淮河及其支流沿岸土壤重金属铅镉含量及评价1.docx

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淮河及其支流沿岸土壤重金属铅镉含量及评价1

江西农业学报2010,22（6）:

104~107

ActaAgriculturaeJiangxi

淮河及其支流沿岸土壤重金属铅镉含量及评价

苗玉红,王宜伦,汪强,李慧,谭金芳*

收稿日期:

2010-03-20

基金项目:

国家粮食丰产科技工程项目（30200166）;国家科技支撑计划项目（2008BADA4B07）。

作者简介:

苗玉红（1970$）,女,河南舞钢人,讲师,硕士,从事植物营养与施肥研究。

*通讯作者:

谭金芳。

（河南农业大学资源与环境学院,河南郑州450002）

摘要:

采用GPS定位和土钻取样相结合的方法,研究了河南境内淮河干流及其四条支流（贾鲁河、惠济河、双洎河、清巽

河）沿岸2km范围内土壤重金属铅、镉含量及其空间分布规律。

结果表明:

淮河干流及其四条支流铅含量均未超过国家三级

含量标准,大体处于二级含量标准与三级含量标准之间,淮河干流与四条支流之间铅含量无明显差别。

而镉的污染程度比较

严重,其中惠济河、贾鲁河支流污染最重,在0~20cm、20~40cm、40~80cm土层中土壤镉含量超三级含量标准率均在50%

以上,双洎河支流、清巽河支流和淮河干流污染相对较轻。

关键词:

土壤重金属;铅;镉;污染状况;淮河

中图分类号:

X825文献标识码:

A文章编号:

1001-8581（2010）06-0104-04

ContentandEvaluationofSoilHeavyMetalsLeadand

CadmiumalongHuaiheRiverandItsBranches

MIAOYu-hong,WANGYi-lun,WANGQiang,LIHu,iTANJin-fang*

（CollegeofResourceandEnvironment,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,China）

Abstract:

BymeansofGPSandsoilcoresampling,thispaperstudiedthecontentanddistributionofsoilheavymetalsleadand

cadmiumin2kmscopealongtheHuaiheRiveranditsfourbranches（JialuRiver,HuijiRiver,ShuangjiRiverandQingxunRiver）in

Henanprovince.TheresultsindicatedthattheleadcontentinsoilsamplesalongtheHuaiheRiveranditsfourbranchesdidnotsur2

passthenationalthirdlevelstandard,beingroughlybetweenthenationalsecondlevelstandardandthirdlevelstandard.Soilleadcon2

tentwasnotdifferentbetweentheHuaiheRiveranditsbranches.However,thepollutiondegreeofcadmiumwasquiteserious,the

pollutionofcadmiumalongtheHuijiRiverbranchandJialuRiverbranchwasheavier.Therateofsoilsamplesinwhichthecadmium

contentin0~20,20~40and40~80cmsoillayerssurpassedthenationalthirdlevelstandardwasabove50%.Thepollutionofcad2

miumalongtheShuangjiRiverbranch,QingxunRiverbranchandHuaiheRiverwasrelativelylighter.

Keywords:

Soilheavymeta;lLead;Cadmium;Pollution;Huaihe

淮河发源于河南桐柏山,穿越河南、安徽、江苏、山东

四省,流域面积27万km2。

近年来,随着沿淮两岸城市

的工业和农业的快速发展,土壤遭受污染的问题日益突

出,影响到农产品的质量安全和人体健康,其中重金属对

环境的污染和破坏作用尤为严重。

镉是一种剧毒的重金属元素[1,2],有关对其环境行

为和污染控制等方面的研究一直备受关注[4~12]。

已有

研究表明,镉易通过食物链进入人体,抑制生长,造成骨

质疏松、变形,引发高血压等一系列疾病,/骨痛病0[2]就

是慢性镉中毒最典型的例子。

铅是有毒金属[3],可导致

人体卟啉紊乱;还直接作用于人体成熟细胞,使红细胞内

钾离子渗出引起溶血。

铅能使大脑皮质的兴奋和抑制的

正常功能紊乱,引起一系列神经系统等疾病,甚至智力下

降,特别是孩子铅中毒还会严重影响智商。

目前,有关淮河及其支流沿岸土壤重金属铅、镉含

量及评价的研究报道甚少,为此,本研究采用GPS定位

和土钻取样相结合的方法,对河南境内淮河干流及其四

条支流（贾鲁河、惠济河、双洎河、清巽河）沿岸土壤重金

属铅、镉的污染状况进行了调查与分析,旨在对该区域内

控制铅、镉污染提供参考依据。

1材料与方法

1.1土壤样品采集采样时以河堤为界,按垂直河水主

流方向随机设置采样点,分别在距河堤近距离（0km）、

0.5、1、2km处沿河两岸对称采样,每个土壤采样点经纬

度均采用GPS定位。

在每个样点的覆盖面积上,多点

（10点）采集土壤混合样,土壤样品取后及时风干。

土壤

调查点共计240个,其中淮河干流32个,贾鲁河支流72

个,惠济河支流64个,双洎河支流40个,清巽河支流32

个,取样层次均为:

0~20cm、20~40cm、40~80cm。

1.2取样时间从2008年5~7月,均选择在作物收获

前后进行。

1.3测定项目及方法土壤样品风干后,用玛瑙研钵研

磨,过100目的尼龙网筛。

土壤重金属铅、镉采用四酸熔

样,即王水再加高氯酸、氢氟酸熔融,冷却后用盐酸溶解

定容,原子吸收光度法测定。

1.4土壤重金属污染分级评价标准根据国家有关标

准,将农田土壤的重金属污染划分为4级标准（见表1）。

表1土壤重金属污染分级标准mg/kg

级别pH范围铅镉

一级,优不限[35[0.3

二级,良<6.5[50[0.3

6.5~7.5[50[0.3

>7.5[50[0.4

三级,合格<6.5[250[0.3

6.5~7.5[300[0.3

>7.5[350[0.6

四级,不合格<6.5>250>0.3

6.5~7.5>300>0.3

>7.5>350>0.6

注:

淮河沿岸土壤pH值均小于6.5,贾鲁河、惠济河、双洎河、清巽

河支流沿岸土壤pH值均在6.5~7.5之间。

下同。

2结果与分析

2.1淮河干流及其支流沿岸土壤中铅含量及其评价

表2表明,随着土层深度的增加,淮河干流及其贾鲁河、

惠济河、双洎河、清巽河支流沿岸土壤铅含量基本呈下降

趋势,即0~20cm土层的铅含量最高,20~40cm次之,

40~80cm最低。

对于不同土层来说,淮河干流及其支

流沿岸土壤铅含量也表现出一定的差异性。

在0~20cm土层（表2）,淮河干流沿岸土壤铅含量

变化范围是44.052~176.709mg/kg,平均达60.982mg/

kg;信阳罗山马店的距河岸近距离处的土壤铅含量最高,

达到国家三级标准,信阳息县城关李塘乡的距河岸0.5

km处的土壤最低,符合国家二级标准。

贾鲁河支流铅含

量变化范围为16.525~87.450mg/kg,平均为52.870

mg/kg,最大值分别位于尉氏马庙的距河岸0.5km和2

km处的土壤,达到国家三级标准,最小值在中牟小孙庄

距河岸1km处的土壤,符合国家一级标准。

惠济河支流

铅含量为7.397~104.858mg/kg,变化幅度较大,平均为

55.690mg/kg,开封杞县的距河岸1km处的土壤铅含量

最高,在国家三级标准范围之内,最小值在柘城张桥的距

河岸0.5km处的土壤,符合国家一级标准。

双洎河支流

铅含量为45.014~83.916mg/kg,平均为55.771mg/kg,

最大值在长葛南席镇的距河岸近距离处的土壤,在国家

三级标准范围之内,最小值位于焉陵彭店的距河岸2km

处的土壤,达到国家二级标准。

清巽河支流铅含量变化

范围相对较小,为42.850~70.622mg/kg,平均为55.038

mg/kg,临颖石桥的距河岸0.5km处土壤铅含量最高,达

到国家三级标准,最小值在许昌长葛增福庙的距河岸1

km处的土壤,在国家二级标准之内。

在0~20cm土层

中,铅含量平均值由高到低依次为淮河干流最高,双洎

河、惠济河及清巽河次之,贾鲁河相对较低。

表2淮河干流及其支流沿岸土壤铅含量与污染状况

河流

土层

（cm）

样本数

个）

最小值

（mg/kg）

最大值

（mg/kg）

平均值

（mg/kg）

标准差

（mg/kg）

一级标准

（%）

二级标准

（%）

三级标准

（%）

超三级标准

（%）

淮河干流0~203244.050176.71060.98227.225047.5052.500

20~403221.95066.19747.9398.88113.1658.6328.210

40~803239.61057.35446.4324.369081.4319.570

贾鲁河0~207216.53087.45052.87015.97910.0015.4574.550

20~40727.74977.30444.01214.02513.1634.0152.830

40~807220.57070.17238.78612.45639.1416.4244.440

惠济河0~20647.397104.86055.69020.67520.004.2475.760

20~40647.39392.60743.87719.07535.8525.2638.890

40~80643.04885.40039.14919.81437.0437.1525.810

双洎河0~204045.01083.91655.7717.292028.0072.000

20~404036.53061.80050.3875.596048.1551.850

40~804036.52061.76348.3835.899081.4818.520

清巽河0~203242.85070.62255.0388.231039.1360.870

20~403239.26070.67250.5247.817068.1831.820

40~803228.59070.63646.7947.2255.0084.8911.110

20~40cm土层中（表2）,淮河干流沿岸土壤铅含量

变化范围为21.946~66.197mg/kg,平均为47.939mg/

kg,最大值位于信阳北雷镇的距河岸0.5km处的土壤,

达到国家三级标准,最小值在淮滨城关镇的距河岸1km

处的土壤,在国家一级标准范围内。

贾鲁河支流沿岸土

壤铅含量变幅相对较大,为7.749~77.304mg/kg,平均

44.012mg/kg,尉氏马庙的距河岸0.5km处的土壤铅含

量最高,在国家三级标准范围内,中牟小孙庄的距河岸1

km处土壤铅含量最低,不超过国家一级标准,两者相差

近10倍。

惠济河支流沿岸土壤铅含量变幅最大,为

7.393~92.607mg/kg,平均为43.877mg/kg,开封县陈

留镇的距河岸近距离处的土壤最高,达到国家三级标准,

柘城张桥的距河岸0.5km处的土壤最低,不超过国家一

级标准,二者相差12倍。

双洎河支流沿岸土壤铅含量变

化范围为36.528~61.800mg/kg,平均为50.387mg/kg,

最大值在焉陵彭店的距河岸2km处的土壤,在国家三级

标准之内,最小值在新郑人和寨的距河岸0.5km处的土

壤,符合国家二级标准。

清巽河支流沿岸土壤铅含量变

6期苗玉红等:

淮河及其支流沿岸土壤重金属铅镉含量及评价105

化范围为39.261~70.672mg/kg,平均为50.524mg/kg,

最大值位于临颖石桥的距河岸2km处的土壤,在国家三

级标准范围内,许昌蒋官池的距河岸1km处的土壤最

低,在国家二级标准范围之内。

由上可知:

20~40cm土

层中,土壤铅平均含量清巽河、双洎河较高,淮河干流次

之,贾鲁河和惠济河相对较低。

表2还表明,40~80cm土层中,淮河干流沿岸土壤

铅含量变幅相对较小,为39.610~57.354mg/kg,平均为

46.432mg/kg,最大值位于淮滨城关镇的距河岸近距离

处的土壤,达到国家三级标准,淮滨城关镇的距河岸0.5

km处的土壤铅含量最低,在国家二级标准范围之内。

贾

鲁河支流土壤铅含量变化范围为20.567~70.172mg/

kg,平均为38.786mg/kg,尉氏马庙的距河岸近距离处的

土壤铅含量最高,达到国家三级标准,最小值位于中牟韩

寺镇的距河岸2km处的土壤,符合国家一级标准。

惠济

河支流土壤铅含量变幅较大,为3.048~85.400mg/kg,

平均39.149mg/kg,开封睢县的距河岸近距离处的土壤

最高,为国家三级标准,最小值位于柘城张桥的距河岸

0.5km处的土壤,不超过国家一级标准,二者相差28

倍。

双洎河支流土壤铅含量变化范围为36.521~61.763

mg/kg,平均48.383mg/kg,最高值在焉陵彭店的距河岸

1km处的土壤,达到国家三级标准,最低值在新郑人和

寨的距河岸0.5km处的土壤,符合国家二级标准。

清巽

河支流土壤铅含量变化范围为28.589~70.636mg/kg,

平均46.794mg/kg,临颖石桥的距河岸2km处的土壤铅

含量最高,达到国家三级标准,许昌将官池的距河岸1

km处的土壤铅含量最低,在国家一级标准范围之内。

在

40~80cm土层中,就土壤铅含量的平均值而言,由高到

低依次为双洎河>清巽河>淮河干流>惠济河>贾

鲁河。

从表2还可以看出,淮河干流及其支流沿岸土壤铅

含量均未超过国家三级标准。

在0~20cm、20~40cm、

40~80cm土层中,其三级标准率依次为:

淮河干流为

52.50%、28.21%、19.57%;贾鲁河支流74.55%、

52.83%、44.44%;惠济河支流75.76%、38.89%、

25.81%;双洎河支流72.00%、51.85%、18.52%;清巽河

支流60.87%、31.82%、11.11%。

通过对土壤铅含量三

级标准率进行比较,0~20cm土层,双洎河支流最高,其

次为惠济河支流,再次清巽河支流,然后是淮河干流,贾

鲁河支流最低。

20~40cm土层,惠济河支流最高,清巽

河和双洎河次之,淮河干流、贾鲁河相对较低。

40~80

cm土层,由高到低依次为惠济河>双洎河>贾鲁河>清

巽河>淮河干流。

淮河干流及其支流之间均表现为三级

标准率随土层深度增加而减少。

2.2淮河干流及其支流沿岸土壤中镉含量及其评价

贾鲁河、惠济河、双洎河支流沿岸土壤镉含量均呈随土层

深度增加而减少的趋势（表3）,即0~20cm土层最高,

20~40cm土层次之,40~80cm土层最低。

但淮河干流

及其清巽河支流沿岸土壤镉含量与其它支流略有不同,0

~20cm土层最高,40~80cm次之,20~40cm则最低。

0~20cm土层,淮河干流沿岸土壤镉含量变化范围

为痕量~0.450mg/kg,平均为0.026mg/kg,最大值在信

阳罗山马店的距河岸2km处的土壤,超过国家三级标

准。

贾鲁河沿岸土壤镉含量变化范围为0.325~3.050

mg/kg,平均为1.554mg/kg,尉氏马庙的距河岸2km处

的土壤镉含量最高,超过国家三级标准,并且是三级标准

（0.6mg/kg）的5.083倍,污染比较严重,中牟韩寺镇的

距河岸0.5km处的土壤和郑州娇桥后牛岗的距河岸2

km处的土壤镉含量最低,在国家二级标准范围之内。

惠

济河沿岸土壤镉含量变幅为0.450~5.596mg/kg,平均

2.688mg/kg,最大值在睢县平岗镇的距河岸近距离处的

土壤,是国家三级标准（0.6mg/kg）的9.327倍,污染极

其严重;最小值分别位于开封睢县的距河岸1km处和2

km处的土壤,符合国家三级标准。

双洎河沿岸土壤镉含

量变化范围为痕量~1.150mg/kg,平均0.204mg/kg,新

郑人和寨的距河岸1km处的土壤镉含量最高,超过国家

三级标准。

清巽河沿岸土壤镉含量变幅为痕量~1.250

mg/kg,平均0.130mg/kg,临颍王岗镇的距河岸1km处

的土壤镉含量最高,超过国家三级标准。

就镉含量的平

均值而言,0~20cm土层中,惠济河最高,贾鲁河次之,

双洎河和清巽河较低,淮河干流最低。

20~40cm土层,淮河干流沿岸土壤镉含量变幅相

对较小,为痕量~0.050mg/kg,平均为0.006mg/kg,最

大值在信阳罗山马店的距河岸2km处的土壤,符合国家

一级标准。

贾鲁河沿岸土壤镉含量变化范围为0.175~

2.799mg/kg,平均1.096mg/kg,尉氏马庙的距河岸2km

处的土壤镉含量最高,超过国家三级标准,并且是三级标

准（0.6mg/kg）的4.655倍,污染比较严重;中牟韩寺镇

的距河岸0.5km处和1km处的土壤镉含量最低,不超

过国家一级标准。

惠济河沿岸土壤镉含量变幅为0.450

~4.148mg/kg,平均2.152mg/kg,最大值位于睢县平岗

镇的距河岸近距离处的土壤,超过国家三级标准,且为三

级标准（0.6mg/kg）的6.913倍,污染非常严重,最小值

分别位于开封县陈留镇的距河岸0.5km处和开封睢县

的距河岸1km处的土壤,但也达到国家三级标准。

双洎

河沿岸土壤镉含量变化范围为痕量~0.800mg/kg,平均

为0.092mg/kg,新郑人和寨的距河岸0.5km处的土壤

镉含量最高,达到国家三级标准。

清巽河沿岸土壤镉含

量变幅为痕量~0.450mg/kg,平均为0.023mg/kg,最大

值在许昌将官池的距河岸1km处的土壤,不超过国家三

级标准。

综上所述,在20~40cm土层中,镉含量平均值

由高到低依次为惠济河>贾鲁河>双洎河>清巽河>淮

河干流。

106江西农业学报22卷

表3淮河干流及其支流沿岸土壤镉含量与污染状况

河流

土层

（cm）

样本数

（个）

最小值

（mg/kg）

最大值

（mg/kg）

平均值

（mg/kg）

标准差

（mg/kg）

一级标准

（%）

二级标准

（%）

三级标准

（%）

超三级标准

（%）

淮河0~2032痕量0.4500.0260.09890.90009.10

干流20~4032痕量0.0500.0060.057100000

40~8032痕量0.2500.0180.017100000

贾鲁河0~20720.3753.0501.5540.75907.892.6489.47

20~40720.1752.7991.0960.6745.137.6912.8274.36

40~80720.0452.7990.8820.6278.3318.7516.6756.25

惠济河0~20640.455.5962.6881.090002.1597.85

20~40640.454.1482.1520.946003.9296.08

40~80640.053.8981.7850.8776.2508.3385.42

双洎河0~2040痕量1.1500.2040.33368.75015.6315.62

20~4040痕量0.8000.0920.21485.7105.728.57

40~8040痕量0.6490.0440.13993.5503.233.23

清巽河0~2032痕量1.2500.1300.33487.5004.208.30

20~4