论文部分内容阅读
我国耕地土壤污染较广泛,对人们的健康带来了不利影响,因而重金属污染与分布规律的研究具有实际意义和科学意义。为了查明彬县县城附近土壤重金属含量、污染情况及富集规律,并为该区土壤重金属污染防治提供依据,我们对该区土壤重金属进行了采样研究。本文在彬县县城附近选择了 5块农地和3个2.5m左右厚度的土壤剖面进行了采样。利用pH计、电导仪、磁化率仪和激光粒度仪分别测定了 212个样品的酸碱度、电导率、磁化率和土壤粒度,利用X-Ray荧光光谱仪分析了 212个样品的元素。着重研究了 8种重金属元素在各个样地土壤表层和土壤剖面的含量、分布特点、富集规律及来源,对重金属污染进行了评价。得出了以下结论:(1)彬县县城附近不同样地土壤常量元素含量平均值都为Si>Al>Ca>Fe>K>Mg>Na,平均值分别为 67.87%、14.41%、5.97%、5.22%、2.65%、2.09%、1.17%。除Ca以外,西留村、水口村和刘家沟村3个剖面常量元素含量平均值均表现为中层>上层>下层。(2)彬县县城附近土壤表层重金属元素含量为Mn>Cr>Zn>Ni>Cu>Co>As>Pb。8种重金属元素含量的最小值相比陕西土壤元素背景值略高,其中Ni元素含量小于中国土壤元素背景值。Co、Cu、Zn3种元素含量一部分比中国土壤元素背景值低,一部分较中国土壤元素背景值高。其余4种重金属元素含量都比中国土壤元素背景值高。Mn、Ni和Pb元素含量小于世界土壤元素背景值,其余5种重金属均大于世界土壤元素背景值。(3)彬县西留村土壤剖面重金属元素富集在0~0.8m之间,水口村土壤剖面的重金属元素在0~2.0m深度范围内富集明显,刘家沟村土壤剖面重金属在0.5m至1.5m富集明显。人为因素是土壤表层重金属富集较多的主要原因,但是土壤表层的重金属也有一部分来自土壤自身的物质。在3个厚约2.5m的土壤剖面中部古土壤(S0)层位黏粒含量高,黏粒的吸附是该层重金属富集最多的原因。(4)彬县县城附近土壤重金属污染评价结果显示,依据单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、负荷污染指数评价得出,彬县土壤表层和土壤剖面均受到了轻度污染。由潜在生态风险指数评价得出,3个2.5m左右土壤剖面均值表现为西留村>水口村>刘家沟村,彬县5块土壤表层样地和3个2.5m左右的剖面均已处于中度危害状态。(5)彬县县城附近土壤表层8种重金属主要有以下3种来源。一是受到土壤自然物质的影响,重金属元素主要来自于土层自身物质,特别是Mn和Cu更明显,属自然来源。二是重金属元素Zn和Pb,主要来自于汽车尾气排放、大气沉降等,属人为来源。三是Cr、Co、Ni、Cu和As 5种重金属元素主要来源途径是农业生产过程中不合理的使用化肥农药和土壤发育过程中土层自身,属于混合来源。(6)在所研究的3个剖面中,重金属含量总体上表现为全新世古土壤(S0)>全新世黄土(L0)>马兰黄土(L1)。古土壤(S0)层位较高的黏粒含量是当时成壤过程中较强的黏土化作用产生的,而较强的黏土化取决于当时较温暖湿润的气候条件,所以剖面中部古土壤(S0)富集较多重金属是由当时较温湿的气候条件决定的。土壤剖面下部黄土(L1)层位较低的黏粒含量低是当时较为冷干的气候和较弱的化学风化作用造成的,黄土(L1)层位重金属富集较少是当时的气候条件决定的。