河南省优势农产品基地土壤重金属污染研究-主讲人：姚磊

河南省优势农产品基地土壤重金属污染研究主讲人：姚磊什么是重金属？指密度大于5g/cm3的金属，或在元素周期表金属栏内原子量超过40以上的金属元素均称为重金属。环境污染重金属：铅、铬、镉、汞和类金属砷等生物毒性显著的金属。土壤重金属污染的含义

指由于人类活动，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超过背景值，过量沉积而引起的含量过高、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象。

我国土壤重金属污染现状1、每年因为土壤污染造成的经济损失达200亿元，其中每年因重金属污染的粮食达1200万t。2、目前我国受Cd、As、Cr、Pb等重金属污染的耕地面积近2000万hm²，约占总耕地面积的1／5。

土壤重金属污染的特征(1)形态多变：随Eh、Ph、配位体不同，常有不同的价态、化合态和结合态。形态不同引起有效性和毒性的不同。(2)很难降解：污染元素在土壤中一般只能发生形态的转变和迁移，难以降解。(3)一般来说，工业化程度越高的地区污染越严重，市区高于远郊及农村，地表高于地下。土壤重金属污染的危害(1)土壤污染使本来就紧张的耕地资源更加短缺;(2)影响土壤生物群的变化及物质的转化。重金属离子对微生物的毒性顺序为：Hg＞Cd＞Cr＞Pb＞Co＞Cu，其中Hg2+、Ag+对微生物的毒性最强；通常浓度在1μg/g时，就能抑制许多细菌的繁殖；土壤中重金属对微生物的抑制作用对有机物的生物化学降解是不利的。(3)影响植物生长。实验表明，土壤中无机砷含量达12μg/g时，水稻生长开始受到抑制；无机砷为40μg/g时，水稻减产50%；(4)土壤污染中的污染物具有迁移性和滞留性，有可能继续造成新的土地污染;通过食物链进入人体给人民的身体健康带来极大的威胁。土壤重金属污染的监测与采样采样点布设原则：

(1)合理地划分采样单元。

(2)对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点。

(3)采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边及水土流失严重或表层土被破坏处。采样点布设方法1.对角线布点法适用于面积较小、地势平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田块。2.梅花形布点法适用于面积较小、地势平坦、土壤物质和污染程度较均匀的地块。3.棋盘式布点法适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔的地块，一般设10个以上分点。该法也适用于受固体废物污染的土壤，应设20个以上分点。4.蛇形布点法适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。5.放射状布点法适用于大气污染型土壤。6.网格布点法适用于地形平缓的地块。农用化学物质污染型土壤、土壤背景值调查常用这种方法。实例分析：河南省优势农产品基地土壤重金属污染研究1调查范围与样点布设滑县、武陟县、安阳县、新乡县和延津县等5个县,调查时间为2003年，监测面积6.7万hm2，每133hm2面积采一个样,共采集501个土壤样点。所测区域地形图2、采样方法（1）采用GPS定位仪定位,用对角线布点法、梅花形布点法、棋盘式布点法和蛇形布点法采样。（2）挖长、宽各约40cm、深25cm的土壤剖面后,用木铲刮去表层残根、落叶、秸秆等,垂直取0~20cm深土层,（3）将多点土样混合用四分法取土壤样1kg,并现场记录土壤样品标签和样品登记表。3、测定方法（1）将土壤样品捡除异物,自然风干,拣去石块、玻璃、植物的根茎等杂物。全部研磨过20目筛,再取部分过100目筛。（2）过20目土样测pH值;过100目土样测汞、砷、铅、镉、铬、铜、锌、镍8种元素。（3）根据GB/T17141-1997要求,pH值采用玻璃电极法测定,汞、砷采用原子荧光法测定,。（4）铅、镉采用石墨炉原子吸收分光光度法测定,铬、铜、锌、镍采用火焰原子吸收分光光度法测定。4、评价方法与标准（1）耕层土壤重金属污染评价,采用单项污染指数法和综合污染指数法。（2）单项污染指数评价式为:Pi=Ci/Si，

Pi为土壤重金属的单项污染指数,Ci

为土壤重金属的实测浓度,Si为重金属i的限量标准值。（3）为突出高浓度重金属元素对环境质量的影响,采用综合污染指数法评价综合污染,其评价式为:P综={[(Ci/Si)max2+(Ci/Si)ave2]/2｝1/2(Ci/Si)max为土壤重金属元素单项污染指数最值,(Ci/Si)ave为土壤各单项污染指数平均值。土壤环境质量标准值（GB15618—1995）单位:mg/kg(单项评价标准)土壤综合评价标准5、监测结果与分析：单因子污染指数6、监测结果与分析：综合污染评价7、五个县土壤重金属污染横向比较（1）滑县Cd、Cr污染指数最大,综合污染指数也较大;（2）安阳县Cu、Ni综合污染指数最大;（3）武陟县Hg污染指数最高,Zn和Ni污染指数次之;（4）综合污染指数分析结果以新乡县为最低。8、结论（1）依据土壤环境质量二级标准,研究区内土壤综合污染指数新乡县和安阳县较大,分别为0.8474和0.7014,处于尚清洁水平。（2）其他几个县综合污染指数均小于0.