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摘要：关于集中式饮用水源地保护区土壤重金属检测一般是采用现场采样和室内实验两种方法进行测定，对保护区土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等重金属元素含量进行检测，通过污染指数法和潜在生态指数法对土壤质量进行评价。本文通过对某一集中水源地保护区，土壤中重金属监测的实验进行分析，对饮用水源地保护区土壤污染进行评价，希望对饮用水源地保护区土壤的重金属污染治理提供相应参考资料。
关键词：集中式饮用水源地；保护区土壤；重金属监测；评价
对饮用水源地进行质量保护是促进我国经济持续发展，保障我国人民群众身体健康的重要内容。随着现阶段我国人口不断的增长和社会不断的么发展，我国城镇化水平不断提高，我国土壤环境的污染形势越来越严峻。一般来说，重金属成分在自然界中广泛存在，但因其以结合态形式的存在，并不会对人产生危害，但是工业化和城市化的高速发展，使得人们对重金属的制造和使用活动更加频繁，造成大量重金属聚集并流入土壤，流入土壤中的重金属一般具有一定毒性和随生物链富集的特点，因此，人们对于土壤重金属污染的问题一直保持着关注。现通过相关实验对饮用水源地土壤中重金属含量进行测量分析。
一、实验过程
（一）土壤采样
以南方某城市的大型集中式饮用水源地一级保护区为例进行相关实验操作。当地气候属于亚热带季风性气候，四季温差不大，降水量受季风影响，年降水量较大，但是降水季节分布不均，研究地区属于小丘陵地形，土壤主要为黄棕壤。采样方式为：在该水源地保护区土壤范围内，通过对一公顷内土壤进行随机布点的方式，使用塑料工具进行土壤采集，选择40个表层土混合样本，再进行小范围多次采样混合后，通过四分法选择一定量的土壤进行风干，供实验使用[1]。
（二）土壤重金属含量测定
本次实验主要对土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni这八种常见水污染重金属元素总量进行测定。实验过程中通过采用四种酸，进行土壤中金属元素的消解，对Cd采取AAS测定，Hg采取原子荧光法测定，As采用AFS测定，Pb、Cr、Cu、Zn和Ni均采用ICP-AES法进行测定。在实验分析过程中，对于土壤标本进行严格的质量控制，确定每组实验所用的标本均为同一组混合风干后的标准，保障测定后出现的数值偏差不会超过百分之十五。
（三）单项污染指数和内梅罗污染指数
这两项污染指数的计算公式为：单项污染指数=土壤污染实测值/重金属质量标准值；内梅罗污染指数=（平均单项污染指数2+最大单项污染指数2）/2的平方根。重金属质量标准值均采用《土壤环境质量标准》中一级标准值进行确定[2]。
（四）地累积指数法
通常对于土壤沉积物和重金属污染级别进行直观判断的是，地累积指数法。其用Igeo表示，一般将地累积指数法分为七个等级：污染级别0级的Igeo小于0，表示没有污染；Igeo大于等于0小于1时，表示无污染到中度污染，1级污染；Igeo大于等于1小于3时，表示中度污染，污染级别为2级、3级污染；Igeo大于等于3小于5时表示强污染，污染级别为4级、5级；Igeo大于5时，表示极强污染，污染级别为6级。
（五）土壤重金属风险
本次实验通过使用潜在生态风险评价法，对实验区域土壤潜在生态危险进行评价。通过一系列计算得知，该地域土壤中重金属毒性对生物影响最大的为Hg，最小的为Zn[3]。
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二、实验结果评估
通过以上实验表明实验研究区域，重金属中除Cd、Hg、As、Pb外，Cr、Cu、Zn、Ni平均值含量均低于国家《土壤环境质量标准》一级标准值。8种重金属中变异系数最大的为Dd和Hg，这说明研究区土壤中Cd和Hg含量变化较大，可能是外界产生了一定Cd和Hg污染。通过单项污染指数法结果表明，该饮用水源地地区八种重金属含量都有存在不同程度的超标，其中超标最严重的为Cd，其超标率达到了百分之七十以上，八种重金属含量超标大小顺序为Cd＞Pb＞As＞Zn＞Cu＞Ni＞Hg≈Cr。
由单项污染指数法标准进行分级，污染指数大于5，属于重度污染的只有Cd，Pb和As的个别选点的污染指数大于3，其余重金属的污染指数均在3一下，表明污染相对较轻。通过单项污染指数法的数据可以说明该地区土壤中Cd、Pb、As达到了超标量，而Cd甚至出现一定的积累[4]。
内梅罗综合污染指数法运算结果表示，40个采样点中除33号采样点外，其余土样的内梅罗综合污染指数都大于1，表示实验区域大部分土壤处于污染状态。在污染土样中，除个别土壤土样处于轻度污染外，其余土壤土样内梅罗综合污染指数都大于3，属于重污染。但是因为内梅罗综合污染指数考虑的是最大单项污染指数，在一定程度上过分突出了污染指数最大的重金属污染物对土壤环境的影响，在进行评价时会进行人为的夸大或缩小某些重金属元素的影响作用，造成内梅罗综合污染指数法对于土壤环境质量评价时的不严谨和不科学。在进行内梅罗综合污染指数影响因素分析时，可以看出内梅罗综合污染指数受Cd单一重金属元素影响较大，这现象可以说明该饮用水源地主要的重金属超标和污染元素为Cd[5]。
三、饮用水源地土壤保护建议
为了保障饮用水源地土壤的污染程度在我国相关标准以内，同时基于土壤和水体是一个有机的整体，建议相关保护区工作人员应从以下三个方面对饮用水源地土壤进行保护和监测。
第一，加强对饮用水源地保护区的保护和管理，加大对饮用水源地保护区附近影响土壤环境企业的治理，加大对农业生产中化肥农药的使用量的监管和治理，减少化肥农药的使用量，并且在饮用水源地附近生活垃圾进行相关处理，强化污染物处理运转系统的建设，保障饮用水源地周边土壤和水体的安全。
第二，我国国土资源辽阔，国内土壤地域性变化显著，土壤类型也有着不小的差异，我国应针对这种情况对于《土壤质量标准》进行相关合理的修订，例如：在进行一级标准修订时，应在原背景值的基础上对各地土壤进行分类制定，对各地土壤背景值进行重新检测，因为工业化和城市化的发展已经给我国现阶段土壤环境带来了巨大的变化，应先确定其变化情况，之后对其进行合理修订。
第三，对于饮用水源地土壤重金属含量和水体重金属含量进行相关分析研究，结合土壤重金属生态风险评价对土壤中重金属含量超标产生的污染，进行周边环境影响的分析，通过相关数据说明土壤重金属含量超标对周边生态环境，尤其是饮用水的危害和人身健康风险[6]。
结束语：
本次实验通过对饮用水源地重金属污染的调查和监测，发现饮用水源地管理上有着一定的漏洞，饮用水源地保护区没有相应明显的边界，同时监管工作做不到位，大部分饮用水源地附近农业生产活动频繁，同时因为保护区缺乏明显的边界，水源地保护区周围养殖业发展速度过快，而一些饮用水源地保护区内居民生活垃圾的随意丢弃，部分饮用水源地保护区内仍存在大型工业工厂，其生产过程中产生的活动都会成为污染饮用水源地土壤的重要因素。所以相关部门应做好饮用水源地环境保护措施，使饮用水源地水体得到更好的保护。
参考文献：
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[2]史贵涛,陈振楼,张翠等.上海市饮用水源地周边环境中的重金属[J].环境科学,2012,29(7):1797-1805.
[3]王志瑞.不同土地利用方式下农村土壤重金属污染研究[J].科技展望,2014(21):266-267.
[4]杨跃东.雾灵山自然保护区旅游开发利用对生态环境影响研究[D].上海师范大学,2013（23）：56-60.
[5]马武生,金根娣,薛梅等.某地区集中式饮用水源地土壤重金属污染状况、评价与源解析[J].环境工程,2016,34(12):141-146,136.
[6]王业耀,赵晓军,何立环等.我国土壤环境质量监测技术路线研究[J].中国环境监测,2012,28(3):116-120.
论文作者:盛媛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/15
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