我国典型城市土壤重金属分布特征及污染评价 公共管理专业.docx

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1、我国典型城市土壤重金属分布特征及污染评价Distributioncharacteristicsandpo11utionassessmentofheavymeta1sintypica1urbansoi1sinChina中文提要在我国城市化和工业化高速发展的背景下，城市土壤逐渐受到不同程度的重金属污染，这将严重影响城市环境质量与人类安全，关于城市土壤重金属污染问题引发了现阶段越来越多学者的关注。本文通过文献数据库，查阅了我国6个典型城市土壤重金属Cd、Cu.Pb和Zn的背景值与含量，在此基础上进行污染评价，以期为我国城市土壤污染防治和人民身体健康保护提供依据。主要研究结果如下：除重庆市重金属Cu外

2、，我国6个典型城市土壤重金属Cd、Cu.Pb和Zn的含量均高于背景值。例如北京城市土壤Cd、Cu,Pb和Zn的含量分别比背景值高1.26,1.34,1.15,1.34倍。6个城市土壤重金属变异系数均高于20%,其中Cd的变异系数最大值为武汉市(158.9),CU的变异系数最大值为南京市(89.74),Pb的变异系数最大值为武汉市(86.8),Zn的变异系数最大值为武汉市(298.3),表明武汉市土壤重金属Cd、Pb和Zn及南京市CU受人为因素影响较大。6个城市土壤内梅罗综合污染指数反映了其受污染程度不同，例如南京市土壤内梅罗指数为2.72,累计水平为中度污染，土壤受到中度污染。不同的土地利用方

3、式对土壤污染状态有一定影响，这提示我们要关注土壤重金属污染,及时采取治理措施,以保护人类生命安全。关键词：城市土壤；重金属；分布特征；污染评价AbstractWiththerapiddeve1opmentofurbanizationandindustria1izationinChina,urbansoi1isgradua11ypo11utedbyheavymeta1sindifferentdegrees,whichwi11serious1yaffectthequa1ityofurbanenvironmentandhumansafety.Inthispaper,thebackgroundva1u

4、esandcontentsofheavymeta1sCd,Cu,PbandZninsoi1ofsixtypica1citiesinChinawereconsu1tedthroughthe1iteraturedatabase,andthepo11utionassessmentwascarriedoutonthisbasis,soastoprovidethebasisforthepreventionandcontro1ofurbansoi1po11utionandtheprotectionofpeop1eshea1thinChina.Themainresu1tsareasfo11ows:Excep

5、tforCuinChongqing,thecontentsofCd,Cu,PbandZninsoi1ofsixtypica1citiesinChinawerehigherthanthebackgroundva1ues.Forexamp1e,thecontentsofCd,Cu,PbandZninBeijingurbansoi1swere1.26,1.34,1.15and1.34timeshigherthanthebackgroundva1ues,respective1y.Thecoefficientofvariation(CV)ofsoi1heavymeta1sinsixcitieswashi

6、gherthan20%.ThemaximumCVofCdwas158.9inWuhanCity,themaximumCVofCuwas89.74inNanjingCity,themaximumCVofPbwas86.8inWuhanCity,andthemaximumCVofZnwas298.3inWuhanCityPb,ZnandCuinNanjingwereaffectedbyhumanfactors.TheNemerocomprehensivepo11utionindexofsoi1insixcitiesref1ectsthedifferentdegreeofpo11ution.Fore

7、xamp1e,theNemeroindexofsoi1inNanjingis2.72,thecumu1ative1eve1ismoderatepo11ution,andthesoi1ismoderate1ypo11uted.Different1andusepatternshaveacertainimpactonsoi1po11ution,whichsuggeststhatweshou1dpayattentiontosoi1heavymeta1po11utionandtaketime1ycontro1measurestoprotecthuman1ifesafety.Keywords：Urbans

8、oi1;Heavymeta1s;Distributioncharacteristics;Po11utionassessment第1章绪论41.1 研究背景41.2 研究进展41.3 研究目的和意义51.4 研究内容和技术路线51.4.1 研究内容5第2章数据与方法62.1 数据来源72.2 数据分析和统计方法72.2.1 单因子污染指数法72.2.2 内梅罗综合污染指数法7第3章结果与分析93.1 我国典型城市土壤重金属分布特征93.1.1 引言93.1.2 我国典型城市土壤重金属分布特征93.1.3 我国典型城市土壤重金属分布特征对比123.1.4 影响因素123.2 我国典型城市土壤重金属

9、污染评价133.2.1 北京市城市重金属污染评价133.2.2 沈阳市城市重金属污染评价143.2.3 南京市城市重金属污染评价143.2.4 武汉市城市重金属污染评价143.2.5 重庆市城市重金属污染评价153.2.6 银川市城市重金属污染评价15第4章结论17参考文献19致谢211.1 研究背景土壤位于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈之间。城市土壤在城市自然环境中极其重要，是人们正常生产生活的基本保证。伴随着经济不断向前发展，我国城市化发展特征也日益显现，体现为农村人口向城市转移，城市的资源被超负荷使用，这将导致城市的生存环境不堪重负，人们的生产生活的产物也可能会将许多的重金属排入到自然中并

10、且进入土壤。被重金属污染的环境将会使土壤的成分、结构和功能发生变化。微生物的活动会受到抑制，有害物质和微生物分解产物在土壤中逐渐积累，引起土壤质量下降，导致植物生长发育障碍。城市土壤直接紧密地接触城市人口，与人们的生命健康息息相关。城市土壤中的重金属一般不直接进入食物链，但是可以通过扬尘和直接接触等途径影响人类身体健康。土壤重金属污染影响了城市绿地中植被的生长。城市中土壤污染主要来自于粉尘，也就是自然界中出现的颗粒状的粉尘进入土壤，这是主要的污染源。这将使城市的环境和自然资源受到破坏，如此循环将会使土壤过度负荷。人们在生活环境中会很容易触碰到草地的外层土壤，这样便会通过表层皮肤进入体内对身体形

11、成伤害，对城市居民的健康造成威胁，所以城市土壤重金属污染的研究对于提高居民生活质量、改善城市生态环境、维护市民健康是很有必要的。1.2 研究进展城市是人们开展生产经营及生活的首要场所，在经济发展的同时日益增多的生产加工及物流运输会使土壤重金属含量升高，城市土壤重金属污染受到广泛关注。我国城市土壤重金属的含量存在显著的地区差异，我国各地区土壤重金属的含量各不相同，省会所地在和下属地市的污染状况也不尽相同，城市中的产业集聚区定位不同也会导致显著不同。我国土壤重金属Cd指标超出正常值的城市数量最多，占比达16%的城市土壤中镉含有量超过国家二级指标范围，还有占比达36%城市此项指标达到国家二级指标的5

12、0%,目前重金属Cd的污染在全国范围内已经普遍存在，大部分城市正受到此种污染的威胁。CusZn.Pb主要来源于汽车尾气排放、轮胎添加剂中等。以工业为主的城市污染会大于其他产业为主的城市，将长江作为区域划分线，长江以南地区的城市比长江以北地区城市的污染严加严重，相比特大城市而言，中小城市的土壤重金属污染程度会相对较低1241O目前我国各大省会城市基本完成了对土壤重金属污染情况的调查，但对不同城市的研究采取的分析手段不尽相同，难以横向对比。1.3 研究目的和意义整体分析，我国土地资源状态难以乐观，有些区域土壤污染严重，农业用地土质受到影响。我国土壤污染超过规定指标范围达16.1乐从受污染程度方面划

13、分为轻微、轻度、中度和重度污染,在这些地点取样测算分别超标达11.2乐2.3%、1.5%和1.以地区分布划分，南部地区比北部地区严重，珠江三角洲、东北老工业基地、长江三角洲等地区较明显，中部和南部以及西南部区域也有较大超标城市土壤的重金属分布逐渐受到人们的广泛关注，由于我国学者对城市土壤重金属分布研究起步较晚。系统而深入的研究尚不多，本文旨在综合论述城市土壤重金属分布特征及污染评价。1.4 研究内容和技术路线1.4.1 研究内容（1）查找国内已发布相关文献中的数据，收集我国典型城市土壤Cd、Pb、CuZn4种常见土壤重金属背景值及含量。（2）通过各个城市从城市土壤重金属元素背景值与含量比较，分

14、析各个城市土壤重金属含量特征以及变化规律。（3）对我国典型城市土壤重金属通过单因子指数污染法和内梅罗综合指数污染法分析，从而反映土壤污染情况，进行污染评价。1.4.2 技术路线图1技术路线图2.1 数据来源城市土壤重金属污染物主要有Cd、Pb、CU和Zn,是环境毒害性最强的重金属元素。据此，从20082023年国内外公开发表的文献中，收集了我国6个城市城区土壤上述4种重金属总量数据。北京市土壤样品采样时间为2008年4月-6月（118个采样点）；沈阳市土壤样品采样时间未给出（10个采样点）；南京市土壤样品采样时间为2019年3月-5月（228个采样点）；武汉市土壤样品采样时间未给出（3538个

15、采样点）；重庆市土壤样品采样时间未给出（48个采样点）；银川市土壤样品采样时间为2018年6月-7月（238个采样点）。上述6省会城市及直辖市重金属数据主要是针对城市居民居住区、城市绿地、商业区域、工业区、公路旁等土壤类型的0-20Cm表层土壤进行采样分析，能够代表各自城市城区表层土壤重金属污染状况。为方便数据统计分析，所以收集的数据为各城市的平均值。2.2 数据分析和统计方法本文在收集了我国6个省会城市及直辖市土壤重金属含量信息的前提下，选取单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对特定区域土壤重金属情况进行相关研究。2.2.1 单因子污染指数法单因子污染指数法是对土壤中单独一种污染物质大小开展的分析，可以直观地呈现此污染物积聚的程度。土壤单因子污染指数分级标准见表1。表1单因子污染指数分级标准污染指数11223质量等级未污染潜在污染轻度污染重度污染2.2.2内梅罗综合污染指数法内梅罗综合污染指数法可以完整地体现土壤中各种有害物质的均值及对自然环境的影响程度，着重反应高浓度污染物对土地资源和环境的影响。土壤综合污染程度分级标准见表2。表2土壤综合污染程度分级标准土壤综合污染等级综合污染指数污染程度污染水平I0.7安全清洁IIO.7VAW1O警戒线尚清洁III1.0VAW2.O轻污染土壤开始受到污染IV2.0VAW3