佛山市城市边缘区重金属监测与分析研究——以高明富湾镇为例

　　

城市边缘区土地利用类型多样，地表结构复杂，承担着城市产生的垃圾填埋场地，污染性工矿企业污染排放地，同时城市人口从中心往郊区和边缘地带迁移地等多重压力，在这些因素作用下，城市边缘区环境健康质量明显下降，同时，重金属在土壤中的富集效应日渐明显，影响了城郊农产品品质，并对边缘区居民身体健康造成了潜在的危害，引起了越来越高的关注。

1研究区自然概况

佛山市高明区气候温和，雨量充沛，土地肥沃，农林牧副渔皆宜，素有"鱼米之乡"之美誉；境内水资源充足，沧江河及其15条支流横贯高明区东西，汇入流经高明区的西江，饮用水水质达到国家二级标准；佛山市高明区是珠三角重点林区之一，森林覆盖率达50%；矿产资源丰富，已发现的矿种达14种，包括花岗岩、石灰石、铁、锰、金和银，特别是在西江边富湾镇发现了亚洲最大的金银共生矿，已经达到了超大银储量规模，本文调查研究的区域就在富湾银矿的范围内。

2样品采集

2.1.采样区的选择

监测范围为佛山市高明区富湾，监测对象是土壤中Cr,Zn,Cu重金属的残留量。 根据污染源分布与风向、交通等自然和社会因素，选择六个代表区域，包括农田，菜地，林地及废弃用地等，如图1所示。

图1 采样区地理位置图

表1：土样采集点位置说明

2.2土壤样品采集与预处理

将采集的土壤样品（不少于500g）用四分法混匀后缩至约100g，先除去土样中石子和动植物残体等异物，经自然风干，再用玛瑙棒研磨，过2mm尼龙筛，以除去大于2mm砂砾，混匀。然后将通过2mm尼龙筛的土样全部再用玛瑙研钵研磨，达到全部通过100目（孔径0.149mm）尼龙筛，最后混合备用。

3样品分析方法

3.1土壤重金属消化方法

四酸消解法：称取精度为0.0001g的风干土壤样品 0.5 g，放入聚四氟乙烯坩埚，再滴加少量水使其润湿，放于电炉上低温加热。先加入 10 mL 浓盐酸，蒸发至剩余约 5 mL 左右，再加入 15 mL 浓硝酸，持续加热蒸发，至近粘稠状，接着加 10 mL 氢氟酸，最后加入 5 mL 高氯酸，再行加热直到白烟冒尽。过程中一直置电炉加热，同时为达到良好的除硅效果，应经常摇动坩埚。，如样品有机成分较高，需再加入高氯酸，直到土壤分解物呈白色或淡黄色，此时消解产物为粘稠状物质，倾斜坩埚也不流动方可。产物用体积分数 5%的稀硝酸温热溶解其残渣，同时冲洗内壁及坩埚盖，冷却至室温，定容至 50 ml。

3.2重金属测定方法

采用澳大利亚GBC科学仪器公司的原子吸收分光光度计，测定已消解的土壤浸提液中Cu、Zn、Cr三种重金属含量，测定方法依据国标GB7475-87，以及HJ491-2009。

4土壤重金属污染分析评价

4.1评价方法

采用标准指数法，作为土壤环境中的重金属污染评价方法。评价标准采用国内目前较普遍采用的《土壤环境质量标准》（GB15618—1995）作为常规的土壤质量评价标准。

由于富湾镇属于城市边缘区，因此采用最低标准第三等级，当重金属含量超过第三级标准，表示土壤中的污染物会对大气、水体、土壤生物甚至人类健康产生危害。此标准值代表农业、林业、牧业和植物基本生长的土壤中污染物含量的临界值，这一含量在一定程度上已对植物、动物的生长产生威胁或危害，对环境造成破坏和污染，因此其主要是指矿产开采区、农田农药施用区等污染物含量背景值比较大的区域。

表2：土壤重金属污染评价标准（mg/kg）

项目	Cr Zn Cu
土壤环境质量标准(三级)	300 500 400

4.2监测结果分析

表3：土壤样品结果分析（mg/kg）

采样区	Cr	Zn	Cu
1	556.05	138.49	2244.59
2	2742.05	3967.59	13276.53
3	824.22	966.56	1094.63
4	717.60	719.41	326.06
5	615.77	508.03	542.42
6	817.17

注：上表数值是多次测定后取的平均值。

表4：土壤Cr、Zn、Cu含量超标倍数

采样区	Cr	Zn	Cu
1	0.85	未超标	4.61
2	8.14	6.94	32.19
3	1.75	0.93	1.74
4	1.39	0.44	未超标
5	1.05	0.02	0.36
6	1.73

由表4可以看出，与国家土壤环境质量三级标准相比，佛山市城市边缘区-高明富湾镇土壤重金属Cr、Zn、Cu的含量大部分都超标，在6个采样区中，2号采样区（广东省肇庆市高要区靠近长坑）的超标倍数最多，分别是8.14倍、6.94倍、32.19倍，其余五个采样区的超标倍数值相近，其中1号采样区（广东省高要区334乡道靠近鹿洲山庄）的Cr和Zn，4号采样区（靠近广东省佛山市高明区江根村劉氏宗祠）的Cu未超标。

5 结论及建议

据调查，2号采样区（广东省肇庆市高要区362省道靠近上塘村）临近富湾工业区，工业是城市边缘区重金属污染的最主要来源，边缘区特殊的区位条件使得此区域聚集了大量污染企业，造成土壤污染。城市人口大量增加，使得城市边缘区的农业生产强度日益加大，农业生产过程中使用的大量肥料、农药等是重金属污染的主要来源。

随着人们对环境污染和自身健康关系的越来越关注，土壤的重金属污染成为了一个新的关注点，而相关环保部门如环境监测站之前很少有土壤重金属监测方面的数据，对于城市边缘区的土壤重金属污染，相关的研究就更少，本文着重研究佛山市高明区富湾镇的土壤重金属污染情况，制定了监测方案，并对监测结果进行分析和评价，为城市边缘区重金属污染研究提供了一个典型样本。

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