桂林市公路旁侧土壤及农作物甲基汞污染的研究

2020-10-30 03:30刘学姚岚
科学导报·学术 2020年46期
关键词:农作物公路土壤

刘学 姚岚

摘  要:甲基汞具有强毒性,会通过生物积累和生物放大作用富集于生物体内。通过对桂林市区及郊区四条公路的研究发现,桂林公路环境汞的主要来源为汽车尾气,燃油通过燃烧汞以气态汞和颗粒态汞两种形式排放到大气环境中;气态汞直接被植物叶片吸收,颗粒态汞以干湿沉降作用进入土壤;可吸收态汞直接被植物根系吸收,并迁移至植物植株各个部分;植物死亡后分解,有机态汞又进入土壤。

关键词:公路;农作物;土壤;甲基汞

汞是一种全球性污染物,是最具危害性的元素之一。其中甲基汞具有强神经毒性,中毒后会出现乏力、多梦、记忆力减退和运动失调等[1]症状,危害极大。目前,桂林城市建设快速发展,但城中村还存在,公路从菜地穿过,路边菜地农作物汞含量,尤其是甲基汞含量,与居民及游客食用安全密切相关。结合现状,笔者选择了南洲大桥、净瓶山大桥、迎宾路口收费站和灵川大道四条剖面(图1)进行土壤、农作物甲基汞含量研究,以更好提出有效的汞污染防治建议。

所选剖面总长度600m,设置10~12个采样点;方向垂直公路,且周边除汽车尾气污染外,无其他汞污染源的干扰;剖面车流量均有不同,便于考察其对公路汞污染的影响。

土壤分为旱田(薹菜地)和水田(水稻田),样品的采集采用梅花形布点法,采集表层0~20cm的土壤,四分选取后真空冷冻干燥过筛。植物选择生长周期较长的薹菜和水稻,样品清洗晾干,切分为根、茎、叶三部分,封袋冰冻处理,入真空冷冻干燥机干燥、粉碎,过筛装袋。所有样品均用平行样法进行监控。所有样品送至贵阳地化所进行检测。

通过检测数据发现,旱田土壤、植物甲基汞含量均呈对称性单峰型分布(如图2),甲基汞含量随到公路距离的增大而减小,呈明显的负相关,与大气汞、土壤汞含量分布特点一致。土壤甲基汞平均含量顺序为:南洲<净瓶山<灵川,蔬菜甲基汞平均含量顺序为:南洲<净瓶山<迎宾<灵川,与总汞含量变化规律一致,与各公路车流量呈明显正相关。

通过对植物各部分甲基汞含量做相关性分析发现,菜叶—茎、叶—根甲基汞含量相关系数均呈现良好的正相关,可见大气是公路旁蔬菜甲基汞的主要来源;水稻米—叶—根三者呈现良好的正相关,说明在水稻灌浆期,叶、茎将营养物质输送给稻米的同时,也输入大量甲基汞,使稻米甲基汞含量与二者相关性良好,三者受制于同一污染源。

由此结合公路大气汞来源推断,桂林公路环境汞的主要来源为汽车尾气。

机动车燃油来自原油的提炼,当原油含汞量高时,提炼的燃油中同样含有大量的汞存在。汽车行进过程中燃油燃烧释放出尾气,其中含有气态汞和颗粒态汞,并排放到大气环境中。大气汞中的气态汞可直接被公路旁侧植物叶片和地面土壤吸收,引起植物地上部位(尤其是叶片)汞的富集;颗粒态汞随风飘散,以干湿沉降的方式进入在公路旁侧的土壤中。土壤中的可吸收态汞会直接被植物根系吸收,引起植物根汞浓度的增高,并迁移至植物植株各个部分。植物枯萎死亡和分解后,其植株所含有机态汞随其分解产物进入土壤,成为土壤的一部分。(图3)

要降低公路环境汞污染情况,首先要减少人为大气汞排放,控制机动车尾气的排放量,發展机动车科学技术水平。在城市建设过程中,相关人员应建立防汞富集的规划模式。另外,对公路系统汞污染的防治还需要法律法规来完善和落实。

参考文献

[1]  付晓萍. 重金属污染物对人体健康的影响[J]. 辽宁城乡环境科技,2004(6):8-9.

作者简介:刘学,女,1988年11月出生,河北省唐山市,汉,讲师,研究生,研究方向:环境地球化学;姚岚,女,1988年9月,湖北天门,汉,助教,研究生,研究方向:地球化学。

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