上海金山区和崇明区表层土壤分析 毕业论文.doc

目 录摘要7ABSTRACT8第一章 绪论91城市土壤91.2土壤中的重金属101.2.1土壤重金属污染的定义101.2.2城市土壤重金属的来源111.2.3重金属的危害121.3环境磁学141.3.1环境磁学的定义141.3.2磁化率141.3.3环境磁学的应用151.4研究目的与意义161.5研究内容17第二章 材料与方法192.1样品的采集和预处理192.1.1采样情况192.1.2 样品的预处理222.1样品磁化率测定222.2.1实验仪器用具222.2.2磁化率测定222.3土壤样品消解222.3.1消解预处理222.3.2消解实验器具及药品222.3.3消解步骤232.4重金属元素含量测定232.5邻菲罗啉测铁242.5.1仪器与药品242.5.2实验步骤24第三章 结果与讨论253.1上海市郊区表土重金属含量253.2郊区表土重金属污染评价303.3重金属含量与磁化率的相关性31第四章 结论与展望404.1结论404.2展望40致谢41参考文献42附录44英文文献原文44英文文献翻译58摘要在上海金山区和崇明区区不同路段（交通道路，工业区，农业区）采集表土（0-5cm）样品,测试磁化率和各种重金属污染元素（Fe，Cu，Zn，Pb，Cd，Cr，Mn）的含量。上海金山区与崇明区土壤重金属污染情况存在一定差异，采用单因子指数指示法表明明两区均为Cd重度污染区域，金山区表土可区分为农业区、工业区和马路绿地，Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Mn的含量平均值分别为：45.79 mg/kg、245.98 mg/kg、8.88 mg/kg、2.63 mg/kg、61.04 mg/kg、0.6g/kg；37.85 mg/kg、274.59 mg/kg、10.94 mg/kg、3.30 mg/kg、79.96 mg/kg、0.75g/kg；40.34 mg/kg、108.14 mg/kg、8.03 mg/kg、2.80 mg/kg、63.56 mg/kg、0.71g/kg崇明区表土可区分为农业区和马路绿地，Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Mn的平均含量分别为：33.16 mg/kg、98.09 mg/kg、5.84 mg/kg、1.64 mg/kg、54.44 mg/kg、0.64 g/kg；34.44 mg/kg、119.79 mg/kg、4.97 mg/kg、1.65 mg/kg、47.82 mg/kg、0.62 g/kg.采用内梅罗指数法分析结果表明金山区和崇明区均为土壤重度污染区。工业区重金属污染最强，其次是交通要道，农业区较弱。进一步研究表明，土壤磁化率（）与Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Mn各金属之间都存在极显著地正相关性，反映了城市表土重金属污染与土壤磁化率（）的关系，从而说明用磁学方法检测土壤的污染时可行的。 关键词：郊区土壤 重金属 磁化率ABSTRACTTopsoil(0-5cm) samples in different areas, including highway，industrial region and agricultural region，in Jinshan District and Chongming District were collected. Magnetic susceptibility and heavy metal contents in the samples were determined.Some difference of heavy metal contents in the soils of Jinshan District and Chongming District is found. According to the methods of the Single-factor Index, the two district are both severely contaminated area of Cd. Jinshan topsoils can be divided for agriculture, industry, and roadside ,Heavy metals Cu, Zn, Pb, Cd, Cr and Mn content of average respectively are 45.79 mg/kg、245.98 mg/kg、8.88 mg/kg、2.63 mg/kg、61.04 mg/kg、0.6g/kg；37.85 mg/kg、274.59 mg/kg、10.94 mg/kg、3.30 mg/kg、79.96 mg/kg、0.75g/kg；40.34 mg/kg、108.14 mg/kg、8.03 mg/kg、2.80 mg/kg、63.56 mg/kg、0.71g/kg.Chongming topsoils can be divided for agriculture and roadside, Heavy metals Cu, Zn, Pb, Cd, Cr and Mn content of average respectively are 33.16 mg/kg、98.09 mg/kg、5.84 mg/kg、1.64 mg/kg、54.44 mg/kg、0.64 g/kg；34.44 mg/kg、119.79 mg/kg、4.97 mg/kg、1.65 mg/kg、47.82 mg/kg、0.62 g/kg.According to the Nemero Index, both Jinshan and Chongming district are severe pollution of soil. The severest heavy metal pollution is industrial region, the second is the heavy traffic highway, agricultural region is weak.Further study indicated that there are significant positive correlations between and heavy metal Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Mn. This suggests that the urban soils pollution is closely related to the accumulation of magnetic grians and it is quite feasible to monitor urban soils pollution by magnetic techniques.Keywords: Suburban Soil; Heavy metal; Magnetic susceptibility第一章 绪论1.1城市土壤城市土壤是指由于人为的、非农业作用形成的，并且由于土地的混合、填埋或污染而形成的厚度大于或者等于50cm的城区或郊区土壤1。土壤，是由一层层厚度各异的矿物质成分所组成大自然主体。土壤和母质层的区别表现在于形态、物理特性、化学特性以及矿物学特性等方面2,3。由于地壳 、水蒸气、 大气和生物圈的相互作用，土层有别于母质层。它是矿物和有机物的混合组成部分，存在着固体，气体和液体状态。疏松的土壤微粒组合起来，形成充满间隙的土壤的形式4。这些孔隙中含有溶解溶液（液体）和空气（气体）。因此，土壤通常被视为有种个状态 。城市土壤并不是一个分类上的术语，他是指出现在市区或者郊区，受多种人为活动的强烈影响，原有继承特性得到强烈改变的土壤总称，分布在公园、道路、体育场、城市河道、城郊、垃圾填埋场、废弃工厂周围或者简单的成为建筑、街道、铁路等城市设施的基础而处于隐藏状态5-8。城市的发展变化、土地利用方式的改变，使得城市土壤在实践与空间上产生较大的变化；城市在其发展过程中土地利用的改变、道路的变迁、河道的填埋都会改变土壤的发育史。最终使得土壤产生时间和空间上的变化。土壤层次排列混乱，许多土层之间没有发生化学上的联系，腐殖质层被剥离或者被埋藏，其他层破碎且没有统一的出现规律；城市的建设和发展，导致城市土壤由于经常地挖掘、搬运、堆积、混合和大量废弃物的填充，导致土壤层次的排列混乱9。土壤层次含有丰富的外源物，由于人类活动的多样性和广泛性，城市土壤中会有各种各样的外源物10，如玻璃、铁钉、碎石、砖块、尼龙与陶瓷等难降解物质。土壤PH值向碱性方向演变、有机质含量增加，同时表现出明显的突然特征11-14；由于人为因素的影响，如化学物质的使用、农药的喷洒、工业废弃物的堆放均会导致。土壤生物活动受到严重的干扰15；城市建设、道路的铺设、建筑的建造会破坏原有土壤的生态系统，改变了原来土壤的元素循环与转化过程及生物活动。土壤污染导致严重的直接经济损失农作物的污染、减产。对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食 1000 多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达 1200 万吨，合计经济损失至少 200 亿元。我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。土壤污染除影响食物的卫生品质外，也明显地影响到农作物的其他品质。有些地区污灌已经使得蔬菜的味道变差，易烂，甚至出现难闻的异味；农产品的储藏品质和加工品质也不能满足深加工的要求。由于城市功能区的不同，城市土壤的分布也呈现区域性，大多数城市地表均被建筑物、广场、道路、水泥所覆盖，而只有周边绿化，绿地可能有土壤直接裸露在表面，只有在城市绿地，郊区农田等才会有斑块状分布的土壤，但是彼此被分割，无化学、物理和微生物的传递16-21。随着我国城市化和工业化的快速发展，城市土壤和人类的关系显得越来越重要，城市土壤污染问题正在影响着城市生态环境和人类的健康与安全。1.2土壤中的重金属1.2.1土壤重金属污染的定义土壤污染有以下特点：(1)土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就能发现。而土壤污染则不同，它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。如日本的“痛痛病”经过了1020年之后才被人们所认识。(2)土壤污染的累积性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。(3)土壤污染具有不可逆转性。重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。譬如：被某些重金属污染的土壤可能要100200年时间才能够恢复。 土壤污染很难治理。如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净化作用也有可能使污染问题不断逆转22-26，但是积累在污染土壤中的难降解污染物则很难靠稀释作用和自净化作用来消除。 土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，其他治理技术可能见效较慢。因此，治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。鉴于土壤污染难于治理，而土壤污染问题的产生又具有明显的隐蔽性和滞后性等特点，因此土壤污染问题一般都不太容易受到重视。重金属指比重大于水4或者5的金属，约有45种，如铜、铅、铁、钴、镍、钒、铌、钛、锰、镉、汞、钨、金、银等。尽管猛铜锌等金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属，如汞、铅、镉等并非生命活动所必须的，而且所有重金属超过一定浓度都会对人体有毒。土壤重金属污染是指由于人类活动，由重金属或其他化合物进入土壤系统造成的土壤环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等认为因素所致。一单重金属在土壤中的累积量明显高于土壤环境背景值，就会只是土壤环境质量明显下降和生态恶化。其中毒害较大的元素Hg、Pb、Cd、Cr和类金属元素As。以各种化学转该货化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排放的重金属，及时浓度小，也可在土壤、微生物、植物中累积，一但进入生物体表，就会在食物链富集，而最终对人类健康造成危害。1.2.2城市土壤重金属的来源 重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害27。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。如日本的水俣病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用变成有机汞后造成的；又如痛痛病，是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，损害了人体健康。工业活动是导致重金属污染源的主要因素之一，通过工业生产而产生的废气、废水、废渣，将重金属带到周围的环境，工业废气和粉尘的沉降及废水的流动和灌溉均会将重金属沉积到土壤中去，尤其是工厂，工业园区周边，及周边道路两侧28。工业废弃物的堆放和填埋都都会使其中的重金属元素由于流水、沉积、微生物活动、降解等作用进度土壤中，导致其周边土壤中重金属含量的增加。工业生产不仅会导致周边地区的重金属污染，而且由于排放粉尘飞灰等含有重金属元素，随风飘散到更远的地区，从而使其污染面扩大。另外，城市道路周边，汽车尾气的排放中也含有大量重金属，燃料泄露及轮胎磨损等，而道路上的灰尘容易吸附上重金属元素，最终飘落到周边的土壤中，由此导致重金属含量明显增加29。居民区的重金属来源是由于污水，生活垃圾中产生的，类似一些废旧的电子产品的随意丢弃，就会在周围累积重金属污染。农业用的各种药品，化肥、除虫剂等也会含有一定量的重金属元素，使用后在农田的土壤里就会慢慢累积，植物吸收后，最终危害人类健康。1.2.3重金属的危害一些重金属的危害如下：铅：容易引起贫血，损害神经系统，幼儿受到影响严重，影响智力发展。镉：长期摄入后会产生骨痛病，造成残疾。镍：摄入过多可使人中毒，头发变白。镍的水溶化合物有致敏性和致癌性。铜：大量摄入铜后，口内有金属味，产生腹痛、恶心呕吐或腹泻，严重时候可能是胃粘膜溃疡、肝坏死、肾损害，甚至发生低血压，导致休克。锌：锌的含量超标，引起的锌中毒，会破坏肠胃功能，还会导致贫血。同时体内胆固醇混乱，引起高血压、冠心病等。锌过量还会使人体抗癌能力降低，易产生肿瘤。近年，关于重金属污染事件屡见不鲜，从湖南儿童血铅超标事件，陕西凤翔数百儿童铅超标到重金属污染“菜篮子”等等，近日南方周末又有报道说，饮水机内也存在重金属污染，可见重金属污染已影响到我们的生活环境。我们常见的塑料门窗也同样存在重金属铅的污染。塑料门窗属于PVC异型材，PVC异型材用热稳定剂体系主要有铅盐、有机锡、钙锌及其复合稳定剂30。因铅盐稳定剂的稳定效果好，成为了目前我国塑料门窗生产中使用最多的稳定剂，但因铅的毒性，虽然并不直接与人体接触，仍对环境和人体健康造成威胁。北美地区不准硬聚氯乙烯门窗使用铅稳定剂。加拿大卫生部1996-48文件，美国消费者产品安全委员会第96-150文件和第4426号文件对此均有明确规定。但铅盐稳定剂的污染问题在我国目前尚未得到重视。 专家分析指出：目前我国塑料生产企业的工艺、设备、技术研发较落后，是造成污染严重的主要原因，而管理不善、地方保护及人们环保意识淡薄，加剧了污染，强化治理迫在眉睫。生产企业应放眼未来，倡导环保，使用环保型助剂才能使PVC行业健康长远发展。可见重金属危害是相当严重的，必须重视环境中重金属污染的累积。1.2.4土壤重金属污染评价环境质量指数（EQI）是依据某种环境标准，用于描述污染物的的排放评价、污染源的治理评价、环境污染程度评价等方面。它是一个无量纲数，表示污染物在环境中的实际浓度超过评价标准程度的多少倍。评价方法：单因子指数评价法和内梅罗指数综合评价法。（1） 单因子指数评价法：计算公式：Pi=Ci/Si 式中：Pi为第i种污染物的污染指数；Ci为第i中污染物的实测值；Si为第i种污染物的评价标准值。（2） 内梅罗指数综合评价法：计算公式：Pj综合=(Pijmax2+Pijave2)/21/2式中：Pj综合为第j个监测点质量综合指数；Pijmax为第j个监测点i污染物所有单项污染指数中的最大值；Pijave为第j个监测点i污染物所有单项污染指数的平均值。1.3环境磁学1.3.1环境磁学的定义环境磁学是最近20年来建立起来的一门新兴学科。它利用古地磁学和演示磁学的技术方法，测定在不同环境条件下物质磁性各种参数所发生的变化，去研究物质磁性与环境变化的关系，从而研究环境演变规律。1.3.2磁化率磁化率（Magnetic susceptibility）是物质被磁化难以程度的一种量度，指物质在给定磁场中受感应长生的磁化强度M与外加磁化强度H的比值，公式：k=M/H式中M为磁感应强度，H为外加磁场强度，测得的磁化率k为体积磁化率。磁化率分为体积磁化率、质量磁化率和频率磁化率，鉴于实验室测量方便，采取质量磁化率。质量磁化率（）公式：=k/,为物质密度，单位kg/m3,所以质量磁化率单位为m3/kg。质量磁化率常用作亚铁磁性矿物质的粗略估计，样品在低频（0.47kHz）和高频（4.7kHz）磁场中测得。磁性是物质的基本属性，任何物质都表现出一定的磁性特征。根据物质的磁性行为，可分为（1）铁磁性物质（2）亚铁磁性物质（3）反磁性物质（4）顺磁性物质（5）抗磁性物质。不同的矿物质的磁化率值都是不同的，其中亚铁磁性矿物和反铁磁性矿物是影响磁化率的主要因素。我们所说的磁化率通常是指低频磁化率，可以通过测量低频磁化率除以其质量得到。频率磁化率可以反映磁性矿物的颗粒大小，通过测高频和低频磁化率计算得到。公式：fd=(lf-hf)/ lf×100%式中：fd为样品的频率磁化率lf为样品的低频磁化率hg为样品的高频磁化率根据矿物质磁性随磁性颗粒大小变化的规律，矿物质可分为：超顺磁、单畴和多畴颗粒三种粒径范围。超顺磁粒径小于0.035um；单畴在0.035-10um之间；多畴在10um以上。我们可以通过区分矿物磁性颗粒大小来判断土壤出处。一般认为，岩石矿物质、化石燃料燃烧和火山灰燃烧产物很少有超顺磁颗粒，超顺磁颗粒主要源于成土作用，土壤灼烧和细菌合成16。当fd小于2%时，说明土壤基本不含超顺磁颗粒或者10%以下的含量；fd在2%-10%之间，表示超顺磁颗粒，单畴和多畴同时存在；fd在10%-14%之间，则表明基本上全部为超顺磁颗粒，含量在75%以上。1.3.3环境磁学的应用环境磁学作为一门相对独立的新兴学科是从20世纪80年代开始的，由Thompson等人首先提出应用矿物磁性参数分析方法，研究由于人类活动导致的大气中微细颗粒悬浮物质（即尘埃）形成的环境问题24。环境磁学理论在过去二十多年的发展过程中已经被广泛地应用于研究古代气候与古代环境变化、土壤的发生和演变过程、河流沉积物的来源以及流域侵蚀历史等领域26。随着城市发展，城市土壤污染日益严重，城市土壤的重金属污染由于其视觉上不可见，不易被人发现，但其危害巨大，所以要找出一种方便有效的监测手段对城市土壤重金属污染进行监测，环境磁学开始应用于城市土壤重金属污染研究。Thompson和Oldfield发现城镇和工业区附近的土壤与其他地区土壤相比具有较高的磁化率；冶金工业排放的灰尘和飞灰中含有磁铁矿，可以直接引起表土磁化率升高，而且磁化率值随着距离的增加而减小；Hoffman等研究道路交通污染表明表土磁化率沿告诉公路成条带状分布，距离沥青路面2-3m范围内位高磁化率区域25。磁学监测因其样品用量少、灵敏度高、简便快速、非破坏性费用低等特点，在城市土壤重金属污染的检测中发挥极其重要的作用。研究表明，靠近城市和工业区中心的土壤磁化率要高于其他地区24。城市土壤磁性特征的产生主要是其土壤中含有大量亚铁磁性微粒，这主要是由于大量的化石燃料燃烧过程中所产生的（如火力发电厂）；另外，钢铁厂的冶炼，交通运输过程中产生的尾气都会产生大量磁性物质。这些磁性物质的产生同样伴随磁性颗粒物一起进入到土壤中区，造成土壤的污染。研究表明土壤磁化率的分布方式与地区性大气沉降有关，说明磁性测量可以用于监测不同地区的土壤重金属污染22。随着环境磁学的发展和磁性分析测量仪器精度的提高，发现磁性参数的综合是准确辨别土壤污染范围、污染程度的可靠手段28。因此，通过对土壤的磁性监测，对于土壤受污染程度的分析，利用这些土壤磁性参数作为污染物程度的替代指标具有实际意义和应用价值16。磁学监测简单方便、灵敏度高、经济性好，是一种有效地检测手段。1.4研究目的与意义土壤被有毒化学物污染后，对人体的影响大都是间接的，主要是通过农作物、地面水或地下水对人体产生影响。在生产过磷酸钙工厂的周围，土壤中砷和氟的含量显著增高。铅、锌冶炼厂周围的土壤，不仅受到铅、锌、镉的严重污染，而且还受到含硫物质所形成的硫酸的严重污染。任意堆放的含毒废渣以及被农药等有毒化学物质污染的土壤，通过雨水的冲刷、携带和下渗，会污染水源。人、畜通过饮水和食物可引起中毒。 土壤被放射性物质污染后，通过放射性衰变，能产生、射线，这些射线能穿透人体组织，使机体的一些组织细胞死亡。这些射线对机体既可造成外照射损伤，又可通过饮食或呼吸进入人体，造成内照射损伤，使受害者头昏、疲乏无力、脱发、白细胞减少或增多，发生癌变等。 20世纪70年代以来，通过对癌物质的研究，还发现许多工业城市及其近郊的土壤中含有苯并（a）芘等致癌物质。 被有机废弃物污染的土壤还容易腐败分解，散发出恶臭，污染空气，有机废弃物或有毒化学物质又能阻塞土壤孔隙，破坏土壤结构，影响土壤的自净能力；有时还能使土壤处于潮湿污秽状态，影响居民健康。上海作为一个总人口近1800万的大都市，其环境质量将对千千万万的人的健康产生直接影响。城市的工业发展导致了城市土壤受到严重的重金属污染。各种工业生产，如：钢铁演练、汽车尾气、煤炭燃烧等都会将富含磁性颗粒的各种工业废渣、废弃排放到环境中去，通过各种方式进入到城市土壤中。伴随城市的告诉发展，土壤的重金属必然会产生，本着可持续发展的理念，必须找出一种行之有效的办法来对已经污染的和正在被污染的地区进行检测，从而防止污染趋于严重化，使我们能及时准确的发现上污染的现状。而利用环境磁学的方法对城市土壤进行污染检测是一种机器方便、有效地方法。一些研究表明在城市中心和工业周围地区土壤磁化率与重金属存在密切关系。因此，通过对郊区土壤样品进行磁化率和频率的监测，可以有效地分别出土壤的受污染程度，从而反映出土壤的污染现状，为环境的合理利用，保护和规划利用特工理论依据，从而为保障人们身体健康作出贡献。环境磁学作为一门新兴学科，具有样品用量少、灵敏度高、简便快捷、费破坏性、费用低等特点，并凭借土壤中重金属含量的的关系，它成为城市地表污染研究的一项非常实用有效地方法，因此有关磁学方法在土壤研究的应用成为当前环境磁学的研究热点。利用物质的磁特性特征来解决环境问题已在全球范围内官方的开展起来了，这种方法对人类解决环境污染的监测问题带来了一次质的飞跃。1.5研究内容本项研究对本市郊区各主干道、农业区、居民区、工业区选取了典型的地区作为调查对象，分别采样进行研究。主要研究内容包括以下几个方面：（1） 分析表土层中的重金属（Fe、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Mn）的含量水平；（2） 土壤磁化率，磁性参数的测定和研究；（3） 探讨土壤磁性参数对环境重金属污染的指示意义；（4） 建立磁性参数和重金属含量之间的定量关系。通过以上对本市郊区表土的研究分析，总结出土壤目前的重金属污染现状，探讨城市土壤磁化率增强与重金属污染累积的关系。第二章 材料与方法2.1样品的采集和预处理2.1.1采样情况采样点位于上海市郊区（金山区、崇明区），土壤功能区分别为农田、马路绿地、工业区、居民区等，共122个采样点。各样点的采集情况如下：金山区农业区JS-1叶新公路与朱枫公路交口 JS-2朱枫公路与枫阳路路交口JS-3新新（明星公路）JS-4兴新路与亭枫路交口JS-5兴北路与万枫公路交口JS-6A7与兴桂路交口JS-8A7与朱平路交口JS-10金廊公路与A7 掘石港附近JS-12万年JS-13蔷薇村JS-14金廊公路与朱吕公路交口JS-15镜苑生态村（红光路）JS-16朱吕公路与紫石岗交口JS-17景邱路与朱平路交口JS-18金山现代农业园区JS-19景钱路与金石北路交口JS-20亭枫路与九丰路交口JS-21后岗次JS-22亭枫路与亭全路交口JS-23松金公路与全心路交口JS-24朱干公路与松金公路交口JS-25大亭路与友谊路交口JS-26金腾路与林贤路交口JS-27亭卫公路与朱漕路交口JS-30八字村JS-31松金公路大石头（村落）JS-35漕廊公路与申康一路交口JS-36中山路与松卫南路交口JS-39朱漕路与长埝路交口JS-40朱漕与漕廊路交口工业区JS-7万枫路与万新路交口JS-11亭枫路 新农镇 A30出口JS-28金张支路与振辉路交口JS-33卫六路与沪杭公路交口JS-34卫三路与金一路交口JS-37杭州湾大道与卫清公路交口JS-41天华与浦卫交口JS-42北银河路交通要道JS-9朱泾镇 镇政府附近JS-29松金路与漕廊路交口JS-32金山大道与学府路交口JS-38浦卫路与洙山路交口崇明区农业区CM-1星村公路CM-2星村公路CM-6北沿公路与新安东路交口CM-7新卫村新红512号CM-8新建公路与跃新公路交口 CM-9新建公路，西新村西光117-118号CM-10海平公路与小星西路交口CM-11保安公路CM-13三绿公路CM-14陈海公路与星虹公路交口CM-15宏海公路与北星公路交口CM-17小星公路与小竖河路与北沿公路交口CM-18城垦路，利民桥旁CM-19建粮路，建粮桥CM-21陈海公路与爱民公路交口CM-22岗庙公路与江丰路交口CM-26四营环路，向西拐角处CM-27养殖场路中段CM-30港东路，港南镇静西村 CM-33北沿公路与北柴路交口CM-34大瀛大桥，环岛运河CM-40响哃村761号CM-41阿里山路与富民路交口CM-43蟠龙公路与团城公路交口CM-45时桥村向明1040CM-46竖河村竖东1216CM-48星光路CM-53团城公路，三条港桥旁边CM-54团城公路与平岛公路交口CM-55陈海公路，小洋港桥CM-57向化工路与草港公路交口CM-58汲浜公路，二号桥附近交口CM-59北沿公路与北八滧路交口CM-60前哨公路与前裕公路交口CM-61团旺北路 CM-63米南路CM-67东瀛路CM-68长江东路与团旺中路交口CM-69长江东路与东滩南路交口CM-70陈南公路与八滧公路交口CM-71瀛陈公路与白奚公路交口CM-72东瀛路尽头与环岛运河CM-74瀛陈公路CM-77潘园公路与前卫支路交口CM-80东兴路与民东路交口交通要道CM-3跃新公路CM-4北沿公路，仓望港桥CM-5北沿公路CM-12北沿公路CM-16合作公路与小星公路交口CM-23港庙路西津公路交口CM-24北沿公路与长征公路与港东公路交口CM-25东风公路CM-28江万公路CM-29陈海公路与三沙洪桥交口CM-31镇中路与西南路交口CM-32北沿河路尽头与东亭河交口CM-35崇明北门路228号与新崇路交口CM-36团城公路与建设公路交口CM-37草港公路与蟠龙公路交口CM-38上海瀛新古园门口CM-39建龙公路CM-42港沿公路与大港公路交口CM-44北新公路，北新一号桥CM-47港沿公路与草港公路交口CM-49北沿公路与大港公路交口CM-50六滧公路与北港河沿路交口CM-51富北路尽头，永北村桥CM-56合五公路CM-62向堡路与小漾路交口CM-64陈彷公路CM-65陈海公路与北滧公路交口CM-66北陈公路与草港公路交口CM-75潘园公路西端CM-76潘园公路CM-78潘园公路CM-79新盟路与民惠路交口2.1.2 样品的预处理每个样点采取多点取样，同一个样点内取不同几处采集的表土样混合，作为分析用样保存于聚四氟乙烯袋中，并排出空气密封袋口。样品带回实验室后，自然风干，研磨，过10目待测。2.1样品磁化率测定2.2.1实验仪器用具（1）特质10mm见方的圆柱形样品测量盒（2）英国Bartington公司生产的MS2型磁化率测量仪（3）Ms2双频探头（高频4.7kHz 低频0.47kHz）2.2.2磁化率测定称取5g左右土样，用保鲜膜包好放入直径约为2cm的无磁性塑性测量盒内，压紧，编号，放入MS2 型磁化率测量仪即可测量。2.3土壤样品消解2.3.1消解预处理土壤在60干燥至恒重，然后在进行研磨前，取出土壤中的杂草，沙砾，石块，树根等，然后研磨过100目尼龙筛，将磨好的样品保存在自封袋中，自封保存备用。2.3.2消解实验仪器及药品通风橱，电子炉，聚四氟乙烯坩埚，二次水洗瓶，50ml容量瓶浓硝酸优级纯，氢氟酸优级纯，高氯酸优级纯2.3.3消解步骤（1）聚四氟乙烯洗净，用二次水冲洗，烘干，备用（2）容量瓶浸稀硝酸12小时后取出用水冲净，二次水冲净，备用（3）用电子天平称取1.5克左右过100目样品放入标号编号的坩埚中（4）加入10ml左右浓硝酸于坩埚中，加盖，用电子炉加入至黄豆粒大小的棕色液体颗粒，注意不能温度过高，以防沸腾时飞溅于坩埚内壁，导致消解不完全。（5）冷却后加入10ml氢氟酸，5ml高氯酸，加盖，缓慢加热至颜色由棕褐色灰色淡黄色，观察坩埚内壁是否有残留黑圈，若有，加入2-3ml高氯酸，加盖回流，若坩埚内壁物黑圈，则可加热至白烟冒尽，若液体快蒸干，而白烟未尽，应补充氢氟酸，以防坩埚穿底。（6）到聚四氟乙烯烧杯底只剩余少量液体时，且白烟基本冒尽，可略开坩埚盖，最后蒸至液体黄豆大小的半凝固小颗粒，冷却。（7）用稀硝酸（5%体积比）冲洗坩埚内壁，温热溶解残渣，冷却后，定容至50ml容量瓶。2.4重金属元素含量测定对土样中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Mn进行测定，用电感耦合等离子体发光光谱法（ICP-Indictive Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy）测定，ICP-AES法测定可检测出1ug/L 的浓度，灵敏度较高，主要用于无机元素的定性及定量分析。电感耦合等离子体发射光谱分析（ICP-AES）作为金属元素的主要分析手段，越来越受到重视，是目前被公认的一种强有力的微量和痕量金属分析技术。电感耦合等离子发射光谱仪，分析速度快，可以同时分析多种元素，一个样品仅需一分钟。将待测样品依次摆好，测得的数据记录与机器上，保存后倒出，即可得到各个样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Mn的含量。2.5邻菲罗啉测铁2.5.1仪器与药品分光光度计，比色皿，50ml容量瓶，2ml移液管，一次水洗瓶盐酸羟氨溶液（100g/L），乙酸钠溶液（1mol/L），邻菲罗啉溶液（1g/L）标准铁溶液（100ug/L）2.5.2实验步骤（1）取6只50ml容量瓶，分别用移液管加入0.00ml、2.00ml、4.00ml、6.00ml、8.00ml、10.00ml标准铁溶液，然后加入1ml盐酸羟氨溶液，8ml乙酸钠溶液，10ml邻菲罗啉溶液，用一次水冲洗容量瓶瓶口内壁，定容，作为标准液待用。（2）用移液管移取2ml样品（在之前消解定容至50ml中，则浓度降低25倍）加入1ml盐酸羟氨溶液，8ml乙酸钠溶液，10ml邻菲罗啉溶液，用一次水冲洗容量瓶瓶口内壁，定容。（3）用1cm比色皿装空白试剂（即0.00ml铁标准溶液）作为参比溶液，选择530nm波长，测量另外5个标准液，以铁浓度为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线。（4）测量样品溶液的吸光度A，注意每次要用一次水冲洗比色皿3-4次，后用样品液润洗3次后用纸巾擦干比色皿外表面光滑侧后放入仪器，待读书稳定后记录下吸光度A（5）通过样品A值在标准曲线上查出所含铁的量。第三章 结果与讨论3.1上海市郊区表土重金属含量表3-1郊区表层土壤重金属含量(金山区)Table 3-1 Heavy metal contents in topsoil （JinShan） Fe Cu Zn Pb Cd Cr Mn （g·kg-1）（mg·kg-1）（mg·kg-1）（mg·kg-1）（mg·kg-1）（mg·kg-1）（g·kg-1）JS-134.4 52.998 98.718 7.825 2.697 49.988 0.599 JS-235.3 121.479 128.031 10.031 2.739 30.111 0.820 JS-331.8 51.460 92.786 12.299 1.897 54.821 0.680 JS-436.3 53.296 98.906 3.080 2.152