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【摘要】 目的 新疆地区矿产资源丰富，为了解新疆某矿区土壤中十种元素的污染情况，对该矿区进行土壤分析调查。设立5个采样点10份样品，对镉、铬、铅、铜、锌、锰、钴、镍、氟、硫十个元素进行检测分析。方法 采用内梅罗﹙Nemerow﹚单因子指数法及综合污染指数法进行评价。结果 表明该区是Ni、Cd、Cu污染严重（P综＞3）的地区，Pb、Mn、Co、F为中度（2＜P综≤3）污染，而Cr、Zn污染不明显。结论 建议该矿区重视Ni、Cd、Cu等污染问题，切实加强环保建设，需要在生产中采取一定的防治措施。
【关键词】 土壤；元素检测；含量分析
土壤是人类环境的基本要素之一，它与人类的健康有着密切的关系，尽管土壤对进入其中的各种污染物具有较大的缓冲容量和自净能力，但是一旦造成污染，治理就非常困难。在国际上享有盛名的新疆北疆地区矿产资源丰富，在长期开采矿物的同时许多有害元素和因矿石堆放或随粉尘降落，在土壤中长期蓄积产生污染。为了解该矿区土壤污染情况，笔者在该矿区采集土壤样品并对其中十种元素进行分析，现报告如下。
1 试验方案设计
1.1 判断标准与检测依据 （1）土壤卫生监测检测方法［1］。（2）GB15618-1995 土壤环境质量标准［2］。（3）中国土壤元素背景值［3］。
1.2 样品采集 采样点选择5个，表层取15cm左右深的土壤，深层取15～30cm左右深的土壤。每个点采集2份样品（表层样品和深层样品），共采集10个样品，由下层向上逐层采集，每个层内分别用小土铲切取一片土壤，然后把土壤集中起来混合均匀，并将与金属采样器接触部分剥去，用白布袋包装采集样品。每个样品采1kg左右，进入实验室后用“四分法”进行样品制备。
2 实验仪器与方法
2.1 仪器 （1）日本岛津AA6701型原子吸收分光光度计。（2）PHS-2F型酸度计。（3）SHJX-4-10箱式电阻炉。
2.2 测定方法
2.2.1 镉、铅、铜、锌、锰、钴、镍的测定 取样品10g置于100ml高脚烧杯中，用少量水润湿土样，加玻璃珠数粒，缓慢地加入纯水20ml，摇匀，在沙浴上加热消解，大部分有机物分解后取下烧杯，稍放凉，加入混合酸（硝酸：高氯酸1：1）20ml，继续加热至冒白烟，内容物呈近似白色浆状，加入0.1mol/L盐酸溶液约20ml，加热溶解盐类，放冷后过滤并定溶于50ml容量瓶中，同时作试剂空白，用原子吸收分光光度计检测。
2.2.2 铬的测定 取样品3g置于250ml高脚烧杯中，用少量水润湿土样，加玻璃珠数粒，缓慢加浓硝酸15ml，摇匀，盖上表面皿，在电热板上微沸加热1h，冷却，加入30%过氧化氢5ml，摇匀，再微沸加热30min，加热时保持受热均匀防止崩溅，最后取下表面皿继续加热至近干，加纯水20ml溶解，过滤并定容至100ml容量瓶中，同时作试剂空白，用原子吸收分光光度计检测。
2.2.3 氟的测定 取样品0.5g于镍坩埚中，加入固体氢氧化钠4g，置箱式电阻炉中加热，待温度升至550℃时继续保温30min，取出镍坩埚稍冷，将坩埚放入盛有热水50ml的烧杯中，保持微沸，待熔块完全被热水溶解后，加入盐酸（1+1）10ml，全部转移并定容至100ml容量瓶中，同时作试剂空白，用PHS-2F型酸度计检测。
2.2.4 硫的测定 用硫化氢分离装置通入氮气赶出土壤中的硫化物。向洗气瓶中加入10%抗坏血酸溶液30ml及1%醋酸锌溶液50ml，向吸收瓶中加入0.1mol/L醋酸锌溶液50ml，然后将土样10g装入样品瓶中，并加入1%醋酸锌溶液20ml和10%抗坏血酸溶液1ml，补加纯水150ml，将各部分的塞子及橡皮管连接处密合，从分液漏斗中注入盐酸溶液(1+1) 20ml，置于50℃～60℃水浴中，以0.1L/min流速通入氮气赶出硫化氢60min，停止通氮取下吸收瓶，同时作试剂空白，用碘量法测定。
3 结果与分析
3.1 测定结果及评价方法 原始样品元素浓度测试结果见表1。表1 土壤样品中元素浓度 内梅罗指数反映了各污染物对土壤的作用，同时突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响，按内梅罗污染指数，划定污染等级。内梅罗指数土壤污染评价标准［4］。见表2。表2 土壤内梅罗污染指数评价标准土壤环境质量评价一般以单项污染指数为主，指数小污染轻，指数大污染则重。当区域内土壤环境质量作为一个整体与外区域进行比较时除用单项污染指数外，还常用综合污染指数。
土壤单项污染物指数法计算公式如下：Pi = Ci/Si
式中：Pi为土壤单项污染指数；Ci为土壤污染物i的实测值；Si土壤污染物i的限值标准。
内梅罗多因子综合污染指数法公式如下：
内梅罗污染指数P综= ｛［（Pi均2）+ （Pi最大2）］/2｝1/2
式中：P综为土壤综合污染指数；Pi均为土壤平均单项污染指数；Pi最大为土壤单项最大污染指数。
根据单项污染指数法的评价模式和综合污染指数法的评价模式对矿区元素评价［5］。见表3。表3 土壤元素污染指数
3.2 测定结果分析评价 原生环境元素的高背景是矿区土壤元素污染的地质原因，人类的采矿活动则是污染的人为因素。由于硫元素没有国家背景值，故本次未对硫元素进行污染指数评价。从表3的污染指数可看出，100%样点土壤均受到Cd、Ni严重污染，20%样点土壤Cu严重污染；10%样点土壤Cu中度污染；20%样点土壤Pb、50%样点土壤Cu、90%样点土壤Mn、100%样点土壤Co、30%样点土壤F为轻度污染；100%样点土壤Cr、80%样点土壤Pb、20%样点土壤Cu、100%样点土壤Zn、10%样点土壤Mn、70%样点土壤F污染尚在安全水平之内。从各样点的综合指数可看出个样点污染水平均为重度污染。从各元素综合指数可看出，该矿区的土壤除Cr、Zn元素污染指数在安全水平范围内外，矿区的土壤均受到Cd、Cu、Ni、Pb、Mn、Co、F的污染，其中Cd、Cu、Ni为严重污染，Pb、Mn、Co、F为轻度污染。各元素综合污染指数顺序为Ni＞Cd＞Cu＞Co＞Mn＞Pb＞F＞Zn＞Cr。4 结论与建议
矿区Cd、Cu、Ni污染严重，为了防止土壤进一步恶化，建议采用新技术新工艺，在选矿中尽量减少固体废弃物的排放，并做好综合利用工作。
【参考文献】
1 中国医学科学院卫生研究所编.土壤卫生监测检测方法.北京：人民卫生出版社，1984，108-259.
2 GB 15618-1995，土壤环境质量标准.国家环境保护局.北京：中国标准出版社，1996，1-3.
3 中国环境监测总站．中国土壤元素背景值M．北京：中国环境科学出版社，1990．
4 HJ/T 166-2004，土壤环境监测技术规范．国家环境保护局.北京：中国环境科学出版社，2004，12.
5 朱志军，聂逢君，胡青华．江西省德兴矿区土壤重金属污染的综合评价分析．东华理工学院学报，2007，30（4）：332-336．
(编辑：悦 铭)
作者单位：830011 新疆乌鲁木齐，新疆疾病预防控制中心