以设计精准修复方案为目标的土壤重金属形态分布研究

作     者：王佳佳 李翔 罗楠 何跃 刘永兵 卢一富 苗向前 吕利光 WANG Jia-jia;LI Xiang;LUO Nan;HE Yue;LIU Yong-bing;LU Yi-fu;MIAO Xiang-qian;Lü Li-guang

作者机构：轻工业环境保护研究所工业场地污染与修复北京市重点实验室北京100089 环境保护部南京环境科学研究所江苏南京210042 济源市环境科学研究所河南省土壤重金属污染监测与修复重点实验室河南济源459001 

出 版 物：《生态与农村环境学报》 (Journal of Ecology and Rural Environment)

年 卷 期：2018年第34卷第1期

页      面：87-95页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 

基　　金：国家重金属污染防治专项(JGZJ-工-2015152-02) 北京市科学技术研究院财政专项(2016-A-30) 中央级公益性科研院所基本科研业务专项(2017年) 中科院盱眙凹土应用技术研发与产业化中心开放性课题资助项目(201506) 

主　　题：农田土壤 原位稳定化 重金属形态 分区处理 精准修复 风险评价 

摘      要：农田土壤原位钝化/稳定化修复是通过向土壤中添加化学药剂以降低重金属活性、抑制土壤重金属向农作物迁移进而降低重金属风险的一种修复技术。针对河南省某重金属污染农田土壤,为制定精准的原位稳定化修复方案,采集32个表层土壤样品测定其Cd、Pb、As、Cu、Zn、Ni、Cr 7种元素全量,并利用BCR连续提取法测定弱酸提取态、可还原态、可氧化态和残渣态4种形态含量。结果表明:土壤Cd、Pb、As、Cu、Zn、Ni和Cr含量的平均值分别为1.90、144.91、7.33、32.24、91.40、28.80和19.76 mg·kg-1,Cd和Pb含量分别超过HJ/T 332—2006《食用农产品产地环境质量评价标准》的3.17和1.81倍。BCR形态分析表明,弱酸提取态Cd含量占全量比例较高,平均值为24.06%;土壤80.35%的Pb以可还原态存在,其余5种元素主要以残渣态存在。基于不同元素的弱酸提取态含量与全量建立回归分析模型,结果显示各元素的弱酸提取态含量随全量呈线性变化且两者的正相关关系显著;根据Cd、Pb 2种元素全量与弱酸提取态含量的空间分布差异对研究区域进行分区,基于土壤全量Cd和弱酸提取态Cd含量的分区结果有一定差异,而基于弱酸提取态Cd与弱酸提取态Pb含量的分区结果大致相同,能够为设计精准的修复方案提供依据。最后,分别以重金属全量与有效态含量为出发点对研究区域重金属的污染程度与存在风险给予评价,Hakanson风险评价结果表明土壤Cd存在极强的潜在生态风险,风险评价编码法评价结果则显示Cd为中等风险,两者之间的差异提示土壤重金属修复需综合考虑不同评价方法的评价结果,这为重金属的修复评价奠定基础。