高速公路两侧土壤中重金属污染的测定和环境影响评价

1、第20卷第3期2010年9月信阳农业高等专科学校学报JournalofXinyangAgriculturalCollegeVol.20No.3Sep.2010数理化高速公路两侧土壤中重金属污染的测定和环境影响评价王超,周继良,陈向明,龚磊,刘国顺2(1.信阳市环境监测站,河南信阳464000;2.信阳市林科所,河南信阳464000)摘要:以京珠高速信阳段路旁土壤为研究对象,、铬、铅和铜等4种重金属的污染程度。结果表明,;土壤中铬、铜含量未超出土壤环境质量标准二级标准,、。关键词:京珠高速;土壤;重金属污染;测定;评价中图分类号:X131.3:A:(2010)0320129202imreview

2、onheavymetalspollutioninsoilsofhighwayChao,ZHOUJi-liang,CHENXiang-ming,GongLei,LIUGuo-shun(1.XinyangEnvironmentalMonitoringStation,Xinyang464000,China;2.ForestryResearchInstituteofXinyangCity,Xinyang464000,China)2Abstract:AuthorchoosesthesoiloftheXinyangsection,partoftheBeijing2Zhuhaiexpressway,asre

3、searchingobject.Basingonthefieldsamplingandlaboratoryanalysis,Itevaluatesthepollutionleveloffourkindsofheavymetalinthesoilofthebothsidesofthehighways.Thefourkindsheavymetalarecadmium,lead,copperandchrome.ItshowsthattheStraight-linedistanceofthesampingpointsfromtheexpresswayandthecontentofthefourheav

4、ymetalinthesoilinverselyproportionalto.Atthesametime,chromiumandcopperscontentinthesoilalsounderthesecondarystandardofthesoilenvironmentqualitystandards,butthecontentofcadmiumandleadwithinacertaindistancefromthehigh2way,beyondthestandard.Keywords:JingZhuhighway;soils;heavymetalpollution;determine;ap

5、praise1研究区域选择京珠高速信阳市平桥区为案例区。平桥区地处东经113°42114°25,北纬31°4332°37,属亚热带向北温带过渡区域。研究区道路选择了京珠高速平桥区五里镇段为研究公路,该公路2003年建成通车,设计车流量为2.5万辆/天,实际车流量已达到设计流量。取样器及容器均为非金属制品。土壤样品自然风干后在玛瑙研钵中磨细,分别过20和80目尼龙筛,混匀备用。2.2样品的处理与分析2研究方法2.1样品的采集准确称取0.1g土壤样品置入聚四氟乙烯罐中,加入3mL硝酸、1mL高氯酸、1mL氢氟酸,放于不锈钢外套中于烘箱中160加热45h,冷却

6、后取出罐;在电热板上敞口加热去硅及残留氢氟酸,样品呈可流动球珠状时取下,加入1mL硝酸,微热,冷却至常温;用高纯水定容至10mL,用离子光谱仪测定重金属元1素镉、铬、铅和铜的含量,重复测定3次取平均值。土壤样品取自该区域公路两侧,在路中段每隔200m取5个与公路垂直的断面,于每个断面上与公路距离10、30、60、100、150、200m处分别取样,取样深度为510cm处的表层土壤,每点取样量500g。收稿日期:2010-05-08作者简介:王超(1974-),男,河南新县人,助理工程师.3结果与分析3.1各元素含量测定结果/表1129© 1994-2010 China Academi

7、c Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第20卷第3期表1公路两侧土壤中各元素含量元素镉铜铅铬信阳农业高等专科学校学报mg/kg2010年9月取样断面与公路距离mCd0.510.420.380.310.280.26Cu60.4756.6247.4338.5136.6536.29Pb380.82350.75248.94216.89145.15140.20Cr84.1276.5275.1273.2772.1970.84从图2可以看出,由于公路是线状污染源,路域土壤重金属污染的分布是以公路为中心,在其两侧随着与公路距离的

8、增加,污染强度逐渐减弱。但不同重金属随着离路基距离的增大,污染的减弱趋势不尽相同,镉和铅污染较为严重,其污染指数衰减较为明显,而铜和铬污染指数变化曲线较为平缓。3.2土壤中重金属污染程度评价3.2.1评价方法对土壤重金属污染程度进行评价,采取单项污染指数方法进行。单项污染指数法计算方法为:Pi=Ci/Si(式中:Pi为土壤中污染物i的单项污染指数;Ci为土壤中污染物i的实测数据;Si为污染物i的评价标准)。4讨论重金属会对人体造成危害,加强土壤污染的化学3,容易在、致癌、致突,本次实验样品采集地位于旱地,镉污染土壤通过土壤-作范围在6.57.5之间,-。随着土壤镉含量的增加,其2准;Pi对人体

9、健康的风险也随之增大,引发高血压、骨质疏>1,;Pi,。松等疾病。铅是人体不需要的微量元素,它是一种稳3.2.2由表1可知,采定的不可降解的污染物,在环境中可长期积累。长期样点距公路直线距离越大,土壤中镉、铬、铅和铜的含接触铅的人,积蓄的铅能阻碍血细胞的形成,导致智量越低,其中镉污染较为突出,在距公路30m处超出力下降,蓄积到一定程度时会使人出现精神障碍、噩三级标准,距公路100m处超出二级标准。铅也受到梦、失眠、头痛等慢性中毒症状;严重者还可有乏力、一定程度的污染,在距离公路30m处超出二级标准。食欲不振、恶心、腹胀、腹痛或腹泻等。铜和铬的含量较对照点均有明显上升,但未超出二级镉对土壤

10、的污染,主要通过两种形式,一是工业标准。因此应重点关注镉、铅的污染。废气中的镉随风向四周扩散,经自然沉降,蓄积于工各重金属的单项污染指数/图1。厂周围土壤中;另一种方式是含镉工业废水灌溉农田,使土壤受到镉的污染。一般认为电厂和民用燃煤附近的土壤铅含量受燃煤影响较大,而在交通密集区和公路两侧受汽车尾气的影响最大。公路两侧土壤铅污染非常明显,呈现一定的规律性,主要表现为沿公路两侧顺路延伸呈带状分布,污染主要集中在路域200m以内,从靠近公路向远离公路衰减。一般情况下,汽车尾气的排放是部分城市土壤铅污染的主要来图1土壤重金属单项污染指数从图1可以看出,距离公路越近,各项重金属单源。笔者通过对公路两侧

11、重金属含量的研究,发现汽铅对公路两侧的土壤污染亦较为严重。项污染指数越大。镉在100m范围内污染指数均大车尾气中镉、铅污染轻。因于1,而在150m范围之外,该因子能够达到二级标公路两侧土壤受铬和铜的污染比镉、准;铅在30m范围内污染指数大于1,60m范围外达此,建议距公路100m内不要栽种粮食作物,距公路铅较强的作物。到二级标准;铜和铬污染指数均未超过1,土壤中这200m内不要栽种富集镉、两种重金属的浓度是安全的。3.2.3土壤重金属污染与纵向距离的关系各重金参考文献:1黄珍玉,张勤,胡克,等.共沉淀-感耦等离子体质谱法测属污染指数与纵向距离的关系/图2。定地质样品中的超痕量金铂钯J.光谱学与光谱分析,2003,23(5):132-134.2国家环境保护局南京环境科学研究所.土壤环境质量标准(GB15618-1995)M.北京:中国标准出版社,1996.