(1. 난징 지질광산학원, 난징 210016; 호북 지방 지질 조사원, 우한 430056)
이 글은 우한 지역과 전국 토양 수은 함량을 배경으로 우한 지역의 토양 수은 함량의 특징과 전 지역과 전형적인 오염 지역의 분포를 연구했다. 그 결과 우한 지역 토양의 수은 함량은 0.65438±0.07mg/kg 로 나타났다. 전 지역 토양 Hg 오염 면적은 239.3km2 로 띠형, 판형 분포로 공업단지와 구시가지를 중심으로 오염지역이 시내에서 형성되어 주변으로 확산되고 있다. 토양 Hg 고배경구 면적 826.3km2 는 전체 면적의 1: 10 을 차지하며 우한 3 진, 채단, 양논리 등 읍과 갈점 화공 지역에 분포한다. 청결구는 채디안남, 황기-신주, 강하구에 광범위하게 분포되어 있다. 모암, 광물, 토양 자체는 수은 오염을 형성하기에 충분하지 않으며, 인위적인 요인이 도시 지역의 수은 오염에 결정적인 요인이다.
키워드: 수은; 공간 분포 오염의 원인 토양; 우한
수은 (Hg) 은 생태계 전체와 지구 표면의 물질순환 과정에서 매우 활발하다 [1]. 수은은 흔히 볼 수 있는 토양오염물로 토양에 다양한 형태로 존재한다 [1 ~ 4]. 수은 증기, 무기수은 소금 (황화수은 제외), 유기수은은 모두 독이 있는데, 특히 무기수은은 미생물을 통해 전환되는 메틸수은의 독성이 더 크다. 토양 속의 수은은 증기와 먼지를 통해 대기로 들어가고, 원소의 활성화와 이주를 통해 수권으로 들어가고, 생지 화학순환을 통해 생물 체내로 들어갈 수 있다. 금속 수은은 식물 뿌리와 동식물 호흡에 의해 흡수 될 수 있습니다. 메틸수은은 수용성이 강하여 거의 완전히 생물에 흡수되어 배설 [1 ~ 4] 을 분해하기 어렵다.
우한 (WHO) 는 종합 대도시와 노공업 기지로 높은 오염과 소비가 많은 공업의 기초로 오랫동안 과학기술 수준이 제한적이고 약했다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
환경의식 등 도시 공업 고체 배출, 배기가스 먼지, 생활쓰레기, 오수가 우한 토양 환경에 심각한 오염을 초래하고 있다.
일부 오래된 공업단지에는 대량의 고체 배출이 있고, 우한 시의 여러 구간에는 대형 공장과 도로 주변의 자동차 배기가스에서 배출되는 수은 등 중금속 오염이 존재한다. 창장 우한 구간 24 개 하수구만 매년 수은 70.973 톤을 배출하고 오염물 수은 함유량은 평균 2.3 1μg/L 로 최대 22.408 μ g/L [5] 까지 배출한다. 우한 교외의 이가돈토양 수은 함량은 0.095 ~ 0.5 16 mg/kg, 15 개 배추 샘플 수은 함량은 0.0005 ~ 0.0 19 mg/kg 입니다 또한, 양쯔강, 한강 우한 교차로, 부하, 수곡, 물강, 저수강, 수라바 등 2 차 하천은 전 지역 호수, 저수지와 연결되어 교차되는 수망을 형성한다. 하지만 수생 생태계에서는 수은 활동이 강하고 생물의 농축과 확대 효과가 뚜렷하며 생태적 결과가 더욱 심각하고 두드러진다 [7]. 그러나, 우한 시의 수은 분포 특성과 오염 상황에 대한 연구는 아직 부족하다. 이에 따라 중국 지질조사국의 배치에 따르면, 우리는 우한 시 지역의 토양 수은 분포를 조사했는데, 총 8 개 도시와 6 개 교외, 총 면적은 8629.6km2 였다.
조사구-우한 지역은 장한분지 동연에 위치해 있으며, 주요 지형은 잔구와 강호 충적평원, 북부의 작은 부분은 낮은 구릉이다. 도시 남부의 장한분지는 주요 부분으로 면적이 6890km2 이다.
이 지역은 고생대 잔구와 산맥이 적은 제 4 계 강 충적물을 광범위하게 덮고 있다. 이 지역은 4 계로 전체 면적의 약 80% 를 차지한다. 그 중에서도 쇄통통은 붉은 메쉬 점토, 갈색색 점토, 자갈 점토로 이루어져 있으며, 기본적으로 ⅱ, ⅲ 급지에서 발달하여 산등성이가 침식된 지형을 형성한다. 새로운 통통은 각각 미사, 아모래, 아점토, 점토, 분질점토로 구성된 현대충적층과 호수충적층으로, 창장, 한수, 대별강계의 충적지대에 분포되어 각종 수계의 제 1 층지를 형성한다. 황기조산대 북부의 변질지대, 모암계는 원고계 홍안군과 대별군으로, 중고압 지역 변성암계로, 주로 석영편암, 편마암, 변립암이다. 일부 지역은 연산기에 침입한 산성 암체이다.
우한 지역의 토양발육은 지대성 토양 위주로 7 개의 토양 유형, 14 개의 아형을 포함한다. 주요 토양 유형은 논토, 조토, 갈색 홍양, 황갈색 토양이다. 그 중에서도 조토는 장강 한수 등 수계에 의해 형성된 현대 충적평원에 집중되어 있으며, 갈색 홍양과 황갈색 토양은 홍적세 고생대와 원고대 모재에 광범위하게 분포되어 있으며, 벼토는 후성토로 이 세 가지 유형의 토양 사이에 산재 되어 있다.
1 샘플 샘플링 및 분석
이 시스템은 깊이가 0 ~ 20 cm 인 얕은 토양 샘플과 깊이가 150 ~ 200 cm 인 심층 토양 샘플을 수집합니다. 다른 환경 영역에 따라 샘플링 밀도와 샘플링 미디어를 제어합니다. 얕은 토양 샘플의 샘플링 밀도는 평원-용강 지역은 1 개 /km2, 도시 주거공단은 1 ~ 2 개 /km2, 북부 얕은 구릉지에서는 1 개/입니다. 깊은 샘플 샘플링 밀도는 1 개/16KM2 입니다. 시 전역에 분포된 1 100km2 의 습지 면적, 평방 킬로미터당 수집 1 ~ 2 개의 습지 퇴적물 샘플 교체 장강탄 지역에 분포하는 진흙층에 대해 표면 샘플을 수집하는 것은 오염되지 않은 토양이다. 토양 샘플은 이 샘플 단위를 나타내는 지질 단위, 토양 유형 및 토지 이용 범주를 나타내는 구획 배치 (얕은 0.5~4km2, 깊은 16km2) 에 따라 배치됩니다. 얕은 층의 토양 샘플은 주로 하나의 샘플링 지점에서 채집되며, 주변 50m 범위 내에서 3 ~ 5 개의 하위 샘플을 수집하여 하나의 샘플을 형성한다. 샘플링 매체는 지표 아래 약 20 센티미터의 연속 토양 기둥이다. 지형, 지형 및 토지 이용 현황에 따라 150 ~ 200 cm 깊이 범위 내에서 연속 길이가 30cm 인 샘플 드릴을 사용하여 심층 토양 샘플을 수집합니다. 위에서 언급한 지역 샘플 외에도 단면 샘플은 장강 연안의 홍수 충적지대에서 채취되어 도시, 장강 연안 농지, 주요 공장, 호수와 같은 전형적인 경관 지역에서 채취되었습니다. 토양 샘플링 지점은 GPS (Global Positioning System) 를 통해 위치하여 평면에 기본적으로 균일하게 분포됩니다.
샘플은 자연적으로 건조되어 나무 막대기로 분쇄하고, 20 목이나 40 목으로 체질하여 600 그램의 분석 샘플을 추출한다. 샘플 분석 시나리오는 다음과 같습니다. 4km2 쌍 당 얕은 샘플 분석 1 조합 샘플 총 1628 개 샘플 심부 샘플, 16km2 분석 1 단일 샘플, 총 540 개 샘플 분석
전형적인 지역에서 식물 샘플을 채집하여 세척, 효소 소멸, 건조, 분쇄 후 40 목 나일론 체로 준비한다. 한구 대갑거리 블록의 인발 샘플을 채집했다. 발근 3cm 이내의 후침에서 모발 샘플을 채취해 1% 따뜻한 샴푸로 두 번 씻고 이온으로 몇 번 씻어서 말린다.
샘플은 국토자원부 우한 검사센터에서 원자 형광 스펙트럼을 이용하여 분석했다. 검사 과정에서 국가 1 급 표준 물질 모니터링, 실험실 내부 및 샘플 단위 검사, 암호 추출 등 품질 모니터링 수단을 채택했다.
2 토양 수은 함량 및 분포 특성
2. 1 콘텐츠 특징
토양 중 원소의 초급 배경 함량은 인간 활동의 영향을 비교적 적게 받는 토양권 심층 토양의 함량을 분석해 지역, 전성, 전국, 전 세계의 토양 함량과 비교할 수 있다. 토양 화학 원소의 조사와 테스트에서 심층 토양 (> > 150cm 깊이) 이 제 1 (기본) 환경 요소의 분포와 발생 상태를 대략적으로 반영하는 것으로 확인됐다. 얕은 토양 (< 20cm 깊이) 은 토양권이 생태환경과 가장 직접적으로 접촉하는 지역이자 최근 인간의 개입이 가장 민감한 지역 [8 ~ 9] 이다.
우한 지역 심층 토양에서 오염되지 않은 수은의 환경 배경 참고치는 0.033mg/kg 입니다. 우한 지역의 심층 토양수은 함량 (0.039mg/kg) 은 호북보다 낮으며 전국과 비슷하다 (표 1). 따라서 심층 토양의 수은 함량은 지역 전체의 토양 배경을 반영한 것으로, 비교적 낮은' 원시' 배경이다.
전 지역의 얕은 층 Hg 함량 변화는 비교적 크다. 평균 함량은 심층, 호북, 전국보다 현저히 높다. 이는 얕은 토양에 Hg 를 첨가하고 뚜렷한 국부부를 가지고 있음을 보여준다.
표 1 우한 지역의 토양 수은 함량 특성 단위: mg/kg
2.2 분포 피쳐
토양 수은 함량의 구분은 토양 환경 품질과 용량에 대한 연구 [3, 1 1 ~ 13] 를 기준으로 하며, 그 함량 범위와 해당 오염 지수는 표 2 에 나와 있다.
표 2 우한 지역의 토양 수은 함량에 대한 지역 표준 단위: mg/kg
2.2. 1 전체 분포
우한 지역의 토양 Hg 오염 면적은 239.3km2 로, 갈점 화공구, 강해안구, 동서호 구다공단, 후호 남부 반룡고성, 무창구를 포함한 도심과 공장 지역에 집중되어 있다.
토양 Hg 의 높은 배경 면적은 총 면적의 1: 10 에 가깝고, 도시와 공장 지역에 분포되어 있으며, 그 중 강삼진 면적이 가장 크며, 그 다음은 갈점 화공구, 채점진, 양논리진이 뒤를이었다. 청결구는 채디안남, 황기-신주, 강하구, 한남-한양, 동서호, 순호-양논리의 일부 지역에 광범위하게 분포되어 있다 (표 3, 그림 1).
표 3 우한 토양 수은 환경 품질 부문
2.2.2 전형적인 오염 지역의 특성
강안구 한구 중심지구는 구시 구, 수은 오염 면적은 88km2, 오염센터는 중산공원 근처에 있습니다. 이 중 대갑계 토양의 수은 함량은 최대 38. 1 14mg/kg 로 토양청결 지역 상한선 (0. 15mg/kg) 의 20 입니다.
그 중 유기결합상태와 강한 유기결합상태의 Hg 는 3.4 1mg/kg 로 총 Hg 의 14% 를 차지했다. 수은은 일정한 물리 화학 조건 하에서 0 가 수은으로 변할 수 있고 온도가 높아지면 공기 중에 끊임없이 기화되어' 수은 증기도' 를 형성하여 직접 흡수되기 때문이다. 또한 오염된 토양의 수은 함량이 비교적 높으며, 그중에서도 효과적인 수은의 비율이 비교적 높다. 수은 오염이 생태 환경에 미치는 부정적인 영향이 이미 나타났다: 대갑블록 블록 인발 수은 함량이 기준을 초과했다. 청년로-기자의 입 단면에서 Hg 함량은 0. 1.5 mg/kg 보다 훨씬 높으며, 변화가 뚜렷하며, 대갑가, 중산대로, 지질탐사국 등 여러 개의 최고점이 있다 (그림 3).
강안구 한양시 한양조미료공장, 한양제철소, 농약공장 등 공장 지역을 중심으로 한 오염구-하모호, 남태자호 주민구, 오염확산지역. 중심 오염 지역의 수은 함량은 0.5mg/kg 보다 큽니다. 한양제철소 및 주민구 남측 묵휘호 퇴적물의 수은 함량은 1.394 ~ 1.633 mg/kg 입니다. 잉크호에서 남대자호 하수도 퇴적물까지 Hg 함량이 1.33mg/kg 에 달할 수 있다. 한양건항 배추 건수은 함량은 1.33mg/kg 로 국가위생기준을 크게 초과했다.
그림 1 우한 지역의 토양 수은 환경 품질 구역지도
동서호 구전 공업단지에는 유기화학공장, 제약공장, 염기공장, 케이블공장 등 공장을 중심으로 한 오염구역과 오수 배출 경로를 따라 북부 나오호로 형성된 오염 확산 지역이 포함되어 있다. 중심 오염구 오염면적 20km2, 수은 함량이 1.6 10 mg/kg 에 달합니다. 하수구의 퇴적물은 1.249 ~ 1.802 mg/kg 에 달한다 (그림 4). 오염된 호수 지역의 밑바닥 퇴적물에서 수은 함량은 65438±0.539mg/kg 에 달할 수 있다. 북방호군 양식 어류중독으로 사망하여 호수 지역의 연근수은 함량이 심각하게 기준을 초과했다.
오상시는 오상구시 오염구와 후사호, 동호, 남호 등 오염구를 포함해 오상시 주민들의 생활오수와 일부 작은 공장의' 삼폐' 를 거의 받아들였다. 무창 구시가지의 오염 면적은 14km2, 무창 조선소 부근의 수은 함량은 0.9 10mg/kg, 배수구 퇴적물은1.1입니다 오염된 호수 동호 채강 퇴적물의 수은 함량은 2.3 1.6 mg/kg 이다.
그림 2 청소년 도로-jijiazui 구간의 토양 수은 함량 변화
그림 3 youyu road-jijiazui section 의 토양 수은 함량 변화
갈점 화공구 수은 오염은 화학공장을 중심으로 주변으로 3 ~ 10 km 을 확산한다. 우한 시의 오염 면적은 100km2 에 달하며 오주 동부 지역에서도 동등한 지역이 오염된 것으로 추산됩니다 (그림 6). 공장 토양 중 수은 함량이 최고 53.443mg/kg 로 토양청결구 상한선의 356 배이다.
전체 오염은 주변 논, 산비탈의 토양, 주변 수역으로 확산되었으며 수은 함량은 0.40 ~ 2.5 mg/kg 입니다 (그림 6). 갈화는 오래된 공장이기 때문에 장기적인 수은 배출과 축적은 주변 생태 환경에 큰 영향을 미친다.
양논리적 수은고본저면적은 10km2 로 신설 양논리 발전소 주변에 분포되어 있다. 채디안 Hg 고배경구에는 채디안 시와 남부 대집지역이 포함되어 있으며 면적은 100km2 입니다.
그림 4 구티 안 공업 지대의 토양 수은 오염 분포도
2.2.3 얕은 및 깊은 수은 함량의 변화
우한 시의 얕은 토양과 깊은 토양의 Hg 원소 분포에 대한 세로 비교를 통해 깊은 토양의 Hg 함량이 모두 0. 15mg/kg 미만이고, Hg 청소 지역이며, 얕은 토양에는 253.5km2 의 Hg 고배경 영역과 126.9km2 가 있는 것으로 나타났다. 여러 해 동안 얕은 토양은 심층 토양의 2.75 배에 달하는 수은을 축적했다.
한구대갑가 9 번지는 수은 오염이 심한 지역으로, 토양 중 수은 함량이 수직 단면에서 변하는 곡선은 중간 높이, 상하가 낮다. 0.7 ~ 1.5 m 섹션 수은 함량이 가장 높고 38.114mg/kg; 다음은 1.5 ~ 3.65 m 세그먼트입니다. 최소 원시 충적층 3.65～4.2m, 수은 5.753 밀리그램/킬로그램 포함. 구시가지의 Hg 오염이 상당히 깊다는 것을 설명한다.
3 토론
우한 지역 토양 중 수은 원소의 분포 형태는 도시를 중심으로 띠와 조각을 띠고 있다. 시내에서 공업단지와 구시가지를 중심으로 한 오염구를 형성하고 주변으로 확산한다. 도심, 공장 등 오염원의 토양에는 수은 함량이 매우 높으며, 배수로의 퇴적물 중 수은 함량도 오염 수준을 현저히 능가한다. 이것들은 모두 우한 시의 수은 오염이 인위적인 요인과 밀접한 관련이 있음을 보여준다.
우한 시 Hg 오염구와 높은 배경구 토양유형은 논토 위주로 황갈색토양이 뒤를이었다. 갈점 화공구에는 회색 조토와 갈색 홍양이 있다. 이 네 가지 토양도 우한 주요 토양 유형이다. 그 중 논토와 황갈색 토양의 유기물 함량 (2.80% ~ 2.33%) [10] 과 점토 함량 (18.97% ~16.77 Hg 의 95% 가 토양에 들어가 흡착되어 고정되기 때문에, 그 고정률은 토양 유기질과 점토 함량에 비례한다 [1 ~ 3]. 이들 토양 유형의 Hg 배경 함량은 0.127 ~ 0.032MG/KG [10], 우한 장강충적 토양은 0.062mg/kg 로 Hg 오염의 범주에 미치지 못한다. 채단 남부, 황기-신주, 강하에서는 도시와 공업단지가 없는 대면적 논토, 황갈색 토양, 석회성 조토, 갈색 홍양이 모두 토양 Hg 의 청소 지역이다. 따라서 토양 자체의 수은 배경은 수은 오염을 일으킬 가능성이 거의 없다.
그림 5 무창시 토양 수은 오염 분포도
갈점 화공구 토양 수은 오염 분포도.
그림 7 우한 도시 얕은 토양과 심층 토양 중 수은 분포 비교도.
우한 수은 오염구와 높은 배경지역의 토양모암 유형은 주로 제 4 기 쇄신통적색 충적층, 호수충적층, 경사충적층, 홍수충적층, 제 4 계 신형 현대충적층, 호수충적층, 호수충적층, 호수충적층, 호수충적층, 호수계류계-지류계 부스러기암, 석탄계-페름기 탄산염암, 제 4 계 잔적점토, 점질 자갈이 뒤를 이었다. 이 모암의 Hg 배경 함량은 0.072 ~ 0.032 mg/kg [10] 로 방출되는 Hg 는 제한적입니다. 수은으로 오염된 대부분의 지역에는 미네랄이 없다. 고령토, 건축용 석영사광, 탄산염암은 갈점 화공 지역에서만 생산되는데, 처음 두 광물은 수은 함량이 낮고 탄산염암은 단지 산상일 뿐이다. 양논리가 높은 배경구역에는 두 개의 금점이 있지만, 구역 내 오염점은 그것과 일치하지 않는다. 따라서 광물은 주요 오염원이 아니다.
표 4 전형적인 지역의 토양, 모암 및 광물 조건
참고: (토양 유형) 142 는 논을 잡는 토양이다. 3 1 황갈색 토양; 122 석회 갯벌 토양; 1 1 갈색 토양입니다. Q4 는 제 4 기 신통현대 충적층, 호수적충층, 호수적침착입니다. Q 1-3 은 제 4 기 홍적홍적충층, 호수 충적층, 경사충적층, 홍수충적층입니다. Q 는 제 4 계 잔류 점토 및 점착성 자갈이다. P-C 는 석탄기-페름기 탄산염암에 속한다. D-s 는 데본기-SILURIAN clastic rock 입니다. (광물) K 1 카올린으로; Cb 는 탄산염암입니다. Sa 는 건축용 석영 모래 광산입니다. Au 는 금광이고 Gp 는 석고입니다. Cy 는 점토입니다.
도시 환경인 수은 오염은 주로 산업' 삼폐' 배출과 석탄, 기름 연소 [4, 14 ~ 17] 에서 비롯된다. 수은 오염물을 배출하는 업종은 주로 야금, 전기 도금, 화공, 제지, 제혁, 제약, 방직, 비료 등이다. , 염소 알칼리, 전기 설비, 페인트, 기기, 농업 등 업종에서 수은을 원료로 사용하거나 보조재료로 사용한다 [4, 14]. 우한 시의 여러 수은 오염 지역, 한구 중심지에는 17 부두, 천진로, 류하로, 황보로 등 배출구가 포함되며 오염물 함량은 0.243 ~ 0.967 μ g/L [5] 입니다. 도시생활쓰레기에서 수은의 방출률은 54.8% [18] 에 달하며, 도심도시 생활오수 오염도 심각하다. 구전 공업단지에는 유기화학공장, 제약공장, 염기공장, 케이블공장 등이 포함되어 있다. 한양시는 한양제철소, 농약 공장 및 수은 오염물을 배출하는 기타 공업기업을 포함한다. 그중 한양동풍게이트 하수구 오염물에는 수은 0.405 마이크로그램/리터 [5] 가 함유되어 있다. 자동차 배기가스, 공기 분진, 분진, 공업 배기가스로 인한 오염은 무시할 수 없다. 연구 [19] 에 따르면 대기 중 총 공중부양 미립자 중 중금속 함량은 토양 중 2 ~ 200 배, 방출률도 토양보다 높다. 양라 발전소에서 먼지를 떨어뜨리는 것은 아마도 양로수은 고배경 지역의 주요 오염원일 것이다. Hg1.115 ~ 0.199 μ g/l [5
4 결론
우한 심층 토양수은 배경은 낮지만 얕은 토양수은 함량은 호북과 전국보다 현저히 높다.
우한 지역의 토양 Hg 오염 면적은 239.3km2 로 띠형, 플레이크 분포로 공업단지와 구시가지를 중심으로 오염지역이 시내에서 형성되어 주변으로 확산되고 있다. 전형적인 오염 구역으로는 갈점 화공구, 강해안구, 동서호 구다공구, 후호 남부 반룡고성, 무창구 등이 있다. 토양 Hg 고배경구 면적 826.3km2 는 전체 면적의 1: 10 을 차지하며 우한 3 진, 채단, 양논리 등 읍과 갈점 화공 지역에 분포한다. 청결구는 채디안남, 황기-신주, 강하구에 광범위하게 분포되어 있다.
모암, 광물, 토양 자체는 수은 오염을 형성하기에 충분하지 않으며, 인위적인 요인이 도시 지역의 수은 오염에 결정적인 요인이다.
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우한 토양 중 수은의 공간적 특성과 오염원
유홍영 1, 장덕춘 2, 풍효명 1, 진국광 1, 곽곤의 1
(1. 난징 지질광산학원, 난징 210016; 호북 지방 지질 조사원, 우한 430056)
다이제스트: 우한 지역 및 전국 토양 수은 배경 값과의 비교를 통해 우한 지역 전체 지역 및 전형적인 오염 지역 토양에서 수은의 함량과 분포 특성을 연구했다. 그 결과 우한 지역의 토양 중 수은의 평균은 0 으로 나타났다. 107 밀리그램/킬로그램. 수은 오염은 전체 지역에 분포되어 있으며 면적은 239 이다. 3 km2, 리본과 파편으로 표현된 주변 도시로, 도시 내부에 공업단지와 구시가지를 둘러싼 오염구가 형성되어 밖으로 확산되고 있다. 우한 시구, 채단구, 게점진은 수은이 많은 배경 지역으로, 이 지역의 근근 10% 를 차지한다. 수은의 명확한 지역은 황기구, 신주구, 강하구, 채단구 남부에 분포되어 있다. 토양모암, 광산자원, 토양 자체가 수은 오염을 형성하기에 충분하지 않다. 인위적인 역할은 수은 오염을 초래하는 결정적인 요인이다.
키워드: 수성; 공간 피쳐 오염원 토양; 우한