羅帥，馬新月,4，王東，汪軍，劉元元*

1.重慶大學(xué)/三峽庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400045；2.重慶市固體廢物管理中心，重慶 401147；3.重慶市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，重慶 401147；4.重慶環(huán)投再生資源開(kāi)發(fā)有限公司，重慶 401120

2001年起中國(guó)開(kāi)始推行“退二進(jìn)三”、“退城進(jìn)園”等政策，鼓勵(lì)中心城市調(diào)整市區(qū)用地結(jié)構(gòu)，減少工業(yè)企業(yè)用地比重，優(yōu)化城市建設(shè)總體布局，改善城區(qū)環(huán)境質(zhì)量（宋昕等，2015；駱永明，2011）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在 2002—2009年間全國(guó)范圍內(nèi)有近10萬(wàn)家企業(yè)搬遷關(guān)停；截至2013年底，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶至少還有7150家規(guī)模以上化工企業(yè)和近20萬(wàn)家小型化工企業(yè)需要搬遷，這些企業(yè)的遺留場(chǎng)地可能導(dǎo)致周邊土壤及地下水污染，因此這類歷史遺留場(chǎng)地亟需開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和修復(fù)治理（陳夢(mèng)舫，2014；Ren et al.，2015；周馮琦等，2016）。

工業(yè)場(chǎng)地存在污染物來(lái)源復(fù)雜、污染空間變異性大、污染土體深、修復(fù)難度高、易造成地下水污染等特點(diǎn)（駱永明，2009）。中國(guó)城市工業(yè)場(chǎng)地主要涉及有機(jī)污染、無(wú)機(jī)污染及兩者復(fù)合污染等類型，其中有機(jī)污染物主要包括總石油烴（TPHs）、多環(huán)芳烴（PAHs）、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯（PCBs）等；無(wú)機(jī)污染物主要指鉛（Pb）、銅（Cu）、鉻（Cr）、鋅（Zn）、鎳（Ni）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）等重金屬（楊勇等，2012）。行業(yè)類別、土壤性質(zhì)、水文地質(zhì)條件、氣候條件等因素也會(huì)影響工業(yè)場(chǎng)地的污染分布（廖曉勇等，2011；Jia et al.，2019）。

掌握?qǐng)龅赝寥牢廴咎卣骱臀廴疚飦?lái)源是污染場(chǎng)地健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)管控的基礎(chǔ)，是對(duì)工業(yè)企業(yè)用地有效開(kāi)展針對(duì)性環(huán)境管理，控制土壤污染和保障環(huán)境安全的重要前提。國(guó)外學(xué)者（Machender et al.，2011；Yaylali-Abanuz et al.，2011）分析了部分城市工業(yè)區(qū)土壤中的重金屬污染情況和污染來(lái)源，得出Pb、Cu、Cr、Zn、Cd、As等重金屬污染受地區(qū)工業(yè)活動(dòng)的影響，與工業(yè)化水平、工業(yè)設(shè)施類型有關(guān)。國(guó)內(nèi)也有研究發(fā)現(xiàn)城市地區(qū)土壤的嚴(yán)重污染大部分源自高排污的關(guān)?；虬徇w工廠，城市的主要工業(yè)類型直接影響到土壤中重金屬的污染水平（Cheng et al.，2014；Yang et al.，2018）。對(duì)中國(guó)主要地區(qū)土壤中PAHs的含量和分布的研究也表明土壤中PAHs的存在與地區(qū)工業(yè)類型、土地利用類型和污染源分布情況有顯著關(guān)聯(lián)性（Dai et al.，2008；張俊葉等，2017）。李春平等（2011）總結(jié)了重點(diǎn)行業(yè)的相關(guān)污染物類型、潛在的污染源及關(guān)注污染物的遷移和持久性，結(jié)果對(duì)重點(diǎn)行業(yè)遺留場(chǎng)地的調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及修復(fù)設(shè)計(jì)有重要現(xiàn)實(shí)意義。

重慶市是中國(guó)六大老工業(yè)基地之一，具有涵蓋化工、冶金、機(jī)械加工等門類齊全的工業(yè)格局，多年工業(yè)活動(dòng)對(duì)工業(yè)企業(yè)用地土壤的污染尤為突出（Li et al.，2009）。自2002年起，重慶市開(kāi)始實(shí)施一系列污染企業(yè)搬遷計(jì)劃，產(chǎn)生了大量的工業(yè)企業(yè)遺留場(chǎng)地。本文基于 2007—2016年期間重慶市關(guān)于工業(yè)場(chǎng)地的環(huán)境調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估資料，研究了重慶市工業(yè)場(chǎng)地的環(huán)境特征、土壤污染類型及其行業(yè)來(lái)源分布特征，以期為重慶市場(chǎng)地土壤的污染防治和風(fēng)險(xiǎn)管控提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

截至 2016年底，重慶市主城區(qū)原有的鋼鐵廠、燃煤電廠、化工廠、燃煤鍋爐、水泥廠和燒結(jié)磚瓦窯均被關(guān)?；虺冯x城區(qū)。因此本文選取重慶市 2007—2016年期間開(kāi)展了環(huán)境調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的353塊工業(yè)場(chǎng)地，根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地的污染水平是否超過(guò)人體健康或生態(tài)環(huán)境可接受風(fēng)險(xiǎn)值將其分別定義為高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地和低風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地（可接受風(fēng)險(xiǎn)值參考《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》（HJ 350—2007）中的 B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值），其中包括123個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地和230個(gè)低風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地。

1.2 數(shù)據(jù)分析方法

根據(jù)中國(guó)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》（GB/T 4754—2017），按照?qǐng)龅卦u(píng)估時(shí)間范圍內(nèi)主要開(kāi)展的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)涉及的產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝劃分每塊場(chǎng)地所屬行業(yè)類別；基于環(huán)境調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告中所述污染物濃度是否超過(guò)該場(chǎng)地規(guī)劃用地可接受風(fēng)險(xiǎn)水平來(lái)確定高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地的污染物；由于所用數(shù)據(jù)資料基本采用《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（暫行）》（HJ 350—2007），因此分析過(guò)程中根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)將污染物劃分為無(wú)機(jī)污染物、揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、半揮發(fā)性有機(jī)物（SVOCs）、農(nóng)藥/PCBs及其他這 4種類型，土壤中污染物的分析方法參考《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 166—2004）和《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（暫行）》（HJ 350—2007）（國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，2004；國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，2007）。

計(jì)算以下指標(biāo)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)：

Wt：高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地總體數(shù)量；

W0：曾經(jīng)從事過(guò)某行業(yè)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)地?cái)?shù)量（注：同一場(chǎng)地可能涉及到多種行業(yè)企業(yè)類型）；

W1：曾經(jīng)從事過(guò)某行業(yè)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量；

W2：存在某種污染物的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量；

W3：曾經(jīng)從事過(guò)某行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)地中經(jīng)評(píng)估認(rèn)為存在某種污染物的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量；

Wi：曾經(jīng)從事過(guò)某行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的場(chǎng)地中經(jīng)評(píng)估認(rèn)為存在某類污染的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量。

針對(duì)場(chǎng)地污染、污染物類型、主要污染物、主要行業(yè)分別計(jì)算以下百分比：

某行業(yè)場(chǎng)地土壤出現(xiàn)污染的百分比P1=W1/W0×100%；

某行業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地中出現(xiàn)某類污染的百分比Pi=Wi/W1×100%；

某行業(yè)場(chǎng)地土壤中出現(xiàn)某種污染物的百分比P2=W3/W0×100%；

某種污染物來(lái)源于某行業(yè)的百分比P3=W3/W2×100%。

為了研究典型污染物之間的相關(guān)性及其行業(yè)來(lái)源，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件IBM SPSS Statistics 25對(duì)典型污染物在各行業(yè)中的出現(xiàn)概率進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析（Carlon et al.，2001）。由于部分變量數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布，因此選用 Spearman秩相關(guān)性分析方法；Spearman相關(guān)系數(shù)代表各污染物的同源性，系數(shù)值越大，說(shuō)明污染物之間的相關(guān)性越顯著，同源的可能性越大（Wang et al.，2009；Yang et al.，2016）。主成分分析適宜性檢驗(yàn)結(jié)果中的Kaiser-Meyer-Olkin（KMO）值為0.595，大于0.5；Bartlett球形度檢驗(yàn)相伴概率為0.000，小于顯著性水平0.05，表明研究數(shù)據(jù)集適合進(jìn)行主成分分析。提取主成分后，利用最大方差法進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使得因子變量更具有可解釋性，計(jì)算各污染物的因子載荷值，繪制得到因子載荷分布圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 場(chǎng)地土壤的酸堿特性

重慶市土壤類型包括紫色土、新積土、水稻土、石灰土、黃壤、黃棕壤等，城市土壤偏堿性，pH值主要分布在7.53—8.33之間，城市工業(yè)區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量高于其他功能區(qū)（汪嘉利等，2012）。在模擬重慶地區(qū)硫酸型酸雨條件下，汪嘉利等（2012）發(fā)現(xiàn)重慶市城區(qū)土壤重金屬的平均溶出率只有1.15%，具有較低的釋放潛力，這可能與土壤粘粒含量和pH值較高有關(guān)，導(dǎo)致土壤的酸可提取態(tài)重金屬含量低。

對(duì)重慶市工業(yè)場(chǎng)地土壤 pH值的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，酸性土壤的比例僅為3.2%，中性土壤的比例為14.3%，而堿性土壤的占比高達(dá)82.5%。多數(shù)場(chǎng)地土壤呈現(xiàn)堿性，這與大部分城市土壤背景值偏堿性以及工業(yè)堿性廢氣、粉塵、堿液廢水等污染物的無(wú)組織排放有關(guān)，但堿性土壤有利于大部分重金屬污染物在土壤中的穩(wěn)定（Zhai et al.，2018）。Kim（2014）發(fā)現(xiàn)堿性土壤吸附的Cd和Zn比酸性土壤多得多，顯著降低了重金屬的生物利用度；He et al.（2017）的研究結(jié)果表明在堿性石灰?guī)r土壤中pH值是影響游離態(tài)和復(fù)合態(tài)Pb的關(guān)鍵因素，Pb活性對(duì)pH值的降低高度敏感。因此在重慶市大部分工業(yè)場(chǎng)地土壤中，重金屬穩(wěn)定態(tài)所占的比例可能高于一般土壤。同時(shí)在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，約有40%左右的場(chǎng)地土壤pH值波動(dòng)范圍較大，可能是由于工業(yè)場(chǎng)地一般分成不同區(qū)域進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，導(dǎo)致不同采樣點(diǎn)之間的pH值存在顯著差異，說(shuō)明場(chǎng)地土壤酸堿性質(zhì)的空間變異性較大。

2.2 高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地的行業(yè)分布

重慶市高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地涉及的行業(yè)企業(yè)廣泛，包括23個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)大類行業(yè)，詳見(jiàn)表1。

圖1 重慶市高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地的行業(yè)分布Fig.1 Industry distribution of high risk sites in Chongqing

從圖1可知，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）是高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量最多的行業(yè)，其次為鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）、汽車制造業(yè)（36）以及金屬制品業(yè)（33），W1分別為23、20、17和16，行業(yè)場(chǎng)地出現(xiàn)污染的比例為43%—57%。這是由于重慶市早期的城市發(fā)展主要是以制造業(yè)和重工業(yè)為導(dǎo)向，化工制造業(yè)、金屬冶煉、鋼鐵產(chǎn)業(yè)、運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)等占據(jù)了主導(dǎo)地位（余勤飛等，2010）?！吨貞c統(tǒng)計(jì)年鑒—2017》（重慶市統(tǒng)計(jì)局，2017）中指出 2007—2016年期間重慶市第二產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)47.7%—68.6%，其中工業(yè)貢獻(xiàn)率為34.0%—59.1%，整體呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明這 10年間重慶市開(kāi)始調(diào)整優(yōu)化經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，加速推動(dòng)了“退二進(jìn)三”、“退城進(jìn)園”等政策的實(shí)施。同時(shí)，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）、汽車制造業(yè)（36）、金屬制品業(yè)（33）這些行業(yè)企業(yè)在 2016年的工業(yè)廢氣、廢水、固廢排放量分別占制造業(yè)三廢年排放總量的 20.45%、21.58%、40.50%，非金屬礦物制造業(yè)（30）、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（31）等行業(yè)的污染物排放量也較高，這些重污染行業(yè)是企業(yè)搬遷的優(yōu)先考慮對(duì)象，因此遺留了一大批相關(guān)行業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地（劉乙敏等，2013）。

表1 重慶市高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地涉及行業(yè)類別及其場(chǎng)地?cái)?shù)量Table 1 Industry categories and quantities of high risk sites in Chongqing

2.3 場(chǎng)地土壤的污染類型

本研究將重慶市高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地分為了無(wú)機(jī)污染物、VOCs、SVOCs、農(nóng)藥/PCBs及其他這4種污染類型，選取了化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）、金屬制品業(yè)（33）、通用設(shè)備制造業(yè)（34）、汽車制造業(yè)（36）、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）等5個(gè)污染較嚴(yán)重的典型行業(yè)進(jìn)行分析，如圖2a所示。在這5個(gè)行業(yè)中，無(wú)機(jī)污染物的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量最大，出現(xiàn)這類污染的概率達(dá) 65%—94%。農(nóng)藥/PCBs及其他相關(guān)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量?jī)H次于無(wú)機(jī)污染物，這類污染的出現(xiàn)概率為38%—80%。相對(duì)來(lái)說(shuō)，VOCs和SVOCs的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地所占比重較少，且部分行業(yè)并無(wú)此類污染物出現(xiàn)。

圖2b列出了4種污染類型的主要污染物的數(shù)量分布，無(wú)機(jī)污染物的主要污染物為 Pb、Cu、Cr等有毒重金屬，VOCs和SVOCs則主要以苯和苯并(a)芘為主，而在農(nóng)藥/PCBs及其他這類污染中，TPHs的數(shù)量遠(yuǎn)高于其他污染物?？傮w來(lái)看，高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地土壤污染以重金屬和TPHs為主，其中最主要的污染物為Pb和TPHs，場(chǎng)地?cái)?shù)量分別達(dá)到了61和55。

對(duì)5個(gè)典型行業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地的復(fù)合污染特征進(jìn)行進(jìn)一步分析，見(jiàn)圖 3。從圖 3可以看出，VOCs和 SVOCs不存在單一污染的情況，均以復(fù)合其他污染物的形式存在。同時(shí)，各行業(yè)的復(fù)合污染一般以兩類污染物復(fù)合為主，兩類以上的復(fù)合污染相對(duì)較少。復(fù)合污染主要以無(wú)機(jī)污染物-農(nóng)藥/PCBs及其他這類為主，在5個(gè)典型行業(yè)中均存在這類復(fù)合污染?；瘜W(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）和鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）的復(fù)合污染相對(duì)于其他行業(yè)來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜，這可能與兩個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)工藝復(fù)雜性和產(chǎn)品多樣性有關(guān)，有研究（邵學(xué)新等，2006）也指出化工、電子類企業(yè)往往導(dǎo)致多個(gè)元素的積累，容易對(duì)周邊土壤造成復(fù)合污染。前文提到重金屬和TPHs是重慶市工業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地的主要污染物，而復(fù)合污染又以無(wú)機(jī)污染物和農(nóng)藥/PCBs及其他為主，因此可以推測(cè)重金屬-TPHs類的復(fù)合污染占據(jù)著較大比重。

圖2 典型行業(yè)場(chǎng)地土壤的污染類型分布（a）和各類污染物的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量分布（b）Fig.2 Distribution of pollution types in the site soil of typical industries (a) and quantity of high risk sites for various pollutants (b)

圖3 典型行業(yè)的復(fù)合污染類型分布Fig.3 Distribution of composite pollution types in typical industries

在復(fù)合污染土壤中，污染物的性質(zhì)、形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律等會(huì)因多種污染物質(zhì)之間的相互作用而發(fā)生變化。Khudur et al.（2018）的研究結(jié)果顯示，在TPHs和重金屬的共污染土壤中，Pb、Zn、TPHs等污染物表現(xiàn)出更高的毒性。Zhou et al.（2014）在渤海灣沉積物中發(fā)現(xiàn)TPHs和重金屬之間呈正相關(guān)關(guān)系，重金屬的存在可導(dǎo)致沉積物對(duì)TPHs的吸附顯著增加，原因是重金屬可能使沉積物中的腐殖質(zhì)聚集和絮凝，從而增加TPHs的吸附。張聞等（2012）認(rèn)為石油和重金屬在土壤中共存時(shí)可能存在多種交互作用，包括吸附點(diǎn)位的競(jìng)爭(zhēng)；重金屬-有機(jī)污染物的絡(luò)合作用；重金屬或者有機(jī)污染物可能改變土壤的理化性質(zhì)、微生物活性、酶體系等，從而影響污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化和代謝途徑。因此重金屬和TPHs的交互作用會(huì)提高土壤中重金屬的釋放潛力和TPHs的吸附態(tài)含量，使場(chǎng)地土壤的污染情況變得更加復(fù)雜，增大后續(xù)修復(fù)治理的難度。

2.4 主要行業(yè)企業(yè)場(chǎng)地污染特征

重慶市評(píng)估范圍內(nèi)涉及到的主要行業(yè)企業(yè)類型包括化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）、鋼鐵行業(yè)、金屬表面處理及熱處理加工（3360）、醫(yī)藥制造業(yè)（27）、有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（32）、通用設(shè)備制造業(yè)（34）、汽車制造業(yè)（36）、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）等行業(yè)，鋼鐵行業(yè)包括黑色金屬礦采選業(yè)（08）、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（31）、黑色金屬鑄造（3391）等行業(yè)小類。

圖4列出了8個(gè)主要行業(yè)企業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地涉及的主要污染物，從事化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地有 23個(gè)，占評(píng)估場(chǎng)地總量的50%，污染物包括 Pb、Cd、Zn、Ni、As、TPHs、苯并(a)芘等；其中 Pb和TPHs的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量最多，達(dá)到 11個(gè)。涉及鋼鐵行業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量共11個(gè)，占評(píng)估場(chǎng)地?cái)?shù)量的52%（其中某個(gè)場(chǎng)地涉及到兩個(gè)行業(yè)小類的生產(chǎn)活動(dòng)），鋼鐵行業(yè)的主要污染因子有Pb、Cu、As、TPHs等。金屬表面處理及熱處理加工（3360）行業(yè)出現(xiàn)污染的比例高達(dá)91%，污染物包括Zn、Ni、Pb等重金屬和TPHs。醫(yī)藥制造業(yè)（27）的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地占比為41%，主要污染物為 Cd、Zn、As、甲苯。從事有色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（32）行業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地比例達(dá)67%，污染物主要為Pb、As、Cd、氟化物等無(wú)機(jī)污染物。通用設(shè)備制造業(yè)（34）、汽車制造業(yè)（36）、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地比例為33%—55%，3個(gè)行業(yè)的污染因子相似，主要包括TPHs、Pb、Cu、Cr、Zn等。

重慶市工業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地涉及到化工、鋼鐵、電鍍、冶煉、醫(yī)藥、設(shè)備制造業(yè)等典型行業(yè)企業(yè)，除了有色金屬冶煉業(yè)外，其他7個(gè)行業(yè)均同時(shí)存在重金屬和有機(jī)污染物，這說(shuō)明重金屬-有機(jī)物復(fù)合污染在主要行業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地中較為普遍。3個(gè)設(shè)備制造行業(yè)出現(xiàn)復(fù)合污染的原因在于三者都屬于裝備制造業(yè)，主要涉及金屬配件生產(chǎn)、機(jī)器與設(shè)備制造，機(jī)械加工過(guò)程中金屬切削液、清洗液、冷卻液、潤(rùn)滑油脂的大量使用和排放會(huì)造成嚴(yán)重的重金屬和有機(jī)污染（Fratila，2009）。此外，陳穎等（2012）根據(jù)行業(yè)的涂料消耗數(shù)據(jù)得出 2009年機(jī)械設(shè)備制造業(yè)排放VOCs約117萬(wàn)噸，交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)排放量約 32萬(wàn)噸，指出涂料噴涂和烘干工藝排放的有機(jī)廢氣也是設(shè)備制造業(yè)的重要污染排放源。

相對(duì)而言，化工制造業(yè)和鋼鐵行業(yè)的場(chǎng)地土壤污染情況明顯比其他行業(yè)更加復(fù)雜，這與兩個(gè)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模一般較大、產(chǎn)品種類繁多、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、和廢物產(chǎn)生量大等特點(diǎn)有關(guān)（彭聃等，2016；董捷等，2016）?；ば袠I(yè)的場(chǎng)地主要涉及精苯、氨、農(nóng)藥、染料、涂料等化學(xué)品的生產(chǎn)，污染源主要包括蒸餾、裂解、氧化等生產(chǎn)過(guò)程中的管線泄露、污水處理設(shè)施和設(shè)備檢修的廢物排放（Liu et al.，2017），污染物以苯系物、TPHs、PAHs等有機(jī)物為主，重金屬一般來(lái)源于金屬催化劑的使用、煙塵排放、以及廢渣的違規(guī)堆放和填埋。鋼鐵行業(yè)主要涉及金屬熱處理、表面處理、機(jī)械加工等工藝，粉塵、煙塵、廢水的無(wú)組織排放和廢渣的不當(dāng)處置是造成土壤重金屬污染的主要原因（Xiao et al.，2015）；此外，焦化作業(yè)排放和機(jī)械加工、設(shè)備使用、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中石油類產(chǎn)品的泄露，則是這類場(chǎng)地中TPHs、苯系物等有機(jī)污染物的主要來(lái)源。

圖4 主要行業(yè)企業(yè)高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地的主要污染因子Fig.4 Main pollution factors for high risk sites in major industries

2.5 典型污染物的行業(yè)來(lái)源分布特征

圖5列出了4類污染中典型污染物的主要行業(yè)來(lái)源。無(wú)機(jī)污染物主要是Pb、Cu、Cr、Zn、Ni等重金屬，Pb是高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地?cái)?shù)量最多和涉及行業(yè)最廣的重金屬污染物，污染來(lái)源涉及化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）、黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（31）、金屬制品業(yè)（33）、汽車制造業(yè)（36）、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）等行業(yè)，其中以化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地最多，出現(xiàn)Pb污染的比例（P3）為18%。Cu主要來(lái)源于黑色金屬冶煉和壓延加工業(yè)（31）、金屬制品業(yè)（33）鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）等行業(yè)。Cr的污染來(lái)源主要分布在金屬制品業(yè)（33）、汽車制造業(yè)（36）、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）等行業(yè)，P3分別為18%、21%、21%。Zn和Ni的污染來(lái)源分布規(guī)律相似，主要有金屬制品業(yè)（33）和鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）等行業(yè)。

化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）對(duì)苯和苯并(a)芘污染的貢獻(xiàn)最大，該行業(yè)中兩種污染物的P3均達(dá)到 33%。TPHs主要來(lái)源于化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）、汽車制造業(yè)（36）、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37）等行業(yè)，P3分別為 20%、22%、22%。據(jù)上述結(jié)果分析，所有典型污染物的行業(yè)來(lái)源幾乎都屬于重慶市主要行業(yè)企業(yè)，這些行業(yè)的企業(yè)規(guī)模、排污量一般較大，分布相對(duì)集中，廢物難以得到妥善處理，因此成為了典型污染物的主要驅(qū)動(dòng)因素（趙慧等，2019）。

表2中列出了各污染物之間的Spearman相關(guān)系數(shù)，其中Pb、Cu、Cr、Zn、Ni 5種重金屬之間均呈顯著正相關(guān)，可知這幾種重金屬的行業(yè)來(lái)源可能類似，圖5也證明它們的主要行業(yè)來(lái)源都有金屬制品業(yè)（33）和鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37），推測(cè)是因?yàn)檫@兩個(gè)行業(yè)都需要對(duì)金屬進(jìn)行大量加工和表面處理，導(dǎo)致場(chǎng)地中可能同時(shí)存在上述重金屬污染（Liu et al.，2011；Yang et al.，2019）。李小平等（2018）研究了全球60個(gè)代表性城市土壤重金屬空間分布、污染與來(lái)源，也指出Pb、Cu、Cr、Zn、Ni的來(lái)源不僅與燃煤排放有關(guān)，更重要的是與重金屬加工等工業(yè)生產(chǎn)和排放密切相關(guān)。苯和苯并(a)芘的相關(guān)系數(shù)高達(dá) 0.946，呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明行業(yè)來(lái)源相同的可能性極大，這與圖5的相關(guān)結(jié)果相同，苯和苯并(a)芘最主要的行業(yè)來(lái)源都是化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)（26）。TPHs和Pb、Cu、Cr、Zn 4種重金屬之間呈顯著正相關(guān)，行業(yè)來(lái)源大致相同，主要有汽車制造業(yè)（36）和鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)（37），這些行業(yè)的場(chǎng)地出現(xiàn)復(fù)合污染的幾率較大，這一結(jié)果與前文結(jié)論一致。

圖5 典型污染物的主要行業(yè)來(lái)源Fig.5 Major industry sources of typical pollutants

表2 典型污染物在各行業(yè)中出現(xiàn)概率的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of the pollution probability of typical pollutants in various industries

在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行主成分分析，旋轉(zhuǎn)后共提取出兩個(gè)主成分，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為82.484%，反映了絕大部分的原始數(shù)據(jù)信息。第一主成分（PC1）解釋了 52.964%的數(shù)據(jù)信息，其中Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、TPHs的因子載荷分別為 0.726、0.870、0.913、0.925、0.838、0.742；第二主成分（PC2）解釋了 29.52%的數(shù)據(jù)信息，苯和苯并(a)芘的因子載荷高達(dá)0.935和0.964，Pb和TPHs在PC2中也有較大的載荷。圖6的因子載荷分布顯示，污染來(lái)源相似的污染因子出現(xiàn)各自聚集分布的現(xiàn)象，Cu、Cr、Zn、Ni沿PC1集中分布，苯和苯并(a)芘沿PC2高度集中分布，Pb和TPHs的分布相對(duì)獨(dú)立。由于研究對(duì)象為工業(yè)場(chǎng)地，污染因子除了受到成土母質(zhì)等自然因素的影響以外，更多的是受工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和交通活動(dòng)的人為干擾（Zhang et al.，2018），影響分布結(jié)果的主要因素是污染因子在行業(yè)來(lái)源上的差異。

圖6 重慶市場(chǎng)地土壤典型污染物的主成分分析Fig.6 Principal component analysis of typical pollutants in the site of Chongqing

主成分分析結(jié)果表明，Cu、Cr、Zn、Ni主要受金屬制品業(yè)和運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)的影響，污染來(lái)源包括金屬加工、金屬表面處理、設(shè)備生產(chǎn)等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程（馮乙晴等，2017）。苯和苯并(a)芘則主要受化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)的污染排放影響，以苯系物為主的有機(jī)廢氣排放可能是其主要污染來(lái)源。Pb和TPHs在PC1和PC2中均有較大的載荷，說(shuō)明兩者的行業(yè)來(lái)源分布比較廣泛，表現(xiàn)出多行業(yè)的綜合化。還有學(xué)者（Liang et al.，2017；Liang et al.，2019）指出煤炭燃燒和汽車尾氣的排放是土壤中Pb的重要來(lái)源，這也部分解釋了 Pb的行業(yè)來(lái)源呈現(xiàn)綜合化趨勢(shì)的原因，而生產(chǎn)過(guò)程中石油類產(chǎn)品的廣泛使用則是導(dǎo)致各行業(yè)中出現(xiàn)TPHs的重要原因。

3 結(jié)論

（1）重慶市工業(yè)場(chǎng)地中堿性土壤的比例高達(dá)82.5%，原因可能在于重慶市大部分城市土壤偏堿性，以及堿性污染物的無(wú)組織排放；土壤呈現(xiàn)堿性有利于大部分重金屬污染物在土壤中的穩(wěn)定。

（2）重慶市高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地中化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)、金屬制品業(yè)、汽車制造業(yè)、鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)等行業(yè)的比重較大，出現(xiàn)污染的比例為43%—57%，因此在場(chǎng)地土壤污染防治工作中，應(yīng)結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，針對(duì)重慶市土壤環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)，加強(qiáng)化工、鋼鐵、電鍍、冶煉以及運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)等行業(yè)污染排放的日常環(huán)境監(jiān)管。

（3）Pb、Cu、Cr、Zn等重金屬和TPHs是重慶市場(chǎng)地土壤的主要污染因子，在統(tǒng)計(jì)的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地中出現(xiàn)這兩類污染的比重分別為65%—94%和38%—80%；以重金屬-TPHs為主的復(fù)合污染是重慶市高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地的重要特征，污染情況非常復(fù)雜。

（4）Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、苯、苯并(a)芘和TPHs等典型污染物主要來(lái)源于化工、鋼鐵、電鍍、冶煉、運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)等主要行業(yè)；在行業(yè)來(lái)源方面，Pb、Cu、Cr、Zn、Ni 5種重金屬，苯和苯并(a)芘，Pb、Cu、Cr、Zn和TPHs之間有較強(qiáng)相關(guān)性。Cu、Cr、Zn、Ni主要受金屬制品業(yè)和運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)的影響；苯和苯并(a)芘主要受化學(xué)原料和化學(xué)制品制造業(yè)的污染排放影響；Pb和TPHs的行業(yè)來(lái)源分布較廣泛，表現(xiàn)出多行業(yè)的綜合化。