1、本科毕业设计环境工程宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查及评价THESURVEYANDASSESSMENTOFHEAVYMETALSOILINLIFECOMMUNITYOFNINGBOCITY宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价I摘要摘要实验在宁波市主要生活社区（商业区、工业区、居民区、交通区、风景区、城市绿地）进行土壤采集。对土壤样品采用了消解法分别测定了其中铜、锌、镍、铅、镉五类重金属的含量，并采用TESSIER法对镉的不同形态含量进行了测定。通过实验检测对宁波市城区土壤的重金属分布特性进行评价。结论显示宁波市城区部分地区土壤中铜、锌、铅、镉的含量均偏高，属于土壤重金属污染较
2、为严重的城市行列。土壤重金属污染的修复工作和保护措施的展开刻不容缓。关键词宁波市；生活社区；土壤；铜；锌；镍；铅；锌；镉。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价IITHESURVEYANDASSESSMENTOFSOILHEAVYMETALINLIFECOMMUNITYOFNINGBOABSTRACTSOILSAMPLESWERECOLLECTEDFROMTHELIFECOMMUNITYOFNINGBOCITYTHESAMPLEISALLDETECTEDBYDIGESTIONMETHODOFCU,ZN,NI,PB,CDINTHESOILANDDETECTEINGTHECDBYTESSI
3、ERMETHODTHEOBJECTIVEISTOINVESTIGATINGTHECONTENTIONOFHEAVYMETALINTHESOILTHENEVALUATIONTHEDISTRIBUTIONOFHEAVYMETALINTHECITYSOILOFNINGBO,ANDCOMPARINGTHEOTHERCITIESDATAINCHINATHERESULTISSHOWINGTHECONTENTIONOFCU,ZN,NI,PBANDCDINTHESOILOFNINGBOCITYISHIGHERTHANMOSTOTHERCITIESTHESOILMUSTBEPROTECTEDANDWEMUSTT
4、ODOSOMETHINGFORSOILREMEDIATIONKEYWORDSNINGBOCITYLIFECOMMUNITYSOILCUZNNIPBCDASSESSMENT宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价I目录1引言111概述112研究背景213研究目的22土壤中重金属的来源及其危害321重金属的来源322五类重金属的来源及其危害43实验材料与方法631土壤样品采集6311采样点6312采样方法7313室内分析8314背景值选用932实验方案104实验结果1241铜、锌、镍、铅的全量测定数据和分析12411铜的全量及分析14412锌的全量及分析15413镍的全量及分析16414铅的
5、全量及分析1742镉的形态测定数据及分析185实验总结2151实验结果分析2152总结22参考文献23致谢错误未定义书签。附录241引言11概述城市土壤是城市生态系统的重要组成部分，具有小气候调节、水分保蓄和调节、养分储存和循环、污染物缓冲和净化等多种生态功能。在城市环境中，大量的人类活动，将各类重金属带入到城市土壤中，这些元素在土壤中的不断积累，并通过大气、水体或食物链直接或间接地威胁着人们的身体健康。因此，研究城市土壤的重金属污染的来源、含量分布、化学形态并在研究的基础上探索其积累的生物效应以及对污染的修复具有重要的意义。土壤重金属来源主要包括污水处理中产生污泥的堆放、含铅汽油的使用以及汽
6、车交通等。污水处理厂产生的污泥中也含有大量的重金属，如不经处理直接排放或者灌溉，会对土壤环境造成二次污染。同时城市垃圾在焚烧过程中产生的飞灰及堆放填埋过程中产生的渗滤液中的重金属通常也会严重超标。含铅汽油的燃烧是城市铅污染的另一个重要来源，汽车轮胎添加剂中使用的锌也会导致城市土壤的锌污染。另外，经研究证实,城市里周边道路和裸露的土壤是居室内灰尘重金属的主要来源。重金属进入人体后很难分解，而是积累在体内，对人体造成巨大的潜在威胁，可能引起致畸、致癌、致突变等恶性后果。我国儿童血铅超过国家标准（100UG/ML）达到三成。大城市超标率达60以上，而且市区普遍高于郊区；据调查显示当水中镉超过02MG
7、/L时，居民长期饮水和从食物中摄取含镉物质，可引起“骨痛病”。动物实验表明，小白鼠最少致死量为50MGKG，进入人体的镉，主要累积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中。使肾脏器官等发生病变，并影响人的正常活动。造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症。其他如CR、CO、NI、ZN等均已经被证明具有致癌作用。重金属在土壤中不易随水淋溶，不易被生物降解，有明显的生物富集作用。据调查研究显示宁波市70的土壤属于级污染以上土壤，重金属污染较为严重，土壤修复工作的展开刻不容缓。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价12研究背景宁波位于东经12055至12216，北纬2851至3033。
8、地处我国海岸线中段。由于地处宁绍平原，纬度适中，温和湿润，冬夏季风交替明显，但因为所处纬度常受冷暖气团交汇影响，加之倚山靠海，特定的地理位置和自然环境使各地天气多变，差异明显，灾害性天气相对频繁。宁波市总面积9365平方千米，人口550万人，辖6个区（海曙、江东、江北、鄞州、镇海、北仑）、2个县（宁海、象山），3个县级市（慈溪、余姚、奉化）。全市共有57个街道、80个镇、11个乡。宁波主要工业产业电子信息、生物医药、新材料、石油化工、精细化工、汽车及零部件、修造船、机电一体化、成套设备、环境保护、模具、新型建材、电力、食品、工艺品、各类开发区、保税区、出口加工区、产业园区、特色块状经济宁波市是
9、个典型的工业城市，北仑区是老牌的工业地带，镇海区作为新兴的工业区也发展迅速，同时带来的各类环境问题也是不容忽视的。以水污染和大气污染为主，同时土壤中重金属污染也是极其严重的，据相关调查显示，宁波市70的土壤处于污染状态，属于重度污染城市。13研究目的实验采用全量消解法检测宁波市主要生活社区中土壤重金属中铅、铜、锌、镍、镉的含量，并选用传统的TESSIER五步连续提取法对其中的镉进行形态提取和检测。通过检测，得到相关数据，用以对宁波市主要生活社区土壤中五类重金属的含量进行大致的评价。在参考国内其他文献数据的前提下进一步分析，提出土壤保护和修复的相应措施。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与
10、评价32土壤中重金属的来源及其危害21重金属的来源1大气中重金属的沉降大气中重金属主要来源于工业生产、汽车尾气排放、汽车轮胎磨损产生的大量含有重金属的有害气体和粉尘。它们主要分布在工矿的周围及公路、铁路两侧。大气中大多数重金属通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤圈。经过自然沉降和雨淋沉降进入到土壤中的重金属污染，主要以工矿烟囱、废物堆和公路为中心向四周及两侧扩散由城市郊区农区，污染随着距城市距离的加大而降低，城市的郊区污染较为严重；此外，还与城市的人口密度、城市土地利用率、机动车密度呈正相关；重工业越发达，污染相对就越严重。2农药、化肥和塑料薄膜的使用使用含有PB、CD、HG、AS等的农药和不合理地
11、施用化肥都可以导致土壤中重金属的污染。一般过磷酸盐中含有高量的重金属HG、CD、AS、ZN、PB，磷肥次之，氮肥和钾肥含量较低，但氮肥中PB、AS和CD含量较高17。农用薄膜生产中应用到的热稳定剂中含有CD、PB，在大量使用塑料大棚和地膜过程中都可以造成土壤重金属污染。3污泥施肥污泥中含有大量的有机质和氮、磷、钾等营养元素，但同时污泥中也含有大量的重金属元素，随着市政污水处理产生的大量污泥被施加于农田，农田中的重金属含量也会不断增高。污泥施肥可导致土壤中CD、HG、CR、CU、ZN、NI、PB含量的增加，且污泥施用越多，污染就越严重。4污水灌溉污水灌溉一般是指用经过一定处理的城市生活污水来灌溉
12、农用土地、森林及草地。由于大量工业废水同生活污水一起进入市政污水网，使得城市污水中含有的大量重金属离子，随着污水灌溉而进入土壤。近年来，污水灌溉已经成分我国农业灌溉的重要组成部分。北方旱作地区污灌最为普遍，占全国污灌面积的90以上，所以土壤重金属污染也比较严重。5含有重金属的废物的堆积废弃物堆中重金属含量一般比较高，污染的范围一般以废弃物堆为中心向四周扩散。重金属在土壤中的含量和形态分布特征受废弃物种类和释放率的影响，如铬渣堆放区的CD、HG、PB为重污染，ZN为中度污染，CR、CU为轻污染，金属矿山的开采、冶炼厂开采的尾矿渣是矿山主要固体废弃物之一。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与
13、评价22五类重金属的来源及其危害1铜（CU）铜同样是比较常见的土壤重金属污染物，其主要污染来源是铜锌矿的开采和冶炼、金属加工、机械制造、钢铁生产等以及冶炼排放的烟尘。电镀工业和金属加工排放的废水中含铜量较高，每升废水达几十至几百毫克。含铜废水灌溉农田，使铜在土壤和农作物中累积，会造成农作物尤其是水稻和大麦生长不良，污染粮食籽粒。土壤中正常含铜量为每公斤2200毫克。中国土壤含铜量是每公斤3300毫克，平均值为每公斤22毫克。铜可在土壤中富集并被农作物吸收。在靠近铜冶炼厂附近的土壤，含有高浓度的铜。岩石风化和含铜废水灌溉均可使铜在土壤中积累并长期保留。在铜污染的土壤生长的植物，含铜量为正常植物的
14、3350倍。灌溉过程以及硫酸铜杀虫剂等农药的施用也使一部分铜进入土壤和植物体内。水生生物可以富集铜，通过食物链的富集，最终使大量铜进入人体；农作物可通过根吸收土壤中的铜，其中一部分也可经食物进入人体。当铜在体内蓄积到一定程度后即可对人体健康产生危害。当人体突然摄入过量铜元素时，可能造成腹痛、腹泻、恶心呕吐，重者可出现胃肠黏膜溃疡、溶血、肝坏死、肾损害，甚至发生低血压、休克而死亡。人体内铜过量时对肝脏机能有极大的损害作用，儿童体内铜含量过量会导致智力成长受阻，神经系统发育不完善等。2锌（ZN）锌主要污染源有锌矿开采、冶炼加工、机械制造以及镀锌、仪器仪表、有机会合成和造纸等工业的排放。汽车轮胎磨损
15、以及煤燃烧产生的粉尘、烟尘中均含有锌及化合物，工业废水中锌常以锌的羟基络合物存在。锌入量过多可致中毒，如食入锌过多可引起急性锌中毒，有呕吐、腹泻等胃肠道症状；工厂锌雾吸入可有低热及感冒样症状；慢性锌中毒可有贫血等症状；动物实验可致肝、肾功能及免疫力受损。有些儿童玩具的涂料含锌，小儿喜把玩具放口内，常食入锌过多可致中毒。3镍（NI）镍在地壳中的平均丰度为75PPM,在微量元素中是含量比较丰富的元素。它有很强的亲硫性，主要以硫化镍矿和氧化镍矿的形态存在，在铁、钴、铜和一些稀土矿中，往往有镍共生。目前认为镍对环境只是一种潜在的危害物。工业上大部分镍用于制造不锈钢和抗腐蚀合金，并广泛用于镀镍、铸币、制
16、造催化剂和玻璃陶瓷等。镍可以在土壤中富集。土壤中的镍主要来源于岩石风化，大气降尘，灌溉用水（包括含镍废水），农田施肥，植物和动物残体的腐烂等。植物生长和农田排水又可从土壤中带走镍。镍含量最高的植物是绿色蔬菜和烟草,为153PPM，谷物、水果和马铃薯中含量很低。土壤中含镍量如高于05PPM，对亚麻生长不利，浓度高达到159294PPM,可使糖用甜菜、番茄、马铃薯和燕麦生长减缓。镍对水稻产生毒性的临界浓度是宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价520PPM4铅（PB）铅作为一种被报道较多的重金属污染物，其来源是工业“三废”，汽车排放的废气和农业上使用的农药等。铅是人体非必须的金属元素，过量
17、的摄入对人体，尤其对孩童的的身体有巨大的危害。土壤中的铅进入人体的途径主要包括食物链摄入；无意的口部摄入（手口直接接触活动）；皮肤接触以及呼吸等。据相关研究反映，无意间口部摄入铅污染土壤，已成为铅金属进入人体的重要途径，这点在儿童身上体现尤其明显。过量的摄入铅对孩童危害巨大，主要包括造成儿童多动症，注意力不集中，智力差，体格发育缓慢。铅在体内的积累，会造成钙、铁、锌等微量元素吸收和代谢障碍，出现腹痛、腹泻、厌食、挑食、味觉异常。儿童弱视，近视，听力问题的广泛流行，铅中毒也是重要原因之一。大量铅的摄入会导致儿童严重贫血，甚至会破坏免疫系统连发引起其他各类疾病。5镉（CD）镉本身毒性很低，但其化合
18、物毒性很大。其主要通过大气沉降、污灌、汽车尾气排放等进入土壤，而人体的镉中毒主要是通过消化道与呼吸道摄取被镉污染的水、食物、空气而引起的。镉在人体积蓄作用，潜伏朗可长达1030年。进入人体和温血动物的镉，主要累积在肝、肾、胰腺、甲状腺和骨骼中。使肾脏器官等发生病变，并影响人的正常活动。造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症。镉对鱼类和其他水生物也有强烈的毒性作用。其毒性最大的为可溶性氯化镉，当质量浓度为0001MG/L时。对鱼类和水生物就能产生致死作用。氯化镉对农作物生长危害也很大，其临界质量浓度为10MG/L，灌溉水中含镉004MG/L时可出现明显污染，水中镉质量浓度为01
19、MG/L时，就可抑制水体自净作用。故对灌溉水质、渔业水质以及地面水水质标准对镉的浓度都有严格规定。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价3实验材料与方法31土壤样品采集城市的主要活动是大规模的工业生产和人类的聚居与密集的商业活动。风景区、城市绿地作为城市的建成区，是城市功能的延伸，前者基本保持了自然的土壤与生态环境特点，后者是人工改造下的城市绿地，是为土壤功能区。在污染上当有不同表现。随着经济的发展和城市化进程，高新技术工业园区成为城市新的故将宁波市城市土壤按城市的不同功能区划分为工业区、居民区、商业区、交通区、城市绿地和风景区6个功能区进行布点和采样。311采样点表1功能区选定风景区
20、日湖公园城市绿地江夏公园，老外滩商业区天一广场，中山广场工业区镇海炼化居民区高塘小区交通区南站儿童医院，南站绿地，庆安社区宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价7图1宁波市城区土壤采样点分布图312采样方法本次采样在充分考虑样品处理的工作量的前提下遵循重点区域和面上分布相结合的原则。共采集25个表层土壤样品，同时为了避免偶然因素的影响。每个采样区域均采用梅花形5点采样，采样深度约15CM，共采集土壤1020KG，装于乙烯塑料袋。土壤的预处理采集土壤样品及时放在通风处风干风干过程中用木棒压碎大土块,拣出植物根、叶片等各种杂物,风干后研磨至通过2MM20目尼龙筛子,保存于乙烯塑料袋中,调匀
21、,作为存样品。取通过2MM尼龙筛子的土壤200G,用玛瑙研钵研磨至全部通过0149MM100目的尼龙筛子,保存于乙烯塑料袋中,混匀作为分析样品。土壤PH值的测定取25G制备好的土样置于50ML的烧杯中，加入25ML蒸馏水，用磁力搅拌器搅拌1分钟使土体充分分散，静置0510H后将复合电极插入下部的浑浊液中，并轻轻搅动。等PH仪读数稳定后记下PH值。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价313室内分析1实验仪器准备和试剂配制试剂和药品氯化镁、醋酸钠、氢氧化铵、盐酸、醋酸、硝酸、双氧水、醋酸铵、氢氟酸、高氯酸；仪器GPS定位器、PH测定仪、离心机、恒温箱、去离子水机、抽滤机、原子吸收分光光度
22、计（TAS990）、恒温水浴振荡器；容器与实验设备聚四氟乙烯坩埚、离心管、容量瓶、移液管、045M超滤膜等；其他铁铲、100目筛、牛皮纸、密封袋、手套、口罩等。2标准溶液的配制（1）铅标准溶液的配制选用国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院研制的浓度为100UG/ML的铅国家标准液，分别配制浓度（单位UG/ML）为05、10、20、40、60、80、100的标准系列溶液，贴上标签，待用。（2）铜标准溶液的配制选用国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院研制的浓度为100UG/ML的铜国家标准液，分别配制浓度（单位UG/ML）为05、10、20、40、60、80、100的标准系列溶液，贴上标签，待用。（3）锌
23、标准溶液的配制选用国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院研制的浓度为100UG/ML的锌国家标准液，分别配制浓度（单位UG/ML）为05、10、20、40、60、80、100的标准系列溶液，贴上标签，待用。（4）镍标准溶液的配制选用国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院研制的浓度为100UG/ML的镍国家标准液，分别配制浓度（单位PPM）为02、04、10、20、50、100的标准系列溶液，贴上标签，待用。（5）镉标准溶液的配制选用国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院研制的浓度为100UG/ML的镉国家标准液，分别配制浓度（单位PPM）为02、04、06、08、10、20、40、60的标准系列溶液，贴上标签，
24、待用。3空白试验的准备不加试样,采用与样品测定相同的试剂,操作步骤,每批消化样品制备2个空白试验,取其平均值。4标准曲线的制定利用原子吸收分光光度计测定配制好的标准液系列溶液（浓度由低到高），读出各自的吸光度，以测得的吸光度为纵坐标，金属浓度为横坐标，绘制标准曲线。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价95土壤PH值的测定。土壤PH整体在5866之间，属于弱酸性土壤6评价方法采用单因子指数法对土壤环境质量进行评价。314背景值选用选用自然背景值和国家土壤环境质量标准（GB156181995）作为评价标准。根据文献宁波市土壤环境背景值及其分异特征检测统计宁波市城市土壤中，铜含量的背景值为
25、2111MG/KG，锌含量的背景值为9984MG/KG，镍含量的背景值2881MG/KG，铅含量的背景值为2801MG/KG，镉含量的背景值为012MG/KG。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价32实验方案土壤中镉的各形态提取TESSIER五步连续提取法A可交换态向上述吸附和解吸实验后含残渣的离心管中分别加入1MOL/LMGCL2溶液8ML（PH7），在20恒温水浴振荡器中以200次/MIN的速度振荡1H，然后在离心机上以4000R/MIN离心30MIN，将清液和沉淀分离，清液用来测重金属元素，沉淀留在原离心管中。B碳酸盐态在原离心管中加入10MOL/LNAAC8ML用HAC调到P
26、H5，在20恒温水浴振荡器中以200次/MIN的速度震荡15小时，然后改变振荡速度至100次/MIN振荡16小时，用与上述同样方法离心分离，清液用来测重金属元素，沉淀留在原离心管中。C铁锰氧化态用004MOL/LNH2OHHCL的HAC25,V/V将离心管中的沉淀转入另一只支50ML离心管中，在96的恒温箱中保持3H（期间每隔10MIN搅动一次），用前述方法离心分离，清液用来测重金属元素，沉淀留在原离心管中。D有机态在原50ML离心管中加入002MOL/LHNO33ML，再加入30（V/V）H2O25ML（HNO3调到PH2），在83的恒温箱中保持15小时（期间每隔10MIN搅动一次，然后再加
27、入30H2O23ML，继续在83的恒温箱中保持11H（期间每隔10MIN搅动一次）；取出冷却到室温后加入32MOL/LNH4AC之HNO3（20，V/V）5ML,并将样品稀释到20ML，放入20恒温水浴箱中静置10H，用上述同样方法离心分离，清液用来测重金属元素，沉淀留在原离心管中。每步分离后，用4ML去离子水洗涤离心管和残渣，再离心分离，将上清液合并后定容到25ML，用原子吸收分光光度计测定重金属含量。E残渣态将在原50ML离心管中的沉淀转入另一支30ML的聚乙烯坩埚中，加入浓硝酸消煮，测定重金属含量。残渣态和全量消解方案准确称取05G精确至00001G试样于30ML聚四氟乙烯坩埚中,加数滴
28、去离子水湿润,加入10ML氢氟酸,25ML高氯酸和25ML硝酸,加盖低温消化115H,然后开盖并升至高温低于250。消化至高氯酸冒浓厚白烟,且内容物呈粘稠状。再加5ML氢氟酸、25ML高氯酸和25ML硝酸,消化至干此时应基本上不冒白烟,趁热加入5ML2MOL/L盐酸加盖加热溶解残渣宜低温,全量转入100ML容量瓶中,冷却后,定容至标线,摇匀,并过滤于塑料瓶中备测。土壤消解液应呈白色或淡黄色含铁量高的土壤,无明显沉淀物存在。实验原理宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价11根据国家环保总局制定的国家标准GB/T171701997规定，采用原子吸收光谱法（AAS法）。依据物质的原子蒸汽发出
29、的特定谱线的吸收作用来进行物质定量分析。测定将待测溶液通过喷雾器生成为细雾，与可燃气体混合进入火焰，在高温下待测元素离解为原子蒸汽。以该元素制成的空心阴极灯发出的该元素的特征谱线通过火焰时，被原子蒸汽吸收，吸收程度由检测装置测得，然后从工作曲线就可求得待测元素的含量。实验补充1运用TESSIER五步连续提取法每步分离得出的上清液用045UM的滤膜抽滤。2分为可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机态、残渣态溶液五种形态进行检测。3依次检测待测试样溶液及空白试剂。4通过TAS990原子吸收分光光度计得出待测样品中重金属的浓度并分别记录。5检测过程中随时换用02的硝酸溶液进行润洗保持实验精度。宁波市区
30、主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价4实验结果41铜、锌、镍、铅的全量测定数据和分析表2宁波市城区各采样点土壤重金属总量采样点重金属元素含量CUMG/KGZNMG/KGNIMG/KGPBMG/KG中山12015115319713350中山25771161567573352中山3796621763302715050天一141511221719734621天一242081248619944014天一345551074321603180老外滩137071482220043812老外滩241101207319534290老外滩337981263520853882日落叶地266915247246533
31、82日树下2728993932472251日湿地47663131635708101日苔藓31841192442972988江夏11516883717813362江夏21856800221733678江夏32054985222303872高休闲1389667033187416671高居民53892700456044178高花坛12456653392925102377南医院1726919720303556南草地851520020703083庆安社区1196688819513659镇海137871222518265636镇海226431054417326723镇海335661172825216644
32、平均量41831065623699265宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价13表3分区表格注1江夏公园和老外滩都属于交通繁忙地段的城市绿地，但由于江夏公园的采样点就位于河边，不同于老外滩采样点位于天主教堂附近，所以，这里特将两个城市绿地分开来进行比较。商业区中山广场、天一广场1、2、31、2、3街道绿地老外滩灌木草地树下风景区日湖公园落叶地树下湿地苔藓沿江绿地江夏公园江夏1江夏2江夏3老居民区高塘小区休闲区居民区花坛交通区火车南站儿童医院绿地庆安工业区镇海炼化厂炼化1炼化2炼化3宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价411铜的全量及分析所有采样点土壤含铜量总量的平均值为41
33、83MG/KG；各功能区的土壤含铜量见下表，对比见图。表4土壤铜含量分区单位MG/KG图2土壤含铜量对比0204060801001201234567中国土壤的含铜量范围为3300MG/KG，平均值为22MG/KG宁波市土壤含铜量的背景值为2111MG/KG。宁波市城市土壤含铜量最高值为高塘休闲区13896MG/KG，高出背景值11785MG/KG。宁波市城市土壤含铜量最低值为南站草地851MG/KG，低于背景值1260MG/KG。分区由高到低排列为老居民区商业区街道绿地工业区风景区沿江绿地交通区。根据国家土壤质量标准GB156181995，土壤PH小于65时，二级土壤的含铜量标值为50MG/K
34、G，三级土壤含铜量标值为400MG/KG。采用单因子指数法进行对比评价。0051152251234567图3二级土壤含铜量对比图编号功能区平均值1商业区47782街道绿地38723风景区29734沿江绿地18095老居民区10586交通区12587工业区3332宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价15412锌的全量及分析所有采样点土壤含锌量的平均值为10656MG/KG；各功能区的土壤含锌量见下表表5土壤含锌量分区单位MG/KG图4土壤含锌量对比01002003004005006001234567宁波市土壤含锌量的背景值为9984MG/KG。宁波市城市土壤含锌量最高值为高塘休闲区67
35、033MG/KG，高出背景值57049MG/KG。宁波市城市土壤含锌量最低值为南站草地5200MG/KG，低于背景值4784MG/KG。分区由高到低排列为老居民区风景区商业区街道绿地工业区沿江绿地交通区。根据国家土壤质量标准GB156181995，土壤PH小于65时，一级土壤的含锌量标值为100MG/KG，二级土壤的含锌量标值为200MG/KG。采用单因子指数法进行对比评价。01234561234567图5一级土壤含锌量对比图编号功能区平均值1商业区141492街道绿地131773风景区171074沿江绿地88975老居民区531256交通区70957工业区11500宁波市区主要生活社区土壤重
36、金属含量的调查与评价413镍的全量及分析所有采样点土壤含镍量的平均值为2369MG/KG；各功能区的土壤含镍量见下表表6土壤含镍量分区单位MG/KG图6土壤含镍量对比05101520253035401234567宁波市土壤含镍量的背景值为2881MG/KG。宁波市城市土壤含镍量最高值为高塘休闲区5604MG/KG，高出背景值2723MG/KG。宁波市城市土壤含镍量最低值为南站草地757MG/KG，低于背景值2124MG/KG。分区由高到低排列为老居民区风景区沿江绿地工业区交通区街道绿地商业区。根据国家土壤质量标准GB156181995，土壤PH小于65时，一级土壤的和二级土壤的含镍量标值均为4
37、0MG/KG。采用单因子指数法进行对比评价。001020304050607080911234567图7二级土壤含镍量对比图编号功能区平均值1商业区18142街道绿地20143风景区33954沿江绿地20615老居民区34686交通区20177工业区2026宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价17414铅的全量及分析所有采样点土壤含锌量的平均值为9265/KG；各功能区的土壤含铅量见下表表7土壤含铅量分区单位MG/KG图8土壤含铅量对比0501001502002503003504004501234567宁波市土壤含铅量的背景值为2801MG/KG。宁波市城市土壤含铅量最高值为高塘休闲区
38、102377MG/KG，高出背景值99576MG/KG。宁波市城市土壤含铅量最低值为南站草地2251MG/KG，低于背景值550MG/KG。分区由高到低排列为老居民区工业区商业区风景区街道绿地沿江绿地交通区。根据国家土壤质量标准GB156181995，土壤PH小于65时，一级土壤的含铅量标值为35MG/KG，二级土壤的含铅量标值为250MG/KG。采用单因子指数法进行对比评价。024681012141234567图9一级土壤含铅量对比图编号功能区平均值1商业区55952街道绿地39953风景区4184沿江绿地36375老居民区410756交通区34337工业区6334宁波市区主要生活社区土壤重
39、金属含量的调查与评价42镉的形态测定数据及分析表8镉各形态测定数值总表（单位MG/KG）编号可交换态碳酸盐态铁锰氧化态有机态残渣态总量中山1055014001002006088中山2053017002002007082中山3055019003001003083天一1046018001002006077天一2053021003002011086天一3032024003001005071外滩1051023004001007089外滩2060011004001008087外滩3048023004002006082日落叶033024003001007068日树下029024003002001061日湿
40、地038019008002008078日苔藓037018002001008069江夏1032017002001007059江夏2032016003002002057江夏3029016003002008058高休闲026016006003004052高居民031018008002005066高花坛0340160060010074067南医院031012001003005056南草地031028002001007069庆安028032001002007072镇海1045019003000007077镇海2039010002001005060镇海3034032002002007077宁波市区主要生活
41、社区土壤重金属含量的调查与评价19表9镉各形态比例表（单位）编号可交换态碳酸盐态铁锰氧化态有机态残渣态中山170151802230091862中山266232176141149911中山366672336369222405天一161222481210334853天一2582923513662421212天一348033723467217790外滩157802728518154820外滩269861378493203939外滩359072888501148556日落叶48603633443097967日树下47504029599468154日湿地507925471084314975日苔藓5406
42、27373692721215江夏1554029842031741099江夏258172990537450388江夏3464928806684791324高休闲507833311225644000高居民478428251327345718高花坛517325559332381102南医院58212352296644886南草地43804144315193969庆安39484567263284938镇海159652604297093892镇海264691767464260718镇海343404152259210885平均值55122878503277823检测数据显示土壤中的镉的各类形态中可交换态最
43、多，占到5512，其次是碳酸盐态，为2878，然后是残渣态，823，铁锰氧化态，503，有机态，277城市土壤中镉的形态特征为可交换态碳酸盐态残渣态铁锰氧化态有机态宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价分析表10土壤含镉量数据对比宁波市城市土壤含镉量平均值为071MG/KG。宁波市城市土壤含镉量的背景值为012MG/KG。最高值为天一广场2085MG/KG，高出背景值073MG/KG；最低值为高塘小区055，高出背景值043MG/KG。分区由高到低排列为街道绿地商业区工业区交通区风景区沿江绿地老居民区根据国家土壤质量标准GB156181995，土壤PH小于65时，一级土壤的含镉量标值为
44、03MG/KG，二级土壤的含镉量标值为10MG/KG。采用单因子指数法进行对比评价。001020304050607080912345678图10三级土壤含镉量对比图功能区地点采样点1采样点2采样点3采样点4平均值商业区中山广场079081082/081天一广场076089070/078街道绿地老外滩088086081/085风景区日湖公园068060077069068沿江绿地江夏公园058057058/058老居民区高塘小区052056056/055交通区火车南站067069071/069工业区镇海炼化076060078/072宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价215实验总结51实
45、验结果分析在城市生态环境系统中，土壤重金属积累状况对绿地建设、区域环境质量及人类健康都有十分重要的影响。不同功能区重金属元素的分布特性、重金属与环境之间以及重金属相互之间关系的研究，是城市土壤质量研究的基础，只有清楚不同重金属元素在城市各功能区土壤的地球化学过程，才能有效地控制和降低城市土壤的重金属含量和活性，提高城市土壤质量。实验通过分析和对比得出以下结论1宁波市商业区土壤含铜量已经接近二级土壤水平，老居民区含铜量则是远远超过这个水平，其余分区土壤含铜量则符合一级土壤标准。2宁波市老居民区土壤含锌量已经超过三级土壤的标准，属于污染严重地区，其他分区土壤含锌量则处于正常或偏低水准。3宁波市老居
46、民区和风景区的土壤含镍量较高，其余基本位于同一水平线，但是，均符合二级土壤标准。4宁波市老居民土壤含铅量方面已超过国家三级标准，其余分区处于国家一级土壤行列。5宁波市所有功能分区含镉量均处于较高水平，远远超过二级土壤标准，接近三级土壤标准，土壤镉污染相当严重。综上所述宁波市主要生活社区城市土壤含镉量均处于较高水平，且交换态含量较高，具有较大的环境风险，属于严重污染，其余重金属含量大部分处于国家二级土壤水准，污染较为严重。老居民区的各项重金属含量数据均呈现较高水准，说明随着居民区的老化，生活垃圾堆积、生活废物的排放、绿化面积的降低，土壤的污染相当严重，应采用相应的解决措施。宁波市区主要生活社区土
47、壤重金属含量的调查与评价52总结工业“三废”排放，采矿和冶炼，家庭燃煤，生活垃圾渗出，汽车尾气排放，城市重金属污染的主要来源。矿产冶炼、电镀、塑料、电池、化工等行业是排放重金属的主要工业源，它们以“三废”形式不断向城市土壤排放重金属。燃煤释放也是土壤重金属重要来源之一，重金属沉降至城市土壤中，会对城市生态系统、环境及人体健康产生长期效应。机动车尾气排放既是城市大气的主要污染源，也显著引起公路两侧土壤的重金属污染，汽车汽油、发动机、轮胎、润滑油和镀金部分都能燃烧或磨损而释放出铅金属。面对土壤污染现状，可以采取的措施是1控制污染土壤，减轻对人体的危害城市人口在高度密集的情况下，土壤污染可以通过扬尘
48、和土壤直接接触而对人体产生危害。因此，减少土壤裸露面积，增加绿地面积，对城市土壤加以植被覆盖，应该成为当前首要的任务。在人群与土壤直接接触较多的地方如公园，应保持一定频率对土壤重金属含量进行检测与评价，便于检测手段的研究与实施，对已经污染的土壤应进行相应的治理，植树种草，减少直接裸露；对污染严重的土壤应进行表土填埋或移除，减少儿童与重金属污染土壤的直接接触。随着土地利用方式的不同，对环境的要求也不一样。在进行城市建设时应进行相应的土壤重金属污染评价，在不同的土壤上进行不同的功能区建设，避免人群与重金属污染的土壤发生接触。2减少或切断重金属污染源对于工矿企业，应严格控制生产过程中有害元素的排放及
49、泄漏，废弃物的排放、堆放应采取物理化学措施处理，减少它们对环境污染；禁止对废渣任意堆放，防止废渣中的重金属物质下渗至土壤或挥发到大气。由于大气干湿沉降是土壤中镉的的重要来源之一所以减少大气中镉的含量也就有效地减少了城市土壤中镉的污染源。继续推行无铅汽油的使用，机动车铅排放的减少使城市大气中铅含量减少，从而也会有效地减少土壤铅的污染。采用集中供暖的方式，对烟气灰尘排放进行集中治理，积极发展新技术，减少向大气排放重金属。调整能源结构及能源供给方式，使用煤气或天然气等污染物释放较少的能源也是减少城市土壤重金属污染的有效措施。城市生活垃圾分类收集，将尘土、塑料包装物、印刷制品与其它垃圾分开存放，储运和处理垃圾时，应将含重金属元素的垃圾与其它垃圾分开。只有在垃圾重金属元素不超标的情况下。才能进行填埋、堆肥和焚烧处理。同样也是减少土壤重金属污染来源的重要手段之一。宁波市区主要生活社区土壤重金属含量的调查与评价23参考文献1景秀土壤化学与环境M北京化学工业出版社20082吴春发复合污染土壤环境安全预测预警研究D浙江大学硕士论文,20083李静重金属和氟的土壤环境质量评价及健康基准的研究D中国优秀博硕士学位论文全文数据库,20064刘爱华土壤环境中AS、CD、HG、PB地球化学背景及通量研究D中国优秀博硕士学位论文全文数据库,20055
