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砷及其化合物为原生质毒物,能与组织中的巯基(-SH)结合,使蛋白质失去生理作用。砷是一种全球性污染物,砷污染对生态环境的破坏是不可逆的,即使停止污染后,环境中的砷也不能自然降解,而会在动、植物体内富集,当污染严重时,可以引起污染区内的植物枯萎死亡。有色金属冶炼是环境中砷一个重要的人为污染源,环境中的砷累积到一定的程度就会对其周围生态环境造成一定的危害,破坏生态系统的平衡。本文研究了葫芦岛锌厂周围环境中砷的分布特征和格局,分析了砷的影响因素以及赋存状态,评价锌厂周围环境砷的生态风险,为预防和控制砷污染问题提供科学依据。
锌厂周围表层土壤中砷含量范围7.25~492.6 mg·kg-1,平均值为64.77mg·kg-1,受到当地风频、地形特征等外界因素的共同影响,形成了以锌厂区、南山和茨山为中心向外围呈辐射状递减的趋势。三条河流(五里河、茨山河和连山河)河水中砷含量范围为未检出~37.9μg·L-1,上、中、下游砷含量差异明显:进入市区后受到生活、工业污水影响,水砷含量较上游增加显著,三条河流砷含量在临近入海口附近受锌厂排污影响均达到其最大值。三条河流沉积物中砷含量的范围4.87~1520.4 mg·kg-1,从上游到下游砷含量均呈现逐渐增高的趋势,在距离锌厂较近河段达到极值。蔬菜平均砷含量为0.128±0.0874 mg·kg-1,叶菜砷含量为0.163±0.0817 mg·kg-1,非叶菜砷含量为0.059±0.0510 mg·kg-1,相比明显高于我国其它城市蔬菜中的砷含量。该区土壤中有机质与砷含量有显著的相关性,土壤粒度与砷含量具有极显著的相关性,但土壤中砷含量与pH无明显的相关性。沉积物和土壤中砷主体形态为无定形铁铝氰化物结合态和品质铁铝氧化物结合态,砷极易与铁铝氧化物结合。土壤中生物有效性砷(可交换态和吸附交换态)比例(15.68%)高于沉积物,污染土壤生物有效性砷高于未受污染土壤的比例,沉积物稳定性砷形态比例高于土壤。
风险评价表明:锌厂周围上壤砷污染严重,以锌厂为中心,污染程度随着距离的增加逐渐降低;锌厂排污影响导致整个毗邻葫芦岛锌厂的河口区和近海区有明显砷污染生态风险;葫芦岛锌厂周围居民(成人)通过食用当地蔬菜日均砷的估算摄入量(ADI)为0.0385 mg,居民仅从蔬菜中摄入的砷的量已经达到ADI值的30%,对该区居民的健康已构成一定的潜在威胁。