吉林市不同功能区土壤环境现状研究
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摘 要
本文以吉林市不同功能区土壤为主要研究对象，测定土壤样品pH、有机质及Cu、Pb、Zn、Cr四种重金属含量，与相关标准及土壤背景值对比分析，对吉林市不同功能区土壤重金属污染状况进行综合评价。
关键词
吉林市;土壤现状;综合评价
中图分类号： X833 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.072
0 引言
我国土壤污染总体形势相当严峻，全国至少有1300～1600万hm2耕地受到农药污染，约占全国耕地的10%以上，污水灌溉污染耕地216.7万hm2，固体废弃物存占地和毁田13.3万hm2，每年因重金属污染的粮食达1200万吨每年造成的直接经济损失超过200亿元人民币[1]。我国农业土壤污染主要表现在肥料元素积累、多种重金属污染严重、农药和有机污染物残留量高等方面。
本文以吉林市市区土壤主要研究对象，研究不同功能区土壤污染现状，进行综合评价，并针对土壤污染等问题提出合理的治理建议，为吉林市土壤环境现状分析及污染治理提供参考。
1 样品采集处理与分析
1.1 样品采集
1.1.1 朱雀山土样采集
朱雀山国家森林公园坐落于吉林市丰满区，是以自然山水为基础，天然森林为主体的生态风景旅游区，土壤相对洁净，可作为吉林市市区土壤本底值对照组。
朱雀山土壤样品采样点的布设，沿朱雀山主山脉，分别从山脚、山腰、山顶、按游人区、游人较少区以及非游人区采集土壤样品。
此外，分别从朱雀山山脚主干道两旁的菜园和草莓采摘园来采集土壤样品作为对照实验。
本实验采用梅花布点法采集土壤样品，并运用四分法浓缩。
1.1.2 江北工业区土样采集
吉林市江北区内有农药厂，染料厂，工业园等厂子，该区域内土壤污染较为严重。
采用梅花布点法，优先布设在污染严重、对人类正常生产生活影响较大的位置。同时在环境洁净的公园布点，作为对照，并分别在离污染工厂近的、离污染工厂远的、临近公园的居民区布点。
1.2 样品处理
样品采集后，将其从土封袋内取出分别放置于报纸上铺开，去除土壤样品中的碎石块、动植物残体等杂物，在室内阴凉处自然风干后，用研钵将土样研磨至粉碎，分别过20目筛和80目筛，将筛出的土壤样品分别装于干净土封袋内并进行标记以分析备用。
1.3 测定方法
（1）用pH计测定土壤酸碱度;
（2）重铬酸钾容量法测定朱雀山土壤有机质含量;
（3）原子吸收分光光度法测定朱雀山土壤中Cu、Pb、Zn、Cr四种重金属含量;
（4）油浴滴定法测定江北工业区土壤有机质含量。
2 结果与分析
2.1 朱雀山和江北工业区土壤pH酸碱度情况与分析
朱雀山的极强酸性土壤均位于山顶区域，强酸性土壤位于山脚和山腰区域的游人区和游人较少区，说明受游人活动的影响，土壤酸型增加;酸性土壤位于山脚和山腰区域的非游人区，这说明植被覆盖率高会缓解土壤的过度酸化。碱性土壤均位于两处菜地区域，这可能与菜地区域地形地貌有关。
江北工业区只有吉化动力厂处土壤pH呈强酸性，分析是因为动力厂的生产过程中由燃煤供给动力，从而排放出酸性物质如含硫化合物、含氮化合物等进入土壤，使得其周围土壤显得过酸。吉化化肥厂、农药厂、时通工业园等地pH偏碱可能原因是工厂废料的排放堆积，工业园区pH普遍偏高，此类地点据调查不进行耕种，无人为施肥情况，则其pH偏高原因可能是生产运输过程中工藝产物的泄露。住宅区、文教区、公园等地土壤pH都呈中性或是偏碱性。
2.2 朱雀山和江北工业区土壤有机质含量情况与分析
朱雀山土壤有机质含量处于较高水平，不同位置有机质含量差别较为明显。山脚区域有机质含量呈中等水平，低于平均值。山腰区域有机质含量总体较高，与该区域植物种类丰富和人类及动物生理活动有关。山顶区域有机质含量均高于6%。两处菜地有机质含量有显著特征，菜园土壤有机质含量较低，可能与菜园施肥不到位或者浇水方式和时间不规范导致的土壤肥力下降有关。
江北大部分点位的有机质含量都极低，剩下含量较低与含量中等的数量相差无几。
工厂中有机质含量较高的原因明显是因为所得到的数据不是天然有机质，而是工厂排放的化工原料所致，由此我们可知江北工厂有机污染程度较为严重。有机质含量最高的布点位置是公园，公园生态环境良好，受到的污染也相对较少，土壤肥力保持的较好，周边绿化良好，植被较为丰盛，人工维护痕迹明显。
上述结果分析可知，吉林市自然区域和人类活动区土壤有机质含量属于正常水平。工业区存在土壤污染情况。
2.3 朱雀山和江北工业区土壤重金属含量情况
朱雀山土壤中Cu、Pb、Zn三种重金属元素含量均在农用地土壤污染风险管控标准所规定的范围之内，且小于农用地土壤污染风险筛选值，Cr含量均小于四大土壤背景值，这说明朱雀山土壤重金属污染风险较低，一般情况下可以忽略。
江北工业区内所有工厂Cu、Pb含量都在国家第二类地筛选值内，同时观察到所有工厂的重金属含量都非常接近。大多数工厂Zn含量超过吉林市背景值。居民区、五处学校Cu、Pb含量在国家标准的筛选值内，Zn、Cr含量都未超过吉林市背景值。公园四种重金属含量都未超国家筛选值及吉林市背景值，说明公园土壤状态良好。 上述结果分析可知，吉林市自然区域和居民活动区整体重金属含量属于正常水平，个别工业区某种重金属含量存在超标现象。
3 结论与讨论
3.1 结论
（1）朱雀山土壤总体呈强酸性，酸化较为严重。这与中国雨水pH为5.6有关，符合中国土壤pH整体情况;土壤有机质含量较高，说明朱雀山内植被覆盖率高、生物多样性丰富有助于土壤中有机质的留存;朱雀山土壤中Cu、Pb、Zn三种重金属含量均低于农用地土壤污染风险筛选值，未超标，Cr含量均低于四大土壤背景值，且四种重金属含量均低于中国土壤背景值[8]，土壤重金属污染风险低;朱雀山土壤环境质量良好，暂未受到重金属污染。
（2）吉林市工业区pH总体呈中性，高于吉林市背景值[9]，公园土壤略显碱性，人工维护明显，土壤肥力较高。公园绿化条件好，有机质含量高，Cu、Pb含量都在国家筛选值内，Cr、Zn含量均未超过吉林市背景值[10]。
3.2 讨论
（1）土壤有机质含量越高，越有利于植物生长，农作物越高产。朱雀山土壤有机质含量处于较高水平，为避免今后有机质含量降低，应当适当调节土壤pH，以达到适宜水平，使土壤微生物活动加快，促进有机质分解。同时，对游人排放垃圾进行管理，避免垃圾废料影响土壤肥力。此外，还应注重植物多樣性，对于枯黄的植物应及时救治或清除并加以补种，使植被覆盖率始终保持较高水平。
（2）朱雀山土壤重金属污染风险低，但山脚游人区属于尚清洁土壤，临界警戒线，需引起重视。这与山脚区域游人活动密切相关，由于山脚区域游人较多，且活动范围大，因此势必会对此区域土壤环境造成危害。同时，山脚居民不合理施用化肥、杀虫剂、除草剂等药剂也会对山脚区域土壤产生进一步的危害。此外，管理者应对朱雀山土壤重金属进行监测，若发现存在污染风险，应及时进行治理。
（3）吉林市江北工业区pH总体呈中性，高于吉林市背景值，在两处公园土壤略显碱性，人工维护明显，土壤肥力较高。吉化动力厂pH显著呈酸性，原因可能是其生产工艺中燃煤过程所致。两处公园绿化条件好，有机质含量高，在有机合成厂、吉化化肥厂、乙二醇厂等地有机质含量异常偏高，可能存在有机污染。
（4）Cu、Pb含量都在国家筛选值内，公园、文教区、住宅区的Cr、Zn含量均未超过吉林市背景值，乙二醇厂Cr含量高于吉林市背景值，这可能与其生产工艺与净化装置有关，吉化化肥厂、农药厂、染料厂、吉林盛金工贸、大宇化工五处Zn含量超过吉林市背景值，这与这几处生产作业及交通运输有关。为防治污染，首先，可以改进企业生产工艺，优化设备，实现清洁生产，节能减排。
参考文献
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