当前,随着现代化工业的飞速发展,人类赖以生存的自然环境中重金属的含量越来越高,而土壤作为重金属的重要容纳介质,对污染造成的影响越来越严重。黄石市作为传统矿业城市,土壤重金属背景值本就较高,再加上在矿山开发、矿石选矿、矿石堆放等人类活动中重金属的大量排放,使得该地区土壤重金属污染问题更加突出和尖锐,全面地掌握其污染特征显得愈发必要与紧迫。土壤总重金属含量通常用于指示污染程度,但金属的迁移性并不一定直接取决于其总金属含量,单独知道总金属含量不能提供有效态金属的信息,因此总浓度和化学形态的测定对于表征土壤中重金属的行为都是必要的。 为反映矿业城市厂区周边土壤重金属污染状况,本文以湖北省某冶炼厂区周边土壤为研究对象,选取Cu、Pb、Cr、Cd、Hg、As六种元素作为评价要素,在调查土壤理化性质的基础上,分析并测定周边土壤中重金属含量,并采用欧共体参比司(BCR)制定的连续提取法对土壤样品进行了不同存在形态的提取,测定了重金属的四种形态的含量,进而从污染负荷、生态效应、综合效应三个角度,分别选择单因子污染指数法、潜在生态危害评价、内梅罗综合污染指数法,合理评价了黄石市土壤重金属污染的现状,得出如下主要结论: (1)厂区所在地周边土壤重金属含量统计特征:Cu、Pb、Cd、As的含量均高于湖北省土壤背景值,其最高含量分别达到背景值的29.15、7.52、42.33、4.32倍,除了4号采样点中Pb的含量低于背景值外,其余样品中个元素的最低含量也均高于背景值;Cr、Hg含量相对较低,最低含量值略低于湖北省土壤背景值。所测几种元素中,除了Hg含量可能还能反映出自然来源的影响外,研究区土壤已受到人类活动的严重影响,几个采样点中重金属含量规律类似,距离矿区较近的样点含量极高,远离矿区的样点重金属含量略低,但总体仍高于黄石市土壤背景值。 (2)相关性分析:各重金属元素含量之间除了Hg-Cr、Hg-As、Hg-Cd、Hg-Cu、Hg-Pb、Cr-As不相关之外,均呈显著正相关,由于研究区域较为特殊,位于冶炼厂附近,冶炼过程中产生的废水、废渣对土壤中重金属元素有极大影响。 (3)土壤重金属形态分析:五种土样中Cu、Cr的主要形态是残渣态,可还原态和可氧化态也占一定比例,弱酸提取态含量较低;可还原态、可氧化态Pb含量较高,弱酸提取态相对较低,占20%左右,残渣态从15%-32%不等;Cd在样品2、样品3、样品4、样品5中的弱酸提取态占30%以上,含量相对较高,残渣态为25%左右;Hg在样品2中的弱酸提取态含量较高,达43%,样品1、样品5中残渣态含量较高;As在样品1中的弱酸提取态含量较高,达35%,样品3、样品5中残渣态含量较高,其余形态分布较为平均。由此得知研究区土壤已受到人类活动影响。 (4)土壤重金属污染评价结果:针对厂区周边土壤重金属进行评价,不同评价方法得出的评价结果存在差异。单因子污染指数法分析表明,几种土样中,样品1中出Cu、Cd污染较为突出,样品2中出Cu、Pb、Cd污染较为突出,样品3中Cu、Pb、Cd、Hg污染较为突出,样品4中主要以Cu、Cd、Hg污染较为突出,样品5中Cu、Pb、Cd污染较为突出;内梅罗综合污染指数法研究分析表明,目前采取的各个土样的污染均已相当严重;采用潜在生态危害系数法进行分析评价,可以得出样品1中Cd达到强污染程度,Cu达到中度污染程度;而在样品2中,Cd达到中等污染程度;样品3中则反映出Cd已经达到极强污染程度,Cu污染也已达到中等程度;样品4中达到强污染程度的是Cd元素,而Hg污染也达到中等程度;样品5中,Cd污染已经达到很强程度,属于严重污染。