第２４卷第２期 甘肃科学学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｖｏ１．２４ ＮＯ．２ ２０１２年６月 Ｊｕｎ．２０１２ 汽车尾气对土壤中总铅及有效态铅含量的影响 刘 烁，李 媛 （甘肃省环境监测中心站，甘肃兰州７３００２０） 摘 要： 研究了兰定高速和兰州某物流园区汽车尾气对土壤中总铅及有效态铅含量的影响，研究物流 基地、高速公路边和对照区土壤２Ｏ ｃｍ和８Ｏ ｃｍ深度中总铅含量及有效态含量，Ｔ检验比较不同区域、不 同土壤层中有效态含量差别．结果证明：物流基地和高速公路边５０ ｍ以内土壤总铅的含量明显高于对照 ．区域．Ｔ检验结果表明物流基地、高速公路边和对照区总铅含量有显著差异，物流园土壤２Ｏ ｃｍ和８Ｏ ｃｍ 深度中总铅含量平均值为２１２．６ ｎ１ｇ・ｋｇ＿。、１４８．４ ｍｇ・ｋｇ＿。，明显高于兰定高速土壤总铅５５．２ ｒｎｇ・ｋｇ－ 、 ４６．９ ｍｇ・ｋｇ－１的含量，３个区域有效态铅含量无显著差异．车速低、车流量大，则土壤总铅含量明显增加． 关键词： 土壤；铅；有效态铅；尾气 中图分类号： Ｘ５３ 文献标志码： Ａ 文章编号：１００４－０３６６（２０１２）０２—００６２－０３ Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ｅｘｈａｕｓｔｓ ｏｎ Ｌｅａｄ Ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ Ａｖａｉｌａｂｉｅ Ｌｅａｄ Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｏｉｌ ＬＩＵ Ｓｈｕｏ．ＬＩ Ｙｕａｎ （Ｇａｎｓｕ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００２０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｌｅａｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｌｅａｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｏｆ ｌｏｇｉｓｔｉｃ ｂａｓｅｓ ａｎｄ ｂｙ ｔｈｅ ｈｉｇｈｗａｙｓ，ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｅａｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｏｆ ｌｏｇｉｓｔｉｃ ｂａｓｅｓ ａｎｄ ｂｙ ｔｈｅ ｈｉｇｈｗａｙｓ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆ— ｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｅａ．Ｔ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｅａｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｏｆ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｒｅａｓ ｉＳ ｃｏｎｓｐｉｃａｌｏｕｓｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｅａ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｌｅａｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ ｎｏｔ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｄｉｆｆｅｒ— ｅｎｔ．Ｌｏｗ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｈｅａｖｙ ｔｒａｆｆｉｃ ｗｅｒｅ ｍａｊｏｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｉｓｅ ｏｆ ｌｅａｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｉｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｉｌ；ｌｅａｄ；ａｖａｉｌａｂｌｅ ｌｅａｄ；ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｅｘｈａｕｓｔ 土壤中各种重金属的监测已逐步成为环境监测 的重点，特别是一些重点污染源对周围土壤环境的 影响，已经成为环境监测必须关注的问题．金属冶 炼、汽车废气是环境中铅的主要来源，而大气的铅污 染源主要是汽车废气．加入四乙基铅做为抗爆剂的 汽油，其铅含量为３５０ ｍｇ／Ｌ以上，近年来国家规定 使用的无铅汽油铅含量也在１３ ｍｇ／Ｌ左右［１］．铅在 土壤环境中易积累并能通过食物链得以富集而不易 被自然净化［２］．以下研究了汽车尾气对土壤总铅和 有效态铅含量的影响． 氟酸（０８０４２５）、钠（２００８０３２５）． 仪器：行星式球磨机（南京大学仪器厂ＱＭ－ ３ＳＰ２）、翻转振荡机（Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ＆ＭＦＧ ＬＯＲ— ＴＯＮ，ＶＡ．）、离心分离机（北京医疗仪器修理厂ＬⅪ一 ６４—０１）、电子天平（上海天平仪器厂ＴＧ３２８Ａ）、石墨 炉～火焰原子吸收分光光度计（ＨＩＴＡＣＨＩ Ｚ－２０００）． １．２样品的采集与制备 实验选取了兰州某物流基地进行采样，该物流 基地昼、夜间车流量大．在物流基地内选取了４个污 染样点，在基地外８００ １ ０００ ｍ人为活动较少处选 取２个对照样点． １ 实验部分 １．１试剂与仪器 选取兰州市至定西市高速公路进行采样，该公 路段路况好，车流量较大．以离公路５０ ｍ内的区域 为研究区、离公路５００ ｍ外的区域为对照区．高速 试剂：（２０１００６１８）、高氯酸（２００９０５１８）、氢 收稿日期：２Ｏｌｌ一１２—１４ 基金项目：甘肃省重点区域土壤污染状况调查项目 作者简介：刘烁（１９８５一），女，‘ 程师，主要从事环境监测工作．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕ．ｓｕｒｅ＠ｙａｈｏｏ．ｃ０ｍ．ｃｎ 第Ｚ４卷 刘 烁等：汽车尾气对土壤中总铅及有效态铅含量的影响 ６３ 公路全程１１０ ｋｍ，每隔１０ ｋｍ各布设一个污染样点 照点土壤中有效态铅含量为０．０９５￣０．４９８ ｍｇ／ｋｇ，平 和一个对照样点，共布设９个污染样点和４个对照 均含量分别为０．４０２ ｍｇ／ｋｇ和０．２１３ ｍｇ／ｋｇ． 样点． 我们采用Ｔ检验嘲反映研究区和对照区土壤中 每个点位均分别在２０ ｃｍ和８０ ｃｍ深度各采集 有效态铅含量的差异以及２Ｏ ｃｍ土壤和８Ｏ ｃｍ土壤 一份．所有采集的土壤样品自然风干后，球磨机磨 中有效态铅含量的差异．Ｔ检验结果见表２和表３． 细，过１５０ ｍ筛网，装瓶备用． 表１研究区土壤中有效态铅含量 ｍｇ・ｋｇ一１ １．３实验方法 土壤总铅的测定称取０．５ＯＯ ０ ｇ样品于聚四氟 乙烯坩埚，用ＨＮＯ３、ＨＣＬＯ 、ＨＦ消解，于５Ｏ ｍＬ 容量瓶定容，用火焰原子吸收分光光度法测定． 土壤有效态铅采用钠振荡浸提［３］．称取 ４．０００ ｇ样品于聚乙稀试剂瓶，加人０．１ ｍｏｌ・Ｌ ＮａＮＯ。溶液５０．０ ｍＬ，于翻转型振荡机上以 １２０ ｒ／ｍｉｎ的速度振荡２ ｈ后离心１０ ｍｉｎ，取上清液 用石墨炉原子吸收分光光度法测定 ］． ２结果与讨论 ２．１土壤中有效态铅含量 兰定高速周边土壤和物流园周边土壤中均有不 同程度的铅积累，这可能与两个研究区交通流量大， 汽车尾气排放有关．同时物流园周边土壤中铅含量 明显高于兰定高速周边土壤中铅含量，可能与高速 公路上汽车处于工作状态，同时高速公路较为开阔， 汽车排放的尾气相对于物流园易于扩散有关［７］．兰 定高速周边土壤和物流园周边土壤中不仅表层 ２０ ｃｍ土壤表现铅富集，而且８Ｏ ｃｍ土壤中铅富集明 显（见表１）． 由表１可知，兰定高速周边２０ ｃｍ表层土壤中 有效态铅含量为０．０９２～１．１６ ｍｇ／ｋｇ，平均有效态 铅含量为０．３７９ ｍｇ／ｋｇ；８Ｏ ｃｍ土壤中有效态铅含 由表３和表４中的ｔ值可知，兰定高速公路和 量为０．０３９～０．９８５ ｍｇ／ｋｇ，平均含量为 物流园周边２Ｏ ｃｍ土壤和８０ ｃｍ含量之间有效态铅 ０．３００ ｍｇ／ｋｇ，其对照点土壤中有效态铅含量为 含量以及研究区和对照区土壤之间有效态铅含量均 ０．０７９￣０．９７５ ｍｇ／ｋｇ，平均有效态铅含量分别为 不存在明显差异．这表明土壤中有效态铅的转化是 ０．４３２ ｍｇ／ｋｇ和０．４３７ ｒａｇ／ｋｇ．物流园周边２Ｏ ＣｌＴＩ表 一个复杂的过程，其含量与土壤理化性质、母质母岩 层土壤中有效态铅含量为０．３３９－－－０．９７４ ａｒｇ／ｋｇ，平均 等因素有关，总铅含量高不一定造成有效态铅含量 含量为０．６６３ ｍｇ／ｋｇ；８０ ｃｍ土壤中有效态铅含量为 高．因此，将总铅和有效态铅含量结合起来反映铅污 ０．１８０￣０．４４５ ｍｇ／ｋｇ，平均含量为０．３４２ ｍｇ／ｋｇ，其对 染及其生态风险更为科学和全面． 表２不同层次有效态铅含量Ｔ检验结果统计 ８０ ｃｎ２深度 ｏ．３４２ ６４ 甘肃科学学报 ２０１２年第２期 表３不同区域有效态铅含量Ｔ检验结果统计 ２．２土壤中重金属铅的提取率 重金属提取率是指提取的重金属含量与重金属 总量的百分比．我们采用重金属提取率来反映 钠作为提取剂对研究区土壤的提取效果．ＮａＮＯ。对 重金属铅提取率统计见表４． 表４ ＮａＮＯ５对重金属铅的提取率 由表４可知，兰定高速周边２Ｏ ｃｍ土壤和 ８０ ｃｍ土壤中铅的提取率分别为０．１４ ～２．７３％， ０．０８ ～２．２０ ；物流园周边２０ ｃｍ土壤和８Ｏ ｃｍ 土壤中铅的提取率分别为０．２０ ～０．３９ 和 ０．１６ ～０．４５ ；其相应对照点土壤中铅的提取率 分别为０．７２ ～１．５７ 和０．２６ ～１．１９ ．可见， ＮａＮＯ。作为提取剂，对研究区土壤中铅的提取率均 较低，最大提取率仅为３．８５ ． ２．３不同车流量和车速对土壤铅含量的影响 根据实际统计情况，高速公路车流量远远小于 物流园，且高速公路车速在８０ ｋｍ／ｈ以上，物流园 ２０￣８０ ｃｍ土壤总铅，明显高于兰定高速公路，物流 园对照区２Ｏ ｃｍ土壤中总铅含量也略高于兰定高速 公路对照区２０ ｃｍ土壤中铅含量口引，而两对照区 ８Ｏ ｃｍ土壤中总铅含量不存在明显差异．这表明兰 定高速和物流园研究区土壤中总铅含量的差异受背 景值的影响较小，主要原因可能是车流量和车速的 差别，物流园车流量大、车速在２Ｏ ｋｍ／ｈ左右的情 况会致使尾气排放增加［９ ．这也反映出我们选择 ［ ｌ 的两个研究区铅的主要污染源为汽车尾气． ］ ３ 结语 兰定高速和物流园２个研究区２０ ｃｍ土壤和 ８０ ｃｍ土壤中均有不同程度的铅富集［７ ；兰定高速 和物流园研究区土壤平均有效态铅含量与对照区土 壤平均有效态铅含量没有明显差异；钠作为浸 提剂对研究区土壤中铅的浸提效率较低，最大浸提 率仅为３．８５ ；汽车尾气可能是研究区土壤铅的主 要来源，车流量大和车速低对土壤中铅含量影响 明显． 参考文献： 李文君，刘彩霞．汽油无铅化与环境空气中铅污染的变化趋 势［Ｊ］．城市环境与城市生态，２０００，１５（３）：６１—６２． 章明奎，普锦成．化学提取方法快速评估污染土壤中生物可 消化性铅ＥＪ］．广东微量元素科学，２００８，１５（１０）：４９—５２． ＧＢ１７１４１－１９９７，土壤质量铅、锅的测定石墨炉原子吸收分光 光度法［Ｓ］． 于瑞莲，胡恭任．土壤中重金属污染源解析研究进展［刀．有色 金属，２００８，６０（４）：１５８－１６５． 邹昱．石墨炉测定土壤中铅的测量不确定度评定［Ｊ］．中国热 带医学，２００８，８（８）：１－４． 徐亚平，刘凤枝，蔡彦明，等．土壤中铅镉有效态提取剂的选 择［Ｊ］．农业环境与发展，２００５，２２（４）：４６—４８． 刘烁，李媛．汽车尾气对土壤中总铅含量的影响［Ｊ］．甘肃科 技，２０１１，２７（１１）；６１—６２． 鲜思东．概率论与数理统计［Ｍ］．北京：科学出版社，２ＯｌＯ． 李修钢，杨晓光，王炜．用于城市交通规划的机动车污染物排 放因子ＥＪ］．交通运输工程学报，２００１，１（４）：１２３—１２８． 李伟，傅立新．中国道路机动车１Ｏ种污染物的排放量［Ｊ］．城 市环境与城市生态，２００３，】６（２）：３６—３８． ［２ ］
