某城市不同功能區土壤中鎘含量的分析與汙染評價

第６２卷第４期２　０　１０年１　１月

有色金屬

某城市不同功能區土壤中鎘含量的分析與汙染評價

林喜燕　，劉玉祥　，胡恭任

（１．華僑大學環境科學與工程系，福建泉州３６２０２１；２．新疆師範大學生命科學與化學學院，烏魯木齊８３００５４）

摘要：採用潛在生態危害指數法評價烏魯木齊市不同功能區土壤的鎘汙染狀況。採集２３個土壤樣品，採用王水一ｈｆ—

ｈｃ１０　體系消解，用火焰原子吸收分光光度法分析測定土壤中的鎘含量。結果表明，不同功能區土壤中鎘的含量為生活區＞行政

區＞文教區，最大值為最小值為平均值為烏魯木齊市不同功能區土壤中的鎘汙染比較嚴重：文教區的ｅ：平均達８９．１，生態危害較高，行政區的ｅ　為１４７．３，生態危害高，生活區的ｅｉｒ為２０５．６，生態危害極高。

關鍵詞：環境工程；鎘汙染分析；潛在生態危害指數法；土壤；烏魯木齊

中圖分類號文獻標識碼：ａ　文章編號一ｏ４

自從２０世紀５０年代中期日本由於土壤鎘汙染試驗用主要試劑：ｃｄ標準使用液，１ｍｇ／ｌ，用引起的「骨痛病」發生以來，鎘汙染問題引起普遍關１％ｈｎｏ３溶液逐次稀釋至所需濃度；王水、氫氟酸、

注，對鎘的研究也日益增多…。鎘是具有強毒性的

高氯酸均為分析純；用水重金屬元素之一，而土壤又是食物鏈鎘的重要**，均為去離子水。

當人為因素使土壤鎘顯著增加時，食物鏈中的鎘就

１．３試驗過程

會增加並將對人體健康產生影響　。人體攝入過

１．３．１樣品消解。在預試驗中樣品消解共採用五

量鎘會引起鎘中毒，主要表現為骨痛、腹痛、腹瀉、呼種消解體系，分別是四酸消解法　，全量消解法　，吸困難，嚴重者導致感覺喪失、呼吸中樞麻痺死亡。

反王水提取法　，王水提取法　，國家標準消解體

土壤中的鎘還可以通過不同的途徑進入水體，汙染系通過比較對於同一土樣消

水體及水生生物，進而對整個生態環境造成危害。解後含量最多，並且平行樣差異最少的消解體系即

因此，測定烏魯木齊城市土壤中鎘的含量，分析和評為最佳消解體系。經過預試驗分析，最終採用王水價其汙染程度，可為科學研究環境治理提供依據。

提取法（王水．ｈｆｈｃｉｏ　體系）消解土壤。

ｌ實驗方法

１．３．２標準曲線的繪製。配製鎘標準系列的濃度

為１．１供試土壤

在最佳測定條件下，用火焰原子吸收分土壤樣品的採集採取多點取樣混合法，即在一光光度法，分別測定吸光值，計算線性回歸方程ｙ＝定面積（約０．５ｋｉｎ）內採集５個點的土樣，形成土壤０．１５０５ｘ一０．００２７，相關係數ｒ＝０．９９９９。結果表明混合樣，土壤樣品採自耕作層（０～２０ｃｍ）。採集的該方法具有很好的線性關係。

土壤樣品風乾，用研缽磨碎，過篩備用。

１．３．３．土樣測定。鎘的測定採用火焰原子吸收分１．２主要儀器和試劑

光光度法，將試樣溶液、試劑空白液噴入空氣一乙炔

試驗用儀器有ｍｌ－１．５－『４型可調式電熱板、ｚ一

火焰，測定其吸光值，代人回歸方程中求得試樣溶液

２０００原子吸收分光光譜儀型離心機、

中鎘的含量　。

ａｌ２０４型電子分析天平、ｄｋ－２型可調式電砂浴、ｓｌ７０—

１型遠紅外線乾燥箱、星火牌ｃ型氣流烘乾器。

２　試驗結果與分析

收稿日期

２．１檢出限的確定　。

**專案：國家自然科學**資助專案

對空白溶液以火焰原子吸收法直接重複１１次作者簡介：林喜燕（１９８４一），女，福建泉州市人，碩士生，主要從事

測定，計算空白溶液的吸光度值的標準偏差ｓ　，用環境化學等方面的研究。

最小二乘法求得回歸曲線方程的斜率ｂ，按ｓ　的３

ｌ３ｏ有色金屬第６２卷

倍除以工作曲線斜率ｂ的方法計算出表２相對標準偏差測定結果

鎘的檢出限為

２．２準確度試驗

在各樣品中分別同時加人鎘，採用標準加人法，按試樣測定方法進行測定，由回歸方程求出各溶液中鎘含量，計算**率。測定結果見表１。鎘的**率為結果表明，用該方法測定土樣中的鎘準確度好。

表１加標**測定結果

２．４資料分析與討論

２．４．１資料分析方法。潛在生態風險指數法的

計算公式為ｃｃ　／ｃ　和ｅｔ　×ｃ　，其中：ｃ　為

某一金屬的汙染引數（ｇ：＜１表明未受汙染，ｃ１

表明已受汙染，ｃ　數值越大，說明鎘汙染越嚴重　）；ｃ　為土壤中重金屬的實測含量；ｃ：為計算

２．３精密度試驗

所需的參比值［採用國家二級標準值（ｇｂ１５６１８—

按試樣的測定方法，測定了土樣中鎘的含量，在

為潛在生態風險引數；最佳試驗條件下平行測定３次，計算其精密度，結果為單個汙染物的毒性響應引數（ｃｄ的毒性響應引數見表２，測定鎘的相對標準偏差均在１０％以內。結為３０）。具體評價指標體系如表３所示。

果表明，用該方法用於測定土樣中的鎘可行。

表３評價指標…

２．４．２資料分析結果。從表４重金屬中鎘的平均處於中汙染狀況，生活區的ｃ　為６．８７，屬於較高汙

含量來看，文教區＜行政區＜生活區。平均含量分染等級。從重金屬鎘的潛在生態危害係數ｅ：來看，別為遠遠大於國家土壤二

文教區的　：為８９．１，生態危害較高，行政區的　：為級標準值０．６ｍｇ／ｋｇ。結果表明，烏魯木齊城市土壤

１４７．３，生態危害高，生活區的為２０５．６，生態危害都受到不同程度的汙染，最高含量達到

極高。為二級標準值的１２．７５倍。經分析該樣點處於郊行政區的汙染狀況比文教區的汙染狀況嚴重，

區，附近有水泥廠，日用玻璃廠，棉麻公司機械廠，工這是與行政區交通車輛比較頻繁，而且與其所處交廠排放的三廢導致土壤中鎘的積累，從而導致鎘含

通比較便利的地理位置有關。電信局地處烏魯木齊量的增多。

市區的中心地段，交通特別頻繁，機動車輛的執行，從單個重金屬鎘的汙染指數ｃ　來看，文教區的汽車尾氣的排放導致鎘元素向土壤釋放和沉積，從

ｃ　為２．９７，屬於低汙染等級，行政區的ｃ　為４．９２，

而導致了鎘含量的增多。生活區的汙染狀況從平均

第４期林喜燕等：某城市不同功能區土壤中鎘含量的分析與汙染評價ｌ３ｌ

水平上看汙染是最嚴重的，由於生活區的土樣來自質的含量越高，土壤中腐殖質含量也越多，使土壤對於綠化帶，綠化帶的土壤很多來自於市政汙泥，本身

重金屬的吸持能力增加，所以鎘的含量也比較高。

的背景值比較高，並且綠化用水採用的是經初步處陽離子交換量與土壤的粘度有很大關係，陽離子交理的汙水，也使得鎘含量比較高。

換量越大粘度越大，對鎘的吸附能力也越強，土壤中土壤的理化性質對土壤中鎘的吸附能力也有一鎘的蓄積能力也比較強，導致了鎘含量的增多。

定的影響。有機質的含量與土壤的肥力有關，有機

表４　不同功能區土壤的理化性質以及鎘的含量與汙染等級

３　鎘汙染綜合治理建議與措施

發展清潔工藝，以減少大氣乾濕沉降物對城區土壤

的汙染。

經測定分析，烏魯木齊城市土壤中的鎘汙染比

（２）由於市政汙泥的使用使得土壤中鎘的含量較嚴重，生態危害指數比較高，特別是在市中心地增多，城市汙泥含鎘可高達上千ｎｑ－ｇ／ｋｇ，據估計，西段，生活區的含量也比較高。因此對鎘汙染的治理

方國家土壤鎘汙染中汙泥就佔了２％～５％」　。汙刻不容緩，對鎘汙染的綜合治理提出以下建議。

泥中含有大量的有機質和氮、磷、鉀等營養元素，同（１）由於交通汙染源是造成土壤中鎘含量增多

時也含有大量的鎘，建議不要採用汙泥改良土壤。

的原因之一，應加大交通監管力度，杜絕機動車輛超（３）土壤的理化性質對土壤中鎘的吸附能力具標排放。同時也要減少城市中含鎘廢氣的排放量，

有一定的影響，所以可以採用化學治理方法來減少汙

１３２有色金屬第６２卷

染。即向汙染土壤投入改良劑、抑制劑，增加土壤有普通植物高出幾十倍到幾百倍的能力，對汙染的土壤進行修復。十字花科遏藍菜屬的遏藍菜是目前公認的超積累ｃｄ植物之一。

利用該技術處理ｃｄ汙染土壤，能使受汙染土壤不繼續被侵蝕，並減少土壤滲漏而防止ｃｄ汙染物遷移，又可使其在根部積累和沉澱，或通過根表吸收金屬來加強對汙染物的固定，從而減少其對環境和人類健康的危害。

機質、陽離子代換量和粘粒的含量，改變ｐｈ、ｅｈ和電導等理化性質，使土壤鎘發生氧化、還原、沉澱、吸附、抑制和拮抗等作用，從而降低鎘的生物有效性¨　。

（４）利用植物修復技術也是乙個不錯的方法，

該技術具有不產生二次汙染、操作簡單易行、投資費用低等優點。即利用超積累植物對重金屬的富集比參考文獻：

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