土壤微量重金属含量分析与评价毕业论文.doc

农业工程学院毕 业 论 文深圳市生态监测站附近土壤微量重金属含量分析与评价 姓 名 院（系） 专业班级 学 号 指导教师 职 称 论文答辩日期 2016年 6 月 8 日农业工程学院教务处制学生承诺书本人郑重地承诺所呈交的毕业论文，是在指导教师的指导下严格按照学校和学院有关规定完成的。本人在毕业论文中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。本人承诺在毕业论文选题和研究内容过程中没有抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。在毕业论文中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。 毕业论文作者签名： 年 月 日摘 要通过对深圳市生态监测站附近土壤的取样调查，分析了Cu、Zn、Cd、Cr、Pb和Hg六种重金属元素含量分布的总体特征，并利用单因子污染指数和内梅罗综合污染评价法对生态监测站附近土壤重金属进行污染评价。结果表明: 5个站点表层土壤中Cu、Zn、Cd、Cr、Pb和Hg的平均含量均低于背景值（国家一级标准）和国家土壤环境质量二级标准，说明五个站点土壤环境整体状况良好，属于安全级别，均为清洁无污染，未发生重金属污染，属于清洁土壤。Cu与Zn、Cr相关性显著， Zn与Cr、Pb相关性显著， Cd与Hg相关性显著，说明该地区重金属影响的情况较复杂，不是简单的一种重金属元素带来的影响，而且表明它们之间的同源性很高。关键词：深圳市 土壤 微量重金属 环境质量评价目 录1前言11.1土壤与重金属概况11.2深圳市生态监测概况21.3土壤微量重金属研究现状22材料与方法32.1采样区概况32.2样品采集52.3测定内容52.4测定方法52.5土壤重金属污染评价标准与方法62.5.1评价标准62.5.2单因子污染指数62.5.3内梅罗污染综合指数评价62.5.4土壤质量分级72.6数据处理73结果与分析73.1土壤pH分析73.2土壤阳离子交换量分析93.3土壤Cu含量分析103.4土壤Zn含量分析113.5土壤Cd含量分析123.6土壤Cr含量分析143.7土壤Pb含量分析153.8土壤Hg含量分析163.9土壤污染评价与分析183.10重金属元素相关性分析184结论19参 考 文 献20Abstract22致 谢231前言1.1土壤与重金属概况土壤不仅是大气、水体与生物中物质迁移、滞留和沉积的重要场所，也是人类赖以生存和可持续发展的基础1。土壤是人类赖以生存的自然资源之一，同水、大气、生物等环境要素之间相互联系、相互影响。土壤层位于地球陆地表面，是一个有机无机的复合体，介于生物界和非生物界之间；土壤也是环境各要素剧烈作用的场所。因此，土壤与人和环境关系较为密切，土壤污染可引起和促进水体、大气、生物要素的污染。土壤是生态系统的重要组成部分，也是地球化学循环的储存库，对环境变化具有高度的敏感性，所以土壤污染是环境污染的重要环节。土壤具有肥力，能够为人类生产各种作物，是人类赖以生存的、最基本的生产资料，一旦被污染，不仅会影响作物的正常生长发育，同时也使作物成为污染物被摄人人体，危害人类健康。土壤污染最终会导致土地资源的枯竭。在现代社会背景下，土壤承纳着多方面的污染物，导致重金属累积和超标等环境问题日益凸显2。城市土壤是构成城市生态系统的一个重要部分，具有一定的生态、环境和经济功能，并且与市区的园林绿化、空气水污染控制以及广大市民的身体健康密切相关。因此对城市规划和可持续发展有着重要的意义3,4。环境中的重金属污染物主要来源于冶炼、制造、加工业以及热电厂、废料场、废弃物处理、交通运输和金属矿开采迹地等5-7。造成环境污染的金属主要是指Pb、Zn、Cu、Cd、Cr和Hg等。城市土壤中重金属的含量除了与工业有密切关系外，还可以有日常生活中的染料喷涂、运输溢漏、雨水漂移、大气沉降及其他诸多因素10-13。由于重金属元素可以通过吞食、吸入和皮肤吸收等主要途径进入人体和动物内，直接对人特别是儿童的健康造成危害，所以被重金属污染的食物、大气和水等都能够影响城市环境质量和危害人类以及其他生物的健康。因此重金属调查是一个地区环境质量评价的一个重要方面，并且日益受到广泛关注7,8,9。土壤重金属污染物主要是指铜、锌、镉、铬、铅、汞等。重金属污染土壤主要有以下方式：土壤中的重金属通过雨水淋溶作用向下渗透，导致地下水污染；受污染的土壤直接暴露在环境中，通过土壤颗粒物等形式直接或间接地为人或动物所吸入；外界环境条件的变化如酸雨、某些土壤添加剂等因素提高了土壤中重金属的生物可利用性，使得重金属较容易地为植物吸收利用而进入食物链，对食物链上的生物产生毒害。与有机污染物不同的是，由于土壤中的重金属具有生物不可降解性和相对的稳定性，使得重金属污染土壤的修复比较困难。1.2深圳市生态监测概况随着环境与发展问题的尖锐化，生态安全已成为国家安全的重要组成部分，各国都非常重视生态建设和环境保护，力求寻找解决生态环境与发展问题的良策。近年来，伴随着工业化的中国城市化进程加速，中国的城市建设呈现出突飞猛进的态势，尽管中央和地方各级政府出台了许多政策法规，但仍难以抑制城市建设无序蔓延和土地扩张的势头，许多地方面临着人口、土地、能源与水资源、环境承载力等各方面的压力，强调可持续发展已成为解决生态环境与发展问题的必然选择14。深圳既是快速发展的城市，又是自然资源相对短缺的城市。回顾25年发展历程，深圳经济社会发展建设取得了惊人的成就，但由此带来的城市快速扩张对资源的占用相当大。至2006年底，深圳市域总面积1953平方公里中，建设用地总量已达到730平方公里左右，城市的自然生态资源正面临着巨大的压力。目前，深圳正处在城市的转型期全社会正在积极倡导循环经济，城市建设从单纯注重“量”的扩张正逐步转变为注重“质”的提高。通过对城市生态适应性、生态承载力的合理分析，对城市土地资源内的生态用地进行总量控制与合理布局，逐步实现从“量体裁衣”到“量布裁衣”的转变，以“反规划”的理念优化保障城市生态用地实现人与自然和谐发展14。本文通过开展区域土壤的微量重金属的年度调查，对区域土壤年度变化情况归档分析，有计划地对深圳市城市区域内典型区域的土壤微量重金属进行分析，实现对深圳市城市区域土壤环境状况的科学评价。1.3土壤微量重金属研究现状现代工农业的不断发展以及人类各项活动的开展，使得城市土壤重金属污染日益加剧15。电镀、塑料、锌铜电池、化工、印染、制革、炼油等行业是排放重金属的主要工业源。此外，交通运输尾气排放、农药化肥施用、城市生活垃圾与工业废弃物的堆放及填埋都会对其附近城市土壤中重金属的含量产生明显的影响16。一般认为，重金属污染累积到土壤环境中，通过食物链，最终危害到人们的健康15-17。目前已有大量关于重金属污染致癌、致疾、致突变的报道，也有研究表明癌症村中大多数与重金属污染有关18。2011 年，中国重金属污染综合防治“十二五”规划经国务院正式批复，不仅列出了污染严重的第一类和第二类重金属重点防控对象，还列出了五大重金属重点防控的行业。传统上, 土壤学的研究主要针对农业土壤, 对其重金属污染也研究得较多, 而城市土壤重金属污染一直遭到人们的忽视。城市土壤是构成城市生态系统的重要组成部分, 土壤中的重金属不仅影响和改变城市土壤的生态功能, 而且危害人体健康 19-22 。现有的研究表明, 城市土壤中重金属可通过吞食、吸入和皮肤吸收等主要途径进入人体, 直接对人特别是对儿童的健康造成危害, 还可通过污染食物、大气和水环境间接地影响城市环境质量和危害人体健康 23。随着工业发展和城市化进程的加剧, 通过各种途径造成城市土壤重金属的污染越来越严重, 因此, 研究城市土壤重金属污染特征, 评价其潜在生态危害是必要的24。2材料与方法2.1采样区概况深圳位于中国南部海滨，毗邻香港，地处广东省南部，珠江口东岸，东临大亚湾和大鹏湾；西濒珠江口和伶仃洋；南边深圳河与香港相联；北部与东莞、惠州两城市接壤。辽阔海域连接南海及太平洋。深圳位于北回归线以南，东经11346至11437，北纬2227至2252，陆地最东端位于东南部南澳街道东冲海柴角，最西端位于西北部沙井街道民主村，最南端位于西南面珠江口中的内伶仃岛，最北端位于西北部松岗街道罗田社区25。深圳生态基线(土壤部分)调查,是根据深圳市生态安全监测系统布局进行的，设5个土壤选点，分别位于龙岗区、福田区、南山区和宝安区（见图1）。图1 深圳市土壤生态选点分布图选点1为大鹏新区七娘山。它是深圳版图中最东部的大鹏半岛的一座孤山，北部为大亚湾、东部和南部为南海、西部为大鹏湾。由于该片区的地理位置特殊，除核电站外，工矿企业非常少，人口也比较少，是理想的土壤生态背景监测站点。选点2为深圳市福田区莲花山公园。它是深圳城市中央的一个小山包，处于罗湖区、福田区和南山区三个繁华商业区的包围中，人口众多，区域外围从东至北至西至南又被梧桐山脉、鸡公山脉、塘朗山脉和香港地区的粉岭山脉所环抱，属典型的城市土壤生态监测站点。选点3为深圳市宝安区羊台山。它位于被誉为“世界工厂”的宝安的腹地，四周密集分布有大大小小的工业区，且人口众多，是较好的工业对土壤生态影响的监测站点。选点4深圳市南山区小南山公园。它为南头半岛地区的一座小山，被南山、南油、蛇口三个工商业区以及珠江口环抱，也属典型的城市土壤生态监测站点。选点5深圳市坪山新区田心山。它位于龙岗区的工商业主产区，且距大亚湾核电站和岭澳核电站，及东莞市的工业重镇凤岗和塘厦均不远，是较好的混合型污染对土壤生态影响的监测站点。2.2样品采集采样点选在被采土壤类型特征明显的地方，地形相对平坦、稳定、植被良好的地点；坡脚、洼地等具有从属景观特征的地点不设采样点。采集剖面样品，剖面的规格一般为长1.5m、宽0.8m、深1.2m。挖掘土壤剖面要使观察面向阳，表土和底土分两侧放置。每个剖面采集A、AB、B、C 四层土样（A层指的是表层，腐殖质淋溶层，B层为亚层、淀积层，C层为风化母岩层，AB层指的是同时有A层和B层特征的过渡层）26。采样次序自下而上，先采剖面的底层样品，再采中层样品，最后采上层样品。测量重金属的样品尽量用竹片或竹刀去除与金属采样器接触的部分土壤，再用其取样。剖面每层样品采集1kg 左右，装入样品袋。采样的同时，由专人填写样品标签、采样记录；标签一式两份，一份放入袋中，一份系在袋口，标签上标注采样时间、地点、样品编号、监测项目、采样深度和经纬度。采样结束，需逐项检查采样记录、样袋标签和土壤样品，如有缺项和错误，及时补齐更正。将底土和表土按原层回填到采样坑中，方可离开现场，并在采样示意图上标出采样地点，避免下次在相同处采集剖面样。土壤样品制备：将土壤摊成薄层，放在干净、通风处自然风干，期间定期压碎、翻拌、拣出碎石、砂砾及植物残体等杂质。样品风干后，用木棰再次压碎，捡出杂质并用四分法取部分压碎样品，全部过1mm尼龙筛。过筛后的样品充分混合至均匀，再用四分法分成两份，一份样品用于测定pH和CEC；另一份样品再用四分法分取部分过100目尼龙筛，用于土壤全量元素（铅、镉、汞、铬等）分析。2.3测定内容根据需要，确定深圳市土壤环境质量调查测定项目有8个。其中土壤理化性质2项，分别是 pH 值和阳离子交换量；微量重金属指标6项，主要包括Cu、Zn、Cd、Cr、Pb和Hg等。2.4测定方法土壤pH值用玻璃电极法测定，土壤阳离子交换量采用乙酸铵法测定。铜、铅、锌、镉、铬的测定，用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸消解，ICP法测定；汞的测定，用硫酸-硝酸锰酸钾消解法对土壤进行消解，冷原子吸收法测定。2.5土壤重金属污染评价标准与方法2.5.1评价标准此次土壤评价标准按照GB15618 -1995土壤环境质量标准(表1)进行。表1GB15618 - 1995土壤环境质量标准值 (单位:mg/kg)级别一级二级三级土壤pH值自然背景7.56.5铜 3550100100400锌 100200250300500镉 0.200.300.300.601.0铬 90250300350400铅 35250300350500汞 0.150.300.501.0单因子污染指数单因子污染指数是指在某一污染物影响下的环境污染指数,可以分别反映各污染物对环境的污染程度。本文根据下式计算各重金属的单因子污染指数：其中，Pi：土壤中污染物 i 的单项污染指数；Ci：土壤中污染物 i 的实测浓度(mgkg-1)；Si：为污染物 i 的评价标准或参考值(mgkg-1)。2.5.3内梅罗污染综合指数评价综合污染指数全面反映了各污染物对土壤污染的不同程度，同时充分考虑了高含量物质对土壤环境质量的影响。因此，本文中用综合污染指数代表Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Hg等6种重金属对土壤的综合污染程度，因而评定土壤质量等级更客观。在评价时可兼顾考虑单项污染指数，以表示某一有害物质的影响，单项污染指数越高的元素对综合污染指数的贡献率和影响就越大。本研究采用内梅罗污染综合指数法来评价土壤污染状况。内梅罗污染综合指数法为一种兼顾极值的综合方法，既考虑了单元素的作用，又突出了污染最严重元素的重要性，其计算公式为：式中：P为土壤污染综合指数；n为评价因子个数；为元素污染指数的平均值；为元素污染指数的最大值。2.5.4土壤质量分级结合地区实际和相关标准, 将土壤污染等级划分列于表2。表2土壤污染指数分级等级P污染程度污染水平10.7安全清洁20.71.0警戒线尚清洁31.02.0轻污染超过背景值，轻视污染，作物开始受污染42.03.0中污染土壤、作物均受到中度污染53.0重污染污染已相当严重2.6数据处理本文所有数据图表均采用Microsoft Excel处理，元素相关性采用SPSS 22统计软件进行皮尔森（Pearson）相关处理。3结果与分析3.1土壤pH分析土壤的pH值代表了土壤的酸碱度，一般将土壤pH值分为5个级别：表3 土壤pH分级表强酸性偏酸性中性偏碱性强碱性pH5.05.07.58.08.0自然条件下，土壤中的酸碱度主要受土壤盐基状况所支配，而土壤的盐基状况决定着淋溶过程和吸附过程的相对强度，土壤溶液pH值是影响元素溶解性的主要因素，pH值影响着土壤溶液中各元素的形态分布，随土壤溶液pH值升高各种重金属元素在固相上的吸附量和吸附能力加强。所以，土壤酸碱度对于土壤重金属污染评价是一个重要的参评指标，它是由土壤母质、生物、气候以及人为作用等多种因素控制的。图2 深圳市生态监测站土壤pH值由图2可知，深圳市各生态站点周围表层土壤pH值变化范围为4.495.25，最小值4.49出现在七娘山，最大值5.25出现在莲花山，平均值为4.78，整体呈强酸性。这可能是由于广东地区工业发达造成酸雨所致，而且深圳是温度高、雨量多的地区，风化淋溶较强，盐基易流失，形成酸性土壤。五个站点中，七娘山和田心山的pH值都随土壤层加深而增大，而羊台山、小南山和莲花山的pH值随土壤层加深而先减小后增大。表层土壤中，莲花山的pH值明显比其他站点都要高，这是由于莲花山是人工公园，土壤属外来土居多，而回填土壤中常常混有建筑废弃物、水泥、砖块和其它碱性混合物等，其中的Ca向土壤中释放，使回填土壤pH与自然土壤差异明显。3.2土壤阳离子交换量分析图3 土壤阳离子交换量阳离子交换量（CEC）指的是土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量，其数值大小基本上代表了土壤可能保持的养分数量，即保肥性的高低。因此，阳离子交换量是土壤缓冲性能的主要来源，也是评价土壤保肥能力、改良土壤和合理施肥的重要依据。一般认为土壤CEC低于10cmol/kg，其保肥能力差，土壤肥力低。从图3可知，深圳市生态监测站附近表层土壤CEC范围为245.8382.6cmol/kg，平均值为329.74cmol/kg，可见深圳城市土壤保肥能力强，土壤肥力高。七娘山和田心山同为生态公园，CEC随着土壤深度的增加逐渐减小，证明表层土的阳离子有效性高于底层，层次间差异显著，符合一般规律。羊台山的CEC随土壤层加深而增加，母质土壤中阳离子有效性较高。小南山表层土壤CEC比底层土壤高，表层土壤肥力高。莲花山底层土壤CEC比表层土壤要高，表层土壤多为回填土，底层土壤是原土，原土肥力要比回填土高得多。五个站点中，莲花山的CEC明显比其他四个站点要低得多，就如前面所说，由于它是人工公园，土壤多为外来土，所以肥力自然没有其他生态公园高。除莲花山外的四个站点的CEC范围差异不大，肥力相当。3.3土壤Cu含量分析自然条件下，土壤中的重金属主要来源于母岩和残落的生物物质，在高强度的人为工农业活动的影响下，土壤某些元素可能发生深刻的改变。铜的污染源主要是铜冶炼厂和铜矿开采以及镀铜工业的“三废”排放。此外，过量施用铜肥和含铜农药，也是造成土壤铜污染的重要污染来源。由图4我们可以看到，深圳市生态监测站附近表层土壤Cu含量范围为3.631.9mg/kg，平均值为15mg/kg，低于背景值（国家一级标准）35mg/kg，同时低于国家土壤环境质量二级标准（pH6.5，50mg/kg），说明深圳市土壤Cu含量在国家土壤环境质量标准范围内，属于清洁土壤。铜在土壤中的移动性很差，外来铜元素易在土壤表层富集，而对深层土壤铜的含量和分布影响不大。羊台山和小南山Cu含量随土壤层加深而增高，无表层富集现象，母质层Cu含量最高。七娘山表层Cu含量明显居高，底层Cu含量偏低，表层富集现象明显，这可能是深圳经济发展迅速，表层土壤受人为活动影响强烈，从而使得Cu外源输入明显而导致的结果。田心山Cu含量随土壤层加深而逐渐降低；莲花山Cu含量随土壤层加深先降低后增高，原土层与回填土层Cu含量差不多。图4 土壤Cu含量分布图五个站点中，七娘山和莲花山Cu含量偏高，表层富集现象明显，受外源影响较大。羊台山和小南山Cu含量相当，田心山Cu含量偏低。3.4土壤Zn含量分析锌是植物微量营养元素之一，土壤中的锌大部分是以结合态存在的，一般不易被植物吸收。我国许多地区土壤锌含量已经超标，但由于毒性极小，并没有引起足够的重视。由图5可知，深圳市生态监测站附近表层土壤Zn含量范围为14.084.5mg/kg，平均值为48.16mg/kg，低于背景值（国家一级标准）100mg/kg，同时低于国家土壤环境质量二级标准（pH6.5，200mg/kg），说明深圳市土壤Zn含量在国家土壤环境质量标准范围内，属于清洁土壤。图5 土壤Zn含量分布图五个站点中，七娘山和莲花山Zn含量随土壤层加深而递增，受外源影响弱，母质土壤含量高，可能是土壤母质风化补给的结果。羊台山和田心山Zn含量均是随土壤层加深先增高后降低，淀积层Zn含量较高，可能是淋溶过程和吸附过程沉积的。小南山A层、AB层土壤Zn含量较高，B层较低，存在表层富集，说明受外源影响大。五个站点中，莲花山和小南山Zn含量总体偏高，七娘山Zn含量偏低，田心山和羊台山Zn含量中等。3.5土壤Cd含量分析土壤中镉的存在形态大致可分为水溶性镉、吸附性镉和难溶性镉。镉的毒性最大，且在人体内有累积性。蔬菜易吸收土壤中的镉，只要土壤中镉的含量稍有增加，就会使作物体内镉含量相应增加。镉在蔬菜中易富集，进入食物链，最终影响人类健康。镉是一种生物积累性剧毒元素。图6 土壤Cd含量分布图由图6可知深圳市生态监测站附近表层土壤Cd含量范围为0.0350.080mg/kg，平均值为0.059mg/kg，低于背景值（国家一级标准）0.2mg/kg，同时低于国家土壤环境质量二级标准（pH6.5，0.3mg/kg），说明深圳市土壤Cd含量在国家土壤环境质量标准范围内，属于清洁土壤。田心山、莲花山、羊台山和小南山Cd含量均是随土壤层加深而递增，A层高于C层，呈现表层富集现象。这可能与深圳经济发展迅速，表层土壤受人为活动影响强烈有关，从而使得Cd外源输入明显而导致的结果。七娘山Cd含量随土壤层加深先减低后增高，表层富集，母质层Zn含量也高，说明同时受内外源影响。五个站点中，Cd含量最高值0.080mg/kg出现在小南山，最低值0.035mg/kg出现在七娘山。3.6土壤Cr含量分析铬（Cr）是动物和人体必需的元素之一，但是对于植物是否必须还尚未证实。而铬的毒性主要是由于 6 价铬引起的。目前，铬的土壤污染报道较少，通过食物链引起人体中毒现象就更少了。铬在土壤中主要以三价铬形态存在，土壤胶体对三价铬有强烈的吸附作用，较快地被吸附固定积累在表层，很少向下移动，因而对地下水或地面水不致于造成污染。土壤的铬污染主要是铁铬工业、耐火材料工业和煤的燃烧向大气中散发的铬。图7 土壤Cr含量分布图由图7可知深圳市生态监测站附近表层土壤Cr含量范围为7.4105mg/kg，平均值位33.06mg/kg，低于背景值（国家一级标准）90mg/kg，同时低于国家土壤环境质量二级标准（pH6.5，250mg/kg），说明深圳市土壤Cr含量在国家土壤环境质量标准范围内，属于清洁土壤。七娘山Cr含量随土壤层加深呈递增趋势，表层土壤含量偏低，说明无富集现象，不受外源影响。田心山、羊台山、小南山和莲花山Cr含量均是随土壤层加深而先增高后降低，其中田心山母质层Cr含量明显远低于表层，说明也存在表层富集现象；羊台山和小南山均是淀积层含量较高，可能是淋溶过程和吸附过程沉积的；莲花山回填土和原土Cr含量都偏高，说明受外源影响较大。五个站点中，莲花山Cr含量明显要偏高很多，各土壤层的Cr含量均高于背景值，这与它是人工公园，土壤中外来土居多是密切相关的，说明回填土Cr含量高，可能来自铬工业较多或燃煤较多的地区。七娘山Cr含量较剩下的三个站点也偏高，但表层含量不高，说明受内源影响较大。3.7土壤Pb含量分析铅的毒性较铜、锌大，但其在土壤中和植物体中迁移性较差。铅在土壤中易被固定，进入植物体后易沉积在根部，而转移到植株的其他部位是有限的。铅是蓄积性毒物，铅对人体健康的主要危害是它经呼吸系统进入人体，也可以透过皮肤渗入体内，破坏组织和器官、损害神经胶质，引起细胞水肿、粘液性变和硬化。汽车尾气是环境中铅的重要来源，由于汽油中加入了烷基铅作抗爆剂，当汽油燃烧时，加入的烷基铅有 70%80%被氧化分解成无机铅，随尾气排出，造成公路边土壤的铅污染。由图8可知，深圳市生态监测站附近表层土壤Pb含量范围为7.8243.2mg/kg，平均值位25.62mg/kg，低于背景值（国家一级标准）35mg/kg，低于国家土壤环境质量二级标准（pH6.5，250mg/kg），说明深圳市土壤Pb含量在国家土壤环境质量标准范围内，属于清洁土壤。七娘山和莲花山Pb含量均是随土壤层加深先降低后增高，说明受外源影响大。小南山和田心山Pb含量均是随土壤层加深呈递增趋势，说明受内源影响大，不受外源影响。羊台山Pb含量随土壤层加深先增高后降低，淀积层含量较高，可能是淋溶过程和吸附过程沉积的。图8 土壤Pb含量五个站点中，羊台山B层、田心山C层和小南山A层、AB层、B层的Pb含量均高于背景值，但远低于国家二级标准。3.8土壤Hg含量分析土壤中汞以无机态与有机态存在，在一定条件下互相转化。在土壤微生物作用下，汞可发生甲基化反应，形成脂溶性的甲基汞，可被微生物吸收、积累，而转入食物链造成对人体的危害。汞的污染主要来自含汞催化剂制造、汞电池制造业以及荧光灯和汞灯的制造。图9 土壤Hg含量分布图由图9可知，深圳市生态监测站附近土壤Hg含量范围为0.0080.019mg/kg，平均值为0.013mg/kg，低于背景值（国家一级标准）0.15mg/kg，低于国家土壤环境质量二级标准（pH6.5，0.3mg/kg），说明深圳市土壤Hg含量在国家土壤环境质量标准范围内，属于清洁土壤。田心山、羊台山和七娘山Hg含量均是母质层高于表层，说明受内源影响大，不受外源影响。小南山Hg含量随土壤层加深而递减，呈现表层富集现象，说明受外来影响大。莲花山回填Hg含量比原土要高，说明回填土Hg含量高，可能来自汞工业地区。五个站点中，小南山的Hg含量偏低，其他四个站点的Hg含量相当。3.9土壤污染评价与分析根据深圳市5个生态监测站附近土壤个样品测定结果，计算重金属单因子污染指数和内梅罗综合污染指数，列于表4。表4各站点土壤重金属污染指数站点CuZnCdCrPbHg综合污染指数土壤质量分级七娘山0.540.030.030.40清洁安全莲花山0.600.450.120.440.100.070.47清洁安全羊台山0.030.130.060.18清洁安全小南山0.180.410.270.070.170.060.32清洁安全田心山0.040.060.030.15清洁安全平均值0.240.100.050.30清洁安全从表4可见，深圳市5个生态监测站附近土壤各重金属的单因子污染指数和综合污染指数均低于0.7，表明本区还比较清洁，尚未受到重金属污染，属于安全级别。而单因子污染指数中，七娘山中Cu较高，可能会以污染因素出现；莲花山中Cu和Zn较高，可能会以污染因素出现；小南山中Zn较高，可能会以污染因素出现。3.10金属元素相关性分析单个的重金属污染虽有发生，但在自然界中，重金属的污染多为伴生性或综合性的复合污染。研究土壤中重金属含量的相关性可以推测重金属的来源是否相同。若重金属含量有显著的相关性,说明可能来源相同，这一来源既有可能出自天然，即地球化学来源，也有可能是人为活动造成的复合污染所致。本文运用Pearson相关分析方法对深圳市生态监测站附近土壤重金属元素含量之间的相关性进行研究，由表5所示。表5土壤重金属相关系数矩阵元素CuZnCdCrPbHgCu1Zn0.638*1Cd0.0870.3551Cr0.735*0.487*0.4311Pb0.0670.630*0.4120.3071Hg0.0150.0560.480*0.3440.0031*.相关性在0.01层上显著（双尾）。*. 相关性在0.05层上显著（双尾）。可以看到，深圳市生态监测站附近表层土壤重金属元素之间：Cu与Zn、Cr相关性显著，呈极显著正相关；Zn与Cr、Pb相关性显著，呈极显著正相关；Cd与Hg相关性显著，呈显著负相关。重金属元素之间的相关性在一定程度上反映了这些元素影响程度的相似性或影响元素有相似的来源。这表明该地区重金属影响的情况较复杂，不是简单的一种重金属元素带来的影响，而且表明它们之间的同源性很高。4结论（1）5个站点表层土壤中Cu、Zn、Cd、Cr、Pb和Hg的平均含量均低于背景值（国家一级标准）和国家土壤环境质量二级标准，说明土壤环境整体状况良好，达到土壤环境质量标准(GB15618-1995)的要求，属于清洁土壤，不存在重金属污染问题。（2）通过单因子污染指数和内梅罗综合污染评价及统计分析，五个站点土壤属于安全级别，均为清洁无污染，未发生重金属污染。（3）五个站点的六个金属元素中，Cu与Zn、Cr相关性显著， Zn与Cr、Pb相关性显著， Cd与Hg相关性显著，说明该地区重金属影响的情况较复杂，不是简单的一种重金属元素带来的影响，而且表明它们之间的同源性很高。参 考 文 献1 周生路, 廖富强. 宜兴典型农用地土壤剖面重金属元素含量研究 J . 科学通报, 2008, 53(5):153161 2 邢光熹, 朱建国. 土壤微量元素和稀土元素化学 M. 北京: 科学出版社, 2002:1213 3 张甘霖, 朱永官傅伯杰. 城市土壤质量演变及其生态环境效应 J. 生态学报, 2003(23)：539- 546. 4 廖金凤. 城市化对土壤环境的影响 J . 生态科学, 2001, 20(z1): 91- 95. 5 张磊, 宋凤斌, 王晓波. 中国城市土壤重金属污染研究现状及对策 J . 生态环境, 2004, l3(2)：258- 260. 6 Tiller K G. Urban soil contamination in Australia J. Aust J Soil Res. 1992, 30: 937- 957.7 卢瑛, 龚子同, 张甘霖. 城市土壤的特性及其管理 J . 土壤与环境, 2002, 11(2)：206- 209. 8 De Kimple CR, Morel L.Urban soil management: a growing concern J. Soil Sci. 2000, 165(1): 31- 40. 9 张甘霖, 龚子同. 城市土壤和城市环境保护科学新闻周刊 J . 2000(37)：7. 10 Surthland R ATolosa C A, Tack F MG, et al. Characterization of selected element concentrations and enrichment ratios in background and anthropogenic impacted roadside areas J. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2000(38): 428- 438. 11 Schumacher M, Meneses M, Granero S, Trace element pollution of soil collected near a municipal solid waste incinerator: Human risk J. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 1997 (59): 861- 867. 12 Simonson R W. Airborne dust and its significance to soils J. Geoderma , 1995(65): 1- 43.13 Thornton I, In P. Bullock & P. J. Gregory (Eds.). Metal contamination of soils in urbanareas. Soils in the urban environment M. Oxford, UK: Blackwell, 1991: 47- 75.14 徐源, 秦元. 空间资源紧约束条件下的创新之路-深圳市基本生态控制线实践与探索C. 中国城市规划年会论文集, 2008.15 张磊, 宋风斌, 王晓波. 中国城市土壤重金属污染研究现状及对策 J. 生态环境, 2004, 13(2):258 - 260.16 章骅, 何品晶, 吕凡, 等. 重金属在环境中的化学形态分析研究进展J. 环境化学, 2011, 30(1):130 - 137.17 车飞, 于云江, 胡成, 等. 沈抚灌区土壤重金属污染健康风险初步评价J. 农业环境科学学报, 2009, 28(7):1439 - 1443.18 陈同斌, 宋波, 郑袁明, 等. 北京市蔬菜和菜地土壤砷含量及其健康风险分析J. 地理学报, 2006, 6l(3):297 - 310.19DaviesDJA,ThorntonI,WattJ,etal.Leadintakeandbloodleadintwo-year-oldUKurbanchildren J . SciTotalEnviron, 1990, 90:13 -29.20WattJ,ThorntonI,Cotter-HowelisJ.PhysicalevidencesuggestingthetransferofsoilPbintoyoungchildrenviahand-to-mouthactivity J . Appl.Geochem, 1993(8):269 -272.21GirvinLL,NriaguJO.LeadpoisoningofchildreninAfrica,IV:Exposuretodustleadinprimaryschoolsinsouth-centralDurban, SouthAfrica J. TheScienceofTheTotalEnvironment, 1998, 221:117 -126. 22NriaguJ,BlanksonM,OcranK.ChildhoodleadpoisoninginAfrica:agrowingpublichealthproblem J . SciTotalEnviron1996, 181:93 -100.23 刘玉燕, 刘敏, 刘浩峰. 城市土壤重金属污染特征分析 J. 土壤通报, 2006, 37(1):184 -188.24 李章平, 陈玉成, 杨学春, 等. 重庆市主城区土壤重金属的潜在生态危害评价 J. 西南农业大学学报(自然科学版), 2006, 28(2):227 -230.25 深圳市. 百度百科 OL. /link?url=_zUMCDLSBIVXf4KS24_m96DUwCqlhSq1EJjI_WoscjDTgUaWYnD97gmitSgcOcobv-vsgjxlAkH6lV8bOu5ZT58WTV8NCEkflUBKGsxXgvECcdZCfgig1Q95qqxmNZ0NRBDDFoJ0vGf465pvIq0C-ZbjOoHe5utQPXZgJ2n_dMO26 HJ/T166-2004, 土壤监测技术规范 S. Analysis and Assessment the Contents of the Heavy Metal in Soil in Shenzhen Lai Yeqian（College of Environmental Science and Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China）Abstract: Through sampling survey of the soil near Shenzhen ecological monitoring station, analyzed th