山东省烟台地区土壤重金属的生态效应——以砷为例

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1、第38卷第6期2011年12月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．38，No．6Dec．，2011山东省烟台地区土壤重金属的生态效应．——以砷为例王存龙1庞绪贵·胡圣虹2郑伟军，刘华峰1曾宪东，(1．山东省地质调查院，山东济南250013；2．中国地质大学(武汉)，湖北武汉430074)提要：烟台市是山东半岛蓝色经济区核心城市之一，通过对山东省烟台市生态地球化学资料的系统整理．研究土壤重金属污染现状与分布迁移规律，发现土壤主要污染因子是As、Cd、Hg、Cu、Pb、Zn等重金属元素污染．工矿三废排放是土壤重金属污染的主要原因；

2、主要致污因子砷是环境中毒性最大的有害元素之一。土壤一苹果树体系中舡迁移及形态转化规律为：植物根系吸收土壤中的砷。并在根部发生了AsV—As“的还原作用。由植物的根部向上迁移过程中，舡Ⅲ的比例逐渐降低。砷在根系土一植物体系中的分布为：根系土>根>叶子>茎>苹果。关键词：烟台市；重金属污染；砷元素形态；迁移规律；生态效应中图分类号：P66文献标志码：A文章编号：1000—3657(2011)06—1620—11随着城镇化和工业化的快速发展．人类以前所未有的规模和强度开发资源．使地壳中有毒有害元素大量进入环境，此外工业“三废”排放量增加．农

3、业生产过程中过量使用农药、化肥、除草剂、农膜等农用化学品也是重要的环境污染源．环境污染已成为全球问题【1】。土壤作为地球表层系统重要的环境要素，既是元素的汇集场所，也是水、植物、动物中有害物质的重要来源啪。土壤一旦受到有毒有害元素的污染．治理修复难度极大。土壤污染已成为当前和今后面临的重大环境问题。烟台位于山东半岛蓝色经济区内．是山东省东部重要粮棉产区和烟台苹果、莱阳梨产地。改革开放以来，随着工业化、城市化的快速发展．地球化学环境已发生较大变化，与人类生活密切相关、关系到人类生存的生态环境问题不断出现．一是山地丘陵区土壤pH值低。且表

4、层土壤酸化的趋势明显．易引起重金属元素活化。危害人类健康；二是莱州一招远和牟平一乳山金矿集中分布区以及人口密集的城镇地带表层土壤Hg、cd、Pb、zn、se、s等元素污染较严重。酸性的表生环境和工矿污染的共同作用．是造成环境中重金属元素含量较高的主要原因(图1)。烟台处于华北地块东部．受断裂活动的影响和控制．形成了胶北隆起和莱阳坳陷相间的构造格局．该区断裂构造发育，岩浆活动强烈，金矿资源丰富，山间盆地和滨海平原广泛发育第四纪地层。本文通过系统整理烟台市农业生态地球化学调查项目和胶东地区优质苹果生产基地地球化学环境研究所取得的地球化学数

5、据．研究重金属元素分布和迁移规律(以舢为例)，进行了国土资源环境评价与基础地质研究．为山东半岛蓝色经济区国家战略的规划和发展提供依据。1研究区与工作方法1．1样品采集表层土壤样品采用网格布样法采集．采样密度为1件／km2，垂直采集地表至20cm深的土壤。保证上下均匀，相邻4km2组合1个样分析；深层土壤样品，采样密度为1点／4km2，平原区采样深度1．5—2．0收稿日期：2011-04-30；修订日期：2011-07-19基金项目：山东省国土资源厅大调查项目“山东省东部地区农业生态地球化学调查”(2006135)资助。作者简介：王存龙

6、，男，1962年生，高级工程师，主要从事地球化学勘查及生态地球调查与评价工作；E一眦lil：WCL598(孕163．conl。第38卷第6期h。甚；：兰』用1研究区砷元素异常示意图F培lD1agr哪maucmapshowingAsanomaliegillthestudya蛇am．山地丘陵区采集的是12m以下30cm的土柱．以不采集半风化层物质为原则．相邻16krn2组合1个样分析．共采集样品18090件，组合分析样4799件。此外．专题研究中分9个不同地质单元共采集样品共442件，其中水样45件、岩石样50件、根系土及剖面土114件以

7、及配套的果实、根茎叶样品211件。土壤垂直剖面测量分三层采集：选取果园内或附近与根系土(Rs)属同一母岩母质、无人为种植(施肥、施药、灌溉⋯．．．)的地段，挖掘一土壤垂直剖面．并尽量深达母岩层(D层)或母质层(c层)，按土壤的自然分层进行刻槽取样。其中，第一层(SP01浅层)一律控制在20cm．以便与根系土进行对比研究(图2)，第二层(SP02)为B层，第三层(SP03)为母质层(c层或D层)。1．2测试元素与指标表层土壤、深层土壤样品测试54项指标。多目标区域地球化学调查样品由武汉岩矿测试中心测定，果品有机指标由湖北省农科院分析测试

8、中心分析，根系土、剖面土以及配套果实、根茎叶样品的其余分析项目由中国地质大学(武汉)、国土资源部武汉资源环境监督检测中心检测。根系土、剖面土舡．，、释层±壤砷异常0襄嘻士壤砷异常一十Ⅲ一m，蕊一露蠹州十月山前倾辑平原樾倾