區域土壤污染特點分析
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本文作者：魯言波1馮茜丹2作者單位：1.廣東省環境監測中心2.仲愷農業工程學院環境科學與工程學院
采用波長色散X射線熒光光譜儀測定土壤中的重金屬元素Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、As。應用粉末壓片法制樣：將采集到的土壤樣品自然風干后研磨，用粗天平稱取粒徑小于0.074mm的樣品4g，放入模具中，在40t力作用下壓制成型。采用國家標準土壤GSBZ50011-88（黑鈣土）、GSBZ50012-88（棕壤）、GSBZ50013-88（紅壤）、GSBZ50014-88（褐土）、GSBZ50011-88和GSBZ50013-88及GSBZ50011-88和GSBZ50014-88混合配制標準曲線。元素檢出限及儀器測定條件如表1所示。
重金屬的濃度水平
對珠江三角洲517個采樣點土壤樣品的重金屬測定結果進行統計分析，結果見表2。雖然土壤中各重金屬元素的中值和平均值均低于國家土壤環境質量三級標準，但除Cr外，其他元素的最大值均遠遠超出三級標準，超標倍數高達近10倍，說明珠江三角洲區域內有部分土壤受到重金屬的污染，且污染比較嚴重。除Ni外，其他元素的中值和平均值都高過1990年的背景值，說明經過近20多年的發展，珠江三角洲區域土壤中重金屬的污染趨勢正在加強。變異系數反映了采樣總體中各采樣點之間的平均變異程度。表2中除Cr外，變異系數均超過1，屬強變異性，說明土壤中As、Ni、Cu、Zn、Pb受外界干擾比較明顯，空間分異比較大，這種分異很大程度上歸結于耕作、管理措施、種植制度，污染等強烈人為活動的影響。而Cr變異系數比較小，說明Cr受外界影響比較少，空間分異不顯著。土壤環境質量評價一般以單項污染指數為主，指數小污染輕，指數大污染則重。表2列出了根據土壤污染物平均值和土壤污染物質量三級標準計算出的單因子污染系數值。可以看出，As有相當高的貢獻率，平均單因子污染系數達0.6，說明相當一部分復合污染是由于As造成的。
達標狀況分析
圖1分別給出了As、Cr、Ni、Cu、Zn和Pb等6種重金屬元素濃度隨點位的變化趨勢曲線圖。與土壤環境質量三級標準比較，As超標地點有38處，達標率為92.6%，最大超標濃度為超標7.7倍；Cr未超標，達標率100%；Cu超標地點有6處，最大超標濃度為超標9.9倍；Ni超標地點有1處，最大超標濃度為超標6.8倍；Zn超標地點有6處，最大超標濃度為超標6倍；Pb超標地點有4處，最大超標濃度為超標2.6倍。從各種金屬超過三級標準的污染面積來看，由大到小分別為As>Cu>Zn>Pb>Ni>Cr。另外，As有線污染和面污染的趨勢，可能是As本身在環境中分布不均勻的原因，也可能是由于人為的原因；Gr基本與土壤背景值接近。其余Cu、Zn、Pb和Ni元素有相似的變化趨勢，說明Cu、Zn、Pb和Ni元素呈明顯的點污染現象，區域污染及面污染現象不明顯。通過分析發現，污染主要存在于金屬冶煉加工及電鍍企業附近，主要是人為造成的。
相關性分析
對土壤重金屬含量進行相關性分析，結果（表3）顯示：Ni、Cu、Zn達顯著相關性，說明它們分布的區域相似，有相同的擴散特征；As、Cr、Pb與其他元素相關性不明顯。執行SPSS15.0分層聚類分析后，可將6種重金屬元素分為兩類：一類為As、Cr、Ni、Pb；二類為Cu、Zn。說明Cu、Zn具有顯著的相關性，As、Cr、Ni、Pb也具有明顯相關性，有復合污染協同加劇污染程度的潛在威脅。
土壤復合污染分析
對6種元素按三級標準進行綜合分析發現，平均Nemero指數達1.1。其中Nemero指數小于1的監測點個數為308，即清潔區域占調查區域的59.6%；大于1小于等于2的有181個點，即輕度污染區域（警戒線）占調查區域的35.0%；大于2小于等于3的有11個點，即中度污染占調查區域的2.1%；大于3的有17個點，占調查區域的3.3%。因此總體來說土壤復合污染并不是很嚴重，但個別地區復合污染指數高達35，復合污染現象非常嚴重。按二級標準計算，平均Nemero指數達1.9。其中Nemero指數小于1的監測點個數為17，即清潔區域占調查區域的3.3%；大于1小于等于2的有388個點，即輕度污染區域（警戒線）占調查區域的75.0%；大于2小于等于3的有79個點，即中度污染占調查區域的15.3%；大于3的有33個點，占調查區域的6.4%。按一級標準計算，平均Nemero指數達5.2。其中Nemero指數小于1的監測點個數為0，即無清潔區域；大于1小于等于2的有4個點，即輕度污染區域（警戒線）占調查區域的0.8%；大于2小于等于3的有53個點，即中度污染占調查區域總數的10.2%；大于3的有461個點，占調查區域總數的89.2%。
經濟的發展給土壤帶來比較明顯的污染，土壤中As、Ni、Cu、Zn、Pb受外界干擾比較明顯，空間分異比較大，這種分異很大程度上歸結于耕作、管理措施、種植制度，污染等強烈人為活動的影響，Cr受外界影響比較少，空間分異不顯著,基本與土壤背景值接近。Cu、Zn、Pb、Ni、Cr元素有相似的變化趨勢。Cu、Ni、Zn和Pb呈明顯的點污染現象，區域污染及面污染現象不明顯，污染主要存在于金屬冶煉加工及電鍍企業附近。
