论文摘要
随着改革开放的不断深化和城市化进程的不断加速,工业特别是以制造业为主的重工业得到了非常快速的发展。这些人类活动在让社会得到发展的同时,不断地向城市的土壤中输送了各种大量的金属元素,在很大程度上造成了土壤重金属的污染。城市土壤中的重金属不仅会带来环境的污染,同时通过扬尘、地表径流和食物链的富集等多种渠道威胁着人类的健康和生态系统的安全。本文对重金属污染的类别、途径、特点和其污染所造成的影响,以及污染的主要来源和国内外的研究情况进行了概述和归纳。本次研究选取了正在改建中的2010年上海世博会规划区共计5.28km~2的地区作为研究得主要对象,同时在上海市周边的不同区域作为对比区域。对于主要研究区域世博地区,通过GIS软件编程,按照每个网格尺寸200m×200m的规格划定栅格,最后结合实地考察,布设164个样点进行采样,对于城郊地区,选取了位于南汇、崇明和九段沙三地共计14个样点进行对照研究。测定了样品的pH值、有机质含量及As,Cd,Cu,Ni,Pb和Zn等六种重金属元素的含量,并对照国家土壤环境质量标准对每个样点的土壤环境质量进行了分级。研究还利用Excel和SPSS等统计软件对数据进行了统计和归纳,研究了各样点的重金属元素含量的变化、空间分布、单因子质量指数、内梅罗综合指数和潜在生态危害指数并进行了评价,研究结果如下:1、研究区域的土壤受到了一定程度的碱性污染;土壤有机质平均含量较高。2、研究区域土壤表层6种重金属平均含量均超过上海市背景值,且受到了不同程度的人为干扰;大部分样点的土壤在国家Ⅲ类土壤的标准以下。6种重金属按土壤环境质量从低到高排列的顺序是Ni＜Cd＜Zn＜Pb＜Cu＜As;按生态风险程度由轻到重依次为Zn＜As＜Cu＜Ni＜Pb＜Cd。在金属元素的相关性方面:Cu与Zn、As与Ni的含量呈显著相关,Cu与Mn、Pb,Zn与Pb、As、Ni的含量呈极显著相关,这表明不同金属的污染情况虽然有一定联系,但也不完全同源。3、对于六种金属元素的空间分异研究结果表明:虽然各元素间存在一定差异,但基本趋势为浦钢、港机重工及江南造船厂这几个以工业为主的地区高于南码头、半淞园路、白莲泾等一些受到部分工业影响或存在一些小工业的混合区域,其他区域的情况相对好一些。4、综合评价:内梅罗指数计算统计结果显示,接近2/3的样点处于中度及以上污染程度。潜在生态危害指数评价计算统计结果表明,大部分样点的潜在生态危害程度较重。5、城市化对重金属污染影响的研究结果显示,随着城市化程度的深入及工业的发展程度的增加,土壤中的重金属含量有上升的趋势,同时潜在的生态危害程度也会加剧。根据本次研究的结果并结合其他学者的研究成果,本文建议对世博园区内处于重工业区域的内,不适宜栽种植物或潜在生态危害系数高于600的样点所在的表层土壤采用工程去除法进行更新置换。对其他样点污染程度尚不算太严重的表层土壤,利用植物修复技术进行修复。同时,对上海及类似的其他城市的土壤重金属污染长期防治提出了一定的远期综合措施。