大理市不同生态区表层土壤重金属污染初步评价

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摘要 分析研究大理市旅游区、商业区、居民区、农业区、工业区表层土壤中重金属污染情况，采集15件大理市不同生态区表层( 0～20 cm)土壤样品，采用原子荧光光度法(AFS)测定土壤中Hg、As、Cd、Pb的含量，运用Muller地积指数法对结果进行分析。结果表明：该方法操作简便、快速、灵敏度高、线性范围大、实用性强；大理市5个功能区表层土壤，受到Hg不同程度的污染，特别是工业区受到极严重污染；5个功能区除工业区有轻度-中等污染外其他区均未受到As和Cd的污染；5个功能区均未受到Pd的污染。

关键词:重金属；土壤；生态功能区；污染评价

Abstract:To determinate and analyze the distribution and pollution lever in tour area,business area,resident area,agricultural area and industry area in the city of Dali.There were 15 sample collected with a sampling density 3-5 composite top soil samples(0~20 deeep) per km2.Atomic Fluorescence Spectrophotometry(AFS) were used to analyze Hg,As,Cd and Pb concentration of soil.We evaluated the pollution of heavy metal in soil by using Muller geoaceumulation index. The results show:AFS is simple,fast,high sensitivity, big range of linearity and strong applicability.Hg was different levels of pollution in every ecological function area and especially industry area was extremely serious pollution.As and Cd were no pollution,but industry area was Mild-Medium pollution.Pd was no pollution in every ecological function area.

Key Words:heavy metal; soil; ecological function regions; pollution evaluation.

中图分类号： [TE991.3] 文献标识码：A 文章编号：

城市土壤作为支撑人类生存与发展不可脱离的物质基础，即直接影响着城市生态环境及人类健康，又通过大气、水等生态因子间接影响着城市环境质量，因此，对城市土壤的污染程度开展研究具有重要意义[1]。目前国内关于城市土壤重金属污染调查及其评价的研究报道已有很多，但是关于大理市土壤重金属污染的研究鲜见报道。只有极少研究报告对洱海环湖地区土壤进行重金属的监测评价[2]。本研究通过对大理市不同生态区表层土壤重金属的抽样调查，采用Muller地积指数对污染状况进行分析，对大理市地区表层土壤重金属污染情况作出初步评价。

1 材料与方法

1.1实验材料

1. 1. 1 城市功能区划分按照不同的土壤利用类型，将大理市五大功能区：旅游区、商业区、居民区、农业区和工业区。旅游区采样点以大理上关码头、三塔寺、洱海公园等为代表；商业区采样点以天城商场、紫云市场等为代表；居民区采样点选择在万花小区、颐园小区和龙泉新区等地；农业区采样点选择在打渔村、大理学院荷花校区西北面农业种植区等地；工业区采样点选择以大理啤酒有限公司、大理卷烟厂等为代表。各功能区的样点均选择在近期扰动相对较少的代表性地段，目的是使重金属元素在土壤中处于相对稳定的状态。

1.1.2 样品采集在本研究中,样品采集控制范围为大理市主城区及近郊城乡结合部。样品采集时间是2010年9-10月，每个功能区设置3个取样点，共15个采样点，每个采样点分布按蛇形布点随机采集3～5个表层（0～20cm）土壤样品装入无菌纸袋带回实验室内。

1.2 实验仪器AFS-3100原子荧光光度计(北京科创海光仪器有限公司生产)；EH35B型电热板(北京莱伯泰科仪器有限公司生产)；Hg、As、Cd、Pb空心阴极灯（北京有色金属研究总院）。

1.3 试剂主要用硝酸、高氯酸、盐酸、硼氢化钾的优级纯；砷标准液（GSB07-1275-2000，批号103005），汞标准液（GSB07 -1274 -2000， 批号102905）， 镉标准液（GSB07 -1276 -2000， 批号103105）， 铅标准液（GSB07 -1282 -2000， 批号100804）（国家环境保护总局标准样品研究所提供），实验用水为超纯水。

1.4实验方法

1.4.1 样品的加工处理土壤样品经风干后，过直径为2mm 的尼龙筛去除砂砾、植物碎屑等后，用瓷研钵研磨后过200目筛。为了减少每个采样点内采样的随机误差，将过筛后按蛇形取样的每3~5个样品混合均匀，分别获得代表性的15个样品，标记为01-15，置于聚乙烯薄膜袋中,0~4℃保存备用。

1.4.2 样品的预处理精密称量0.2000g土壤样品用混酸（HClO4+HNO3=1+4，V/V）15ml冷消化过夜，次日于电热板上进行赶酸处理。汞、砷元素的待测品预处理时待白烟冒尽、溶液清凉剩余2~3ml，铅、镉元素的待测品预处理时待溶液完全蒸干为止。空白对照做相同处理。

1.4.3 待测液制备①汞元素的测定：在比色管中加入2.5mL(1+1)硝酸，用自然冷却至室温的预处理样品转移至比色管中，用超纯水定容至25mL。同法作空白溶液。②砷元素的测定：在比色管中加入10mL还原剂(5%抗坏血酸+5%硫脲混合液)，用4mol/L的HC1溶液将自然冷却至室温的预处理样品转移至比色管中，用4mol/L的HC1溶液定容至25mL。同法作空白溶液。③镉元素的测定：用0.25moL/L HC1溶液将冷却至室温的预处理样品转移至比色管中并用0.25moL/L HC1溶液定容转移至25mL。同法作空白溶液。④铅元素的测定：在比色管中加入2.5mL20%HC1溶液，5mL [10%K3Fe(CN)6+2%草酸]混合液，用超纯水转移定容至25mL。同法作空白溶液。

1.4.4原子荧光分光光度计工作条件参数见表1.

表1

1.4.5 测定方法 汞参GB/T5009.17-2003，砷参照GB/T 5009.11-2003，铬参照GB/T 5009.15-2003，铅参照GB/T 5009.12-2003的方法来测定土壤中各种重金属含量。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

2.1.1 汞标准溶液的配制 精确量取汞标准液0.0，0.2，0.4，0.8，1.2ml于50ml比色管后加5mL硝酸(1+1)，再用超纯水定容，配制砷浓度为0，4，8，16，24ug/L。