【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，屬于土壤環境檢測的。
技術介紹
1、隨著工業化和城市化的快速發展，土壤重金屬污染問題日益嚴重，對生態環境和人類健康構成了嚴重威脅，廢棄工廠作為工業生產活動的重要載體，其土壤往往承載著大量的重金屬污染物，對周邊環境及居民健康構成潛在威脅。因此，對廢棄工廠土壤重金屬污染進行風險評價和源解析，對于制定針對性的治理措施和保護環境具有重要意義。然而，許多學者對土壤重金屬風險評價及源解析方法大多以表層土壤重金屬含量作為研究基礎，由于重金屬的垂向遷移與土壤理化性質、金屬賦存形態性質、土壤微生物作用有關，隨著土壤深度，重金屬含量可能增加、污染加劇，因此僅表層土壤污染重金屬含量不能全面反映研究區域整體污染現狀和風險水平；傳統評價方法對于污染指標和風險指標多以當地省份土壤背景值作為參考，而非研究區域對照點的實測值作為參考，研究區域實際背景值受地理環境、氣候等影響，所以當地省份土壤背景值難以代表研究區域實際背景值。此外大部分研究以潛在生態風險指數作為風險評價依據，沒有進行人體健康風險評估研究工作。綜上所述，對廢棄工廠土壤重金屬污染現狀進行全面調查，評估其風險水平，并深入分析污染來源，具有重要的現實意義和理論價值。但目前評價方法未全面考慮土壤垂向污染現狀、實際環境背景值以及人體健康風險評價等方面，存在評估不全面、結果不準確等問題。因此，有必要研發一種更準確、更全面的土壤重金屬污染、風險評價及源解析方法。
技術實現思路
1、為了解決上述存在的
2、一種廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，包括如下步驟：
3、步驟1：土壤樣品采樣點的布置及土壤樣品采集與處理：在廢棄工廠布置若干個地塊內的采樣點，再布置若干個對照土壤地塊內的采樣點，每個地塊內的采樣點分別在0～0.5m、1.5～2m、3～4m、5～6m四個采樣深度進行采樣，采樣的土壤去除雜物后，進行烘干，將烘干的樣品進行研磨和過篩，作為土壤樣品；
4、步驟2：土壤樣品重金屬測定：測定土壤樣品中cu、pb、zn、as、ni、hg、cd元素重金屬的質量含量；
5、步驟3：土壤重金屬污染現狀評價：采用污染負荷指數和地累積指數法綜合評價不同深度的土壤多重金屬污染程度；
6、步驟4：土壤重金屬綜合潛在生態風險評價：土壤重金屬綜合潛在生態風險指數ri計算公式為：
7、
8、式中，ci為土壤重金屬i實測含量；bi為對照點金屬元素實測平均值，eri為單因子潛在生態風險指數；ri為土壤重金屬綜合潛在生態風險指數；tri為重金屬毒性系數，zn＝1，ni＝pb＝cu＝5，as＝10，cd＝30，hg＝40；當ri小于150時，或者eri小于40時，土壤處于輕度生態風險，ri和eri值越大污染越嚴重；
9、步驟5：土壤重金屬的人體健康風險評價：人體健康風險評估指標計算公式為：
10、
11、
12、
13、式中，adding為每日手口接觸攝入量，addinh為每日呼吸吸入攝入量，addderm為每日皮膚接觸攝入量，ci為土壤重金屬i實測值，其他字母含義參見下表-名稱；
14、表-名稱
15、
16、步驟6：土壤重金屬污染來源解析：
17、6.1：使用spss26.0軟件對土壤元素采用皮爾遜相關分析法，若元素間呈現顯著正相關性，表示存在同源性的可能性較大，累積指數也相對較低，并且不超過對照點實測值，初步判斷其與當地成土母質輸出相關，探究其具體來源還需要進一步結合主成分分析結果；
18、6.2：采用主成分分析法pca對研究區域土壤重金屬來源進行源解析工作，經檢測，若kmo大于0.5且bartlett球度檢驗小于0.05，則方適用于主成分分析法pca，經降維后，提取特征值大于1的因子，若元素對某因子負載率大于等于70％，同時地累積指數大于等于0且變異系數大于等于0.3，則該因子為人為來源；若元素對某因子負載率大于等于70％，同時地累積指數小于0且變異系數小于0.3，則該因子為自然來源。
19、進一步的，所述土壤樣品地塊內的采樣點位布設在企業功能性區域，分布在生產區域、生活垃圾臨時存放區域、噴漆車間進行布點，對照點布設在所在地塊地下水流向的上游區域，且選擇在點位及周邊區域不涉及工業企業，未經外界擾動的裸露土壤，在晴天的情況下，現場采用rtk進行點位核實，由gp專用鉆機進行鉆探，施工中每一個取樣孔鉆探之前，鉆機、鉆具、工具重新清洗一遍，保證機具清潔，施工人員洗手更換乳膠手套，避免鉆探取樣孔之間相互污染，在2天內采用竹刀完成所有點位分樣及土壤樣品采集工作，每次采集500克土壤樣品，為避免擾動的影響，由淺及深逐一取樣，采樣容器密封后，在標簽紙上記錄樣品編號、采樣日期信息，貼到采樣容器上，隨即放入現場帶有冷凍藍冰的樣品箱內進行臨時保存，樣品進入實驗室后，風干至干物質質量含量在78％，然后研磨并過100目篩，根據采用的檢測方法，用萬分位天平稱取土壤樣品進行前處理，前處理具體為在土壤樣品中加入氧化性較好的強酸(如硝酸、鹽酸、氫氟酸等)，通過加熱使土壤樣品分解。
20、進一步的，所述土壤樣品重金屬中as、hg含量采用原子熒光光度計法測定；
21、ni、zn、cu含量采用火焰原子吸收分光光度法測定；
22、cd、pb含量采用石墨爐原子吸收分光光度法測定。
23、進一步的，所述步驟3中染負荷指數計算公式為：
24、
25、式中，pli為污染負荷指數，ci為某采樣點第i個重金屬元素實測值，實測值的單位是mg/kg，co為對照點金屬元素實測平均值，n為重金屬元素的種類；
26、當pli大于1時，表示土壤受到污染，pli值越大污染越嚴重。
27、進一步的，所述步驟3中地累積指數法的計算公式為：
28、igeo＝log2[ci/(k×c0)]
29、式中，igeo為地累積指數，ci為某采樣點第i個重金屬元素實測值，co為對照點金屬元素實測平均值，k為修正指數,取1.5；
30、當igeo大于0時，表示土壤受到污染，igeo值越大污染越嚴重。
31、進一步的，所述人體健康風險評估指標包括非致癌效應，非致癌風險的計算公式為：
32、
33、式中，addi為重金屬i非致癌平均每日暴露計量；hq為非致癌風險；hi代表所有途徑下污染物的總的非致癌效應，即非致癌風險；
34、當hi大于1時，表示重金屬對周邊人群存在非致癌風險；當hi低于1時,則表示暫時不存在明顯的非致癌風險。
35、進一步的，所述人體健康風險評估指標包括致癌效應，致癌風險的計算公式為：
36、tcr＝∑cr＝∑addi×本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述土壤樣品地塊內的采樣點位布設在企業功能性區域，分布在生產區域、生活垃圾臨時存放區域、噴漆車間進行布點，對照點布設在所在地塊地下水流向的上游區域，且選擇在點位及周邊區域不涉及工業企業，未經外界擾動的裸露土壤，在晴天的情況下，現場采用RTK進行點位核實，由GP專用鉆機進行鉆探，施工中每一個取樣孔鉆探之前，鉆機、鉆具、工具重新清洗一遍，保證機具清潔，施工人員洗手更換乳膠手套，避免鉆探取樣孔之間相互污染，在2天內采用竹刀完成所有點位分樣及土壤樣品采集工作，每次采集500克土壤樣品，為避免擾動的影響，由淺及深逐一取樣，采樣容器密封后，在標簽紙上記錄樣品編號、采樣日期信息，貼到采樣容器上，隨即放入現場帶有冷凍藍冰的樣品箱內進行臨時保存，樣品進入實驗室后，風干至干物質質量含量為78％，然后研磨并過100目篩，根據采用的檢測方法，用萬分位天平稱取土壤樣品進行前處理，前處理具體為在土壤樣品中加入強酸，通過加熱使土壤樣
3.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述土壤樣品重金屬中As、Hg含量采用原子熒光光度計法測定；
4.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述步驟3中染負荷指數計算公式為：
5.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述步驟3中地累積指數法的計算公式為：
6.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述人體健康風險評估指標包括非致癌效應，非致癌風險的計算公式為：
7.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述人體健康風險評估指標包括致癌效應，致癌風險的計算公式為：
8.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述土壤重金屬風險評價采用潛在生態風險指數RI、人體健康風險評估，全面考慮了金屬的含量、對照點實測值、重金屬毒性系數Tri、致癌風險TCR和非致癌風險HI水平。
...【技術特征摘要】
1.一種廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的廢棄工廠土壤重金屬污染、風險評價及源解析的方法，其特征在于，所述土壤樣品地塊內的采樣點位布設在企業功能性區域，分布在生產區域、生活垃圾臨時存放區域、噴漆車間進行布點，對照點布設在所在地塊地下水流向的上游區域，且選擇在點位及周邊區域不涉及工業企業，未經外界擾動的裸露土壤，在晴天的情況下，現場采用rtk進行點位核實，由gp專用鉆機進行鉆探，施工中每一個取樣孔鉆探之前，鉆機、鉆具、工具重新清洗一遍，保證機具清潔，施工人員洗手更換乳膠手套，避免鉆探取樣孔之間相互污染，在2天內采用竹刀完成所有點位分樣及土壤樣品采集工作，每次采集500克土壤樣品，為避免擾動的影響，由淺及深逐一取樣，采樣容器密封后，在標簽紙上記錄樣品編號、采樣日期信息，貼到采樣容器上，隨即放入現場帶有冷凍藍冰的樣品箱內進行臨時保存，樣品進入實驗室后，風干至干物質質量含量為78％，然后研磨并過100目篩，根據采用的檢測方法，用萬分位天平稱取土壤樣品進行前處理，前處理具體為在土壤樣品中加入強酸，通過加熱使土壤樣品分解。<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：芮敏，鄧小寧，徐丹，屠庭龍，
申請(專利權)人：廣州科技貿易職業學院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。