陕西省某铅锌冶炼厂周边土壤中重金属污染评价及特征分析

周弛 念娟妮 王晓岩 张沛 张会强 刘敏

摘要：本文以陕西省南部某铅锌冶炼厂为研究对象，分析了厂区周围32个点位土壤样品中8种重金属元素（Cd、Zn、Pb、Cu、Hg、As、Cr、Ni）含量。依据有关标准，按照内梅罗污染指数法对土壤污染程度进行了评价。结果表明：冶炼厂周边土壤污染程度已非常严重，重污染有24个点位，占75.0%，中度和轻度污染各有4个点位，分别占12.5%。通过与历史数据比较及剖面数据分析，发现除Cr和Ni外，厂区周边土壤中其他6种重金属污染随着时间的推移将越来越严重，而且在厂区下风向有进一步向深层土壤扩散的趋势。相关性分析显示，Cd-Zn-Pb-Cu-Hg-As之间显著正相关，而Cr和Ni之间显著相关，说明Cd-Zn-Pb-Cu-Hg-As具有复合污染的特征和相同来源，最后，用主成分分析对污染特征及来源做了进一步的佐证。结论为厂区周围Cd、Zn、Pb、Cu、Hg、As污染是由冶炼企业引起，而Cr和Ni可能还未受到冶炼厂污染。

关键词：土壤;重金属;内梅罗污染指数;相关性;主成分分析

中图分类号：X825 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-0-03

Abstract： The concentrations of heavy metal（Cd、Zn、Pb、Cu、Hg、As、Cr、Ni） in 32 soils sampling sites around lead-zinc smelting plant of southern Shaanxi province were determinaed. The pollution degrees were assessed by using Nemerow pollution index method.The results showed that the pollution degree of the soils were very seriously， which there are 24 sampling sites in heavy pollution ，4 sampling sites in medium and light pollution ，respectively.Compared with Historical data and soli profile data，The pollution of Cd、Zn、Pb、Cu、Hg and As will more and more seriously with time in the soils，and the pollution will spread to deep layer soil in downwind of the plant.Correlation analysis displayed that Cd，Zn，Pb，Cu，Hg and As attained a significantly positive correlation level，while a significantly positive correlation in Cr and Ni. Principal component analysis further confirmed that Cd，Zn，Pb，Cu，Hg and As combined pollution character and the same pollution source from the plant，but the pollution of Cr and Ni may not be from the plant.

Key words： Soil;Heavy metals;Nemerow pollution index;Correlation;Principal component analysis

土壤是人類赖以生存的物质基础，是经济社会发展不可或缺的环境要素[1]。当前，我国土壤环境质量状况总体不容乐观，特别是近年来随着采矿和冶炼业的迅速发展，造成企业周边地区土壤中重金属污染事件时有发生，严重影响社会稳定和企业周边人群的身体健康[2-6]。

本文以陕西省南部某铅锌冶炼厂周边土壤为研究对象，分析了镉、锌、铅、铜、汞、砷、铬、镍8种金属元素，通过内梅罗指数法对其污染程度进行了评价，再通过与历史数据比较、相关性分析、主成分分析等方法，揭示其污染来源、污染趋势及污染特征，从而为其修复治理提供基础性资料。

1 材料与方法

1.1 样品采集、制备和分析

以该企业主生产区为中心，分别在东（E）、南（S）、西（W）、北（N）、东南（ES）、东北（EN）、西南（WS）、西北（WN）8个方向沿主厂区边界向外50m、100m、300m、500m、1000m、2000m同心圆布点，根据现场地形实际情况，共布设32个点位;由于该企业所在地常年主导风向为东南风，考虑到采样的可行性，将上风向E2000m点位设为背景点位，并将下风向N300m及WN300m点位设为剖面，分别在0～20cm，20～40cm，60～80cm分层采集样品;其他均采集0～20cm表层土壤样品。样品制备和分析严格按照《土壤环境监测技术规范》（HJ/T 166-2004）执行[7]。

1.2 污染程度评价方法

根据企业环评批复，该地区执行《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）二级标准[8]。土壤污染程度采用内梅罗污染指数评价，具体为首先根据测得污染物浓度及标准限值计算单项污染指数，然后根据单项污染指数计算内梅罗污染指数，公式如下：

1.3 数据处理

数据采用excel计算;相关性、主成分分析采用SPSS13.0计算。

2 结果与讨论

2.1 数据统计分析及比较

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[7]HJ/T 166-2004，土壤环境监测技术规范[S].

[8]GB 15618-1995，土壤环境质量标准[S].

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收稿日期：2019-07-10

基金项目：环保公益性行业科研专项（201109053）

作者简介：周弛（1981-），男，汉族，硕士，工程师，研究方向为环境监测。