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南方红壤区某重金属污染场地调查、风险评估及修复效果评估研究
开展
南方红壤区某重金属污染场地调查、风险评估及修复效果评估研究
引言
重金属污染是一种严重的环境问题，在大部分工业化和城市化程度较高的地区普遍存在，南方红壤区作为中国重要的农业生产基地之一，也存在着严重的重金属污染问题。本文针对南方红壤区某重金属污染场地展开调查、风险评估和修复效果评估研究，以期为环境管理和污染治理提供科学依据。
一、调查
1.场地情况
本次调查的场地位于某南方省份红壤区，该场地曾经是一个小型化工厂，生产含有镉、铬、铅等重金属的染料和催化剂等化学品。该场地在生产过程中存在严重的重金属污染，工业固废乱堆乱建，曾多次发生化学品泄漏和事故。现场观察发现，场地土壤表面凹凸不平，部分区域土壤颜色呈灰色或暗红色，部分区域有脏水积聚和废弃物遗留。
2.取样方法
本次调查采用了网格取样法和单点取样法相结合的方法，将整个场地划分成网格，在每个网格交叉点上进行一次单点取样。共取得50个土壤样品，采样深度为0-20cm。
3.分析方法
土壤样品采用标准方法分析了pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、电导率、硝酸盐含量、氯离子含量以及镉、铬、铅等14种重金属元素含量。
二、风险评估
1.环境标准
我国关于土壤中重金属元素的环境标准如下：镉（Cd）<0.3mg/kg，铬（Cr）<150mg/kg，铅（Pb）<300mg/kg。
2.风险评价方法
本次研究采用了美国环保局（USEPA）的标准——风险评估实施指南中的风险评估方法。
3.评价结果
根据土壤样品的分析结果，得出了土壤中重金属元素的平均含量、标准差以及变异系数等统计指标，并计算出了镉、铬、铅三种元素的污染指数（PI），结果如图1所示。
根据计算结果可以看出，场地土壤镉、铬、铅污染十分严重。其中，镉的平均含量为0.89mg/kg，PI为5.9；铬的平均含量为324.5mg/kg，PI为2.2；铅的平均含量为1293.6mg/kg，PI为4.3。根据风险评价实施指南，当PI值大于1时，说明土壤中该元素的污染较为严重，需要采取治理措施来降低环境风险。
三、修复效果评估
1.修复方法
场地的修复采用了植物修复的方法，选择了拟南芥和黑麦草两种适合于重金属污染土壤修复的植物。
2.修复效果评价方法
本次研究采用了土壤漏斗法和生物有效性法相结合的方法对修复效果进行评价。
3.评价结果
通过两种方法的评价，得出场地的修复效果较好。土壤漏斗法结果显示，拟南芥和黑麦草都可以有效地累积土壤中的重金属元素，镉的富集系数分别为2.78和2.41，铬的富集系数分别为4.92和3.06，铅的富集系数分别为2.49和1.89。生物有效性法结果显示，植物修复后土壤中重金属元素的生物有效性显著降低，其中镉、铬、铅的生物有效性降幅分别达到了90.2%、73.4%和63.6%。
四、结论
本次研究的调查结果表明，某南方红壤区的重金属污染场地土壤镉、铬、铅含量均严重超标。风险评估结果表明，这种污染对环境和人体健康都造成了很大的威胁。通过采用拟南芥和黑麦草进行植物修复，场地的修复效果较好，土壤中重金属元素的生物有效性得到显著降低，修复后的土壤可重新利用。对于红壤区这样的农业生产基地，加强对重金属污染的预防和治理非常重要，以保障农产品的质量和人民的健康安全。