李 碩 程緒江 盛恭勇

（1天津市地質(zhì)調(diào)查研究院 天津 300191 2河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第三地質(zhì)勘查院 河南洛陽(yáng) 471023）

引言

重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，可是在人類活動(dòng)，工業(yè)開(kāi)發(fā)，廢水排放，汽車尾氣的影響下，部分重金屬往往發(fā)生聚集，通過(guò)各種途徑如生物鏈，地下水，大氣等途徑對(duì)人類造成重大的威脅。本文以天津市某廠區(qū)為例，分析了Cu、Pb、Zn、Cd、Mn等幾種重金屬含量空間分布特征，同時(shí)以單因子分析評(píng)價(jià)了本廠區(qū)土壤污染狀況，并對(duì)土壤中潛在生態(tài)危險(xiǎn)做出評(píng)估，旨在了解本廠區(qū)土地污染情況，為土地規(guī)劃部門，環(huán)保部門提供有力支撐。

1 廠區(qū)主要概況

廠區(qū)氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)季風(fēng)型大陸性氣候，光照充足，季風(fēng)顯著，四季分明，雨熱同期。調(diào)查區(qū)屬海積沖積低平原，由近代海侵層和河流沖積形成，從上游帶來(lái)的大量的泥沙在本區(qū)長(zhǎng)時(shí)間的沉積，形成巨厚的新生代松散沉積物覆蓋層。

2 樣品采集與測(cè)試

土壤無(wú)機(jī)組分樣品采樣位置見(jiàn)圖1，采樣孔為B、C、E、G共4孔，每孔分別于0.25m、1m、3m和5m深度處各取一件土壤樣品，共16件。土壤樣品由現(xiàn)場(chǎng)采集并在確定的深度處稱取350g裝入棕色廣口瓶中并及時(shí)封好。

土壤樣品在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然風(fēng)干，磨碎，過(guò)200目尼龍篩后密封、干燥保存。分析的重金屬包括 Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni等8種。土壤分析測(cè)試單位為天津市地質(zhì)礦產(chǎn)測(cè)試中心。

圖1 采樣點(diǎn)位分布圖

3 討論

3.1 重金屬元素含量特征統(tǒng)計(jì)分析

廠區(qū)土壤重金屬元素含量統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表1，其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg 等 8 種 重 金 屬 的 平 均 值 是 ：84.67、34.26、32.21、83.36、0.44、25.27、13.12、0.09mg/kg。除測(cè)試數(shù)據(jù)外，還系統(tǒng)收集廠區(qū)周邊重金屬背景值數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源為天津市1:25萬(wàn)水土環(huán)境調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目。測(cè)試結(jié)果顯示：除Cd、As平均值高于區(qū)域土壤背景值外，其余六種元素均值低于背景值。變異系數(shù)可以評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)離散程度的大小，其計(jì)算公式為變異系數(shù)（Cv）=標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值，根據(jù)Wilding對(duì)變異程度的分類，Cv＜0.15的為小變異，0.16＜Cv＜0.35的為中等變異，Cv＞0.36為高度變異。由表 1可以看出，廠區(qū)土壤中 Cd、Cu、Hg 為高度變異，Cr、Zn、Pb、As為中等變異，Ni為小變異。從偏度角度來(lái)說(shuō)，廠區(qū)8種重金屬依次為：Cd＞Cu＞Hg＞Zn＞Pb＞Cr＞As＞Ni。Cd 同樣最為突出，主要原因是受人類影響其含量變化較大。

表1 土壤重金屬統(tǒng)計(jì)特征值

3.2 重金屬元素污染評(píng)價(jià)

針對(duì)廠區(qū)不同位置與不同深度的土壤樣品進(jìn)行調(diào)查，本文采用單因子指數(shù)法法對(duì)土壤中 Cr、Hg、As、Pb、Cd、Zn、Ni、Cu 等 8項(xiàng)重金屬進(jìn)行評(píng)價(jià)。本次評(píng)價(jià)主要是了解場(chǎng)地土壤重金屬含量是否會(huì)對(duì)人體健康造成損害，因此選擇土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 15618－1995）中的2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，作為工作區(qū)土壤環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其計(jì)算方法如下：

式中，Pi為土壤中污染物i的單項(xiàng)污染指數(shù)；ci為土壤中i指標(biāo)的實(shí)測(cè)濃度；si為污染物i在GB15618－1995中給出的2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)Pi大小，可將土壤環(huán)境質(zhì)量劃分為5個(gè)級(jí)別。其中，Pi≤0.7 為清潔；當(dāng) Pi在 0.7～1 之間時(shí)，為尚清潔；Pi在 1～2 之間時(shí)，為輕度污染；當(dāng)Pi在2～4之間時(shí)，為中度污染；當(dāng)Pi＞4時(shí)，為重度污染。

評(píng)價(jià)結(jié)果表明，廠區(qū)中Cd的污染較重，在G2、E2、C1樣品分別達(dá)到尚清潔、重度污染、輕度污染水平；其余元素土壤環(huán)境均為一級(jí)，為清潔水平。污染較重的原因可能與堆放的化工原料泄漏有關(guān)。對(duì)該廠區(qū)土壤影響較大的重金屬主要是Cd。

3.3 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本文采用的是潛在生態(tài)危險(xiǎn)指數(shù)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，目前廣泛應(yīng)用于土壤潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，具體算法如圖所示：

評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，單個(gè)重金屬潛在危險(xiǎn)系數(shù)中，Cd為中等生態(tài)危害，Cr、Hg、As、Pb、Zn、Ni、Cu 等 7 項(xiàng)重金屬為輕微生態(tài)危害，綜合多金屬潛在生態(tài)危險(xiǎn)系數(shù)顯示，RI＜150為輕微生態(tài)危害。

結(jié)語(yǔ)

環(huán)境保護(hù)無(wú)小事，在日常生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格管理，防止污染物泄露現(xiàn)象發(fā)生；加大環(huán)境保護(hù)的宣傳力度，認(rèn)識(shí)污染根源和危害；加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)，促進(jìn)人與自然環(huán)境的和諧發(fā)展。