銅陵礦區(qū)農田土壤及水稻的重金屬污染現狀研究.pdf

1、重金屬元素污染已成為破壞農田土壤環(huán)境的重要因素,并直接或間接危害到人體健康.安徽省銅陵市作為我國主要的礦業(yè)城市,環(huán)境污染較為嚴重.銅、金等多金屬礦床的開發(fā)和冶煉過程中產生的尾礦、礦渣和礦業(yè)酸性廢水,已成為銅陵礦區(qū)農田土壤環(huán)境重金屬污染的重要來源. 本文是在土壤學、生態(tài)學、環(huán)境地球化學等學科基礎上,通過細致的野外工作和室內分析,系統分析了銅陵礦區(qū)農田表層和深層土壤中重金屬含量和形態(tài)的污染狀況和空間分布特征,并對相應土壤農作物(水

2、稻)中重金屬含量進行了研究. 首次運用Matlab軟件模糊推理系統(FIS)對銅陵礦區(qū)農田表層土壤重金屬污染進行了評價.結果表明:該礦區(qū)農田表層土壤普遍受到了重金屬不同程度的污染,特別是在新橋河、順安河和洋河沿岸,部分樣品已呈現嚴重污染,這從一方面證明了引用污水灌溉農田是該區(qū)土壤重金屬污染的主要來源;不同元素污染程度主要表現在Cd污染最嚴重,平均含量已達到其參考的土壤環(huán)境背景值的20.21倍,其次是Cu,也達到4.04倍,其它

3、各元素依次為Pb>As>Zn>Hg. 通過對銅陵礦區(qū)農田土壤垂直剖面重金屬元素含量在垂直方向上的變化研究表明:土壤中Hg、Cd、Cu和Pb元素在表層出現明顯富集,各元素總量在不同深度均明顯高于土壤自然背景值,Hg、Cd、Cu、Pb和Zn在垂向上呈遞減趨勢,且在橫向上主要以洋河、順安河和新橋河為中心向四周遞減,而As和Cr的變化主要體現在橫向上;各元素在存在形態(tài)上,除Cd在0-90cm以離子交換態(tài)為主外,其它各元素在不同深度都以

4、殘渣態(tài)為主,且不同形態(tài)在總量中的百分含量隨深度變化明顯不同. 對粳米和相應土壤中各重金屬含量研究表明:粳米樣品中主要超標元素為Cd,且其污染點主要分布在新橋河、順安河上游和洋河流域,與對應土壤污染規(guī)律一致.部分樣品中的Pb和As超標,Hg、Cu、Zn、Cr未對農作物(水稻)產生影響;粳米中重金屬元素含量不僅與土壤中元素含量相關,還受土壤的pH值、土壤中元素的形態(tài)、不同元素的分配關系以及其它理化性質的影響;土壤中的Zn、Cd、C

5、u元素相對較易于被水稻籽實吸收,而Pb、Cr則不易被吸收. 評價區(qū)土壤重金屬元素潛在生態(tài)危害大小順序為:Cd>As>Cu>Pb>Hg>Cr>Zn.高潛在生態(tài)危害區(qū)主要在新橋河流域(ATI-28、ATI-30、 ATI-31、ATⅡ-18-AFⅡ-25),與土壤污染評價結果基本一致. 通過對農田表層土壤各重金屬總量之間以及總量與有效態(tài)之間的相關性分析得出,多數重金屬總量之間有較高的相關性,這種較高的相關性在一定程度上反