再生铅工业园周边土壤重金属分布特征及来源解析

发布时间：2020-11-15 12:10

　　 通过对安徽再生铅工业园周边0～20 cm深度的表层土壤及0～300 cm深度的剖面土壤中重金属含量、分布特征、赋存形态的研究及来源解析,发现土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni及Zn含量平均值分别为300.4 ng/g、39.45 ng/g、12.22 mg/kg、42.5 mg/kg、75.4 mg/kg、28.5 mg/kg、33.5 mg/kg、74.1 mg/kg,富集元素主要有Cd、Pb及Hg,其中土壤Cd、Pb富集明显受工业活动影响,Hg富集与工业活动无关。土壤Cd明显富集面积为21 km~2,影响深度为65 cm。土壤Pb明显富集面积为12 km~2,影响深度为20 cm。土壤Hg普遍为中度富集,富集深度为0～65 cm。土壤中Cd以碳酸盐结合态为主,其次为铁锰氧化物结合态,Pb以残渣态、铁锰氧化物结合态为主。Cd的碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态、Pb的残渣态和铁锰氧化物结合态均与其全量呈显著正相关。研究区土壤环境质量较好,仅有9.5%样点Cd含量与5.4%样点Pb含量超过了《GB 15618—2018土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》规定的污染风险筛选值。
【部分图文】：

研究区位于安徽省北部、黄淮海平原南端,属于暖温带半湿润季风气候,常年主导风向为东南风,次之为东北风。年平均气温14.9 ℃,全年无霜期218 d,年均降雨量为812 mm。地貌类型包括泛滥微高地与扇前洼地,地势由西北向东南微倾,海拔为38～40 m。区内分布第四系全新统蚌埠组(Qhb),厚度大于3 m,岩性主要为亚砂土、粉砂夹亚黏土(图1),发育形成的土壤为黄潮土。土地利用现状包括旱地和工业用地,主要种植小麦、大豆、玉米。该工业园为全国规模最大、链条最完整的再生铅循环经济产业园区,建于2006年,占地面积3.6 km2,是一个集再生铅冶炼、极板蓄电池生产、铅化工和塑料加工四大产业板块和“进来一只旧电瓶、出去一只新电瓶”为一体的专业化程度较高的现代产业园区。废旧电池在破碎拆解和生产冶炼过程中可能的土壤重金属污染途径有:重金属粉尘(主要是铅尘)经大气沉降,飘落到周边土壤中;废水(主要是铅酸溶液)处理后直接排入沟渠;固体废弃物(主要是含有铅、镉等重金属废极板)堆放与清运过程中可能经雨水冲刷、地表水径流进入土壤。颍河位于研究区北部,距离工业园约2 km,东南至安徽省阜阳市颍上县注入淮河。

由图2、图3可知,表层土壤Cd、Pb富集强度总体表现为以工业园为中心由近及远呈减弱趋势,土壤Cd明显富集面积为21 km2,土壤Pb明显富集面积为12 km2,Cd、Pb明显富集区与产业园位置耦合较好,显示表层土壤Cd、Pb富集明显受铅再生工业活动影响。图3 研究区表层土壤Pb富集因子分布

图2 研究区表层土壤Cd富集因子分布Cd明显富集土壤主要分布于园区及其南部,区内常年主导风向为东南风(夏季)、西北风(冬季),地势由西北向东南微倾,表明土壤Cd富集可能与工业活动废气粉尘沉降及地貌有关。Pb明显富集土壤主要分布于园区及其北部,与废水排放沟渠对应较好,表明土壤Pb富集可能与废水排放有关。
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