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雅西某铅锌冶炼企业周边土壤重金属污染及生态风险评价_陈科.pdf
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1、山东化工收稿日期:20220804作者简介:陈科,大学本科,工程师,主要从事环境监测工作。通信作者:宋娇,女,大学本科,工程师,研究方向:环境监测。雅西某铅锌冶炼企业周边土壤重金属污染及生态风险评价陈科1,宋娇2*,徐德江2,周毅1,杨富垒1(1雅安市荥经生态环境监测站,四川 荥经625200;2四川省雅安生态环境监测中心站,四川 雅安625000)摘要:为进一步掌握企业周边土壤污染状况,近年来我县展开对性重点企业周边土壤污染调查,特别是涉重企业,针对性地开展周边土壤取样分析。利用便携式 X 射线荧光仪和测汞仪分别对土壤中 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Hg 等 8 种元素进行检测
2、,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对重金属进行评价,并对该区域潜在生态风险作出评定。结果显示,企业周边土壤重金属含量差异明显,区域主要受到 Zn 和 Cd 污染,超国家标准值分别为 304 倍和 208 倍,分别达到中度污染和轻度污染级别。潜在生态风险指数评价表明,As、Cr、Pb、Cu、Zn 和 Ni 元素属于轻微风险程度,Hg 元素处于较强风险程度,而 Cd 元素处于极强风险程度。从整体生态风险来看,全部点位都处在中等风险程度以上,其中最高达到 6545。该区域土壤受到人类活动干扰明显,Zn 和 Cd 受到不同程度污染。关键词:铅锌冶炼;土壤;重金属;污染评价中图分类号:X833
3、;X53文献标识码:B文章编号:1008021X(2023)03022604Heavy Metal Pollution and Ecological isk Assessment of Soil Around a LeadzincSmelting Enterprise in YaxiChen Ke1,Song Jiao2*,Xu Dejiang2,Zhou Yi1,Yang Fulei1(1Yaan Yingjing Environmental Monitoring Station,Yingjing625200,China;2Sichuan Yaan Ecological Environmen
4、t Monitoring Center Station,Yaan625000,China)Abstract:In order to further understand the soil pollution situation around enterprises,in recent years,our county has carried outsoil pollution investigation around key enterprises,especially heavy enterprises,and carried out surrounding soil sampling an
5、danalysisEight elements such as Cu,Pb,Zn,Cd,Ni,Cr,As and Hg in soil were detected by portable Xray fluorescence instrumentand mercury meter respectivelyHeavy metals were evaluated by single factor pollution index method and Nemero comprehensivepollution index method,and the potential ecological risk
6、 of the region was evaluatedThe results showed that there were significantdifferences in the content of heavy metals in the soil around the enterpriseThe area was mainly polluted by Zn and Cd,whichexceeded the national standard by 304 times and 208 times respectively,reaching the level of moderate p
7、ollution and mildpollution respectivelyThe evaluation of potential ecological risk index shows that As,Cr,Pb,Cu,Zn and Ni are at a slight risklevel,Hg is at a strong risk level,and Cd is at a very strong risk levelFrom the perspective of overall ecological risk,all points areabove the medium risk le
8、vel,with the highest of 6545The soil in this area is obviously disturbed by human activities,and Zn andCd are polluted to varying degreesKey words:lead zinc smelting;soil;heavy metals;pollution assessment四川省雅西地区主要以山林为主,盛产铅锌矿,铅锌冶炼企业较多,已成为当地经济支柱产业。近十年来,铅锌冶炼规模不断扩大,雅西地区经济得到快速发展,然而企业管理者生态环境保护意识淡薄,周边生态环境污
9、染日益严重,土壤污染严重影响人们食物安全。为加强铅锌企业管理,综合治理生态环境污染突出问题,保护土壤生态环境质量,我县开展了重点企业、工业园区周边土壤生态环境质量调查。通过对重点铅锌冶炼企业周边土壤重金属采样检测,利用单因子指数法、内梅罗综合指数法、潜在生态风险评价法对重点企业周边土壤重金属的污染进行评价12,客观、准确地分析周边土壤重金属的污染状况,为该地区土壤污染重金属防治和生态环境管理提供科学依据。1材料与分析方法11样品采集雅西某铅锌冶炼企业坐落在雅安市荥经县牛背山镇三合村,如图 1 所示,企业四面环山,背面是山地和牛背山镇场镇,南面是农地和一条小河,东面是乡村道路和农地,北侧为山地。
10、在企业四周不同距离采集样品,采用扇形布点法采集多个 020 cm 的土壤表层样混合成一个样,共采集 10 个混合样。风干、研磨、过筛制成850 m(20 目)和150 m(100 目)的土壤样品,进行土壤 pH 值和重金属含量分析。图 1采样点示意图12分析方法及质量控制土壤中 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As 等 7 种元素采用便携式 X射线荧光光谱法测定3,土壤 Hg 采用测汞仪进行分析4,土壤pH 值采用电位法测定5。622SHANDONG CHEMICAL INDUSTY2023 年第 52 卷DOI:10.19319/ki.issn.1008-021x.2023.03.023
11、第 3 期为保证实验数据准确性,在采样、分析过程完全按照 土壤环境监测技术规范,实验室分析试样时加入标准物质同步测定。2污染评价方法21单因子污染指数法单因子污染指数法是以单因子污染值与土壤污染防控标准值之间的比值来判断污染程度,分为五个等级6,分别为:Pi1,未污染;1Pi2,轻微污染;2Pi3,轻度污染;3Pi5,中度污染;Pi5,重污染,其评价公式为(1):Pi=Ci/Si(1)式中,Pi为土壤单项污染指数;Ci为土壤重金属单项实测值(mg/kg);Si为土壤环境质量标准 GB 156182018 农用地土壤污染风险筛选值7(mg/kg),详见表 1。表 1农用地土壤污染风险筛选值污染物
12、项目Si(65pH 值75)/(mgkg1)As30Cd03Cr200Cu100Ni100Pb120Zn250Hg2422内梅罗综合污染指数法内梅罗综合污染指数法是更好地评价不同重金属对土壤污染的综合作用,突出高浓度污染因子对土壤质量的影响,污染评价等级如表 28,其公式为(2):P综合=(PI均)2+(PI最大)2/2(2)式中,P综合为内梅罗综合污染指数;PI均为各单因子污染指数的平均值;PI最大为各单因子污染指数中最大值。表 2内梅罗综合污染指数评价等级等级内梅罗综合污染指数 P综合污染程度P综合07清洁(安全)07 P综合10尚清洁(警戒线)10 P综合20轻度污染20 P综合30中度
13、污染P综合 30重度污染23生态风险评价生态风险评价采用 Hakanson 提出的潜在生态风险评价法对企业周边土壤重金属的生态风险进行评价8,计算公式为(3):I=ni=1Eir=ni=1TirCir=ni=1Tir(Ci表层/Cin)(3)式中,I 为土壤环境中重金属的潜在生态风险指数;Eir为土壤中第 i 种重金属的潜在生态危害系数,Eir=TirCir;Tir为第 i种重金属元素的毒性相应系数,可以综合反映重金属的毒性、污染水平和污染的敏感程度;Cir为第 i 种重金属元素的污染系数;Ci表层为土壤重金属元素浓度实测值;Cin为参比值,一般采用土壤背景值。在本研究中 8 种重金属 Cd、
14、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn 的毒性系数分别为 30,40,10,5,2,5,5,19,土壤背景值采用中国土壤元素背景值(四川省)10 表 3,重金属潜在生态风险评级指标与分级见表 4。表 3土壤背景值采用中国土壤元素背景值(四川省)污染物项目土壤元素背景值/(mgkg1)As104Cd0079Cr79Cu311Ni326Pb309Zn865Hg0061表 4潜在生态风险评价指标与分级Eir单一金属生态风险程度I多种金属生态风险程度Eir40轻微I150轻微40Eir80中等150I300中等80Eir160较强300I600较强160Eir320很强600I1 200很强Eir3
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