文档介绍：天津污灌区土壤重金属污染环境质量与环境效应
王祖伟,张辉
天津师范大学环境与发展研究所,天津 300074
摘要:污水作为天津解决农业用水不足的手段已经有几十年的历史。文章分析了污灌区土壤-作物系统中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Zn和Cr等有毒重金属的质量分数,利用单因子污染指数法和加权综合污染指数法进行污染评价。评价结果表明污灌区土壤受到了严重污染,主要重金属污染元素为Cd、Hg;农作物中的主要超标元素为Cd、As。因此,污灌区重金属污染土壤的修复工作迫在眉睫。
关键词:重金属污染;环境质量;污灌区;土壤;天津
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2005)02-0211-03
土地资源是与人类生存密切相关的最重要的自然资源,是人类赖以生存和繁衍的基础,对农业生产具有不可替代的作用。随着人口的持续增长和科学技术的不断进步,土地资源受到人为干扰日趋严重。由于自然环境在人类强烈作用下所产生的效应主要是通过环境本身物质转移和元素循环等反映出来,农业生产过程中人类的活动势必造成土壤环境中元素的淋失、积累和重新分配,不可避免的对农业生产和周围的环境产生影响。农业生产过程中,肥料、农药、杀虫剂及除草剂的使用以及污水灌溉和污水施肥等是人类影响土壤微量元素含量变化的主要因素[1~6]。
天津地处华北平原的东北部,海河流域的最下游,北依燕山,东邻渤海。由于华北地区多年来干旱少雨,而海河流域上游各地为经济发展修水坝建水库,使得进入到天津的客水量明显减少,工农业用水短缺。同时,京津两地大量未经处理的工业和生活污水通过永定新河、北京排污河等排入渤海。这些过境污水,已经成为天津弥补农业用水不足的重要措施,形成了长达几十年的污灌区。但是,在污水灌溉在解决农业用水不足的同时,污水中含有大量的有毒重金属元素随之进入土壤中,污染土壤环境,进而通过食物链,危害人的生命。因此开展天津污灌区土壤环境质量的地球化学评价,具有重要的意义。本文对污灌区土壤-作物系统有毒重金属Cd、Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cr等污染元素进行分析研究,对天津污灌区土壤环境质量进行评价。
1 评价方法和标准
评价方法
基于重金属污染既可能是单一因素作用的结果,也可能是多元素共同作用的结果,采综合污染指数法进行环境质量评价。综合污染指数法的数学模型为:
(1)获得单因子污染指数,公式为:
Pi=Ci/C0
上式中,Pi为第i种单因子污染指数,Ci为第i种污染物实测值,C0为第i种污染物的评价标准。
(2)获得综合污染指数,计算公式为:
P = ∑WiPi
上式中,Wi为权重,依据《中华人民共和国食品卫生标准》中重金属污染物对人体健康的危害程度大小,利用改进的AHP法确定,Wi=(,,,,,,),i从1至7分别为Cd、Pb、Zn、Cu、As、Hg和Cr(基于改进的AHP法确定权重的研究结果将另文发表)。
土壤环境质量评价标准和土壤质量综合分级
土壤环境质量分级标准
天津市土壤环境质量分级是对污灌区土壤和植物重金属污染状况进行评价的基础。根据国家土壤环境标准(GB 156-18-1995)和天津市土壤背景值①,将天津市土壤质量划分为六个