西北典型工業(yè)城市土壤污染及其環(huán)境效應(yīng)研究——以蘭州市西固區(qū)為例.pdf

1、本文以我國西北地區(qū)典型工業(yè)城區(qū)——蘭州市西固區(qū)為研究區(qū)域，綜合運用城市生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)、地球化學(xué)及統(tǒng)計學(xué)等多學(xué)科理論，采用野外采集樣品、實驗室化驗分析和數(shù)量分析相結(jié)合的研究方法，系統(tǒng)深入地研究了該區(qū)土壤污染及其環(huán)境效應(yīng)。主要研究內(nèi)容及其結(jié)論如下： 1、研究區(qū)土壤重金屬污染程度及特征 對研究區(qū)表層土壤(0-10cm)中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Cd元素總量及其不同化學(xué)形態(tài)含量的分析研究

2、表明：①上述元素(Co除外)在表層土壤中已有不同程度的積累，根據(jù)污染指數(shù)評價，該區(qū)土壤已受到Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和As的輕度污染、Cd的中度污染以及Hg的重度污染，未受到Co元素的污染，其總體重金屬污染程度為重度污染(P綠=3.61)：②該區(qū)土壤中Co和Mn元素的變化主要受成土母質(zhì)的影響，Cr、As和Ni元素既受到土壤母質(zhì)的影響，也受到人類活動的影響，Cd、Zn、Pb、Cu和Hg元素主要受到人類活動的影響：⑨該區(qū)土壤中重金屬積累

3、嚴(yán)重的地區(qū)主要在蘭州化學(xué)工業(yè)公司(包括蘭化化肥廠、蘭化橡膠廠、蘭化機械廠和蘭州石油化工廠)、蘭州鋁廠、蘭州煉油化工總廠、甘肅省建筑構(gòu)件公司、西固熱電廠、蘭州煉油化工總廠西面的部分菜地、深溝橋道路兩側(cè)等地域；④人類活動不僅增加了城市土壤中某些重金屬元素的總量，也改變了其化學(xué)形態(tài)分布，增加了活性態(tài)重金屬的含量，提高了重金屬元素的生態(tài)風(fēng)險性。 2、不同土地利用方式對城市土壤重金屬積累的影響 對研究區(qū)5種主要土地利用類型(工業(yè)園

4、區(qū)、道路兩側(cè)、農(nóng)業(yè)、居民區(qū)及公園)土壤中重金屬總量及其不同化學(xué)形態(tài)含量的研究表明：工業(yè)活動、交通、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活等人類活動不同程度地造成了研究區(qū)土壤中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg和As(公園土壤例外)元素的積累，改變了土壤表生地球化學(xué)原有的元素組合特征，提高了某些重金屬元素的活性態(tài)含量。總體看來，工業(yè)活動的影響最為強烈，其次是交通和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，居民生活的影響最小。 3、交通污染對城市土壤一植物系統(tǒng)的影響

5、 對研究區(qū)道路兩側(cè)和公園土壤及槐樹葉片的比較研究表明：①交通污染造成了道路兩側(cè)土壤中Zn、Cd、Hg、Pb、Cu和Cr元素的積累，也造成了道路兩側(cè)土壤中有機碳的積累以及pH值的降低；②交通污染對道路兩側(cè)槐樹葉片中重金屬積累的影響與對土壤的影響不同，不僅造成了Zn、Cd、Hg、Pb和Cr5種元素的積累，而且導(dǎo)致了Co、Ni和As3種元素的積累。 4、電解鋁工業(yè)對周圍土壤中F和重金屬積累的影響 對鋁廠周圍土壤中氟和重金屬分

6、布特征的研究表明：①電解鋁工業(yè)排放的煙(粉)塵的沉降造成了周圍表層土壤中Zn、Pb、Cd、Cu、Al、Ni和F的積累(積累程度隨距廠房距離的增加而減小)，這導(dǎo)致了土壤pH值的降低：②電解鋁工業(yè)也造成Al、Zn、Pb、Cd、Cu、Co、Cr和Fe元素的活性態(tài)百分比的提高，這可能是由于土壤pH值的降低使部分重金屬從礦物中釋放出來，成為活性態(tài)重金屬；⑧Zn、Pb、Cd、Cu、Al、Ni和F元素不僅在鋁廠周圍表層土壤中有所積累，而且沿垂直方向遷

7、移，它們的含量隨深度的增加而減小，Zn、Pb、Cd、Cu、Al、Co和Fe的活性態(tài)百分比也隨深度的增加而降低，直至35-50cm土層中各元素含量以及活性態(tài)百分比與對照點基本一致。 5、人發(fā)中重金屬元素的積累 對西固區(qū)和臨洮人發(fā)樣品中Ca、Mg和重金屬元素含量的對比研究表明：西固區(qū)男孩頭發(fā)樣品中Cr、Cu、Pb、Zn和Ni元素的含量高于臨洮男孩，Al、Ca、Fe、Mg、Mn和Co的含量顯著低于臨洮男孩，尤其是Ca、Mg和F