新疆天山北坡经济带土壤汞污染及生态风险评价

Because of the source diversity, long distance transference, easy conversion, highly enrichment and high toxicity,mercury becomes one of the most attentioned heavy metal elements.It is of obviously harmful to ecological environment.So mercury control and emission reduction becomes the international social consensus. In Xinjiang province,coal chemical industry and chlor-alkali industry are developed, while weak ecological environment,so mercury pollution problem is more outstanding.As the most economically developed area of xinjiang, The North Slop Economic Belt of Tianshan Mountain gathered the main coal chemical and chlor-alkali enterprise.The thorough research of mercury pollution of the region has important guiding significance for the sustainable development of economic and environmental of xinjiang.In this project,the soil layer of the North Slop Economic Belt of Tianshan Mountain is as the research object.System research soil mercury pollution,mercury content of typical plant and ecological risk,which aimed at revealing the total mercury content,formation distribution of mercury and temporal and spatial distribution pattern in soil layer of the North Slop Economic Belt of Tianshan Mountain,clarifying the migration mechanism,transformation mechanism and temporal and spatial distribution pattern of mercury under dry cold climate and saline-alkali soil in xinjiang,building the ecological risk evaluation model of mercury pollution based on temporal and spatial distribution pattern,providing a reference basis for the scientific evaluation of mercury pollution and ecological risk assessment under special environment of xinjiang,and layout optimization of the coal chemical industry,chlor-alkali industry and agriculture.

汞因具有来源多样性、长距离迁移性、易转化性、富集性和高毒性的特点成为最受关注的重金属元素之一，对生态环境具有不容忽视的危害性，汞控制和减排成为国际社会共识。新疆煤化工和氯碱化工发达，但生态环境脆弱，汞污染问题更为突出。天山北坡经济带作为新疆经济最发达的地区，聚集了新疆最主要的煤化工和氯碱化工企业，深入研究该地区的汞污染现状对于新疆经济和环境可持续发展具有重要的指导意义。在本项目中，以典型地域天山北坡经济带土壤层为研究对象，开展土壤层汞污染、典型植物汞含量及生态风险评价的系统研究，旨在揭示天山北坡经济带土壤中总汞含量、汞的形态分布及时空分布格局，阐明新疆干寒气候和盐碱条件下汞的迁移、转化和富集机理，建立基于时空分布格局的汞污染生态风险评价模型，为科学评价新疆特殊环境下的汞污染及生态风险，优化煤化工、氯碱化工和农业布局提供参考依据。

土壤重金属污染是环境领域重要的研究内容。由于新疆特殊的地理环境、气候环境和生态环境，使得新疆的环境容量较小，环境破坏后恢复难度大。基于此，本项目在新疆经济发达的天山北坡经济带开展土壤重金属含量调查，系统了解新疆土壤的重金属含量情况。首先，利用网格法布设采样点，根据地理环境、交通状况及人类活动频率，在不同区域设置不同采样密度。每个采样点采集土壤样本1kg，用于金属含量和理化性质分析。在农田区采集玉米和棉花，用于重金属含量分析。共采集土壤样本578个，玉米样本40个，棉花样本170个。然后分别测定了土壤理化性质（土壤含水量、有机质含量及pH），结果表明，新疆土壤含水量和有机质含量相对较低，且以碱性土壤为主。土壤重金属含量（Hg、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Ni、Cr和Mn等元素含量）以及植物重金属含量（玉米、棉花的根、茎、叶、果的重金属含量）。利用插值法开展了重金属空间分布格局研究，结果表明，重金属空间分布与人类活动显著相关。以新疆土壤背景值和国家二级土壤标准为参考标准，开展土壤污染评价，结果表明，与新疆土壤背景值相比，研究区土壤金属含量显著升高，说明受经济社会发展的影响，土壤受到了显著的污染。与国家土壤二级标准相比，研究区土壤重金属整体低于国家标准，说明研究区土壤整体清洁。另外，还开展了汞的时间序列，重金属的相关性分析等。研究成果目前已发表研究论文5篇（发表3篇，接收2篇），另投稿3篇。通过项目的开展，可宏观掌握研究区土壤重金属的含量及分布情况，可为后续经济布局和环境治理及生态评估提供借鉴。