土壤重金属污染特征及生态风险监测
陶衍如
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陶衍如,. 土壤重金属污染特征及生态风险监测[J]. 水土保持与应用,2022.2. DOI:10.12721/ccn.2022.157020.
摘要: 土壤重金属污染是一种常见的土壤污染问题,对于区域内的土壤土质造成了严重的影响,直接连带影响到地区内的农业生产以及农产品安全,所以做好土壤重金属污染防控至关重要。本文笔者针对土壤重金属污染问题进行全面分析研究,文章中主要分析土壤重金属污染及其污染特点,并提出建立土壤污染生态风险监测体系对土壤重金属污染进行防控。
关键词: 土壤;重金属;污染;生态;风险监测
DOI:10.12721/ccn.2022.157020
基金资助:

土壤是农业发展的必然条件,土壤土质直接影响到农业生产种植,土壤条件优越有利于农业发展,相反则会对农业和整个社会造成影响。土壤重金属污染是破坏土壤质量的主要问题,并且其本身具有传播性,容易对土壤造成较为严重的伤害。所以,在地区农业建设或者环境保护工作展开过程中,应该注重对土壤重金属污染进行监测调查,做好土壤重金属污染的有效预防,提升土壤污染控制效果。

1.土壤重金属污染及其特征分析

土壤重金属污染是一种无机物污染问题,其主要是指土壤中的重金属物质含量超标,并且超过量的重金属物质不容易被微生物分解。而残留在土壤中的重金属污染物不断的积累,形成了一定浓度的污染情况,就会对土壤的土体和土质形成一定的破坏,影响土壤对农作物的养分形成作用,最终影响到农业发展,也会造成严重的社会环境影响。

土壤重金属污染具有种类较多的特点,土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等。虽然有些污染物质不算重金属,但是由于其对土壤的性质改变作用相同,也被列入重金属污染的情况当中,重金属污染物的种类非常多,也造成了土壤重金属物难以有效处理的问题。

土壤重金属污染具有起因复杂的特点。土壤中本身就含有一定的重金属物。而在合理范围内是植物生长所必需的元素,这样导致土壤重金属污染受到的影响因素比较多。如,自然因素容易引起土壤重金属污染,火山爆发、森林火灾、海浪飞溅、植被排出、风力扬尘等过程使很多重金属尘浮于空中。空气中的重金属元素部分被植物吸收,部分通过沉降进入水体、土壤。在自然界中土质污染也影响着土壤重金属的含量。另外,人类不规则使用土壤也造成了土壤重金属污染,人类化工生产废水废气的随意排放、人类农业种植过程中的农药不合理使用等问题,都造成了较为严重的重金属污染残留等问题。举例而言,有的过磷酸钙肥料中的镉和砷含量较高,据广州市磷肥和石灰测定结果,镉含量为2~3mg/kg,砷含量为60~80ng/kg,汞含量为l~2ng/kg。在农药中以含汞、砷和铅的较多。人为使用不合理,造成了土壤内的重金属物质残留和积累,从而影响到土壤污染处理效果。

土壤重金属污染对土壤造成影响,其也造成了一定的关联影响,在被污染的土壤上种植农作物,农作物生长中容易吸收到重金属元素,形成自身的毒害性,后续农作物进入到市场其危害不言而喻。另外,土壤重金属污染后,也容易形成下渗现象,影响到土壤区域内的地下水环境,给地下水污染造成了严重的影响。

2.土壤重金属污染生态风险监测及其作用阐述

土壤重金属污染生态风险监测工作十分重要,一定程度上关系到土壤重金属污染的有效管控措施,并且在土壤污染的综合管控工作实施过程中,更应该做好各方面的管控工作控制,提升土壤污染的控制效果。土壤污染的生态风险监测工作是以土壤污染特征为基础,对土壤污染现状进行调查,并利用一定的风险评估方法完成土壤污染生态风险监控的有效控制工作,确保土壤污染的防控更加合理,提升土壤污染控制质量。
土壤污染生态风险监测工作的展开,对于土壤污染的有效防控有非常重要的意义,其主要包括监测和评估两方面工作内容。在土壤重金属污染生态风险监测工作实施过程中,其风险的有效防控主要包括以下几方面内容,监测点建立、药剂使用、监测工作实施、数据采集以及评价实施等,确保其风险评价更加有效,提升风险的监控预防效果。并且利用土壤重金属污染的生态风险评价,可以建立防控措施。

3.案例分析

本文进行研究过程中,针对重金属污染的监测实施进行了分析。选择XX地区进行研究,为我国南部丘陵平原地区,该地区地形呈带状,东西长度为35km、南北长度为9km。该地区的矿产资源丰富,并且农业发展也非常良好,为了做好地区内土壤条件调查,也是为了做好土壤污染的防控,本次工作展开非常重视土壤污染的治理工作,以下是对本次生态监测评价工作展开要点总结。

(1)监测工作实施要点

土壤重金属污染监测工作实施非常关键,一定程度上关系到后续的风险评价工作。在本次监测工作实施,主要完成以下几方面工作;

①做好试验装置的良好准备。本次试验准备FZ102微型植物试样粉碎机、FA1604电子天平、SX-5-12箱式电阻炉、SB-18-4电热板、AA-6300C原子吸收分光光度计、HZQ-F160全温振荡培养箱。准备的主要试剂有Cr、Mn、As、Hg、标准溶液。

②做好监测点的合理选择。在区域内合理地选择土壤监测点,监测点要具有代表性,与地区内的平均土壤性质相同。本次监测实施中选择了三个监测点。

③标准建立。在本次土壤风险监测过程中,还包括对土壤风险进行标准化研究,确保风险的监测工作实施更加合理,也能够最大程度上提升监测效果。在土壤风险监测工作实施过程中,可以完成土壤环境质量执行标准确定。土壤环境质量执行标准实施,提升环境质量的控制效果。本次监测中按照 《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018 )中的土壤污染风险管制值相结合,根据农用地土壤污染风险管制值(见表1) ,采用潜在生态风险指数法评价该区域土壤的潜在生态风险。

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(2)生态评价工作实施要点

在本次土壤污染的生态评价分析过程中,针对监测区域内的土壤进行了监测,同时也对土壤环境进行了有效的测评,从而实现了土壤监测工作实施,提升监测工作质量。在设计的生态评价展开过程中,主要针对土壤重金属污染浓度、重金属污染土壤潜在生态风险指数进行分析研究。土壤重金属污染的浓度代表了单位面积上土壤重金属含量,与监测指标进行相应的对比,如果发现被监测评价的数值超过了风险管制值,则证明该区域内的土壤存在有该重金属污染现象。同时,土壤潜在生态风险系数与风险指数分析过程中,指数越大风险系数越高,受到重金属影响越多。以下表2和表3为本次土壤重金属污染实施中,容易出现的土壤风险问题研究,对于重金属污染分析有重要的作用[1]。

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通过表2研究与标准对比分析发现,区域内的土壤都存在一定的重金属污染情况,并且重金属污染的污染种类有所不同,在土壤风险防控分析发现,整个区域内的Cd的浓度均值符合《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018 ),而 As、Zn、Ni、Cr、Cu 浓度均值则超出该管制值,且超标率较高。并且通过详细的数据对比分析也可以发现,在整个区域内铜元素的污染浓度最高,对于地区内的土壤污染影响也比较大。其主要原因是地区内的最早是有色金属的开采区域,铜金属的开采量相对比较大,金属开采和运输环节中出现了一定的问题,影响到土壤污染的开采质量,也不利于土壤污染管控[2]。

    另外,通过表3也可以对比研究区域内的土壤污染情况。生态风险指数越高,代表区域内的重金属污染程度越高,通过数据对比分析可以发现。区域1的生态风险指数已经达到了994.2,是三个区域里风险指数最高,所以该区域内的重金属污染也最为严重,影响到了重金属污染控制效果。另外,区域2和区域3的数据对比分析发现,区域2的生态风险指数更高,也代表区域2的重金属污染影响较低、区域3的重金属风险最低[3]。

4.结语

重金属污染是现代土壤环境污染的主要问题。所以在土壤污染管控中,一定要重视重金属污染防控工作,通过对重金属污染的监测分析,确定重金属污染超标问题,并找到发生原因,针对性进行处理。

参考文献

[1]任晓辉, 高宗军, 安永会,等. 张掖市甘州区北部土壤重金属污染特征及生态风险评价[J]. 干旱区资源与环境, 2020, 34(7):7-7

[2]孙德尧, 薛忠财, 韩兴,等. 冀北山区某矿区周边耕地土壤重金属污染特征及生态风险评价[J]. 生态与农村环境学报, 2020, 36(2):8-8

[3]王莉霞, 柴小琴, 金豆豆,等. 天水市蔬菜大棚土壤重金属污染特征及生态风险评价[J]. 水土保持通报, 2021, 41(3):8-8

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