西安市道路路域土壤重金屬賦存形態(tài)研究.pdf

1、重金屬在土壤中以不同的方式與土壤各組分相聯系,形成了不同的賦存形態(tài),從而決定了重金屬的移動性和生物有效性。本研究以西安市南二環(huán)綠化帶土壤為研究對象,選取了9個樣點采集土壤樣品,在測定重金屬總量及用改進的BCR順序提取法提取重金屬化學形態(tài)的基礎上,對樣區(qū)表層土及不同深度土壤中重金屬形態(tài)的分布規(guī)律進行研究,并通過相關性和回歸模擬分析,探討了重金屬各形態(tài)及總量之間的相關性及線性關系。研究了土壤理化性質對重金屬形態(tài)的主要影響因素及其機制。主要研

2、究結果包括:
　　1、研究區(qū)土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn總量的平均值分別為1.06mg/kg、85.95mg/kg、53.18mg/kg、29.45mg/kg、73.74mg/kg、147.43mg/kg。根據修正的單項污染指數評價結果,研究區(qū)土壤除Cr、Ni相對清潔外,其余四種重金屬受到了不同程度的污染。其中Cd為重度污染,其對環(huán)境的危害值得重視。根據內梅羅綜合污染指數可知,研究區(qū)的綜合污染等級已經達到中度污染。

3、
　　2、西安市南二環(huán)土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn六種重金屬元素均以殘渣態(tài)為主要存在形態(tài),其中Cd的形態(tài)分布為:殘渣態(tài)(0.71mg/kg)>弱酸可溶態(tài)(0.14mg/kg)>可還原態(tài)(0.12mg/kg)>可氧化態(tài)(0.02mg/kg)。Cr的形態(tài)分布為:殘渣態(tài)(60.35mg/kg)>可氧化態(tài)(16.96mg/kg)>可還原態(tài)(2.54mg/kg)>弱酸可溶態(tài)(0.18mg/kg)。Cu的形態(tài)分布為:殘渣態(tài)(31.

4、90mg/kg)>可還原態(tài)(9.80mg/kg)>可氧化態(tài)(7.39mg/kg)>弱酸可溶態(tài)(1.08mg/kg)。Ni的形態(tài)分布為:殘渣態(tài)(15.85mg/kg)>可氧化態(tài)(7.48mg/kg)>可還原態(tài)(4.15mg/kg)>弱酸可溶態(tài)(0.45mg/kg)。Pb的形態(tài)分布為:殘渣態(tài)(37.33mg/kg)>可還原態(tài)(26.04mg/kg)>可氧化態(tài)(6.38mg/kg)>弱酸可溶態(tài)(0.34mg/kg)。Zn的形態(tài)分布為:殘渣態(tài)(

5、75.60mg/kg)>可還原態(tài)(31.32mg/kg)>可氧化態(tài)(29.92mg/kg)>弱酸可溶態(tài)(3.54mg/kg)。相對而言,六種重金屬中Cd容易被植物吸收、轉移,生物可利用性最高。Cr在土壤中的存在形態(tài)較為穩(wěn)定,對環(huán)境危害小。Pb中可還原態(tài)占總量的比例較高,若土壤環(huán)境(如pH值、氧化還原電位等)發(fā)生變化時,將可能被釋放,從而污染環(huán)境。
　　3、表層土壤(0~20cm)中非殘渣態(tài)的含量除Cr外均大于20~30cm、30~

6、40cm土層,潛在可利用態(tài)的濃度大于深層土壤。從所占比例來看,Cd、Cr表層土(0~20cm)與(20~30cm)土層中非殘渣態(tài)所占比例相當,均大于(30~40cm)土層;Cr、Ni中非殘渣態(tài)所占比例在不同土層中分布情況相似;Cu中非殘渣態(tài)所占比例隨土壤深度的增加呈遞減趨勢;Zn在不同土層中的分布規(guī)律較特殊,(20~30cm)土層中非殘渣態(tài)所占比例較表層土(0~20cm)與深層土壤(30~40cm)中高?？傮w來說,各層土壤中殘渣態(tài)仍為六

7、種重金屬的主要賦存形式。
　　4、基于形態(tài)的風險評價結論如下:根據風險評估編碼(RAC)的評價結果,樣區(qū)內的Cd為中風險,樣區(qū)內的Cr、Pb為無風險,樣區(qū)內的Cu為低風險,Ni、Zn僅有少數樣點無風險,其余樣點為低風險。根據次生相與原生相比值法(RSP)的評價結果,Cr、Cu所有樣點均為無污染;Cd有一個樣點處于輕度污染;Ni有兩個樣點處于輕度污染;Pb有四個樣點處于輕度污染;Zn有兩個樣點處于輕度污染,一個樣點處于中度污染。所有

8、金屬均不存在重度污染,綜合來看,Ni、Pb、Zn存在釋放重金屬的潛在污染,在土壤環(huán)境發(fā)生變化時,可能產生污染;Cd、Cr、Cu形態(tài)較穩(wěn)定,對環(huán)境潛在危險小。
　　5、統(tǒng)計結果顯示,六種重金屬的殘渣態(tài)(B4)與總量(B)之間均呈現出顯著相關性,其中Ni:rB4-B=0.734(P≤0.05)為顯著相關,Cd:rB4-B=0.987(P≤0.01)、Cr:rB4-B=0.870(P≤0.01)、Cu:rB4-B=0.906(P≤0.0

9、1)、Pb:rB4-B=0.896(P≤0.01)、Zn:rB4-B=0.961(P≤0.01)均為極顯著相關。
　　6、總量和形態(tài)中不同重金屬的相關性分析表明,四種形態(tài)及總量中,Cr與多種重金屬存在顯著相關關系,Cr的含量多少可能會影響到其他元素。另外,Zn與多種元素存在彼消此長的負相關關系。Ni-Cr的正相關關系較顯著,且在氧化態(tài)、殘渣態(tài)、總量上均表現出明顯的正線性關系;且弱酸可溶態(tài)的Cr、Ni與可還原態(tài)的Cr、Ni含量均較小