導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇重金屬污染分析，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.1采集和制備

選擇洽川濕地南到處女泉北到黃河魂入口之間濕地布點采樣，共設置18個采樣點，采樣點位置見圖1和圖2。每個采樣點同時采集3份樣品，每份1kg左右，混勻作為一個采樣點的樣品。樣品晾干后去除石子和動植物殘體等異物，使之通過80目尼龍篩，利用四分法將采集的18個土壤樣品分別縮分。準確稱取1．00g土樣置于100ml聚四氟乙烯燒杯中，用鹽酸—硝酸—氫氟酸—高氯酸消解，定容于50ml容量瓶中。消解樣品同時做空白1份。

1.2測定

1.2.1試劑各元素的分析純試劑，用于配制儲備液和標準溶液。鹽酸、硝酸、高氯酸、氫氟酸均為分析純，二次蒸餾水。

1.2.2樣品測定采用WFX120原子吸收分光光度計（北京瑞利）測定試液中的Pb、Cd、Cr、Cu、Zn和Mn并根據回歸方程計算含量。

1.2.3準確度實驗選取2號土壤樣品，加入一定量各元素標準溶液，消化后測定并計算加標回收率，平行測定3次。

1.2.4精密度實驗選取消化后的2號樣品，對各元素均連續進樣5次，計算精密度。

1.3重金屬污染危害評價方法本文采用瑞典科學家Hakanson提出的潛在生態危害指數法，對濕地土壤重金屬累積程度和潛在危害進行評價。該指數法不僅反映了某一特定環境中各種污染的影響，也反映了多種污染物的綜合影響，并以定量的方法劃分出潛在生態危害的程度，是目前國內外土壤（沉積物）中重金屬污染評價研究的先進方法之一。單項污染系數：Cif＝Cisurface／Cin式中：Cif是某一重金屬的污染系數，Cisurface是表層土壤重金屬濃度實測值，Cin是參比值。文章采用陜西表層土壤背景值作為參比值。單項污染系數分級標準：Cif≤1為非污染，1≤Cif≤2為輕微污染，2≤Cif≤3為中度污染，Cif≥3為重度污染。潛在生態危害單項系數：Eir＝Tir×Cif式中：Eir是某一重金屬的潛在生態危害系數，Tir是某一種重金屬的毒性響應系數，反映了重金屬對人體和固體物質系統的危害，有關重金屬的毒性系數為：Pb＝5，Cd＝30，Cr＝2，Cu＝5，Mn＝1，Zn＝1。潛在生態危害綜合指數［3］：RI＝Σni＝1Eir。重金屬污染潛在生態危害系數和潛在生態危害綜合指數分級標準見表1。

2洽川濕地土壤中重金屬污染情況及評價

2.1洽川土壤中重金屬測定結果洽川濕地土壤重金屬含量測定結果見表2，經準確性和精密度實驗，回收率均高于90％，RSD均小于1％，測定結果可信。陜西省表層土壤重金屬的背景值見表3。在18個采樣點土樣測定結果中，Pb的含量為74．3～405．5mg／kg，均高于該地區該元素背景值21．6mg／kg；Cd的含量為1．7～7．5mg／kg，均高于該地區該元素背景值0．094mg／kg；Cr的含量為46．9～115．6mg／kg，只有5、7、13和14號采樣點低于該地區該元素背景值；Cu的含量為9．91～52．9mg／kg，其中1、5、9和14號采樣點低于該地區該元素背景值；Mn的含量為283．7～743．3mg／kg，其中1、4、7、12、13、14、17和18號采樣點低于該地區該元素背景值；Zn的含量為33．4～150．6mg／kg，6個采樣點低于該地區該元素背景值。

2.2洽川濕地重金屬污染評價評價結果見表4、表5，從兩表可以分析得出：從單項污染系數看，Pb的單項污染系數均大于3，洽川濕地屬于Pb重度污染；Cd的單項污染系數均大于3，洽川濕地屬于Cd重度污染；Cr除5、7、13和14采樣點單項污染系數小于1屬于無污染，其余采樣點均在1～2之間，屬于輕微污染；各個采樣點Cu的單項污染系數在0．46～2．47之間，處于無污染到中度污染；Mn的單項污染系數在0．51～1．36之間，濕地Mn污染處于無污染到輕度污染；Zn的單項污染系數在0．48～2．17之間，處于無污染到中度污染。從潛在生態危害單項系數分析，Pb的生態危害單項系數3號點處于中等生態危害，4號點處于強生態危害，其余點均屬于輕微生態危害；對于Cd，各采樣點均處于極強生態危害；對于Cr、Cu、Mn和Zn，各采樣點均處于輕微生態危害。從潛在生態危害綜合指數分析，11號點處于強生態危害，其余采樣點均屬于很強生態危害，主要是Cd的危害造成。從污染情況看分析，濕地重金屬污染Cd最嚴重，Pb次之，Cu和Zn污染較弱，Cr和Mn的污染最輕。

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中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-0-02

1 問題分析

針對海量數據，應從整體上對污染程度進行評價。而內梅羅綜合污染指數法評價土壤的綜合污染，以突出最高一項污染指數的作用。在土壤中有很多重金屬元素有相似的存在形式和傳播途徑，并且有相同的污染源，因此在進行通過數據分析，說明重金屬污染的主要原因時，基于統計原理建立起來正態模型，不同的重金屬有不同的傳播方式，其大體分為大氣傳播、水體傳播、固體傳播，因金屬元素在土壤中大部分以穩定形態存在，故忽略重金屬元素在固體土壤中的傳播。根據收集的信息和題目中的有關資料對重金屬污染物的傳播特征的分析，可將8種重金屬污染物分為兩類。一類是在大氣中傳播，而大氣傳播的污染物最終經空氣沉降進入土壤；一類是在土壤中傳播。對于在大氣中傳播的重金屬污染物，文章建立重金屬污染物在氣體中擴散模型，根據所在的空間任意位置土壤表面的重金屬污染物濃度的多少來確立污染源的位置，函數的最大值即為污染源的位置；同理建立了重金屬污染物在土壤中的傳播模型。

2 模型建立及求解

2.1 土壤的環境質量評價與分級

2.1.1 單因子指數法

2.1.3 評價分級標準

該文采用GB15618-1995《土壤環境質量標準》。土壤環境質量綜合評價指數分級參考了《綠色食品產地環境質量現狀評價綱要》中規定進行分級，等級劃分為1等級屬清潔水平適合發展有機食品；2級屬尚清潔水平適合發展無公害食品生產；3級以后屬于污染水平，不適宜無公害農產品的生產。

計算得到綜合污染評價指標后，通過分析比較得出該城區的各個功能區重金屬的污染程度由高至低排序為：工業區主干道區生活區公園綠地區山區。

2.2 重金屬污染的原因分析

（2）計算標準化數據的相關系數陣，求出相關系數矩陣的特征值和特征向量。

（3）進行正交變換，使用方差最大法。得到5個主因子提供了源資料的87.756%的信息，滿足因子分析的原則，而且從上表可以看出旋轉前后總的累計貢獻率沒有發生變化，即總的信息量沒有損失，采用此標準下的分析結果。

（4）確定因子個數，計算因子得分，進行統計分析。

2.2.2 金屬元素污染原因

根據該市空間立體分布圖和各功能區的分布圖，結合各個功能區的分布特點，由重金屬元素空間分布圖分析可知：（1）主因子1體現出的三個主要變量因子為Ni、Cu Cr三種重金屬元素。Ni元素廣泛的分布在該城市各個功能區。分析可能是易于傳播的污染介質造成的，如煤的燃燒產生的粉塵、顆粒，以及含有Ni元素的巖石的風化等；Cu元素及Cr元素分布在城市的西南方，分布著工業區、生活區、公園綠地區、主干道區。Cu、Cr兩種金屬元素是工業生產中所形成的廢氣、廢水和固體排放物中均大量存在的污染物。（2）主因子2體現出兩個主要變量因子為Pb、Cd，其在來源上關聯較密切，兩種重金屬元素的最大值均出現在工業區。其在空間上近似可認為是一個帶狀的污染源，這主要因為Pb主要來自市中心交通汽車尾氣的排放，而且在研究取得西北部有兩個明顯的富集中心，形成一個高值區。該市表層土壤中的Cd含量市中心地帶比西北城區高，東南城區又比市中心地帶高，恰好與當地的主風向相一致，表明大氣中含Cd污染物的干濕沉降也是造成土壤Cd污染的一個重要原因。（3）主因子3體現出一個主要變量因子Hg。該金屬元素在生活區分布含量偏高，污染較為嚴重，其主要的污染原因可為人類活動造成水體汞污染，來自氯堿、塑料、電池、電子等工業排放的廢水。（4）主因子4體現出一個主要變量因子As，該金屬元素在各個功能區的分布較平均，這是因為的污染源多樣。大氣含砷污染除巖石風化、火山爆發等自然原因外，主要來自工業生產及含砷農藥的使用、煤的燃燒。含砷廢水、農藥及煙塵都會污染土壤。（5）主因子5體現出一個主要變量因子，的分布具有明顯的特點，在城市的西部富集，產生一高值區，該部靠近工業區，工業上的三廢是其富集的主要原因。

2.3 重金屬污染物傳播模型

3 大氣―平均風速的廓線模式

大氣擴散主要是風的作用，平均風速的廓線模式是隨高度變化的。在大氣擴散模型中平均風速的廓線模式定義為風速隨高度變化的曲線。風速的線性數學表達方式成為風速廓線模式。根據我國《指定地方天氣污染物排放標準的技術原則和方法》（GB/T 3840-1991）所制定的方法，采用米函數風速廓線模式。

冪函數分素廓線模式是在近地層、中性層、平坦下墊面的條件下推到出來的。該模式應用高度較高，可達到300m或更高的高度，且隨應用高度增加，精度下降。

4 水體

6 模型評價及推廣

6.1 模型評價

6.1.1 優點：運用主成分分析方法將多維因子納入同一系統進行定量化研究、理論成熟的多元統計分析方法。通過分析變量之間的相關性，使得所反映信息重疊的變量被某一主成分替代，減少了變量數目，減少了變量數目，從而降低了系統評價的復雜性。再以方差貢獻率作為每個主成分的權重，由每個主成分的得分加權即可完成對水質的綜合評價。

6.1.2 缺點：題目所給數據有限且單一，所建模型不足以全面反映該市土壤環境污染特征。.對于模型三，僅考慮了金屬元素傳播的部分途徑，具有局限性。

7 模型推廣

模型一可推廣用于投資風險評價；模型二可用于研究放射性物質的污染；模型三還可推廣到研究病菌在空氣中的傳播；模型四可以推廣到研究灰塵在空氣中的擴散規律。

參考文獻

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一、問題的說明

現對A城市為例對土壤地質環境進行調查。將所考察的城區劃分為間距1公里左右的網格子區域，按照每平方公里1個采樣點對表層土（0~10厘米深度）進行取樣和編號，并用GPS記錄采樣點的位置。應用專門儀器測試分析，獲得每個樣本所含的多種（8種）重金屬元素的濃度數據。另一方面，按照2公里的間距在那些遠離人群及工業活動的自然區取樣，將其作為該城區表層土壤中元素的背景值。列出采樣點的位置、海拔高度及其所屬功能區、8種主要重金屬元素在采樣點處的濃度、8種主要重金屬元素的背景值。

我們引用2011年全國數學建模大賽附錄中的A城市城區土壤重金屬的調查數據，建立數學模型，研究地區重金屬污染源的確定方法。

二、問題的求解方法

由于土壤重金屬污染呈擴散傳播，既污染源附近重金屬富集程度最高，距污染源越遠，元素濃度越低，所以，污染最嚴重的地點既是污染源,運用等標污染負荷法，通過對污染物和污染源進行標化計算，得出一個量化指標，使指標的值在0~1之間，采用這個共同的指標能夠來衡量各個重金屬污染源或污染物污染能力的大小。

等標污染負荷法模型的建立與求解：

（1）處理數據。

每相鄰五個取樣點通過求取平均值，合并成一個較大取樣點（即每五平方公里一個取樣點），求得64個合并取樣點，用于分析數據。

（2）建立模型。

1）進行符號說明：

（將As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn分別記為元素一至元素八）

1、Aij―樣本點i的第j種元素的污染物濃度

2、Bj―第j種元素的自然值；

3、aij―區域內第i個取樣點第j種重金屬元素的等標污染負荷量aij （即污染物濃度與背景值之比：aij=Aij／Bj）

4、bi―樣本點i的等標污染負荷量（即該取樣點所有的重金屬污染物等標污染負荷量之和：bi=(i=1,2,3,…64)

5、c―城區內的等標污染負荷量（即區域內所有取樣點的等標污染負荷量bi之和：c=）。

6、ai―城區內樣本點i等標污染負荷量的比值（即每個取樣點等標污染負荷量bi與區域內的總等標污染負荷量c之比：ai=（i=1,2,3…64）

7、di―i個等標污染負荷量的比值a按從小到大依次疊加

8、x―取樣點橫坐標

9、y―取樣點縱坐標

10、h―取樣點海拔

補充：將bi和c帶入公式ai=可得

ai=（i=1,2,3…64）

2）整理數據帶入相應公式可得每個樣本點等標污染負荷量的比值a

3）將城區內的等標污染負荷之比值ai由大到小依次排列，并將比值從小到大依次疊加得到di

4）將di從小到大排列，我們將最高的8個di列入下表得到表5-1：

樣本號i 8 4 6 9 5 52 37 2

di值 0.607 0.635 0.662 0.691 0.719 0.777 0.84 1

表5-1等標污染負荷量的比值a按從小到大依次疊加

由表可知，取樣點2的疊加值di超過90%。

5）于是從附錄中找到2號取樣點的5個原始樣本的數據。

分別為i=6、7、8、9、10號樣本。

再在這5個點中找出污染最重的區域。

上面的研究是對64個點的分析，下面的研究只對這五個點進行研究即可，研究方法和原理與上面的相同。

6）通過計算可得：

第八點污染最為嚴重，可將第八點作為污染源。

所以，該城區污染源為點x=2383m,y=3692m,h=7.及其附近區域。

7)在樣本點較少或者用計算機進行計算時，不必進行第一步的樣本點合并，直接求出di超過90%的原始樣本點，作為重點污染源。

三、方法模型的總結和擴展

伴隨《環境影響評價法》、《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》等法律的出臺，國家對環境污染的防治力度大大增強。確定污染企業的位置，

對環境污染的治理，有著關鍵性的作用，等標污染負荷法計算簡便，原理清晰易懂，能夠準確地確定污染源的位置，為有關部門尋找重點污染企業，提供了簡便有效的方法。

參考文獻

[1]楊蘇才,曾靜靜,王勝利,南忠仁.蘭州市表層土壤 Cu、 Zn、 Pb 污染評價及成因分析.市場周刊?理論研究第,2004,11.

[2]吳邵華,周生路,潘賢章,趙其國.城市擴建過程對土壤重金屬積累影響的定量分析.土壤學報,2011.5.

[3]劉麗瓊,魏世江,江韜.三峽庫區消落帶土壤重金屬分析特征及潛在風險評價.中國環境科學,2011,31（17）:1204-1211.

[4]彭 勝,陳家軍,王紅旗.揮發性有機污染物在土壤中的運移機制與模型.土壤學報,第38 卷第3 期2001 年 8 月.

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伴隨國內化工產業的快速發展，工業化進程的不斷更迭，產業結構的快速調整和持續推進，大量工藝落后工業企業關停、破產或者搬遷，遺留大量疑似污染地塊。由于歷史原因，大部分地塊生產時期環境保護管理措施相對落后，造成地塊內土壤存在一定程度污染的情況[1]。這些地塊內往往遺留有構建筑物、生產設施設備、零散原材料、廢渣、廢水等，由于長期無人監管且未得到有效的處置，經過風吹雨淋，對周邊居民身體健康及生態環境造成嚴重的破壞和影響，同時也影響了地塊后續的再開發利用。高錳酸鉀是一種黑紫色、細長的棱形結晶或顆粒，帶金屬光澤，溶于水和堿液，較為穩定但接觸易燃材料可能引起火災。高錳酸鉀主要為無機物強氧化劑，在醫學上，高錳酸鉀用于消毒，在工業上，高錳酸鉀用作消毒劑和漂白劑等。從20世紀50年代開始，國內高錳酸鉀主要生產企業分布在重慶、云南、北京、廣東、湖南和山東等地[2]。因氧化工序的工藝技術不同，高錳酸鉀生產工藝主要分為固相法和液相法[3]，生產主要原輔料為氫氧化鉀和錳粉。因錳礦石伴生重金屬元素較多，有砷、鎘、鉛等[4]，因此在高錳酸鉀生產過程中，可能存在一定程度的錳、鎘、鉛、砷等重金屬污染。在城鎮土地資源日益緊張的情況下，采用基于風險控制的工業污染場地管理策略，對于保護場地周邊人群健康、評估污染場地再開發合理性和開展污染場地治理及管理等工作意義重大。本研究區以湖南省某高錳酸鉀生產企業遺留地塊為對象，開展土壤污染調查與采集分析，通過危害識別確定場地主要污染物及污染成因，進一步暴露評估、毒性評估并定量表征場地健康風險；同時，基于風險控制值、相關標準限值等，提出污染場地的修復目標值，為工業污染場地特別是高錳酸鉀生產企業重金屬污染地塊的管理與防控提供借鑒。

1研究區概況與研究方法

1.1研究區概況

選取湖南省某高錳酸鉀生產企業遺留地塊為研究對象，該地塊占地面積約16500m2，于2008年停產關閉，未來規劃為工業用地。在生產時期，其主要產品為高錳酸鉀，廠區內短暫生產硫酸鋅、鎘紅、鎘黃產品。其高錳酸鉀年生產能力為1500噸，生產過程以氫氧化鉀、錳粉、煤等為原輔料，采用固相法生產工藝。廠區內遺留有破損廠房、車間，調查階段均未拆除。生產區域內遺留有少量廢渣和廢水。本地塊高錳酸鉀生產工藝為固相法，生產工藝如下：氧化焙燒軟錳礦經粉碎機，管磨機粉碎，與氫氧化鉀溶液混合成懸浮漿，用壓縮空氣將物料噴入焙燒轉爐加熱，除去水分，使二氧化錳轉化成錳酸鉀和亞錳酸鉀，此產物進入第二個焙燒轉爐，溫度稍低，使錳酸鉀進一步氧化完全浸溶，電解氧化錳酸鉀焙燒物在溶解槽用稀堿液回收洗滌水溶解，然后經沉淀分離器除去不溶雜質，殘渣經過濾、洗滌后去除。凈化后的錳酸鉀溶液連續進入多級電解槽。電解槽采用鎳陽極和軟鋼陰極，相互串聯連接。電解液流經電解槽，使其氧化成高錳酸鉀溶液[5]。

1.2采樣布點

現場取樣采用網格布點法，網格密度為20×20m，采樣點位基本位于網格中心，兼顧廠區平面布置情況，部分土壤采樣點位根據實際情況稍做調整。共布設土壤采樣點45個，共取得土壤樣品392個。廠區平面布置及采樣點位分布見下圖1。

1.3檢測方法

所取得土壤樣品檢測指標為鎘、鉛和砷。鎘和鉛檢測采用火焰原子吸收分光光度法，砷檢測采用原子熒光法。

1.4土壤環境質量評價方法

土壤重金屬污染程度高、空間差異性較強[6]。土壤質量評價標準選用《土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準》(試行)(GB36600-2018)中二類用地風險篩選值標準[7]。根據本地塊土壤污染情況，采用內梅羅指數法進行綜合污染程度評價[8]，其計算方法如公式(1)。

1.5健康風險評估方法

根據地塊樣品檢測結果，將土壤重金屬超過篩選值的污染因子作為關注污染物，風險評估方法采用《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ25.3)[9]及ALM模型[10]進行評估。

2結果與討論

2.1土壤污染狀況及空間分布特征

根據土壤檢測數據結果，該地塊內土壤鎘、砷和鉛均有不同程度的超標現象，各類土壤類型中的重金屬含量變化范圍也比較大。砷含量在4.91-~113mg/kg，超標樣品數量為29個，占土壤總樣品7.4%；鎘含量在0.08~366mg/kg，有4個樣品超過鎘含量的篩選值，超標率為1.0%；鉛含量為21~3250mg/kg，超標樣品數量5個，占總樣品數量的1.3%。由超標總數情況看，砷污染是主要污染因子，其次是鉛；其余污染因子占比重較小。土壤重金屬檢測結果統計見下表2。采用內梅羅指數法進行綜合污染程度評價，直觀的表示場地內每一層主要重金屬污綜合染物程度的空間分布，依據土壤詳細調查點位、不同深度樣品檢出污染物含量采用ArcGIS軟件，對場內超標重金屬元素采用插值法得到場地重金屬綜合污染空間分布圖。由綜合污染分布圖可以判斷，地塊內重金屬污染主要分布在0~0.5m層，主要集中于原生產車間及原材料堆存區。

2.2風險評估

2.2.1污染識別根據地塊生產歷史、產品生產工藝過程及原輔料等相關情況，通過對以上信息進行分析，識別潛在的地塊污染物包括：高錳酸鉀生產過程主要原料錳礦粉，礦石伴生鉛、鎘、砷等元素；硫酸鋅生產主要原料氧化鋅，其含多種雜質如銅、鉛、錳等；在鎘黃和鎘紅生產主要原料鎘鹽(碳酸鎘)。因此本地塊重點關注的潛在污染物包括鉛、錳、鎘、砷等金屬元素。重點關注污染區域包括：原料區、生產區、固廢區等。2.2.2暴露評估根據當地用地規劃，該地塊未來規劃為工業用地，因此本地塊按二類用地進行風險評估。二類用地方式下，本地塊主要污染受體為企業生產工作人員及周圍的居民，在地塊建設階段地塊內的施工工人將是主要的污染受體。在第二類用地情景下，土壤和地下水中主要污染物為重金屬，本地塊內地下水不直接接觸和直接飲用。地塊所在區域周邊為居民區和農田，因此本項目地塊考慮地塊土壤作為污染源時對原場和離場敏感受體(人體)產生的風險和危害。地塊未來作為工業用地，地塊內的污染物為重金屬不具有揮發性，因此0~1m表層暴露途徑為經口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型；如果地塊未來開挖1m以下層，則有可能擾動的下層暴露途徑為經口攝入、土壤皮膚接觸、吸入顆粒物三種類型。暴露因子是計算污染物進入人體暴露量的重要參數，主要包括體重、皮膚面積、平均壽命、暴露時間、土壤攝入速率、和呼吸量等。受體暴露參數主要采用《建設用地土壤污染風險評估技術導則》(HJ25.3-2019)所推薦的第二類用地建議值和《建設用地土壤污染風險評估技術導則》編制說明建議值。地塊特征參數指標容重、含水率、滲透系數等主要采用該地塊實測數據，其他指標采用HJ25.3建議值。2.2.3毒性評估毒性評估包括致癌效應及非致癌效應，是分析關注污染物對人體健康的危害效應。本次評估涉及到的污染指標為鎘和砷。污染物毒理學參數見下表3。2.2.險表征風險表征是在暴露評估和毒性評估的基礎上，采用風險評估模型計算土壤和地下水中單一污染物經單一途徑的致癌風險和危害商，計算單一污染物的總致癌風險和危害指數，進行不確定性分析。本次風險評估過程中，將致癌性可接受風險水平設置為1.0×10-6，非致癌性危害熵設置為1，以評估相關污染物的健康風險是否超標。在二類用地情境下，土壤污染物濃度最大值風險表征結果顯示，砷致癌風險和危害商均不可接受，鎘致癌風險和危害商均不可接受。2.2.5鉛人體健康風險評價由于鉛對兒童認知能力和神經系統的強烈毒性，通常認為不存在允許鉛暴露量最低限值的安全水平，因此美國EPA建議采用血鉛濃度來表征兒童暴露于環境中鉛產生的危害，一般認為兒童血鉛含量超過10μg/dL將對智力發育及神經系統造成不可接受的損害。目前我國尚未制定血鉛評估方法，鉛對人體健康最顯著的危害是降低兒童的認知能力，敏感人群主要為發育中的胎兒以及嬰幼兒[11]。其主要通過土壤、食物、飲水和空氣進入人體。本次評估采用ALM模型評估非敏感用地情景下懷孕婦女暴露于鉛污染土壤導致的胎兒的血鉛濃度水平[12]，并反算土壤中鉛的控制水平。ALM模型參數及取值見下表4。基于調查數據，評價結果表明，對二類用地中的最大值進行成人血鉛超標評估，土壤鉛引起成人中孕婦胎兒血鉛水平超過10μg/dL水平的概率為6.8%，超過臨界水平風險概率5%。因此需要對土壤鉛進行治理修復。

篇5

【中圖分類號】R15 【文獻標識碼】A 【文章編號】1004-7484（2012）13-0630-02

食品中的重金屬污染物主要來源于某些地區特殊自然環境中的高本底含量，由于人為的環境污染而早于有毒有害金屬對食品污染，食品生產過程中含有重金屬材料污染食品。攝入有害重金屬元素污染食品對人體產生多方面的危害[1]。因此，為掌握綿陽市食品重金屬污染程度，我們在2011年對我市城區和部分區縣市場中銷售食品進行監測，以期了解各種食品重金屬污染水平，有針對性地為政府監管提供依據，為預防食品污染，控制食源性疾病和食品安全提供依據。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

按照國家食品安全風險監測計劃的要求在綿陽市涪城區、游仙區、梓潼縣、安縣、三臺縣和北川縣的大型批發市場、農貿市場和超市隨機抽取糧食類、蔬菜類、水果類、蛋類、肉類、奶及奶制品類、魚類和藻類水產品等種類樣品，每份樣品約500克。采集樣品根據綿陽市居民日常消費狀況，以本地產品為主，采用具有代表性的樣品。

1.2 監測指標

重金屬污染物包括鉛、鎘、汞。

1.3檢測方法

取食品可食部分，按照以下方法進行檢測。鉛：按照GB/T 5009.12-2003《食品中鉛的測定》石墨爐原子吸收光譜法。鎘：按照GB/T 5009.15-2003《食品中鎘的測定》石墨爐原子吸收光譜法。汞：按照GB/T 5009.17-2003《食品中總汞及有機汞的測定》原子熒光光譜分析法。

1.4 判定依據

測定結果根據GB2762-2005《食品中污染物限量》所規定的各項指標判定。檢出值高于標準規定值的結果判定為“超標”。

2 結果

2.1 食品中鉛污染情況

2011年綿陽市共抽取10類食品共230份，鉛含量范圍在0.02～2.67 mg/kg 之間，均值為0.41mg/kg，超標98份，超標率為42.61%。超標率中以豬腎超標率最高， 達72.22%，其次是皮蛋（66.67%）、藻類水產品（61.11%）、蔬菜（60.71%）和水果（41.79%）。其他類樣品也存在不用程度的超標，見表1。

2.2 食品中污染情況

含量范圍在

2.3 食品中汞污染情況

汞含量范圍在

3 討論

篇6

湖南省擁有豐富的礦產資源，且具有百年的礦產開采及礦產品加工歷史，豐富的礦產資源不僅帶給人們財富，同樣也給周圍環境帶來了重金屬污染。國內已有學者對湖南省典型礦區土壤、河流及底泥中重金屬含量及其污染程度做了詳細的研究，還有學者對農村地區各種飲用水水質進行了檢測，但是國內對飲用水源地表水/地下水、土壤中重金屬的污染程度的調查少之又少，尤其在居民飲用水水源地重金屬污染方面的考察更加沒有。針對湖南某農村飲用水重金屬污染程度，本文進行分析、調查，為日后農村飲用水水源地的劃分與保護提供科學依據。

1 實驗部分

1.1 挑選監測點

按照地區經濟情況和區域劃分，安排的6個監測站，并且根據各自飲用水的狀況，監測站挑選2個水質監測點，在這12個監測點中，其中5個山上引水點，7個自挖井。

1.2 選擇檢測指標

從實際的實驗條件和檢測元素的重要性，最終選擇7中元素為檢測指標項，分別是Fe、Mn、Zn、Cu、Ag、Pb、Cd。

1.3 監測方法及儀器

選取火焰原子吸收光譜法。檢測設備為北京第二光學儀器廠生產的WFX-1F2B2型原子吸收分光光度計。

1.4 水質評價

水質分析結果按《GB 5749-85生活飲用水衛生標準》和《農村實施〈生活飲用水衛生標準〉準則》進行評價。

2 結果

實驗結果見表1。

從表1能夠得出，該村飲用水中元素含量最高的是錳元素，12個水質監測點有5個超標，超標率高達41.7%；12個水質監測點中有4個點，錳范圍值0.066～0.093mg/L，該范圍值也很高。不僅錳元素超標，在12個樣本中有9個鐵含量大于0.2mg/L，比率高達75.0%；其中有6個樣本鐵含量大于0.3mg/L，超標率為50.0%；有2個樣本鐵含量大于1mg/L，超標率為16.7%。超標物中還有鉛，高達0.313mg/L，超標率高達41.7%，相比國家標準超出6倍之多。鋅含量高，超標樣品（大于1mg/L）有6個，超標率為50.0%。

3 討論

錳對人體的生理功能和營養作用具有重要的意義，是人體必需微量元素之一。錳元素是多種酶的合成或激活的必須品，是氧化還原、磷酸化等生化過程中不可缺少的元素，也對骨骼造血反應有催化作用，不僅如此，錳元素還能提升脂肪、蛋白質、碳水化合物等身體元素的代謝，參與膽固醇、蛋白質、維生素B、C及E的合成。然而過量的錳元素會嚴重阻礙生理功能和代謝功能。因此，該村飲用水中嚴重超標的錳元素引起研究者的重視。

鐵也是人體必須的微量元素之一，參與血紅蛋白、肌紅蛋白等多種物質的組成。在血液中氧的運輸、細胞內生物氧化，都與鐵元素密切聯系。而鐵元素的缺失會引發營養性貧血。鐵元素過量也會出現鐵中毒。所以，超標的鐵元素也是值得注意的問題。

鉛中毒能夠影響造血功能，危害神經系統，并且能夠損害中樞和周圍神經系統；影響免疫功能，抑制體液、細胞免疫和吞噬細胞功能，降低身體免疫力，增加感染性。

鋅是動物體內不可缺少的元素。目前鋅過量產生的不良影響沒有什么調查，對補鋅的好處調查較多。這有兩種可能，一是其危害較小，可以忽略，二是人們對其認識不足。所以，該村飲用水中的鋅含量過高是一個值得探討的問題。

總的來說，針對選用的7中元素Fe、Mn、Zn、Cu、Ag、Pb、Cd，樣本中含有Cu、Ag、Cd元素含量沒有超過標準水平，比較低；而Fe、Mn、Zn、Pb含量嚴重超標；針對這些元素的危害性劃分，Pb、Mn含量超標危害極大，迫切需要解決。

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篇7

【摘　要】通過對寶雞王家崖水庫表層沉積物的采樣，采用BCR四部連續提取法對沉積物中As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、V和Zn等重金屬物質的含量水平和空間分布進行了探究，對Co 、Cr 、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn等的賦存形態進行了分析，探討了其對環境的影響。

關鍵詞 王家崖水庫；沉積物；重金屬；賦存形態

作者簡介：路程(1985—)，男，西安科技大學建筑與土木工程學院，助教，研究方向為水文及水資源。

重金屬物質在自然界中廣泛存在，其在生物鏈中的富集作用呈不可逆性。Schutzle[1]研究得出由于人類活動排入環境中的重金屬，濃度很低時也會產生很強的毒性，通過一系列的富集，最后有可能進入人體，危害人體健康。比如：汞、金、鉛等重金屬富集于人體時，可引起人體的自身免疫性疾病，破壞人體免疫系統，使免疫系統失去識別自身與“外侵”細胞的功能，結果導致人體產生疾病[2]。對于某一區域，如果重金屬的含量遠高于其環境背景值，會使其賦存環境受到嚴重危害，因此對于重金屬污染的分析研究成為國內外關注的熱點。

1　實驗材料及方法

1.1　樣品的收集

采集樣品：①時間：2014年10月，②方式：使用抓斗式取泥器抓取水庫表層沉積物，③處置：帶回實驗室保存于冰箱（4℃恒溫）。

1.2　測定方式

待保存的沉積物樣品冷凍干燥后，用瑪瑙研體研磨，后過100目尼龍篩，將過篩樣品保存備用。

重金屬 Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr 的含量利用ICP-MS（型號ELANDRC-e）測定；Hg測定：稱取0.2g樣品經王水水浴（95℃）消解，加入氯化溴將各形態Hg氧化，由上清液中取出并測定Hg的含量，同時測量水系沉積物標準物質GBW-07305（GSD-5），以保證測定結果的準確性。

2　實驗結果分析

2.1　重金屬含量分析

如表1所示，9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且其有不同程度累計強度：其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高，達1.70以上；Zn、As的累計強度相對低，在1.50以下。由上可知，9種重金屬的含量已有不同程度的富集，應引起相關部門的重視。

2.2　重金屬含量空間分布分析

對于重金屬含量在其空間分布上加以測定，主要方法：將水庫分為庫邊、庫中，庫邊分為庫邊左、庫邊右；庫中分為庫中上游、庫中下游。從而更全面的說明重金屬分布情況。

由圖1可知，重金屬在水庫的4個分區呈現大致的V字分布，即庫中上游含量最低，庫邊和庫中下游含量相近；庫中含量分布情況是：庫中下游>庫中上游；庫邊含量分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊西（左）大于庫邊東（右），Pb和Zn的含量在庫邊東（右）大于庫邊西（東）。

2.3　重金屬空間區域賦存形態分析

王家崖水庫庫中和庫邊重金屬賦存形態空間區域分布如圖2所示。

由圖2可知，庫中沉積物乙酸提取態所占比例大小順序為：Mn（42.89%）>Cr（30.30%）>Pb（17.03%）>Ni（10.88%）>Co（6.40%）>Zn（3.59%）>Cu（2.49%），由此可知，沉積物中重金屬Mn極易釋放到水環境，Cr亦有較高的不穩定性，容易擴散到水環境中；重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為：Cu（82.38%）>Zn（80.11%）>Ni（71.66%）>Co（60.05%）>Pb（49.65%）>Cr（47.62%）>Mn（36.21%），可見Cu和Zn在庫中以非常穩定的形態存在，不易釋放出來。

庫邊沉積物在乙酸提取態中所占比例大小順序為：Mn（47.50%）> Pb（25.07%）> Cr（24.81%）>Co（14.95%）>Zn（12.26%）>Ni（8.19%）>Cu（4.13%）可見Mn在庫邊極具不穩定性，很容易釋放出來，Pb、 Cr元素也不穩定，容易釋放出來；重金屬以殘渣態形式存在的高低順序為：Cu（75.90%）>Ni（70.72%）>Co（64.14%）>Zn（55.59%）>Cr（54.10%）>Mn（35.96%）>Pb（35.32%），可見Cu在庫邊也是以非常穩定的形態存在，Ni、Co 、Zn 、Cr也較穩定，不易釋放出來。

3　結論

（1）9種重金屬的含量平均值均高于土壤背景值；且已有不同程度累計：其中Co、Cu、Mn、V的累計強度較高，達1.70以上；Zn、As的累計強度相對低，在1.50以下。

（2）9種元素在水庫的4個分區呈現大致相似的V字分布：庫中上游含量最低；在庫邊的分布情況是：As，Cr，Co，Cu，Mn，Ni和V的含量在庫邊左大于庫邊右，Pb和Zn的含量在庫邊右大于庫邊左。

（3）整個水庫中，Cu和Ni元素賦存形態較穩定；Zn元素在庫中穩定，庫邊相對不穩定；Cr元素在庫邊相對穩定，庫中較不穩定，更易擴散到水環境中；Mn元素在整個庫區均不穩定，極易擴散到水環境，污染水庫。

參考文獻

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［2］尚英男,倪師軍,張成江,等.成都市河流表層沉積物重金屬污染及潛在生態風險評價[J].生態環境，2005,14(6):827-829.

篇8

1、引言

所謂重金屬就是相對原子的密度在 以上的金屬，如Cu、Pt、Zn、Ni、Co、Cd、Cr、Hg、Bi、等。一般情況下，重金屬在自然界中物品的濃度不會達到危害人類以及其他生物的程度，但是伴隨著工業化在人類社會的不斷的發展，在工業化的生產中，會有大量的有毒有害的重金屬元素隨著廢棄物的排放進入大氣、水和土壤中，如土壤及水中鉛、汞、鎘、鉻等不斷增加，這些重金屬元素如果控制在一定范圍內不會影響生態環境，但是一旦其含量超標就會引起對環境的污染。當我們所食用的糧食、蔬菜在這樣的環境中成長時，這些糧食作物中也會含有了重金屬元素，一旦人們食用了這些食物，這些重金屬就會在人們身體中積累，當人體中累積的重金屬元素到一定的程度，機會危及人身健康，使人造成重金屬中毒。“糧食是人生存之本”關注食品安全對人類健康至關重要。因此，對于食品中的重金屬進行認真、準確的檢測是一項利國利民的大事[1]。

2、幾種主要重金屬的危害

2.1.重金屬Hg（汞）的危害

重金屬Hg又被稱為水銀，在自然界中的存在形式主要有金屬單質汞、有機汞和無機汞三種。汞及其化合物在我們的化工業中應用十分的廣泛，有機汞中毒是汞中毒最主要的形式，手指、口唇和舌頭麻木是該重金屬中毒患者最主要的表現，除了這些之外中毒患者還會說話不清、視野縮小、及神經系統遭受嚴重的損害，汞中毒深的患者還極有可能發生癱瘓使患者肢體變形以及吞咽困難等癥狀，更甚至還會造成死亡。

2.2.重金屬Cd（鎘）的危害

Cd是一種銀白色有光澤的金屬，原子序數為48，元素周期表中屬ⅡB族金屬元素。鎘元素在自然界中分布廣泛，其初級的產區主要在亞洲。鎘元素不是人身體的必需元素，人體內的鎘元素主要來自于人引用的水食用的食品，鎘元素不易被腸道吸收，但可經呼吸被體內吸收，食用這些物品會使得鎘元素在人體內積累。人體內的鎘主要積累在腎臟和肝臟中，鎘中毒主要表現在對骨骼、腎功能和消化系統的損傷。大量的研究顯示人體內的鎘及其化合物含量超標會導致突變，并且還具有一定的致畸和致癌作用。另外，鎘會對刺激呼吸系統，長期的處在這樣的環境中會使得嗅覺功能喪失、牙齦出現黃斑，還可能導致骨質的疏松以及軟化。日本就曾經因為鎘中毒出現“痛痛病”，后果十分嚴重。

2.3.重金屬Pb（鉛）的危害

鉛是銀白色的金屬，十分柔軟，用指甲輕輕在其表面劃刻就能劃出痕跡。因為用鉛可以在白紙上劃出痕跡，在古代常用其做筆，這就是“鉛筆”的由來。在現代工業中鉛的重要的用途是制造蓄電池，并且鉛的化合物的種類很多，顏色各異，因此鉛還用于制造顏料、釉料等。鉛中毒是一種蓄積性中毒，近幾年來，隨著工業的迅猛發展，鉛污染日趨嚴重，已經對人們的健康造成了極大的影響。鉛元素在人體內的含量如果超標，就會損傷神、經造血及腎臟系統。智力低下、反應遲鈍、貧血等一直是鉛中毒患者的最常表現癥狀。鉛元素對于以及幼兒的發育造成的危害尤為嚴重，幼兒期的鉛中毒會造成幼兒發育的遲緩，多動癥等。

2.4.重金屬As（砷）的危害

砷是一種化學性質類似于金屬類金屬元素，無機砷和有機砷是砷化合物主要形式，砷的硫化物礦自古以來被用作顏料和殺蟲劑、滅鼠藥。砷可以抑制人體內很多酶的功能，從而干擾細胞的呼吸以及繁殖，對人體體內的新岑代謝造成了極大的影響。砷中毒有急性中毒和慢性中毒。急性砷中毒主要是對胃腸的影響，使胃腸產生炎癥，砷中毒可使得中毒的患者中樞神經系統麻痹，嚴重情況下患者常有七竅流血的現象更甚者可導致死亡。慢性砷中毒會造成皮膚的色素沉著，皮膚末梢神經炎的癥狀，還可能導致神經衰弱，現在砷金屬及砷化合物已被確認可能會引起癌癥[2]。

3、我國重金屬污染現狀

目前我國重金屬的污染的現狀令人堪憂，被污染的耕地面積達到2千萬公頃，我國耕地總面積是18億畝，污染的耕地達到了了我國耕地總面積的20%，土地的污染不僅破壞了生態環境，還造成了對植物的污染，這也間接導致了食物品中含有了重金屬元素，使得食物的品質不斷的下降。我國每年減產1千多萬噸的糧食，這些都是由于重金屬污染而引起的，合計損失的人民幣最少是200億。并且，由土地污染引起的農產品質量安全問題令人堪憂，由此導致的也是逐年的增加，這不僅危害了人民群眾的身體健康，還對社會的穩定造成了嚴重的影響。

4、重金屬檢測方法

對于食品中的重金屬元素檢測方法主要有下面幾種：

第一種方法是原子吸收光譜法，這一方法的檢測原理是食品中的自由原子由于共振會對特征輻射光進行吸收，并通過對于對測量原子吸收輻射光的量，來測量食品中的重金屬元素的含量。

第二種方法是紫外可見分光光度法，該方法的檢測原理來自某些分子或者是原子會與待測重金屬發生絡合反應，產生絡合物，絡合物一般是有色金屬化合物，通過對所顯現出來的顏色深度進行辨析，我們就可以得出對應元素含量.

第三種常見的方法是原子熒光光譜法，該方法利用的是特定頻率的輻射波，這種輻射能激發食品中重金屬元素的原子蒸汽另其產生熒光，通過對熒光的強度進行測量就能夠得到食品中相應重金屬元素的含量。

第四種方法就是X 射線熒光光譜法，這一種方法通過測量食品中重金屬元素對X射線的吸收吸收情況來獲得重金屬元素的含量。

第五種方法是電感耦合等離子體質譜法，這一種方法是對重金屬的同位素進行分析得出重金屬的含量，這一方法優點是線性范圍廣、分析速度快、靈敏度高，并且還能夠分析對同位素進行示蹤研究[3]。

5、總結

保證食品安全是利國利民的大事，關乎千家萬戶健康，因此需要引起廣大人民群眾的關注。當然，要解決食品中的重金屬問題首先要做的就是對重金屬污染的排放進行嚴格的控制，其次要完善環境保護法，加強重金屬污染的監督機制，確保食品的安全。

參考文獻

篇9

中圖分類號：X53文獻標識碼：A文章編號：16749944（2013）12013703

1引言

隨著城市生活廢棄物和工業“三廢”排放日益增多，土壤重金屬元素逐漸蓄積[1]，給人體健康帶來潛在的危害[2]。國內外學者對此進行了很多研究[3～5]，有關研究表明，蔬菜對重金屬的富集量比其他作物要大得多，在被污染土壤種植的蔬菜中有毒物質的含量大于土壤的3～6倍[6]。加強對蔬菜基地土壤重金屬污染的調查和研究是當前進行農業生態環境保護的重要任務，也是實現農業可持續發展的關鍵。

本文選擇了蘭州市五區三縣的蔬菜生產基地作為調查對象，測定蔬菜基地土壤中重金屬的含量，對結果進行了差異性分析和聚類分析，旨在為無公害蔬菜基地建設和重金屬元素污染控制提供指導依據。

2實驗部分

2.1研究區域概況

蘭州處在東經102°30′～104°30′、北緯35°5′～38°之間，位于中國陸域版圖的幾何中心。蘭州現轄城關、七里河、西固、安寧、紅古五區和永登、榆中、皋蘭三縣，全市總面積13085.6 km，其中市區面積1631.6km。蘭州屬中溫帶大陸性氣候，氣候溫和，市區海拔平均高度1520m，年均氣溫11.2 ℃，年均降水量327mm，全年日照時數平均2446h，無霜期180d以上。

2.2樣品的采集與測定

選擇蘭州市五區三縣內各一個有代表性的蔬菜基地，每個蔬菜基地設8個樣點（圖1）。采集土壤時，在較大面積地塊內采用對角線形法或“S”形法多點采集，采樣深度為0～20cm和20～40cm，在每個樣品點周圍采集4～5個子樣，組成一個混合樣，再用四分法分出1kg土樣，貼好標簽，帶回實驗室[7～9]。

土壤樣品在室溫下自然風干，過100目篩，然后準確稱取0.5g用于測定土壤中的重金屬含量。對采集的土壤樣品進行相應的預處理后，用pH儀測定土壤的pH值，用電感耦合等離子發射儀（ICP-AES）對土壤中的鋅、鉛、銅、鉻、砷含量進行測定[10]。

2.3數據統計分析

采用單因素方差分析（ANOVA）對不同區域和不同土壤層次之間的差異性進行顯著性分析，利用最小顯著性差異（LSD）多重比較方法，在95%的可靠性下對不同土壤層次和不同區域之間兩兩的差異性進行比較分析。

2.4系統聚類法

分層聚類法（HCM）是將研究對象的多個樣品各自視為一類，并將幾個樣品認作同類，計算它們的相互之間的距離或相似系數，把距離最小或相似最大的樣品合并為一類，再計算所得類與其他類的距離或相似系數，并將距離最小或相似最大的樣品合并為一類，如此逐步進行類的合并，直至所有的樣品歸為一類為止。通過聚類分析可以對蔬菜及土壤重金屬進行科學地分類，從而準確地對污染土壤和蔬菜進行評價，其結果可以驗證因子分析的結論。

3結果與討論

3.1蘭州市蔬菜基地不同深度土壤中重金屬含量的差

異性分析蘭州市城關區蔬菜基地土壤中Pb含量無顯著差異，Zn和Cr含量無顯著性差異，Cu含量表現出一般顯著性差異，As含量表現出顯著性差異，Pb、Cu和As在0～20 cm深度的含量顯著高于20～40 cm深度的含量。

蘭州市七里河區蔬菜基地土壤中Pb、Zn和Cu含量表現出顯著差異，Cr和As含量表現出極顯著性差異，Pb和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Zn、Cu和Cr在0～20 cm的含量顯著低于20～40 cm的含量。

蘭州市安寧區蔬菜基地土壤中Pb和Cr含量表現出一般顯著差異，Zn和As含量表現出顯著性差異，Cu含量表現出極顯著性差異，Pb和Cr在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Zn、Cu和As在0～20cm的含量顯著低于20～40cm的含量。

蘭州市西固區蔬菜基地土壤中Pb含量表現出一般顯著差異，Zn、Cu、Cr和As含量無顯著差異，Pb在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量。

蘭州市紅古區蔬菜基地土壤中Pb和Zn含量無顯著差異，Cu含量表現出一般顯著性差異，Cr含量表現出顯著性差異，As含量表現出顯著性差異，Cu、Cr和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Pb和Zn的含量無顯著差異。

蘭州市榆中縣蔬菜基地土壤中Pb和As含量表現出顯著差異，Zn含量表現出一般顯著性差異，Cu含量無顯著差異，Cr含量表現出極顯著性差異，Pb和Cr在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Zn和As在0～20 cm的含量顯著低于20～40 cm的含量。

蘭州市永登縣蔬菜基地土壤中Pb和Cr含量無顯著差異，Zn和Cu含量無顯著性差異，As含量表現出一般顯著性差異，Zn、Cr和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Pb和Cu的含量無顯著差異。

蘭州市皋蘭縣蔬菜基地土壤中Pb和Cu含量無顯著差異，Zn含量表現出一般顯著性差異，Cr和As含量表現出極顯著性差異，Zn和As在0～20 cm的含量顯著高于20～40 cm的含量，Cr在0～20 cm的含量顯著低于20～40 cm的含量，Pb和Cu在土壤不同深度間的含量無顯著差異（表1）。

3.2蘭州市不同區域蔬菜基地土壤中重金屬含量的

差異性分析在0～20 cm土層土壤中，Pb的含量在不同區域表現出極顯著差異（F8，64=74.99，p

Pb、Zn、Cu、Cr、As的含量在20～40 cm土層土壤中，Pb的含量在不同區域表現出極顯著差異（F8，64=34.85，p

3.3蘭州市蔬菜基地土壤重金屬的聚類分析

對所調查的蘭州市五區三縣的蔬菜基地土壤重金屬含量進行聚類分析，可以將五區三縣分為三大類，即城關區聚為一類，其土壤重金屬含量高于其他各區縣，七里河區聚為一類，其土壤重金屬含量低于城關區而高于其他各區縣，其他區縣聚為一類，土壤重金屬污染狀況基本相同（圖4）。

4結論

城關區Pb、Cu和As主要聚集在表層土壤；七里河區Pb和As主要聚集在表層土壤，Zn、Cu和Cr有下遷趨勢；安寧區Pb和Cr主要聚集在表層土壤，Zn、Cu和As有下遷趨勢；西固區Pb主要聚集在表層土壤；紅古區Cu、Cr和As主要聚集在表層土壤；榆中縣Pb和Cr主要聚集在表層土壤，Zn和As有下遷趨勢；永登縣Zn、Cr和As主要聚集在表層土壤；皋蘭縣Zn和As主要聚集在表層土壤，Cr有下遷趨勢。

圖4蘭州市蔬菜基地土壤重金屬含量的聚類分析 在0～20cm土層土壤中，Pb、Zn、Cu、Cr、As含量最多的區縣分別是安寧區、七里河區、城關區、榆中縣和城關區，在20～40 cm土層土壤中，Pb、Zn、Cu、Cr、As含量最多的區縣分別是安寧區、七里河區、皋蘭縣和城關區。

通過對蘭州市蔬菜基地土壤重金屬進行聚類分析，可以將五區三縣分為三大類，即城關區聚為一類，七里河區聚為一類，其余五區縣聚為一類，反映了不同地區受重金屬污染的相似組合，表明城關區和七里河區土壤受人類活動影響較大。

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篇10

重金屬污染物因其很難被降解成為當今世界熱切關注和迫切需要解決的問題[1]。蘑菇湖水庫地處瑪納斯河西岸，位于石河子市以北約18公里處，屬石河子總場范圍，建成于1958年，是石河子墾區內最大的一座天然洼地型人工內陸平原水庫。水庫設計庫容1.8億立方米，有效庫容1.4億立方米，水庫占地面積36平方千米，設計蓄水面積31.2平方千米，年調節水量為2.2億立方米，水源主要為瑪納斯河水、泉水及機井水、沙灣河水、城市廢水。灌溉墾區下野地6個團場和沙灣縣三個鄉土地，設計灌溉面積約40萬畝，具有養殖、農灌和部分牲畜飲用三大功能，起著冬蓄夏灌的調節作用，在墾區農業生產中發揮著重要作用。因此石河子市對蘑菇湖水庫的相關研究一直是一個熱點。在生態環境方面，現有的研究主要集中在水體沉積物和消落帶土壤，對水體研究也多為常規性的水質評價，缺乏對水體中多種重金屬復合污染的相關研究[2]。本次研究關注蘑菇湖水庫的進水區下層，對多種重金屬在水中的分布特征及水受重金屬污染分析評估，以期為蘑菇湖水質監測、評價和控制提供基礎的科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與指標測定

2013年4月，在蘑菇湖水庫進水區、出水區設立了2個采樣斷面，分別為水體上層和下層，在湖心區、淺水區和岸邊區分別設立了采樣點。收集到的水樣經0.45um濾膜過濾后，去除雜質，用5ml水樣，加入硝酸酸化使pH

1.2 評價方法

文章采用單因子污染指數法和內梅羅綜合污染指數法[3]評價蘑菇湖進水區水體重金屬污染程度。

單因子污染指數法計算公式為：

（1）

式（1）中Pi為重金屬i的污染指數，Ci為重金屬i的實測值，Si為污染物i的標準值（一般取二類標準，單位為g/L）。單因子指數法環境質量評價分級見表1。

內梅羅綜合指數法計算公式為。

式（2）中P為綜合污染指數，Pi為單因子指數，Pimax為區域內所有單因子指數的最大值。內梅羅指數法環境質量評價分級見表2。

2 結果與分析

2.1 水庫不同區域水體重金屬含量特征

蘑菇湖水庫分為進水區、出水區、湖心區、淺水區和岸邊區五個區域，各重金屬元素在不同區域的濃度見表3。不同區域水體中重金屬含量情況是：Pb為0.49ug/L（出水區上層）、0.52ug/L（出水區下層）、0.56ug/L（湖心區上層）、0.60ug/L（湖心區下層）、0.65ug/L（進水區上層）、0.75ug/L（進水區下層）、0.66ug/L（岸邊區）、0.63ug/L（淺水區）；Cd為0.03ug/L（出水區上層）、0.03ug/L（出水區下層）、0.03ug/L（湖心區上層）、0.03ug/L（湖心區下層）、0.037ug/L（進水區上層）、0.043ug/L（進水區下層）、0.04ug/L（岸邊區）、0.03ug/L（淺水區）；Cu為0.35ug/L（出水區上層）、0.42ug/L（出水區下層）、0.39ug/L（湖心區上層）、0.43ug/L（湖心區下層）、0.45ug/L（進水區上層）、0.55ug/L（進水區下層）、0.46ug/L（岸邊區）、0.45ug/L（淺水區）；Zn為7.00ug/L（出水區上層）、7.00ug/L（出水區下層）、6.80ug/L（湖心區上層）、7.40ug/L（湖心區下層）、7.80ug/L（進水區上層）、9.00ug/L（進水區下層）、7.50ug/L（岸邊區）、7.50ug/L（淺水區）。可以看出，各重金屬含量因元素種類而有所不同，濃度大小依次為Zn>Pb>Cu>Cd，各重金屬元素濃度相差大致在12.5%-27.1%之間。而根據國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）來評判，Pb在單位水體中最為接近檢測限值，而Cd為單位水體中濃度最低。

與國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）相比，四種元素中Pb的含量已接近了國家Ⅳ級水質標準的檢測限，但離檢出限還有很大差距，而另外三種重金屬元素含量均在Ⅳ級標準以內。在蘑菇湖水庫，經研究發現Pb、Cd、Cu、Zn等多種重金屬濃度伴隨著豐水期和枯水期而濃度也有所差異。因此，必須加強水庫區支流水質的監測工作，為區域生產和生活提供水資源保證。

2.2 水體重金屬污染程度評價

單因子污染指數法和內梅羅綜合指數法對蘑菇湖水庫不同區域水體重金屬污染情況評價結果見表4。采用單因子污染指數法對8個采樣點的4種重金屬評價分析發現，蘑菇湖各區域的水體只有進水區下層的Pb濃度相對接近檢測限，但離檢出限差距很大，而其他區域重金屬元素濃度均在檢測限內，可以得出進水區下層水體為警戒限級的尚清潔等級，而其他區域的水體為安全的清潔等級。而內梅羅綜合指數法評價結果表明所有區域水體都為無污染等級。兩種評價方法均表明，采樣點位的水體均未受到污染，只是其中Pb濃度相對較高，應給予一定的關注。

2.3 磨菇湖水體重金屬含量變化原因及管理對策

2.3.1 水體重金屬含量變化原因

磨菇湖水體重金屬的主要來源是工業廢水。隨著經濟的快速增長和工業化進程加快，我市工業廢水含有不同濃度的Pb、Cd、Cu、Zn等重金屬有毒有害物質，而這些污水最終排放進入蘑菇湖水庫。雖然這些工業廢水經過處理，但是經過多年的污染累積，已經使蘑菇湖水庫的重金屬含量相較之前增長了很多倍。其中，Pb的含量增長在眾多重金屬里面最為明顯，應特別注意。

2.3.2 水體重金屬管理對策

水體重金屬污染有很多需要解決的難題，但由于時間、人力、物力的實際情況和限制，現在提出以下對策：一是對各工業企業內部的各生產車間、流水線等實行定額供水。二是盡量增加蘑菇湖水庫的蓄水量，增大上游瑪河向蘑菇湖的輸送量，盡可能稀釋水庫的水體。三是對水庫有可能存在的污染源、目前的污染現狀等，進行全面的調查，在調查研究基礎上，寫出綜合評價報告，為治理工作提供依據。四是通過對經濟效益和排污處理效果二者的綜合考量，提出對蘑菇湖水庫進行區域型綜合治理和分散治理。五是積極采取措施，如環境管理、企業管理、工業技術改革等辦法來監督和協助各個工業企業減少工業廢水中重金屬的排放量和排放濃度。

3 結束語

蘑菇湖水庫進水區水體下層的Pb、Cd、Cu、Zn四種重金屬含量明顯高于其他區域，其所有元素含量均在國家Ⅳ級水質標準范圍內。通過本次研究，得出研究水域重金屬在不同區域的變化趨勢。污染指數評價結果表明研究水域未受到這四種重金屬污染，僅重金屬Pb濃度接近于檢測限，望引起有關部門的注意。因此，可以放心使用水庫進行農業灌溉和大力發展養殖業。

參考文獻

[1]Shanker A K，Gervantes C， Lozaavera H， etal.Chromium toxicity in plants[J].Environment International，2005，31：739-753.