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图1 研究区位置
Fig.1 Location of the study area
图2 钻孔位置
Fig.2 Drilling position
2 讨论
2.1 研究区土壤分层特点
ZK369~ZK373钻孔显示霞湾港地区由地表向下至基岩可以分为人工杂填土、粉质黏土、粉细砂、砂砾石层。粉质黏土层为隔水层,粉细砂、砂砾石层为含水层。各层特点如下。
①人工杂填土:暗灰褐色,湿-潮湿,松散状,含碎砖块、煤渣、塑料垃圾等,厚(0.3 ~0.9)m。
②粉质黏土:黄褐色,土质均匀细腻;上部为杂填土淋滤沉积层,含少量铁锰质结核;底部含粉细沙,含量随深度增大而增加;该层为隔水层;厚度(7.5 ~13.0)m。
③粉细沙:粉细沙为黄褐色,含20% ~40%的黏质土,粒径大小均匀,饱和,含第四系孔隙水,厚度(0.8 ~1.6)m。
④砂砾石层:砂砾石层为灰黑色,砾石含量20% ~40%,粒径 <4 mm,分选差,为砂岩、石英,饱和,含第四系孔隙水,两层总厚度(1.6~5.6)m。
基岩为白垩系戴家坪组泥灰岩夹泥质砂岩,紫红色,中风化,厚层。泥质含量较高,裂隙不发育,岩芯较完整,多呈短柱状,少量长柱状,局部有石英脉,全充填,透水性差。
2.2 重金属在土壤中的相态
霞湾港最主要为Cd、As、Pb污染,故研究分析了Cd、As、Pb元素在不同钻孔中的杂填土、粉黏土、粉细砂中的相态。Cd、As、Pb元素不同相态含量见表2。As元素在杂填土、粉黏土、粉细砂中均以残渣态为主,约占As总量的55%~65%;其次以腐殖酸态、铁锰结核态存在。水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态等活动态所占的比例较低,为As总量的4% ~9%。杂填土中的As水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态等活动态的As元素略高于粉黏土和粉细砂。
Cd元素在杂填土、粉黏土、粉细砂中以碳酸盐结合态为主,占Cd总量的40% ~70%;其次以腐殖酸态、铁锰结核态、残渣态存在。水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态等活动态的Cd元素含量为杂填土(45%~70%)>粉黏土(40%)>粉细砂(37% ~40%)。
Pb元素在杂填土、粉黏土、粉细砂中以残渣态、铁锰结合态为主,二者占Pb总量的66% ~85%;其次以碳酸盐结合态、腐殖酸态存在。水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态等活动态的Pb元素含量为杂填土(11% ~17%)>细砂(10%)>粉黏土(2%)。
上述分析显示,杂填土中的As、Cd、Pb元素的活动态含量百分比大于粉黏土、粉细砂,表明与粉黏土、粉细砂相比,杂填土中的重金属危害性更大,受到了更多的外源性重金属污染。
2.2 重金属在土壤中的分布
各钻孔不同层位的重金属含量见表1。As、Cr、Cu、Ni、Pb、Cd的含量总体上体现为由地表的杂填土层向下逐渐减少的特点,杂填土的重金属含量最高,其次为粉质黏土、粉细砂和砂砾石层(表3)。
杂填土中的重金属含量远高于粉质黏土。杂填土中的 Cd 平均含量为 8.22 mg/kg,As为 41.69 mg/kg,Cr为42.55 mg/kg,Cu 为39.24 mg/kg,Ni为26.10 mg/kg,Pb 为 94.78 mg/kg,分别是粉质黏土的5.2 倍、2.2 倍、1.3 倍、1.7 倍、1.2 倍、3.0 倍。
表1 不同层位的重金属含量/(mg·kg-1)
Table 1 Content of heavy met al in different layers/(mg·kg-1)
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