杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应

《杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、宋明义等：杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应669杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应宋明义1，2，刘军保2，周涛发1，蔡子华2，斯小君21.合肥工业大学资源与环境工程学院，安徽合肥230009；2.浙江省地质调查院，浙江杭州311203摘要：通过对杭州城市土壤重金属异常中Hg、Cd、Pb、Zn、Cu采用改进的连续浸提实验进行形态分析结果表明，表层土壤中Hg以残渣态和强有机态为主，Cd以铁锰氧化态、弱有机结合态、残渣态和离子交换态为主，Pb、Zn、Cu以残渣态、弱有机结合态和铁锰氧化态为主。相比之下，Cd与Cu的活性组分分别为最高和次高，部分蔬菜样品中重金属含量超标，对该地区农产品的安全

2、已构成威胁。研究发现，上述重金属除与地质背景、土壤理化性质有关外，与人类经济活动关系尤为密切。关键词：城市土壤；重金属；化学形态；环境效应；杭州市中图分类号：X131.3文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）02-0666-05宋明义等：杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应669随着工业生产和乡镇企业经济的快速发展，工业“三废”的排放、汽车尾气、城市污泥和垃圾等造成的环境污染日趋严重。由于城市周边地区土壤物质来源多元化、化学成分复杂、有毒有害物质增多和人工扰动明显等情况，对生态环境已造成较严重的危害，其中以土壤污染最为严重。由于重金属在土壤中不断累积，这些重金属通过作物根部吸

3、收进入可食部分，导致食物链污染，严重危害人类健康，已引起社会广泛的关注[1-7]。因此，研究重金属在土壤中的赋存形态、迁移能力和生物有效性，采取有效对策减少重金属对生态环境造成的危害，具有重要的现实意义。本次研究根据浙江省农业地质环境调查总体要求，在土壤地球化学调查的基础上，选择杭州市经济发达、人口较为密集的城区以及工业发达、污染企业相对集中的城镇分三个异常区采集土壤、作物样品，进行形态分析研究，调查总面积200km2。共采集表层土壤样81件，深层土壤样48件，有效态样品4件，重金属形态样品5件，水系沉积物样品3件。1土壤地球化学特征表1杭州城市土壤重金属地球化学特征Table1Geochem

4、icalcharactersofsomeheavymetalsinurbansoilinHangzhoucity元素面积/km2强度/(mol·kg-1)衬度规模极值/(mg·kg-1)异常下限pH有机质/％表层富集系数Hg1350.8022.12142.7313.5490.56.5~8.50.5~1.56~5.3Cd600.2781.3228.60.6910.211.9~3.5Pb11259.41.3219008163451.7~4.0Zn140184.81.54691075821201.8~3.4Cu4098.51.9714330602502.2~6.6异常区所在地质背景为第四系洪冲积成因

5、的镇海组粉砂、亚粘土等；土壤类型以以古荡－笕桥一线为界，北侧为水稻土，南侧为潮土(闲潮土和流沙板土)；土壤酸碱度pH在6.5-6.8，总体处于中性－微碱性环境。由北西至南东土壤酸碱度由中性向碱性增高，异常区地球化学特征见表1。2取样和样品分析将野外采集的土壤形态分析样品经室内自然风干、磨细过100目筛以备实验用。采用Tessier等[8]连续提取法进行Hg、Cd、Pb、As、Cr、Zn、Cu测定，具体步骤和形态含义如下：MgCl2提取可交换态：称取100目土壤样品2.5g于离心杯中，加入1mol·L-1，氯化镁溶液在25℃条件下超声提取，分取清液加浓HCl用蒸馏水稀释，用ICP-OES法测定C

6、d、Pb、Zn、Cu。加HCl，用蒸馏水稀释，用原子荧光仪测定Hg。该形态重金属被吸附在粘土、腐殖质表面，易迁移转化和被植物吸收。NaAc提取碳酸盐态：在离心杯中加1mol·L-1，醋酸钠溶液超声提取，离心分离分取清液。重金属被吸附在碳酸盐表面或以共沉淀形式存在，当pH值下降易重新释放进入环境中。Na4P2O7提取弱有机结合态：加0.1mol·L-1，宋明义等：杭州城市土壤重金属的化学形态及环境效应669Na4P2O7超声提取，分离取清液加HNO3，高氯酸加热硝解有机质，加入HCl微热溶解可溶盐。用ICP-OES测定Cd、Pb、Zn、Cu。加HCl用原子荧光仪测定Hg。该形态重金属以土壤腐殖酸

7、吸附形式存在，与土壤结合力较弱。NH2OHHCl提取铁锰氧化态：加0.25mol/LNH2OH·HCl0.25mol·L-1的HCl溶液50毫升，取清液用ICP-OES测定Cd、Pb、Zn、Cu，加HCl用原子荧光仪测定Hg。此形态重金属以矿物外囊物和细分散颗粒存在，在铁锰氧化物表面被吸附和共沉淀。pH、Eh较高时有利于该形态的形成。表3杭州城市土壤异常区汞形态分析结果1)Table3Theche