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工业污染场地重金属的垂向分布及影响因素 ——以株洲霞湾港为例

北极星环境修复网  来源:土行者  作者:项广鑫 张建新 吕焕哲  2020/11/9 10:34:47  我要投稿  
所属频道: 环境修复  关键词:污染场地 重金属 重金属污染 

表2 Cd、As、Pb元素不同相态含量/(mg·kg)-1

Table 2 Contents of the different phases of Cd,As,Pb/(mg·kg-1)

4.jpg

表3 不同层位重金属平均含量/(mg·kg-1)

Table 3 Average content of heavy met al in different layers/(mg·kg-1)

5.jpg

粉质黏土的含量略高于粉细砂和砂砾石层。粉质黏土中的 Cd平均含量为 1.58 mg/kg,As为19.28 mg/kg,Cr为 32.85 mg/kg,Cu 为 23.59 mg/kg,Ni为 22.62 mg/kg,Pb 为 31.61 mg/kg,分别是粉细砂的 2.2 倍、1.3 倍、1.1 倍、1.2 倍、1.1 倍、1.2倍;是砂砾石的2.1 倍、1.7 倍、1 倍、0.9 倍、1.1 倍、1.5 倍。

粉细砂和砂砾石层中的重金属含量相近,Cd含量约为0.74 mg/kg,As 约为 13.03 mg/kg,Cr约为 31.35 mg/kg,Cu 约为 22.79 mg/kg,Ni 约为 20.88 mg/kg,Pb 为23.66 mg/kg。

泥质砂岩为基岩,其重金属含量反映出的为背景含量。由于其上为砂砾石层(含水层),且砂砾石层的成分主要为砂岩、石英,故其对砂砾石层的重金属含量影响较小。

同一钻孔中的不同层位重金属含量也体现出上述特点。尤其是 ZK369、ZK370、ZK372、ZK373,均表现杂填土层的重金属含量远高于其下的层位,且杂填土层和其下的粉质黏土层重金属含量不存在过渡,为突然降低。同时,粉质黏土层的重金属含量与粉细砂层、砂砾石层的重金属含量相差不大。这些现象表明外来污染源的重金属只污染了杂填土层,并未向下迁移。

2.3 影响因素分析

2.3.1 杂填土对重金属的吸附作用

分析表明,重金属主要集中于杂填土层,故对杂填土做了XRF物相定量分析。结果显示杂填土组分以石英为主(含量54.5% ~85.7%),其次为白云母(含量 13.1% ~ 29.5%)、高岭石(约 5%)、绿泥石(约10%)(表4)。

表4 杂填土XRF物相定量分析结果/wt%

Table 4 XRF analysis of miscellaneous fill soil/wt%

6.jpg

*“—”表示此次XRF分析未检测出该物相;测试由长沙矿冶研究院完成。

高岭石等黏土矿物为层状结构的硅酸盐矿物,有较大的比表面积和吸附性能,能将土壤中的可溶性重金属元素牢牢地吸附于其表面或进入层间结构。同时,高岭石等自身溶解作用所产生的阴离子可与重金属元素产生共沉淀作用,降低重金属的可移动性。由于杂填土中高岭石等黏土矿物的存在,使得外源污染重金属元素被吸附、固化在杂填土层,阻碍了重金属元素的向下迁移。

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