tclp 法评价酸性矿山废水污染稻田土壤重金属的生态风险

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1、许超等：TCLP法评价酸性矿山废水污染稻田土壤重金属的生态风险2265TCLP法评价酸性矿山废水污染稻田土壤重金属的生态风险许超1,2，夏北成2*1.华南农业大学资源与环境学院，广东广州510642；2.中山大学环境科学与工程学院，广东广州510275摘要：采用美国最新的法定重金属污染评价方法TCLP（ToxicityCharacteristicLeachingProcedure,TCLP）法对粤北大宝山矿山下游受酸性矿山废水长期污染的稻田土壤的重金属（Cd、Zn、Pb、Cu）污染状况进行评价，以国际规定的TCLP法标准评价重金属生态环境风险。结果表明，TCLP试剂提取的土壤重金属Cd

2、、Cu、Pb和Zn含量分别在0.02~0.58、1.42~38.07、0.16~31.01和1.84~75.29mg×kg-1之间。酸性矿山废水污染稻田土壤不同程度地受到Cd、Cu、Pb、Zn的污染，其中以Pb、Zn污染最为严重，其次为Cu污染，Cd污染程度最轻。关键词：酸性矿山废水；重金属；生态环境；风险评价；TCLP中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）06-2264-03许超等：TCLP法评价酸性矿山废水污染稻田土壤重金属的生态风险2265土壤重金属总量作为评估土壤污染的重要指标，广泛应用于各国土壤环境质量标准。但众多研究结果表明，仅以重金属总量

3、并不能准确评估土壤重金属的潜在环境风险和人类健康风险[1-2]。TCLP（Toxicitycharacteristicleachingprocedure）法是现在美国法庭所通用的生态环境风险评价方法[3-4]、是美国最新的法定重金属污染评价方法[5-6]。大宝山矿区及其周围地区生态环境重金属污染问题一直以来都受到广泛关注[7-10]。目前，国内外已有学者用TCLP法评价矿区土壤重金属的生态环境风险[11-13]，但用TCLP法开展酸性矿山废水污染土壤重金属的生态风险评价的研究还未见报道。鉴于此，本文采用TCLP法对对粤北大宝山下游受酸性矿山废水长期污染的稻田土壤的重金属（Cd、Zn、P

4、b、Cu）污染状况进行生态环境风险评价，为快速评估酸性矿山废水污染土壤重金属的生态环境风险提供科学依据。1材料与方法1.1调查区概况及采样大宝山矿地处广东翁源与曲江交界处，流域范围为东经113°40¢113°43¢，北纬24°30¢—24°36¢。矿区地处亚热带季风气候区，年平均气温20.3℃，年均降水量1782.7mm。大宝山矿是一座大型铁多金属伴生矿床，矿区主体上部为褐铁矿体、中部为铜硫矿体，下部为铅锌矿体，并伴生有钨、铋、钼、金和银等有色金属矿和多种微量毒害元素。20世纪60年代末开始兴建的大量国有和个体露天采矿场和金属冶炼厂产生的酸性采矿废水造成下游农田的大面积污染。在大宝山下

5、游酸性矿山废水污灌区的水稻田随机布设样点采集水稻土样品21个。每样点在5m2范围内采用“S”型采集0~20cm表层土壤样品，用聚乙烯薄膜封口袋包装。土壤样品室温风干，粉碎，过20目筛，用以分析土壤pH和TCLP提取重金属含量，另取少量土样磨细全部过100目筛，用以测定有机质、Cd、Zn、Pb和Cu全量。1.2试验方法TCLP提取重金属[11]，土壤样品pH值（水土比2.5∶1）用pH计测定；有机质水合热重铬酸钾氧化-比色法测定[14]，重金属全量采用HF-HClO4-HNO3消煮[14]。用ICP-OES（Optima5300DV，Perkin-ElmerInstruments，USA

6、）测定Cd、Zn、Pb和Cu全量和TCLP提取液中Cu、Pb、Zn含量[14]；用石墨炉－原子吸收分光光度法（Z-5000，日本日立）测定TCLP提取液中Cd含量[14]。土壤样品pH值、有机质和重金属总量数据参见文献[15]。1.3污染综合指数评价及标准为全面反映各污染物对土壤的作用，突出高浓度污染物对环境质量的影响，采用目前国内普遍采用内梅罗综合污染指数评价各土样点的重金属污染强度。其计算公式为：P＝{[(Ci/Si)2max+(Ci/Si)2ave]/2}1/2式中：(Ci/Si)max为土壤污染中污染指数的最大值，(Ci/Si)ave为土壤污染中污染指数的平均值，Ci为重TCL

7、P提取态金属元素的实测值，Si为TCLP提取态重金属元素的国际标准值。以中国绿色食品发展中心的绿色食品产地环境质量评价纲要（表1）作为评价标准。许超等：TCLP法评价酸性矿山废水污染稻田土壤重金属的生态风险2265表1土壤综合污染指数分级标准Table1Standardofsoilpollutionclassification污染等级污染指数污染等级污染水平1P≤0.7安全清洁20.7