彬县煤矿区运煤干线两侧土壤重金属污染状况调查

王勇波　王黛莹　贺叶群　陈莹　尹宇刚

摘 要：以彬县煤矿区运煤干线两侧土壤为研究对象，通过实地采样、实验检测、数据分析等方法，分析了土壤重金属含量和污染程度。结果表明：（1）重金属元素Cr在土壤中的含量介于888.6～1119.4mg/kg，且主要集中在10～20cm土壤层中；重金属元素Pb在土壤中的含量介于318.2～601.4mg/kg，且主要集中在20～30cm土壤层中；重金属元素Cu、Cd在土壤中的含量分别介于53.93～93.73mg/kg、20.1～23.9mg/kg，且较为均匀分布在各个土壤层中；重金属元素Zn在土壤中的含量介于897.9～1212.7mg/kg，且主要集中在0～10cm土壤层中。（2）在彬县煤矿区运煤干线两侧土壤中，重金属元素Pb、Cu不存在污染问题；重金属元素Zn存在中度污染问题；重金属元素Cd、Cr存在重度污染问题。

关键词：煤矿区；运煤干线；土壤；重金属污染

前言

我国是煤炭生产和消费大国，煤炭在能源消费结构的比例占到70%以上[1]。公路运输作为我国煤炭资源由矿区输送到消费区的主要方式，虽然在资源调配和能源供给方面发挥着巨大作用的同时，但也对公路沿线两侧土壤环境造成了严重的污染。在道路、地形、天气等多种因素的影响下，煤炭公路运输过程中往往会造成大量煤炭粉尘及汽车尾气颗粒物飘散并进入公路沿线两侧土壤中，从而造成土壤环境多种类型的污染，尤以重金属污染最为严重、危害程度最高[2-3]。鉴于此，本文以彬县煤矿区运输道路的两侧土壤为研究对象，通过实地采样、实验检测、数据分析等方法，研究其重金属污染状况，以期为煤矿区运输道路沿线两侧土壤重金属污染治理提供科学依据。

1 采样与实验

1.1 样品的采集与处理

本次实验过程中所有土壤样品均取自咸阳市彬县煤矿区运煤主道路两侧，本次采样一共有三个采样断面（方向与运煤干线垂直），利用GPS进行打点，各个采样断面之间间隔约1km。采集每个断面上距离公路1m、3m及5m处的0-10cm、10-20cm、20-30cm的土样，每个断面的取样点为9个，一共取样27个，对于不同点的样品采用保鲜袋单独封装，带回实验室进行后续处理。样品采回后，剔除较大石块和杂质，烘干处理，样品烘干后对样品进行研磨、采用0.15毫米的篩子过筛处理。

1.2 实验方法

将过筛后的27个取样点的土壤样本每个取2g作为实验样本，同时给每个点的样品设立两个平行样，则每个点的样品及其两个平行样品为一组，记录、编号，用电板消解法对土壤进行消解。消解后用真空泵分离土样与消解液，再用火焰原子吸收分光光度计测定消解液中重金属因子Cu、Zn、Pb、Cd、Cr含量，从而得到各土壤样品中的重金属含量情况。

2 结果与分析

2.1 实验结果

分别测得27个样品的重金属元素Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的含量后，按照距公路的位置和土壤深度归并数据并求取平均值，结果见表1。

2.2 分析与讨论

（1）由表1可知，重金属元素Cr在土壤中的含量介于888.6～11

19.4mg/kg，且主要集中在10～20cm土壤层中；重金属元素Pb在土壤中的含量介于318.2～601.4mg/kg，且主要集中在20～30cm土壤层中；重金属元素Cu在土壤中的含量介于53.93～93.73mg/kg，且较为均匀分布在各个土壤层中；重金属元素Zn在土壤中的含量介于897.9～1212.7mg/kg，且主要集中在0～10cm土壤层中；重金属元素Cd在土壤中的含量介于20.1～23.9mg/kg，且较为均匀分布在各个土壤层中。

3 结束语

（1）通过实地采样和试验检测，发现彬县煤矿区运煤干线两侧土壤存在多种重金属元素，且在土壤垂向结构上分布特征不同。重金属元素Cr在土壤中的含量介于888.6～1119.4mg/kg，且主要集中在10～20cm土壤层中；重金属元素Pb在土壤中的含量介于318.2～601.4mg/kg，且主要集中在20～30cm土壤层中；重金属元素Cu、Cd在土壤中的含量分别介于53.93～93.73mg/kg、20.1～23.9mg/kg，且较为均匀分布在各个土壤层中；重金属元素Zn在土壤中的含量介于897.9～1212.7mg/kg，且主要集中在0～10cm土壤层中。

（2）基于单项指数法，评价了彬县煤矿区运煤干线两侧土壤重金属Cd、Cr、Pb、Zn、Cu的污染程度。结果表明：重金属元素Pb、Cu不存在污染问题；重金属元素Zn存在中度污染问题；重金属元素Cd、Cr存在重度污染问题。

参考文献

[1]陈峰，胡振琪，柏玉，等.矸石山周围土壤重金属污染的生态风险评价[J].农业环境科学报，2006，25（增刊）：575-578.

[2]徐友宁，陈社斌，陈华清，等.大柳塔煤矿开发土壤重金属污染影响研究[J].中国矿业，2007，16（7）：47-50，54.

[3]Yenilmmez F， KuterN， Emil M K， et al.Evaluation of pllution levels at an abandoned coal mine site in turkey with aid of GIS[J].International Journal of Coal Geology，2011，86（1）：12-19.

[4]郭笑笑，刘从强，朱兆洲，等.土壤重金属污染评价方法[J].生态学杂志，2011，30（5）：889-896.

作者简介：王勇波（1993，03-），男，陕西周至人，西安科技大学地质与环境学院，环境工程专业在读本科生。