蘭州重工業(yè)城市的形成和發(fā)展研究(1949～1978)_12836.pdf

1、鎘是五毒元素(Pb，Hg，Cd，Cr，As)之一，易于在土壤-水-植物系統(tǒng)中遷移，在各種環(huán)境特別是土壤中含量超過正常標(biāo)準(zhǔn)將會對植物、動物、人體產(chǎn)生嚴(yán)重的生理后果；在人體內(nèi)，鎘的半衰期長達(dá)7～30年，可蓄積50年之久，因此，通過環(huán)境進(jìn)入人體的鎘可以通過逐漸累積而對人體健康造成嚴(yán)重影響。研究還發(fā)現(xiàn)，環(huán)境中重金屬危害性的大小不僅與其總量有關(guān)，更大程度上由其形態(tài)分布決定，重金屬的活動態(tài)在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，會發(fā)生遷移轉(zhuǎn)化，更容易通過食物鏈等各種途徑

2、進(jìn)入人體，威脅人類健康，危害較大。
　　 本次對武漢市鎘元素的研究，將進(jìn)行對鎘元素的形態(tài)分析，研究重金屬鎘元素在不同介質(zhì)中的遷移規(guī)律。鎘作為一種有害的微量元素，對人體以及其它生物體具有直接的損害作用。武漢市作為有名的工業(yè)城市，研究武漢市的工業(yè)生產(chǎn)所帶來的重金屬鎘，其污染分布特征和生態(tài)危害效應(yīng)，有助于了解人類活動對城市土壤重金屬污染的影響，為合理地規(guī)劃利用城市土壤、改善城市環(huán)境質(zhì)量、保障城市居民健康提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本

3、次研究圍繞武漢市青山區(qū)，延伸到長江及漢江沿岸，系統(tǒng)的采集了土壤、蔬菜、苔蘚和街道塵埃樣品。樣品在室內(nèi)進(jìn)行前處理的工作：土壤、街塵中全量及形態(tài)分析中殘?jiān)鼞B(tài)分量采用HCl-HNO3-HClO4-HF混合酸溶液消解體系。形態(tài)分析采用改進(jìn)的歐盟BCR三步法，共分為弱酸提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)四態(tài)。蔬菜樣和苔蘚樣采用美國EPA推薦的微波消解法進(jìn)行密閉消解。用原子吸收法測定了土壤樣、蔬菜樣和苔蘚樣中重金屬的全量和活性態(tài)含量。
　　

4、 對實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并做出相應(yīng)的圖表來進(jìn)行輔助研究，研究結(jié)果表明：
　　 研究區(qū)內(nèi)的長江沖積土壤中的Cd含量平均值為2.45mg·Kg-1，Cd含量嚴(yán)重超標(biāo)，超標(biāo)率幾乎為100％，在接近武鋼的樣點(diǎn)Cd含量最高，達(dá)到了8.81mg·Kg-1。重金屬鎘在各種形態(tài)中的含量分配是：弱酸提取態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)。其中可活動態(tài)Cd的含量約占全量的60％，其中弱酸提取態(tài)的Cd含量占的比例最大，土壤具有較高的活動性。

5、　　 研究區(qū)內(nèi)的漢江沖積土壤中的Cd含量平均值為7.13mg·Kg-1，Cd含量嚴(yán)重超標(biāo)，超標(biāo)率為100％，最高含量達(dá)到了25.26 mg·Kg-1。漢江沿岸沖積土壤中Cd在各形態(tài)中的含量分配大致是：殘?jiān)鼞B(tài)>可還原態(tài)>弱酸提取態(tài)>可氧化態(tài)，所有樣品中的可氧化態(tài)含量均低于儀器的檢出限，樣品中弱酸提取態(tài)的含量約占全量的10％，可活動態(tài)的含量約占全量的30％，雖然其可活動態(tài)的Cd比例較小，但是其存在性仍然對環(huán)境具有潛在的危害性。
　　

6、 工業(yè)區(qū)的農(nóng)用土壤中的Cd含量平均值為1.45 mg·Kg-1，大部分土壤鎘含量超標(biāo)，最高含量達(dá)到了4.40mg·Kg-1；處于工業(yè)區(qū)下風(fēng)方向的土壤鎘含量最高，達(dá)到2.84mg·Kg-1，顯著高于其它方向土壤中的含量。土壤中可活動態(tài)Cd的含量大于50％，最高可達(dá)約80％。其中，弱酸提取態(tài)的Cd約占全量的30％，可還原態(tài)的Cd含量約占全量的50％，可見，它們具有較高的化學(xué)活動性。
　　 武漢市主要公園土壤中表層土壤的Cd含量在1

7、7.44～14.20mg·kg-1之間，其中含量最高的是和平公園。鎘的含量普遍超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)到100％。不同城市功能區(qū)公園土壤的Cd含量表現(xiàn)為：工業(yè)區(qū)>商業(yè)區(qū)>文教區(qū)>居民區(qū)。商業(yè)區(qū)的中山公園與解放公園，以及文教區(qū)的洪山公園的歷史悠久，建園時(shí)間早，所以重金屬Cd的含量也較高，僅次于工業(yè)區(qū)的和平公園。武漢市公園土壤中Cd主要以可活動態(tài)存在于土壤中，超過50％，具有極大的威脅性。工業(yè)區(qū)的公園不但重金屬的全含量高，重金屬中可活動態(tài)的比率也很高

8、。
　　 武漢市主要街道塵埃的Cd含量在1.34～14.00 mg·kg-1之間，在武鋼廠外的樣點(diǎn)出現(xiàn)了峰值，嘗試以國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的三級標(biāo)準(zhǔn)作為參照，依此標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)的街道塵埃全部樣品高于三級標(biāo)準(zhǔn)。武漢市街道塵埃樣品中的Cd含量在各形態(tài)中的分配為：殘?jiān)鼞B(tài)>弱酸提取態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)，弱酸提取態(tài)的鎘所占比例較高，普遍超過20％，可活動態(tài)達(dá)到了50％，可見，研究區(qū)的街道塵埃中的Cd具有較高的化學(xué)活動性。
　　 同樣

9、工業(yè)區(qū)的街道塵埃Cd的平均值為7.64.mg·Kg-1。全部樣品高于國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的三級標(biāo)準(zhǔn)。位于武鋼工廠大門前十字路口采樣點(diǎn)，距武鋼最近，Cd的含量也最高達(dá)到了11.10 mg·Kg-1。街道塵埃中Cd的可活動態(tài)分量約占全量的60％，其中，化學(xué)活動性最強(qiáng)的弱酸提取態(tài)約占全量的25％?？梢?，該區(qū)街道塵埃中的Cd也具有較高的化學(xué)活動性。
　　 研究區(qū)苔蘚樣品中Cd的含量范圍為：3.32～6.06 mg·kg-1，平均值為4.

10、45 mg·kg-1，不同城市功能區(qū)的苔蘚樣品的Cd含量表現(xiàn)為：公園區(qū)>學(xué)區(qū)>交通密集區(qū)>工業(yè)區(qū)，苔蘚樣品的Cd高值出現(xiàn)在公園區(qū)(磨山)，是工業(yè)區(qū)樣點(diǎn)的1.83倍。苔蘚樣品與對應(yīng)的街道塵埃、土塘樣品中的Cd含量之間均不存在顯著的相關(guān)性。
　　 研究區(qū)內(nèi)的長江沖積土壤的小白菜樣品中的Cd含量的平均值為2.2 mg·Kg-1，全部超過了最新的國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值。長江沖積土壤的Cd在土壤-蔬菜體系中的遷移因子平均值為1.042，小白

11、菜與根系土壤中Cd的含量之間不存在顯著的相關(guān)性。
　　 研究區(qū)內(nèi)漢江沖積土壤的小白菜樣品中的Cd含量的平均值為2.23mg·Kg-1，全部樣品中的Cd含量均超過了最新的國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值(2005)。漢江沖積土壤中Cd在土壤-蔬菜體系中的遷移因子平均值為0.598，小白菜中的Cd含量與根系土壤中活性態(tài)較強(qiáng)的弱酸提取態(tài)的Cd含量呈現(xiàn)顯著的相關(guān)性(p<0.01)。
　　 工業(yè)區(qū)的小白菜樣品可食部分的Cd含量平均值為0.08