[01673914]垃圾焚烧厂气态排放源与周边土壤中重金属分布的响应模型研究

本研究选取了位于我国东部沿海平原与西部内陆山区的两个垃圾焚烧厂周边土壤 作为研究对象,旨在代表我国平原多风区与山地静风区的地貌与气象条件。通过实地采 样测试研究了两地土壤中重金属的形态分布规律与空间分布规律,并以此为基础采用PCA 主成分因子法对区域的重金属来源进行了解析。结合地形、气象与源排放条件确定了焚 烧尾气的代表性重金属,并探讨了影响其分布的主要因素。基于典型元素质量守恒规律 建立了土壤中典型重金属对垃圾焚烧尾气的响应模型。得到的主要结论包括： 1.沿海平原地区土壤中Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Pb的平均含量分别为274.21、1053.47 、58755.9、37.38、90.60、40.53 mg·kg-1;而内陆山地土壤中则为224.0、658.99、3 9960.3、31.72、33.91、70.98mg·kg-1。其中Pb只以可还原态和残渣态两种形态存在, 不同风向区域的可还原提取态比例有所差异;Mn主要以可还原提取态为主,其次是残渣 态;Cu和Zn以残渣态为主,相对较稳定,危害性最小;不同重金属形态的区域分布规律 表明土壤中的Mn、Zn、Cu几乎不受焚烧尾气源的影响 ,而Pb则可能受到了其较为明显的 影响。 2.主成分来源解析表明：两地Mn、Fe均为土壤背景结构因素影响,Cu、Zn、Pb受人类 活动影响。内陆山地研究区域土壤中Cu主要受农药施用和交通影响;Pb、Zn、Cr主要为 原工业污染残留,其中Cr局部污染严重,浓度达到背景值的3.48倍;垃圾焚烧尾气尚未 造成明显的重金属污染。沿海平原研究区域土壤中Cu、Zn主要受农药施用与交通的影响 ,Pb则很可能是源于垃圾焚烧尾气的影响,下风向区域浓度均值显著高于背景值。Pb是 垃圾焚烧尾气源中含量最高的挥发性重金属,可作为垃圾焚烧尾气的污染指示元素,其 来源解析与分布规律表明焚烧厂尾气对周边区域的总体污染程度主要取决于污染源排放 量,而污染分布则与地形及气象条件密切相关。 3.选取Pb作为垃圾焚烧尾气的代表性重金属元素建立了尾气排放源与土壤污染累积的三级响应模型,总体区域模型误差7%;方位模型误差15.9%;单区域模型平均误差为34.0 %。主要影响因素为干扰源项影响与采样测试误差,响应模型的系统误差也有一定程度的影响。