华北平原特定地区土壤和植物重金属状况研究

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重金属是土壤和植物中常见的污染元素,其在土壤和植物中的含量升高对于居民健康会造成负面影响,同时,这种含量也是环境质量的重要反映。近年来,随着城市化和工业化的快速发展,环境重金属污染延伸到越来越多的地方。本研究从华北平原某铅冶炼厂附近采取小麦(Triticum aestivum Linn.)样品、从郑州市采取土壤和绿化灌木大叶黄杨(Euonymus japonicus Thunb.)叶片样品,分析了以上样品中重金属含量及其空间分布,并探索了污染小麦籽粒的清洗方法,结果表明,1该冶炼厂该冶炼厂附近小麦籽粒Ni、Cr、Cu及Pb平均含量分别为2.31、24.8、7.86和59.5 mg kg-1,均超过国家卫生标准,铅冶炼厂对小麦秸秆和籽粒重金属积累有影响。籽粒比秸秆更易富集重金属。2该铅冶炼厂附近小麦籽粒各个重金属的洗涤去除率大小顺序为Cr>Pb>Cu>Ni>Zn,籽粒Cr、Pb、Cu和Ni主要来自于大气沉降等外部来源而非籽粒内部吸收,自来水对重金属的去除效果最佳、其次为EDTA、纯水、洗洁精和HNO3,自来水对小麦Ni、Cr、Pb、Zn和Cu的平均去除率分别为78.9%、98.59%、81.79%、59.48%和83.65%。3郑州市城市土壤Ni、Pb、Cr和Zn的平均含量分别为34.1、49.5、60.3和62.5 mg kg-1,有较明显的Pb、Ni及Cr积累,Zn的平均含量未超过背景值。不同土地利用方式下土壤重金属的对比表明,商业活动、汽车交通、工业活动是郑州市城市土壤重金属积累的主要来源。与其它相比,郑州市城市土壤重金属积累程度较低。综合污染指数的计算表明,郑州市城市土壤重金属污染程度为中等。4郑州市城市土壤有效态Zn、Pb、Cr和Ni的平均含量分别为3.17、2.73、1.05和0.25 mg kg-1。汽车站附近土壤Ni和Zn有效态含量较高,机关内土壤Pb、Cr和Zn有效态含量较高,街道土壤Cr的有效性较高。郑州市城市土壤有效态重金属含量与农业土壤相比含量较高,与其他地区工业发达地区相比,有效态含量较低。5郑州市大叶黄杨叶片Ni、Pb、Cr和Zn含量分别为6.83、8.38、13.6和21.1 mg kg-1,叶片对4种重金属的富集指数分别为0.20、0.17、0.23和0.34。工业区大叶黄杨叶片Ni和Cr含量最高,街道叶片Zn含量最高,居民区叶片Pb含量最高,叶片的重金属综合污染指数的排序为工业区>>居民区、汽车站>机关>街道>>商业区。郑州市区大叶黄杨叶片受到了Ni、Pb、Cr和Zn的污染,根系吸收并不是大叶黄杨叶片积累重金属的主要途径。
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