南宁市典型工业区土壤重金属污染状况研究
胡玉平1, 王双飞2,梁晓丽1,董菁1(1. 广西民族大学,广西 南宁 530006; 2. 广西大学,广西 南宁
530000)
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【摘要】以长期受南宁市典型工业区排放重金属污染的区域内土壤为对象,研究工业区周围环境的重金属污
染状况,对各采样点土壤的重金属元素Hg、Cr、Pb、Cd的含量进行了测定。算出了各样点土壤重金属污染的超标率和超标倍数,并采用单项污染指数法和综合染指数来评价土壤污染程度,对南宁市工业区的土壤重金属污染状况,提出了相应的防治措施与对策。
【关键词】土壤;重金属;污染;评价
1引言
位于南宁市典型工业区的大部分工业企业生产历史较长,“三废”排放中重金属污染物浓度较高且种类繁多。城市土壤环境作为大气、水体和固体废弃物中污染物的重要受纳体,重金属将在土壤长期滞留,并且由于城市的迅速发展,原本距市区有一定距离的江南和高薪两工业区如今已被居民生活区包围,对城市居民的健康造成潜在威胁。因此,摸清城市土壤环境污染状况,对典型工业区企业搬迁后污染场址及周围区域进行污染调查与评价,对于制定城市发展规划,促进生态城市的建设具有现实意义。
本论文以南宁市高新科技工业园区、江南工业区2个典型工业区作为研究对象,采用二苯碳酰二肼分光光度法、双硫腙分光光度法测定土壤中所含重金属的量,对南宁市工业区的土壤重金属污染状况进行评价,并提出了相应的防治措施与对策。
2实验部分 2.1 样品采集
本实验以南宁市江南和高新两个工业区中主要生产企业研究对象。由于各研究对象占地面积及主要污染类型不尽相同,针对不同研究对象采用不同的布点法进行样品采集。两工业区采样点的布设如图1和图2所示。1[1] 2.1.1 江南工业区
企业类型较多且规模较大,本次采样以某大型化工厂排污口及厂区周围土地为主,因该厂占地面积较大、地势平坦,污染类型囊括气、固、液,故采用棋盘式布点法,设4个采样点,每个样点设10个分点,共设40个点,采集深度为0-10cm,进行样品采集。 2.1.2 高新工业区
主要生产企业类型较多,但各企业占地面积均较小,地势平坦,土质较均匀,污染都以水型为主,故采用梅花形布点法,选取5个采样点,每个样点设5个分点,共设25个点,采集深度为0-10cm,进行样品采集。 2.2 样品测试 2.2.1 方法原理[1,2]
总汞的测定:采用双硫腙分光光度法;镉的测定:采用双硫腙分光光度法;铅的测定:采用双硫腙分光光度法;总铬的测定:采用二苯碳酰二肼分光光度法。
2.2.2 样品的预处理
将采集的土样混匀后用四分法缩分至约100g,缩分后土样经自然风干,除去土样中石子和动植物体等异物,用研钵研压后过粗筛,混匀后用研钵研磨过100目尼龙筛,混匀备用[1]。 2.2.3 样品的测定 2.2.3.1 土样的消解[1]
汞(Hg):用于测定汞的土样,经硫酸-硝酸-高锰酸钾消解法消解后,有机物彻底分解,过滤定容后待测;铬(Cr):用于测定铬的土样,经硫酸-硝酸-氢氟酸消解法消解后,有机物彻底分解,加1+1盐酸溶解可溶性残渣,过滤定容后待测;铅、镉(Pb、Cd):用于测定铅、镉的土样,经盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸消解法消解后,有机物彻底分解,加1+1盐酸溶解可溶性残渣,过滤定容后待测。
2.2.3.2 重金属含量的测定[2]
铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg):均采用双硫腙分光光度法测定其吸光度,根据其各自标准曲线上吸光度所对应的浓度值,换算出其含量。
铬(Cr):采用二苯碳酰二肼分光光度法测定其吸光度,根据其标准曲线上吸光度所对应的浓度值,换算出其含量。 2.2.4 实验材料
表1 实验所用主要仪器
序号 1 2 3 4
仪器名称 分样筛 研钵 电子天平 双层铁皮电炉
型号 100目 — AR1104 A型
序号 5 6 7
仪器名称 可见光分光光度计 紫外可见分光光度计 数显电热鼓风干燥器
型号 722型 UV-4802型 101A-2型
表2 实验所用主要试剂
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
药品名称 硫酸 硝酸 盐酸 磷酸 三氯甲烷 亚硫酸钠 高锰酸钾 尿素 盐酸羟铵 重铬酸钾 氨水 乙醇 亚硝酸钠 氢氧化钠
化学式 H2SO4 HNO3 HCl H3PO4 CHCl3 Na2SO3 KMnO4 CO(NH2)2 HONH3Cl K2Cr2O3 NH3 CH3CH2OH NaNO2 NaOH
品级 AR AR AR AR AR AR AR AR GR AR AR AR AR AR
序号 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
药品名称 高氯酸 氯化汞 二苯碳酰二肼
丙酮 镉 酒石酸钠 氢氟酸 双硫腙 硝酸铅 柠檬酸铵氢二铵 百里酚蓝 酒石酸 酒石酸钾钠
化学式 HClO4 HgCl2 C13H14N4O C3H6O Cd C4H4O6Na2·2H2O HF C13H12N4S Pb(NO3) 2 C6H14O7N2
品级 AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR AR
C27H30O5S
C4H6O6 C4H4KNaO6·4H2O
3测定结果与讨论 3.1质量控制
精密度采用双份平行样进行精密度试验,以相对偏差表示,控制相对偏差小于5%;在土壤样品中内插一定数目的标准样来进行质量控制。 3.2 评价标准[3]
我国于1995年颁布实施了“土壤环境质量标准”GB15618—1995,该标准把土壤质量分为3个级别,具体分级见表3:
表3 土壤环境质量标准 单位:mg/kg
质量级别 一级 二级 三级
Hg 0.15 0.5 1.5
Cd 0.2 0.3 1.0
Pb 35 300 500
Cr 90 300 400

