城市化对上海土壤重金属累积的影响.pdf

第三屠环境镬| I 【与污染控毒} 学术研讨金论文 城市化对上海土壤重金属累积的影响 胡雪峰巫和昕方圣琼吴晨娟 ( 上海大学环境科学与工程系，上海，2 0 0 0 7 2 ) 项目背最：上海市高等学校青年科学基金项目《城市土壤重金属累积活化的机理 及生态效应》部分工作 l 材料与方法 在上海宝山区全境设置了3 2 个有代表性的土壤监测样点样点主要为菜区 土壤，还包括少量绿地土壤、公园土壤、居民小区内土壤样点的设置即考虑在 当地的典型意义，又顾及空间分布的均匀性土祥分表层( O 一1 0 c m ) 和亚表层 ( 1 0 鼍D c m ) 采集每个样点的土样，由该样点内3 _ 5 处均匀采集的土样混合而 成土壤重金属全量的测定，依照国家标准方法其中C u 、z n 、P b 、N i 、C r 的 测定，用原子吸收火焰法：c d 的测定用原子吸收石墨炉法用地积累指数法( 表 1 ) 对宝山区城市土壤重金属污染程度进行评价地积累指数：I g 啦( c 1 5 B n ) ． 式中c 为元素实测含量，B n 为该元素背景含量 表1 地积累指数分级 地积累指数分级污染程度地积累指数分级污染程度 ( k 。

)( k ) O0无污染3 _ 44 强污染 0 ．1l 轻度污染- 中等污染4 ^ 55强污染．极严重污染 1 ．22中等污染s ，l O6极严重污染 2 ．33 中等．强污染 2 结果与讨论 2 ．1 城市化对土壤重金属累积的影响 本次监测表明，宝山土壤C u 、z n 、P b 、C d 、N i 、C r 、M n 的含量分别高于 上海土壤背景值2 、2 ．2 、7 ．0 、2 ．6 、1 ．5 、1 ．2 、1 ．5 倍；高于全国土壤背景值1 ．3 、 l ，7 、4 ．3 、1 ．8 、I ．2 、0 ．8 倍用地积累系数( I g e o ) 对各样点重金属污染程度进 行评估表明，宝山土壤主要受P b 、Z l l ，c d 的污染所有监测的3 2 个样点中， P b 的污染率达1 0 0 ％，其中中等一强污染和强污染点有1 9 例，占5 9 ％土壤z n 的污染也很普遍，受污率为5 9 ％，其中中等．强污染和强污染点有2 例，占6 ％ c d 污染率达5 0 ％，其中中等- 强污染发现1 例，强污染．极严重污染也发现1 例 2 ．2 城市化过程中土壤重金属累积的主要途径 交通运输是城市土壤P b 累积的一条重要途径。

本研究交通立交旁菜地土壤 P b 的含量明显偏高；交通主干线边绿地土壤表层土和亚表层P b 的含量分别高达 一l 固一 第三届环境模拟与污染控制学术研讨会论文 2 7 1 ．1 0 和1 3 1 ．7 7 m 毋g 工业“三废”的排放也是土壤重金属累积的一个重要因素在对宝刚周边地 区4 处菜区土壤的环境质量监测中，发现P b 、z n 都严重超标而且随着离宝钢 工业区的接近而加重如2 l 号点，表土层P b 和Z n 的含量分别高达2 2 0 ．0 2 和 1 3 83 7 m g ，l 【g ：3 1 号点，表层和亚表层P b 的含量分别高达2 3 33 4 和2 2 5I lm g ，k g 宝刚周边地区当然也免不了受交通运输的影响，但工业生产中废气的排放是一个 更为蘑要的因素 污灌也是重金属元素进入土壤环境的～条重要途径本研究9 号点旁小河流 水体黑臭严重．C d 、M n 含量较高，受此影响该样点土壤C d 含量大于1m g ，k g ， 达到中等一强污染程度目前郊区的许多分散菜地，太部分仍为农户自主经营 考虑到成本及便利，一般都就近利用灌溉水源受城市化和工业生产影响，众多 小河流污染．对土壤环境质量的威胁也不可低估。

本研究1 0 号点菜地，曾施过污泥据对遗弃在该菜地中的已千化的泻泥的 分析，污泥有机质含量高达3 8 2 ．2 7 m ∥g ，T P 和0 1 s e n - P 的含量分别为2 2 ．0 3 8 、 O ．5 0 9m ∥g ，C u 、Z n 、P b 、C d 、N i 、C r 、M n 的含量分别为3 8 0 ．8 4 、4 4 1 8 ．7 5 、6 3 6 ．6 8 、 3 ．4 2 、7 2 ．1 2 、1 3 0 ．3 3 、5 1 8 ．7 0m ∥g 受污泥施放的影响，i O 号点所在菜区受多种 重金属的复台污染，C d 的污染达5 级( 强污染．极严重污染) ，P b 、c u 的污染达 3 级( 中等．强污染) ，z n 的污染也达2 级( 中等污染) ，土壤环境质量劣于国家 三级标准，已不再适合于农业生产，尤其是蔬菜类作物的栽种污泥中含有很高 的有机质和营养元素，污泥农用是实现其资源化利用的一条有效途径但如果处 置不当，污泥中的病原体及有机和无机污染物将给农业生态环境带来灾难性的后 果尤其是重金属污染元素进入土壤后，将长期驻留，难以修复 2 ，3 城市化过程中土壤资源的合理利用和保护 随着上海主城区的外扩，原来近郊的菜区和稻田己被大片居民住宅区、新建 的街道和工业园区所取代，土地利用方式发生了根本改变。

城市化带来了社会的 繁荣和进步，但也引发一系歹l j 的环境问题首先，城市用地比例的增加，导致自 然生态系统的缩减，使得环境对污染物的缓冲和自净能力下降；其次，城市化在 带来密集人口、发达工业和繁荣市场的同时，也必然带来大量污染物 在调查过程中，发现两类典型的菜地：一类是以规模化、集约化经营的园艺 场，这类蔬菜基地面积大，远离工业区和交通主干线，因而±壤环境质量相对较 优：另一类是由农户分散经营的，面积较小，己处于城市发展的夹缝中的“巴掌” 菜地这类菜地分散、零星，经营方式原始，灌溉水常取自附近严重污染的小河 流，且易受固废、交通和工业废气的污染由于这些菜地中生产的蔬菜相当部分 还流入市场．因而应加强管理 在城市化的大背景下，都市农业应更多地走统一规划，集约化经营的路子， 以采用科学管理，最大限度地减少污染城市化对土壤环境的影响，途径众多， 因素复杂，因而对城市周边菜区土壤环境质量的监测应经常化和制度化在蔬菜 种类的配置上要困菜地的环境质量而异重金属在不同种类的蔬菜中累积量不一 样叶菜类富集量最高，根茎类次之，而果实菜的富集量最低因而，对一些易 受污染的根菜类和时菜类蔬菜，如萝h 、胡萝n 、荠菜、白菜、菠菜等，可安排 在土壤质量较好的地区种植：而西红柿、辣椒以及各类豆类等果实类蔬菜，抗污 染性能较强，可在轻度或中度污染的土壤中种植；对污染较重的土壤，应改为绿 化用地或建筑用地。