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應用毒性淋溶提取法評價天津市某工業用地及周圍農田土壤中重金屬生態風險.pdf

'應用毒性淋溶提取法評價天津市某工業用地及周圍農田土壤中重金屬生態風險.pdf'
2015年 7月 July 2015 巖 礦 測 試 R0CK AND MINERAL ANALYSIS V01.34.No.4 464~470 文章編號 :0254— 5357(2015)04— 0464一 DOI:10.15898/j.cnki.11— 2131/td.2015.04.015 應用毒性淋溶提取法評價天津市某工業用地及周 圍農 田土壤 中重金屬生態風險 王 靜 ,吳宇峰 ,王 斌 ,張 磊 ,王 鑫 ,趙 一 (1.天津市環境監測中心 ,天津 300191; 2.天津工業大學管理學院 ,天津 300160) 摘要 :毒性淋溶提取法(TCLP)是 美國法定的一種生態環境風險評價方法,通過提取 土壤 中的重金屬有效 態 判斷土壤重金屬污染狀況和評估污染區域生態風險。本文應用 TCLP法提取天津市某工業園區內及周圍農 田土壤 中的有效態 cu、Pb、zn、cd,采用電感耦合等 離子體質譜法和原子吸收光譜法分別測定重金屬全量和 有效態,結合單項污染指數和 內梅羅綜合污染指數評價 了重金屬生態風險。結果表明:研究 區zn是首要污 染物 ,主要 來源于鍍鋅廠、金屬制品廠和電鍍廠 ,其次是 Pb和 cu污染,cd無污染;Pb、Zn可能具有 同源性或 伴 生關系;大部分土壤處于安全水平,重金屬污染率不到 30% ,但農 田土壤 出現 了zn的輕度污染。重金屬 全量是影響重金屬有效態含量較大的因素,當 Zn全量大于環境質量標 準限值 (300 mg/kg),Pb全量大于 80 mg/kg時,有效態zn、Pb與其全量均呈正相關。因此 ,可以使用 TCLP法將土壤重金屬全量與有效態進行量 化 評價 重金 屬 生態風 險。 關鍵詞 :毒性淋溶提取法(TCLP);土壤 ;重金屬有效態;生態風險 中 圖分 類號 :X825 文獻標 識碼 :A 隨著我國工業化、城市化的發展,許多工業園區 建在城鄉結合部 ,不僅侵 占大量農 田,并且對周 圍農 田土壤環境質量產生潛在風險。農 田重金屬污染的 潛在危害已引起 國內外學者的廣泛關注 j。重金 屬的生物毒性不僅與其全量有關 ,更大程度上 由其有 效態決定。外源重金屬進入土壤后,在物理、化學條 件的影響下 ,通過在土壤 中積累、遷移和轉化,在土壤 固相的有機 、無機組分中進行形態分布,其中能被植 物或其他生物所吸收的一定形態的元素的量就是生 物有效態 J。土壤 中重金屬的形態對研究重金屬的 環境效應及污染土壤修復治理具有重要意義 ]。 目前 ,土壤重金屬的生態風險評價大多采用富 集 因子法 、地累積指數法、潛 在生態風險等評價方 法,土壤重金屬的全量是這些方法中重要的評價 因 子。但是 ,僅依靠土壤中重金屬總含量來評價土壤 受污染程度及環境風險,是存在信息缺失 的 ]。毒 性 淋 溶 提 取 法 (Toxicity Characteristic Leaching Procedure,TCLP)是美 國環境保 護署 EPA 1311方 法,具有快速、簡單 的特點 ,是美國法定 的一種生態 環境風險評價方法 ,能夠準確地提取土壤重金 屬的有效態 ,判斷土壤重金屬污染情況 ,評估污染 區 域生態風險。我國已有學者采用 TCLP法評價了礦 區、資江流域土壤重金 屬的生態環境風險 ,結 果表明在重污染礦區、資江流域 中 TCLP法提取 的 土壤重金屬有效態 與其全量之 間存 在一定 的相關 性 。也有文獻使用 TCLP法評 價了重金屬污染土壤 修復情況 塢 。 然而 ,目前關于工業 園區及周 圍農 田土壤重金 屬生態風險的研究較少 ,并且主要使用重金屬全量 作為評價因子 ul ,還沒有研究使用 TCLP提取法對 其進行生態風險評價。本文對天津市靜??h某工業 園區及周圍農 田土壤進行采樣 ,使用原子吸收光譜 法測定土壤中重金屬 cu、Pb、zn、Cd全量 ,電感耦合 等離子體質譜 (ICP— MS)測定 TCLP法提取 的重金 屬有效態 ,進而對重金屬全量及其有效態 的生態風 險進行評價 ;同時 ,將 TCLP法提取 的重金屬有效態 與全量及理化性質(有機質、pH)作逐步多元線性回 歸,研究其相互作用關系,并探討了重金屬全量對有 效態提取率的影響 (重金屬有效態提取 率為 TCLP 法提取重金屬有效態含量與重金屬全量的比值 )。 收稿 日期 :2015— 03— 04;修回 日期 :2015— 06— 20;接受 日期 :2015— 07— 09 基金項 目:國家 自然科學基金青年基金項 目— — 基于空間安全診斷的農 村城鎮化與鄉鎮企業用地布局規劃研究 (41301189) 作者簡介 :王靜 ,碩士研究生 ,工程師 ,研究 方向為環境監測 、環境化學。E-mail:[email protected].nankai.edu.ca。
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