华北平原地区某铅冶炼厂附近土壤和小麦重金属性质研究

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铅冶炼厂附近土壤重金属污染主要来源于冶炼厂烟囱烟尘排放及尾矿堆积。华北平原地区分布着几个大型铅冶炼企业,但这些铅冶炼厂对附近土壤性质的影响还缺乏研究。本研究在该地区某年产量30万t铅的冶炼厂附近采集土壤和小麦样品,探讨大型铅冶炼企业对附近土壤和作物的影响。主要结果如下,(1)0-20、20-40、40-80cm层次土壤全Pb含量分别为28.3-183、24.6-90.1、26.6-35.7mg kg-1,这三个层次DTPA-Pb含量分别为5.43-75.5、1.67-29.0和1.08-5.43mg kg-1。距冶炼厂2000m范围内,0-20cm层次土壤Pb污染指数大于3;距离冶炼厂50m范围内,20-40cm层次土壤Pb污染指数大于3。(2)0-20、20-40和40-80cm层次土壤全Cd含量分别为0.33-2.36、0.22-0.44和0.22-0.23mg kg-1,这三个层次土壤DTPA-Cd含量分别为0.30-1.89、0.10-0.34和0.07-0.18mg kg-1。在采样范围4795m内,土壤Cd污染指数均大于3。(3)4个层次土壤DTPA-Pb与到冶炼厂烟囱的距离均呈显著负相关(p<0.001),0-40cm层次土壤DTPA-Cd和全Pb与距离呈显著负相关性(p<0.001),40-80cm层次土壤全Pb与距离呈负相关性(p<0.05),0-20cm层次土壤全Cd与距离呈显著负相关性(p<0.001)。(4)0-20cm层次土壤pH与到冶炼厂烟囱的距离呈正相关(p<0.05)。在距离冶炼厂500m范围内,0-40cm土壤pH随着到冶炼厂烟囱距离的增大而增大,电导率随着距离的增大而减小。(5)小麦叶片、秸秆、颖壳和籽粒中Pb的含量范围分别为37.7-365、3.41-39.7、10.6-141和0.48-12.2mg kg-1,Cd的含量范围分别为2.42-12.2、0.64-13.3、0.48-4.15和0.06-0.62mg kg-1。按谷物中规定的Pb和Cd限量指标判断,在距离冶炼厂3000m范围内,小麦籽粒Pb污染指数大于3;距离冶炼厂1000m范围内的小麦籽粒Cd污染指数大于3;在距离冶炼厂2400m外,小麦籽粒重金属污染指数小于1。(6)小麦叶片、秸秆、颖壳、籽粒中Pb含量与到冶炼厂烟囱的距离呈显著负相关(p<0.001),而Cd含量与距离呈显著负相关(p<0.001)的器官仅为叶片和颖壳。Pb在小麦各器官中的分布规律为叶片>颖壳>秸秆>籽粒;Cd的分布为叶片>秸秆>颖壳>籽粒。以上结果表明,研究区域内,土壤和小麦籽粒均受到一定程度的Pb和Cd污染,污染重金属在土壤中存在纵向的迁移。冶炼对土壤pH和电导率存在一定程度的影响。
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