污灌区土壤危害及防治对策

本文主要分析了污灌区土壤危害的严峻性,从土壤防治立法、监管体制建设、源头把控等多方面对污灌区土壤污染防治提出了针对性的防治措施。     

抚顺李石污灌区土壤环境质量初评

为了解污水灌溉对土壤及农田的长期影响,对李石污灌区13个监测点位的土壤质地、养分状况、重金属及有机物等指标进行了监测。监测结果表明：李石污灌区土壤质地以中一重壤为主,容重稍高,土地较为贫瘠;部分点住重金属含量超标,有机污染严重。     

污灌区农田土壤环境质量评价

分别利用主成分分析法和内梅罗污染指数法对取自鞍山的6种不同类型农田(弃耕地、旱田、菜田、大棚、污灌稻田和清灌稻田)的土壤环境质量进行评价.结果表明,农田种植和灌溉方式的不同会在区域农田土壤污染物含量和土壤环境质量上表现出较明显的差异性.6种类型农田中,弃耕地的土壤环境质量最好,以下依次是菜田、旱田、清灌稻田和大棚,污灌稻田的土壤环境质量最差.利用内梅罗污染指数法和主成分分析法对6种类型农田土壤的评价结果基本一致,除菜田和旱田的排序结果略有不同外,对其他4种类型农田土壤环境质量的评价结果完全一致.主成分分析法可以用于土壤环境质量评价和土壤污染物的定量化识别.      

典型污灌区土壤中多环芳烃的垂直分布特征

研究了有污水灌溉历史的沈抚灌区、浑浦灌区和清原对照点3个土壤剖面多环芳烃(PAHs)含量的分布特征.结果表明,在美国EPA优先控制的16种PAHs中,沈抚灌区土壤剖面中检测出10种,浑浦灌区检出12种,清原检出8种.PAHs总含量峰值随着土壤深度的增加呈下降趋势,但最高值均未出现在0～2 cm土层,而是分布在2～5和5～10 cm土层.各剖面单组分分布以4～5环PAHs为主,主要污染物是荧蒽、苯并[a]蒽和苯并[k]荧蒽,低环PAHs含量峰值多集中在0～2 cm土层,中、高环PAHs大部分分布在5～10 cm土层.从单组分比值和母体多环芳烃比值可以看出,3个剖面的PAHs污染源来自于汽油、原油、煤的不完全燃烧,或通过污水灌溉,或以烟尘颗粒为载体通过大气干、湿沉降和风力输送进入到土壤环境中.      

开封市化肥河污灌区土壤重金属潜在生态风险评价

以开封市化肥河污灌区为例,采用潜在生态风险指数法对土壤重金属污染进行了生态风险评价。结果表明:单个重金属的潜在生态风险以Cd最为严重,Ecd变化在300～1086之间,各样点均达到极度生态危害水平,其余重金属均为轻度危害,危害程度依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Ni。在研究的5种重金属中,镉元素对生态风险的贡献率最高,是构成潜在生态风险的主要因子。污灌区土壤重金属综合生态风险指数为608.51,达到很强生态危害程度。与污灌区相比,对照区3个样点的生态总风险程度相对较轻,但也存在着比较明显的镉风险。     

石家庄污灌区土壤重金属污染现状评价

为揭示污水灌溉对土壤环境质量的影响,本研究以石家庄市污灌区为例,对其表层土壤重金属Pb、Hg、Cr、Cd、As、Cu、Zn的含量进行了测定分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,根据土壤环境背景值标准进行了评价,并应用克里格插值方法对研究区内表层土壤污染的空间变异特征进行了分析。结果表明,研究区表层土壤中各重金属均有超过背景值现象;其中Cd含量远高于土壤背景值,为主要污染因子,Hg为次要污染因子,Cu、Cr、Pb、Zn基本上为轻度污染,As处于清洁状态;污染综合指数均大于1,处于轻度污染以上等级;各种金属单因子污染指数和综合指数在研究区的分布特点各不相同,总体上形成以东明渠、洨河主河道为中心逐渐向两边递减的污染分布状态,中度污染及严重污染将近占研究区总面积的一半以上。     

天津污灌区内气态汞的污染特征及在叶菜类蔬菜中的富集

污灌区土壤相当于一个巨大的汞(Hg)源向水体和大气释放汞,挥发的气态汞可以通过植物叶片的气孔进入植物体内,严重威胁着当地农产品安全及人类健康.天津污灌区是汞污染的重灾区之一,本研究选取天津污灌区内某稻田(污灌约30a)、菜田(污灌约15 a)和污灌区边缘某草地(无污灌史,对照)作为监测地点,以5种常见叶菜(菠菜、苋菜、油菜、生菜、韭菜)作为生物监测实验对象,考察污灌区内产地土壤、大气汞的浓度及其在叶菜中的富集特征.结果表明:1经过长期污灌,稻田和菜田土壤汞含量已显著高于区域土壤汞背景含量和土壤环境质量标准一级标准,但未超过二级.对照草地土壤汞含量在背景含量与一级标准之间.稻田和菜地大气环境已受到较为严重的汞污染,气态总汞均值分别为71.3 ng·m-3和39.2ng·m-3,远高于北半球大气总汞含量的背景水平(1.5~2.0 ng·m-3),对照草地总汞含量平均为9.4 ng·m-3.2叶菜汞含量与污灌区气态汞含量对数之间呈现极显著的线性关系,5种叶菜对污灌区气态汞的敏感程度依次为菠菜>苋菜>韭菜>油菜>生菜.菠菜和苋菜Hg含量的中位值及平均值均超出食品卫生限量标准,其中菠菜的中位值及均值在20μg·kg-1以上,其余3种叶菜中位值及均值在限量值标准以下.3污灌区内叶菜Hg来源主要通过叶片吸收气态汞进入植株体内,而非颗粒态汞.研究表明在污灌地区种植叶菜,不仅需要考虑土壤污染的因素,也需要考虑气态汞暴露的风险.     

天津污灌区菜地土壤团聚体中有机碳和重金属含量特征

以天津某污灌菜地土壤为研究对象,分析干筛法所得不同粒径土壤团聚体颗粒中有机碳及重金属含量特征.结果表明,土壤团聚体粗大颗粒(2 mm)含量最大,约为70%.0.25～0.5 mm粒级团聚体中Cu、Zn、Cd和Pb含量最高,Cr含量在5～8 mm粒径团聚体中最高,As在不同颗粒中含量差异较小,不同重金属元素含量随土层深度增加而减小.污灌土壤中重金属富集因子表现为Cd Pb Zn Cu Cr As,在0.25～0.5 mm粒级团聚体颗粒中Cu、Zn、Cd和Pb分布因子最高,而5～8 mm粒径团聚体中重金属负载因子最大.土壤有机碳含量整体上随团聚体粒径增加表现为先增加后降低,不同粒径团聚体中Cu、Cd、Pb和As含量与有机碳含量呈显著正相关(p0.05).     

大沽排污河污灌区土壤重金属富集特征和来源分析

测定了天津大沽排污河污灌区耕作层(0～25cm)和底层(25～50cm)土壤中重金属、As、Fe及TN、TP和有机质等的含量,采用污染指数、相对富集系数和聚类分析等方法研究了重金属的富集特征和可能来源.结果表明, Hg、Cd、Pb和zn达到土壤环境质量二级标准, As、Ni和Cr达到一级标准.耕作层Hg的含量为0.323mg/kg,污染指数(CF)和相对富集系数(REF)分别为10.8和7.2,属于严重污染和重度富集, Cd的含量为0.341mg/kg, CF和REF分别为3.8和4.5,属于重度污染和中度富集, Pb、Zn和As的含量分别为44.7,108.29和11.2mg/kg, CF和REF均小于3,呈现中度污染和低度富集, Ni和Cr的含量分别为29.86和66.6mg/kg,基本没有富集. Hg、Pb和Zn在耕作层土壤中富集较严重, As在底层土壤富集较严重, Cd、Ni和Cr在两层的含量接近.与1985年的调查结果相比, Cd和As的含量有所增加, Hg、Pb和Zn的含量有所下降, Cr和Ni的含量略低于土壤环境背景值.通过聚类分析并结合大沽排污河污染源调查,表明Hg除受污水灌溉的影响外,燃煤释放的Hg可能是重要来源之一,也是As含量增加的主要原因, Cd、Pb和Zn可能来自污水灌溉和大气沉降,以污水灌溉的贡献为主, Ni和Cr以自然来源为主.     

辽宁省污灌区土壤中多环芳烃的测定

采用索氏提取一气质联机的方法对辽宁省境内八大污灌区土壤中的多环芳烃和苯并[a]芘进行监测分析,分析结果表明,多环芳烃的检出率为89．1％,平均值为0．396mg／kg;苯并[a]芘平均值为0．010mg／kg。     

浑河沿岸污灌区地下水中PAHs分布特征研究

在浑河沿岸沈抚、浑蒲污灌区采集23个地下水样,采用固相萃取-气相色谱/氢火焰检测器(SPE-GC/FID)方法,对美国环境保护局(USEPA)优先控制的16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析.结果表明,该区域地下水受到PAHs严重污染,苯并［a］蒽(BaA)、苯并［k］荧蒽(BkF)检出率分别为100%和82.6%.土壤剖面研究结果表明,BaA和BkF在土壤中的垂直分布比较均匀,显示其在土壤中具有很强的迁移能力.研究发现其原因在于BaA和BkF的沉积物-水分配系数(K_oc)较大,其对数值lg K_oc分别为5.30和5.74,在土壤-地下水粗分散系统中,容易吸附于大颗粒胶体有机质上,形成悬浮液、乳浊液或者泡沫等,并在布朗运动力推动之下发生迁移.      

山东省典型污灌区土壤-小麦重金属健康风险评估

为探讨污灌区农田土壤-小麦体系中重金属的富集特征和潜在健康风险,选取山东省龙口市北部平原为典型区,系统采集了小麦籽粒和对应点表层土壤样品各63个,测定Cr、 Cu、 Ni、 Pb、 Zn、 As、 Cd和Hg的含量,对土壤和小麦籽粒的重金属含量水平、富集能力和健康风险进行研究.结果表明,土壤中8种重金属的含量均值超出山东省东部元素背景值,由Cd元素造成的土壤污染比较明显.小麦籽粒中Ni和Pb元素的样品超标率偏高,分别为100%和96.8%.小麦籽粒与土壤重金属含量间的相关性并不显著,总体上小麦籽粒对Zn、 Hg、 Cd和Cu的富集能力较强.以本地小麦面粉为食源时,健康风险评价结果显示,在当前食用量下,成人和儿童摄入的Ni元素分别占日允许摄入量的28.278%和131.980%,潜在威胁性较大.As和Pb的风险指数(HQ)超过1,是威胁研究区成人和儿童健康的主要物质,约占总风险的80%. 8种重金属的HQ总和虽低于安全值,但儿童的总风险值为成人的1.245倍,儿童的食品安全问题应引起足够重视.从空间分布来看,研究区南部的健康风险高于北部,今后应加强对南部地区的重金属污染防治工作力度.     

太原污灌区土壤重金属和盐分含量的空间变异特征

在面积为2.7万hm^2的太原污灌区布设土壤取样点49个,测定了耕层土壤中重金属Hg、Cd、Pb、盐分、氯离子含量及pH，应用地统计学的方法分析了数据的统计特征值和结构特征，结果表明：铅和盐分服从正态分布，氯离子服从对数正态分布，其它无分布类型，拟合得到Hg、Pb、盐分的半方差函数模型为指数型，镉和氯离子为球型，pH为高斯型，这些测定项目有在一定范围内存在空间相关性性。用Kriging内插法对未测点重金属及盐分进行最优估计，并绘制了等值线图，可更直观地反映出污灌区土壤重金属及盐分的空间变异特征。     

锦州市小凌河污灌区土壤污染调查研究

通过对锦州市小凌河污灌区土壤实地调查采样,和多项目监测分析,采取土壤综合污染指数法划定质量等级,确定环境风险水平.指出污灌区土壤主要污染指际和受污染程度.进一步提出对小凌河水体污染的控制措施,确保灌区粮食质量的安全.     

污灌区稻田汞污染特征及健康风险评价

选择天津北排污河灌区作为研究区域,调查了土壤和水稻总汞和甲基汞的含量及分布特征,评估污灌区稻米食用汞暴露风险,并对污灌区土壤-稻米甲基汞的影响因素进行了初步分析.结果表明,1.调查的29个污灌区稻田,土壤总汞含量为(367.04 ± 129.36) μg/kg,显著高于区域土壤Hg背景值73 μg/kg,甲基汞含量为(0.87 ± 0.77) μg/kg;水稻各部位总汞含量依次为稻叶 > 稻根 > 稻茎 > 稻米,稻米总汞含量为(12.80 ± 5.14) μg/kg,甲基汞含量依次为稻米 > 稻根 > 稻茎 > 稻叶,稻米对甲基汞具有很强的富集能力,甲基汞含量为(2.09 ± 1.20) μg/kg,甲基化率均值超过10%.污灌区稻米总汞每周摄入量为0.068~1.25μg/(kg·bw),甲基汞每周摄入量为0.0095~0.49μg/(kg·bw),污灌区稻米总汞及甲基汞暴露对居民健康风险总体仍在安全阈值内,但个别汞污染较严重地块甲基汞暴露风险值得高度关注.土壤甲基汞含量仅与土壤总汞含量及黏粒含量的相关性达到显著性水平,稻米甲基汞含量与土壤总汞含量、土壤甲基汞含量、稻米总汞含量及黏粒含量的相关性达到显著性水平.     

小清河有机化合物污染对污灌区农产品质量影响的研究

对小清河污灌区３个测点的小麦样品和２个测点的白菜，藕，小蒜样品进行了有机化合物的定性分析，部分样品苯并（ａ）芘定量测定，结果表明，小麦和蔬菜中各检出３４和３２种有机化合物，４０％左右的种类来自污灌水体和土壤，污灌区农产品受到小清河有机化合物的污染，且形成有机化合物污染残留。     

太原市污灌区有机氯农药垂直分布特征及源解析

采用气相色谱-电子捕获检测器（GC-ECD）方法分析了太原市小店污灌区9个土壤剖面中有机氯农药（OCPs）的垂直分布特征.结果表明,OCPs主要积累在土壤上层0～30 cm,含量最大值为98.56 ng·g-1,其中六六六（HCHs）、滴滴涕（DDTs）、硫丹（endosulfans）和甲氧滴滴涕（methoxychlor）为主要污染物质,占总有机氯农药的85.1%,其它有机氯农药物质相对含量较少.绝大部分剖面土中OCPs含量随着深度增加而明显减少,β-HCH和DDE（o,p＇-DDE＋p,p＇-DDE）在HCH农药和DDT农药中占主要成分.组分分析表明,清灌区和沼泽区中最近可能有新的DDT源输入,其它剖面土中HCH和DDT主要来自历史使用残留.研究区内绝大部分土壤为粉砂壤土;污灌区和清灌区中ΣOCPs含量与总有机碳（TOC）均表现出明显正相关性,但沼泽区和背景点与TOC相关性不显著.     

太原小店污灌区土壤壬基酚的分布特征

本研究以内分泌干扰物壬基酚(NP)为例,研究了太原小店污灌区土壤NP的污染浓度水平及空间分布特征.结果表明,NP在研究区污灌土壤中普遍存在,含量高低顺序为:污灌区>过渡区>清灌区;总体上离灌渠越远,土壤中NP含量越低;NP含量与土壤有机质(TOC)呈正相关,与土壤pH值呈负相关;在垂直钻孔沉积物中,随土壤深度增加,NP含量逐渐减小,但在一定深度会出现NP的富集层,富集层深度受土壤理化性质的影响,间接反映了该区域的污灌历史及NP的下渗迁移能力.     

污灌区地下水中有机污染物的分离鉴定与致突变活性研究

应用XAD系列大孔网状树脂萃取富集法,结合GC、GC/MS/DS1的分离鉴定技术,研究了北京东郊污灌区深层(90m)和浅层(18m)地下水中的有机污染物。采用LSC-GC/MS/DS装置测定了地下水中的挥发性有机物,并对水样进行了Ames试验以检验水样的致突变活性。结果从深井水样中检出32种非挥发性有机物,未检出挥发性有机物,致突变试验阴性。浅井水样中同时检出非挥发性和挥发性有机物。两种菌株在所有试验条件下均呈现阳性致突变反应。     

某污灌区污水-土壤-地下水污染物分布特征

通过对某污灌区灌溉水、土壤及地下水的取样分析,研究了灌区污染物的分布特征。结果表明:灌区主要污染物为重金属Zn、多环芳烃和农残六六六。不同污染物分布特征不同。重金属主要富集于土壤表层,如Zn大部分富集于耕植层中(0～30cm),但浓度过高,其可向深部迁移。多环芳烃按分子量可分为三类,小分子量芳烃迁移过程中降解转化显著;中分子量芳烃迁移至深部土壤和地下水,土壤各深度吸附量几乎相同;大分子量芳烃化学性质稳定,易吸附沉积于表层土壤和底泥中。农残六六六迁移深度至少可达50m。