某工业园是大冶市规模较大的工业聚集区，建有纺织医药产业园、机械制造产业园、高新产业园、冶金产业园、建材产业园、综合产业园6个产业园。经过多年的发展，园区企业排放的废水、废气和废渣对周边土壤、农作物及周边居民构成了威胁。此外，大冶市是典型的资源型城市。因其采矿、选矿、黑色和有色金属冶炼业十分发达受重金属污染严重且成为重金属污染重灾区，是国家和湖北省重金属污染重点防控区之一。目前，关于大冶市矿区周边土壤和农作物受重金属污染的状况有一些研究[1-2]，但关于大冶市工业园区周边农用土壤的重金属污染状况、形态特征及生物有效性却鲜有报道。

本文以某工业园区周边的菜地、油菜地和林地土壤为研究对象，对其重金属Cu和Pb含量、土壤pH及有机质含量进行测定，并分析了土壤中重金属的存在形态和污染特性，以采取相应措施来改善农用土壤的质量，提高作物的产量及质量，对确保周边居民食品安全和合理布局工业园区周边农业意义重大。

1 样品采集与实验方法

1.1 样品采集与处理

于2017年3月在工业园区周边菜地、油菜地及林地使用专用的采样器采集15个土壤样品，装入密封袋，去除杂质后尽快放进洁净阴凉的房间。样品自然风干后研磨，用100目尼龙筛筛分，放入密封袋内备用。

1.2 实验方法

用AA-240FS 型原子吸收分光光度计测定重金属含量；用pH计测定土壤pH，土(W)∶水 (V)= 1∶5；采用550 ℃烧失量法测定有机质含量[3]；用改进的BCR法[4]检测重金属的形态。

2)直接顶组成及运动特点。直接顶厚约10 m，主体岩层为直接覆盖在6上煤层之上的含砾粗砂岩和泥岩，单层厚度约5 m。含砾粗砂岩和泥岩，其最大抗拉强度分别为7.20 MPa和10.67 MPa，由于岩石抗拉强度较大，导致岩层断裂步距增大，顶板表现为“长悬顶”特征。

2.4.1 土壤重金属的化学形态

2 结果与讨论

2.1 土壤基本性质

产教融合发展工程于2016年开始启动实施，该工程的目的是为了加快建设现代职业教育体系，全面增强职业教育服务经济社会发展能力，由中央和地方政府共同组织实施。主要对象为中等职业学校(含技工学校)、高等职业院校和应用型本科高校。可以明显看出，“卓计划”主要在本科及以上层次的高校开展，而产教融合发展工程是针对开展职业教育的高校，这就形成了合理的人才培养梯度，既有应用型技术人才，又有高层次拔尖创新人才，符合经济社会发展需要。

 

表1 土壤样品的分布、pH和有机质含量

  

测定点位经纬度地理状况采样深度/cmpH有机质含量/%1N30°08．568′，E114°57．647′菜地0～206．064．882N30°08．452′，E114°57．691′菜地0～208．114．613N30°08．345′，E114°57．359′菜地0～206．063．534N30°07．955′，E114°56．785′菜地0～206．143．725N30°06．609′，E114°56．902′油菜地0～206．036．356N30°06．818′，E114°56．562′菜地0～206．006．357N30°06．632′，E114°55．568′菜地0～204．953．988N30°07．132′，E114°56．394′菜地0～207．067．479N30°07．547′，E114°56．076′菜地0～208．096．7410N30°08．254′，E114°55．921′菜地0～208．066．0811N30°08．660′，E114°55．466′林地0～606．174．7312N30°08．600′，E114°55．420′菜地0～207．003．9113N30°09．055′，E114°55．228′菜地0～205．024．1214N30°09．690′，E114°55．417′菜地0-205．143．5515N30°10．136′，E114°55．401′林地0～605．244．28

工业园区农用土壤的有机质含量差异明显。采样点3，4，14的有机质含量较低，这是由于这3个采样点均靠近厂房，且采样点3靠近路边，大部分是回填土，因而肥力较差。同时，采样时也观察到该采样点附近蔬菜的长势较差。

2.2 工业园区农用土壤重金属的污染状况

工业园区农用土壤样品中重金属Pb和Cu的存在形态分布分别如图1和图2所示。Pb和Cu的各化学形态活性强弱次序为：残渣态<氧化态<还原态<弱酸提取态[8]。根据图1和图2，可得出以下推论。

 

表2 工业园区农用土壤样品中重金属含量

  

项目PbCu含量范围/(mg·kg-1)12．713～69．22526．780～864．356平均值/(mg·kg-1)39．611183．702标准偏差/(mg·kg-1)18．070271．117变异系数/%45．62147．58当地背景值[9]/(mg·kg-1)29．2040．10湖北省土壤背景值/(mg·kg-1)26．7030．70II级标准/(mg·kg-1)pH<6．56．57．525030035050100100

2.3 土壤中重金属含量与土壤性质的相关性

土壤的理化性质会影响重金属在土壤中的含量。因此，对各重金属进行元素之间、重金属与土壤理化性质之间的相关性分析，有助于了解土壤重金属的复合污染情况[6]。土壤中重金属含量与土壤性质的相关性见表3。从表3中可以看出，Pb-Cu相关性不大，表明Pb和Cu不是同源污染物，Pb和Cu的富积是由于人类的活动所导致。

从表3中还可以发现，Pb和Cu含量与土壤pH之间存在一定的正相关性。这是因为土壤的pH值增大，促进了土壤固相对各重金属的吸附作用。Pb和Cu含量与土壤有机质含量之间也存在较大的正相关性，特别是Cu与土壤有机质之间呈显著正相关。由于土壤中有机质吸附重金属离子的能力远大于任何矿物质胶体吸附重金属的能力，因此有机质含量大的土壤吸附重金属的能力越大。此外，土壤中的有机质能与重金属发生络合反应，形成络合物，从而使重金属在土壤中富积。而且，重金属的有机质结合态能转变为可溶态，因而对土壤和生物体产生间接危害。有研究发现，重金属的有机质结合态和土壤的有机质之间存在相关性[7]。可见，土壤重金属的污染状况与土壤pH和有机质含量密切相关，治理土壤重金属污染可从改变土壤pH值和有机质含量着手。

1)弱酸提取态:Cu和Pb在该化学形态中的提取比分别为0.008～0.15和0.08～0.21，二者在这一化学形态中占比大小顺序为Pb>Cu。

 

表3 土壤中重金属含量与土壤性质的相关性

  

RPbCupH有机质Pb10．4640．4550．500Cu10．4730．602∗

注：*在0.05水平(双侧)相关显著，样本数n=15

2.4 土壤重金属化学形态分析

质量控制：实验数据为3个平行样的平均值，相对标准偏差小于10%，样品以干重计。采用SPASS19软件分析实验数据。

土壤样品的分布、有机质含量和pH见表1。工业园区农用土壤pH均值为6.34，呈弱酸性。土壤pH值的大小会影响土壤的肥力和养分，酸度或碱度太大对农作物的生长都不利，pH=5.5～7.5的土壤适合农作物的生长[5]。从表1中可以看出，本研究中53.3%的农用土壤的pH值在该范围内，但有些采样点的酸度较大，如点7、点13～15,应加以关注。

工业园区农用土壤样品中重金属含量见表2。由表2可知，土壤中Pb和Cu含量都超过背景值，尤其是Cu。这是因为工业园区排放的废水、废气和废渣加剧了周边土壤的重金属污染。Cu和Pb含量变化幅度较大，说明工业园区内重金属的污染程度差异明显，这与工业园区内的企业空间布局有关。

犯罪客观方面，是指刑法所规定的、说明行为对刑法所保护的社会关系造成侵害的客观外在的事实特征。人的犯罪行为作为人的一种活动，其内容可以包括主观和客观两个方面。客观方面是主观方面的客观化及客观表现，即行为人在有意识、有意志的心理态度支配下表现在外的事实特征。［21］因此，犯罪客观方面是发现和认定犯罪主观方面的客观依据，是犯罪的直观表现。重视对犯罪客观方面的认定，有利于准确地定罪与量刑，并可以防止主观归罪。由于不解救被拐卖、绑架妇女、儿童罪和阻碍解救被拐卖、绑架妇女儿童罪在客观方面的表现也有所区别，以下对此分别加以论述:

3)氧化态，即硫化物和有机物的结合形态：Cu和Pb在该形态中的比例分别是0.01～0.44和0.04～0.17，占比较低，且占比大小顺序为Cu>Pb。对比图1和图2可以发现，各点Cu、Pb的可氧化形态含量有明显差异。这是因为在植物生长、人类活动和自然风化的过程中，大量有机质随雨水而进到土壤内，并表现出与重金属的结合性差异[10]。

高校图书馆的阅读推广正是起着主导作用的前驱者，因为阅读是知识传播的主要途径，不仅能够实现对传统文化的传承，而且能够加快新思想、新理念的传播速度，从而使高校大学生的整体素质水平的提高提供保障。进而让更多的大学生能够在文化自觉上得到反省，要知道传统文化在中国强大的时候彬彬有礼，在我们弱小的时候坚忍不拔，中华传统文化，我们的民族大气磅礴，我们的生活诗意盎然，它是我们每一个人的骨气和底气，也是每一个人文化自信源源不绝的动力。

昌乐蓝宝石的发现有一个有趣的故事。在方山脚下一个小山村里，有位年过七旬的牧羊人，在雨后的山岭上经常捡到一些闪闪发光的石子。老伴常笑他：这些烂石头能变成宝贝不成？可是，l986年秋，当山东地矿队员们偶然发现老人拴在烟荷包上的“石子”时，不禁大吃一惊：这是中国至今发现的质量最好的蓝宝石。

2)还原态：Cu和Pb在该化学形态中的提取比分别为0.10～0.56和0.41～0.64。还原态是二者的主导形态，占比大小顺序为Pb>Cu。因可还原态金属具有较强的离子键，在正常环境中，该结合态金属较难释放。只有在土壤环境或缺氧环境中时，还原态金属的氧化-还原电位减少，才可能被还原从而释放。由此可见，该形态受人类活动的影响较大[5,8-9]。

在此基础上再引导学生仿写练习，学生就知道可以从颜色、形状、数量、神态等方面去写好事物或人物，要结合事物特点去修饰，而不是一味照抄却不知道抄的是什么，也不会张冠李戴，把“慈善的目光”用来形容小妹妹了。

残渣态：其存在形式是结晶矿物，无生物可利用性，环境危害非常小。本实验中Cu残渣态占比大于Pb残渣态的占比，这间接表明工业园区农用土壤中Cu的污染对生物毒性较小，因其绝大多数被束缚在矿物晶相中。

  

 

图1 工业园区农用土壤重金属Cu形态分布

  

 

图2 工业园区农用土壤重金属Pb形态分布

综上可知，工业园区农用土壤样品中Pb、Cu各形态的分布有明显差异。这主要受重金属元素的地化学特性、园区产业布局、人类活动、土壤理化性质和各重金属的吸附性能等方面的影响。

2.4.2 土壤重金属各形态之间相关性

土壤样品中重金属Pb和Cu的有效形态与土壤性质的相关性见表4，其中，**表示在0.1水平(双侧)显著相关，*表示在0.5水平(双侧)显著相关，样本数n=15。从表4中可以看出，Pb的残渣态和还原态、Cu的弱酸提取态和还原态、Cu的氧化态与还原态、Cu的氧化态与残渣态呈现显著的负相关性。此外，Cu的弱酸提取态与氧化态之间正相关显著，其他形态间无相关性。总体上， Pb的各形态间相关性较弱，Cu的各种形态相关性较强。这也表明当外环境改变时，重金属的各种形态可以互相转变。

2.4.3 土壤中重金属的各种形态与土壤的有机质含量及pH之间的相关性

相比土壤中的重金属含量，土壤理化特性对重金属的存在形态有更密切且更复杂的关系[5,10]。土壤中重金属的存在形态受到非常复杂的因素影响，如土壤pH、根系分泌物、质地、活性有机物含量等。外部环境变化时，重金属离子和土壤之间可能会有吸附和解吸发生，使重金属的形态相应改变。

土壤pH是决定土壤中重金属各形态相互转换的首要因素。土壤有机质能和重金属离子之间发生离子络合、交换和吸附等反应，但有机质对重金属离子的吸附量直接受土壤pH的影响。因此，重金属在土壤中存在的化学形态受土壤pH和有机质的影响。

 

表4 土壤样品中重金属Pb和Cu的有效形态与土壤性质的相关性

  

Pb的形态弱酸提取态可还原态可氧化态残渣态pH有机质弱酸提取态1-0．455-0．3980．1090．632∗0．263可还原态1-0．189-0．813∗∗-0．269-0．169可氧化态1-0．097-0．360-0．405残渣态10．1120．275Cu的形态弱酸提取态可还原态可氧化态残渣态pH有机质弱酸提取态1-0．772∗∗0．765∗∗-0．401-0．292-0．496可还原态1-0．817∗∗-0．0200．567∗0．621∗可氧化态1-0．529∗-0．304-0．765∗∗残渣态1-0．3170．361

由表4可知，土壤pH与Pb弱酸提取态含量、Cu可还原态含量之间相关显著；有机质含量与Cu可氧化态含量、Cu可还原态含量之间有显著相关关系，表明Cu与有机质之间有较强的结合能力。土壤有机质含量和pH共同影响土壤中Cu的有效态含量，可改变土壤的有机质含量和pH值来减小其对环境的影响。

3 结论

工业园区周边土壤的重金属污染与园区产业空间布局有很大的关系，因而使工业园区农用土壤受到不同程度的Pb和Cu污染(受Cu污染严重)。Cu主要以可还原态和残渣态存在，其残渣态占比较大,而Pb主要以可还原态存在，因而工业园区农用土壤中Pb对农作物危害较大。土壤的有机质含量和pH对土壤重金属的存在形态有一定的影响。因此，在重金属防治中可通过合理布局产业、改变土壤的有机质含量和pH值来减小其对环境的影响。

ACS是以冠状动脉粥样硬化斑块破溃、继发完全或不完全闭塞性血栓形成为病理基础的临床综合征，包括UAP、NSTEMI、STEMI等类型，其不稳定斑块破裂和随之发生的血小板聚集及血栓形成是导致患者发病的主要机制[18]。近年来有研究指出，冠状动脉炎症在动脉粥样硬化斑块不稳定方面起着重要作用[19]。ACS不仅可给患者造成严重的身体痛苦，而且还可造成重大的精神刺激，以焦虑和抑郁最为常见[20]。而这些情绪障碍均可促发或加重心绞痛、心肌梗死、心律失常、心力衰竭等症状，甚至可导致患者死亡[21]。

参 考 文 献

[1] 张然然，罗鹏林，刘远河，等.大冶铜绿山工业园区优势草本植物重金属富集能力测定[J].化学与生物工程，2016，33(11)：63-70.

[2] 孙清斌，李永达，尹春芹，等.铜绿山矿区植物修复铜污染土壤潜力调查研究[J].湖北理工学院学报，2015，31(6)：16-21.

[3] 钱宝，刘凌，肖潇.土壤有机质测定方法对比分析[J].河海大学学报(自然科学版)，2011，39(1)：34-38.

[4] 冯素萍，刘慎坦，杜伟，等.利用BCR改进法和Tessier修正法提取不同类型土壤中Cu、Zn、Fe、Mn的对比研究[J].分析测试学报，2009，28(3):297-300.

[5] 方月梅，张晓玲，刘娟，等. 湖北省铜绿山矿区农业土壤重金属形态及生物有效性[J].地球与环境，2017,45(6)：634-642.

[6] 李兆华,张亚东.大冶湖水污染防治研究[M].北京：科学出版社， 2010：45-46,92.

[7] 宫彦章，刘月秀，刘姝媛，等.广东省林地土壤有效态锌、镉含量及其与有机质和pH的关系[J].华南农业大学学报，2011，32(1)：15-18.

[8] 丁琮，陈志良，李核，等.长株潭地区农业土壤重金属全量与有效态含量的相关分析[J].生态环境学报，2012，21(12)：2002-2006.

[9] 章杰，文勇立，王永，等.种养结合循环利用模式下土壤重金属全量与有效态含量的相关分析[J].西南民族大学学报(自然科学版)，2010，36(6)：970-974.

[10] 方月梅，张晓玲，刘娟，等.湖北铜绿山矿区农业土壤重金属形态及生物有效性[J].地球与环境，2017，45(6)：634-642.