山東省煙臺地區(qū)土壤重金屬的生態(tài)效應(yīng)——以砷為例

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1、第38卷第6期2011年12月中國地質(zhì)GEoLoGYINCHINAV01．38，No．6Dec．，2011山東省煙臺地區(qū)土壤重金屬的生態(tài)效應(yīng)．——以砷為例王存龍1龐緒貴·胡圣虹2鄭偉軍，劉華峰1曾憲東，(1．山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東濟(jì)南250013；2．中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)，湖北武漢430074)提要：煙臺市是山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)核心城市之一，通過對山東省煙臺市生態(tài)地球化學(xué)資料的系統(tǒng)整理．研究土壤重金屬污染現(xiàn)狀與分布遷移規(guī)律，發(fā)現(xiàn)土壤主要污染因子是As、Cd、Hg、Cu、Pb、Zn等重金屬元素污染．工礦三廢排放是土壤重金屬污染的主要原因；

2、主要致污因子砷是環(huán)境中毒性最大的有害元素之一。土壤一蘋果樹體系中舡遷移及形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律為：植物根系吸收土壤中的砷。并在根部發(fā)生了AsV—As“的還原作用。由植物的根部向上遷移過程中，舡Ⅲ的比例逐漸降低。砷在根系土一植物體系中的分布為：根系土>根>葉子>莖>蘋果。關(guān)鍵詞：煙臺市；重金屬污染；砷元素形態(tài)；遷移規(guī)律；生態(tài)效應(yīng)中圖分類號：P66文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1000—3657(2011)06—1620—11隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的快速發(fā)展．人類以前所未有的規(guī)模和強(qiáng)度開發(fā)資源．使地殼中有毒有害元素大量進(jìn)入環(huán)境，此外工業(yè)“三廢”排放量增加．農(nóng)

3、業(yè)生產(chǎn)過程中過量使用農(nóng)藥、化肥、除草劑、農(nóng)膜等農(nóng)用化學(xué)品也是重要的環(huán)境污染源．環(huán)境污染已成為全球問題【1】。土壤作為地球表層系統(tǒng)重要的環(huán)境要素，既是元素的匯集場所，也是水、植物、動(dòng)物中有害物質(zhì)的重要來源啪。土壤一旦受到有毒有害元素的污染．治理修復(fù)難度極大。土壤污染已成為當(dāng)前和今后面臨的重大環(huán)境問題。煙臺位于山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)．是山東省東部重要糧棉產(chǎn)區(qū)和煙臺蘋果、萊陽梨產(chǎn)地。改革開放以來，隨著工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展．地球化學(xué)環(huán)境已發(fā)生較大變化，與人類生活密切相關(guān)、關(guān)系到人類生存的生態(tài)環(huán)境問題不斷出現(xiàn)．一是山地丘陵區(qū)土壤pH值低。且表

4、層土壤酸化的趨勢明顯．易引起重金屬元素活化。危害人類健康；二是萊州一招遠(yuǎn)和牟平一乳山金礦集中分布區(qū)以及人口密集的城鎮(zhèn)地帶表層土壤Hg、cd、Pb、zn、se、s等元素污染較嚴(yán)重。酸性的表生環(huán)境和工礦污染的共同作用．是造成環(huán)境中重金屬元素含量較高的主要原因(圖1)。煙臺處于華北地塊東部．受斷裂活動(dòng)的影響和控制．形成了膠北隆起和萊陽坳陷相間的構(gòu)造格局．該區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，金礦資源豐富，山間盆地和濱海平原廣泛發(fā)育第四紀(jì)地層。本文通過系統(tǒng)整理煙臺市農(nóng)業(yè)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查項(xiàng)目和膠東地區(qū)優(yōu)質(zhì)蘋果生產(chǎn)基地地球化學(xué)環(huán)境研究所取得的地球化學(xué)數(shù)

5、據(jù)．研究重金屬元素分布和遷移規(guī)律(以舢為例)，進(jìn)行了國土資源環(huán)境評價(jià)與基礎(chǔ)地質(zhì)研究．為山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)國家戰(zhàn)略的規(guī)劃和發(fā)展提供依據(jù)。1研究區(qū)與工作方法1．1樣品采集表層土壤樣品采用網(wǎng)格布樣法采集．采樣密度為1件／km2，垂直采集地表至20cm深的土壤。保證上下均勻，相鄰4km2組合1個(gè)樣分析；深層土壤樣品，采樣密度為1點(diǎn)／4km2，平原區(qū)采樣深度1．5—2．0收稿日期：2011-04-30；修訂日期：2011-07-19基金項(xiàng)目：山東省國土資源廳大調(diào)查項(xiàng)目“山東省東部地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查”(2006135)資助。作者簡介：王存龍

6、，男，1962年生，高級工程師，主要從事地球化學(xué)勘查及生態(tài)地球調(diào)查與評價(jià)工作；E一眥lil：WCL598(孕163．conl。第38卷第6期h。甚；：蘭』用1研究區(qū)砷元素異常示意圖F培l(xiāng)D1agr哪maucmapshowingAsanomaliegillthestudya蛇am．山地丘陵區(qū)采集的是12m以下30cm的土柱．以不采集半風(fēng)化層物質(zhì)為原則．相鄰16krn2組合1個(gè)樣分析．共采集樣品18090件，組合分析樣4799件。此外．專題研究中分9個(gè)不同地質(zhì)單元共采集樣品共442件，其中水樣45件、巖石樣50件、根系土及剖面土114件以

7、及配套的果實(shí)、根莖葉樣品211件。土壤垂直剖面測量分三層采集：選取果園內(nèi)或附近與根系土(Rs)屬同一母巖母質(zhì)、無人為種植(施肥、施藥、灌溉?．．．)的地段，挖掘一土壤垂直剖面．并盡量深達(dá)母巖層(D層)或母質(zhì)層(c層)，按土壤的自然分層進(jìn)行刻槽取樣。其中，第一層(SP01淺層)一律控制在20cm．以便與根系土進(jìn)行對比研究(圖2)，第二層(SP02)為B層，第三層(SP03)為母質(zhì)層(c層或D層)。1．2測試元素與指標(biāo)表層土壤、深層土壤樣品測試54項(xiàng)指標(biāo)。多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查樣品由武漢巖礦測試中心測定，果品有機(jī)指標(biāo)由湖北省農(nóng)科院分析測試

8、中心分析，根系土、剖面土以及配套果實(shí)、根莖葉樣品的其余分析項(xiàng)目由中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)、國土資源部武漢資源環(huán)境監(jiān)督檢測中心檢測。根系土、剖面土舡．，、釋層±壤砷異常0襄嘻士壤砷異常一十Ⅲ一m，蕊一露蠹州十月山前傾輯平原樾傾