田 丹,王先華,張 友,石正馳,方小寧
(銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 銅仁 554300)
國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)貴州經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的若干意見(jiàn)(國(guó)發(fā)[2012]2號(hào))和國(guó)家發(fā)改委關(guān)于印發(fā)武陵山片區(qū)武陵山片區(qū)區(qū)域發(fā)展與扶貧攻堅(jiān)規(guī)劃的通知(國(guó)開(kāi)辦發(fā)[2011]95號(hào))中關(guān)于積極推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的指導(dǎo)意見(jiàn)中指出,在銅仁市城鎮(zhèn)布局中重點(diǎn)發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)、現(xiàn)代物流業(yè)、特色食品加工業(yè)、旅游服務(wù)業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)。在有關(guān)政策的指導(dǎo)下,近幾年,銅仁市工業(yè)園區(qū)的建設(shè)和發(fā)展得到了快速發(fā)展。隨著工業(yè)園區(qū)的不斷擴(kuò)大和各類(lèi)產(chǎn)業(yè)的入駐,園區(qū)周邊的土地逐漸改變了其土地利用性質(zhì)。為了新型生態(tài)工業(yè)園區(qū)的長(zhǎng)足發(fā)展和周?chē)用竦纳眢w健康,定時(shí)監(jiān)測(cè)園區(qū)周邊土壤重金屬污染狀況是確定工業(yè)園建設(shè)對(duì)周?chē)恋氐挠绊懙挠袩o(wú)及大小的有效方法,可以對(duì)城市工業(yè)化進(jìn)程、工業(yè)園區(qū)下一步的發(fā)展和工業(yè)園區(qū)用地儲(chǔ)備及用地規(guī)劃提供參考,同時(shí)也為土壤資源的管理和持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。本研究以銅仁市玉碧松經(jīng)濟(jì)帶為主線,選取了銅仁市貴州大龍經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)(以下簡(jiǎn)稱大龍工業(yè)園區(qū))、大興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)(以下簡(jiǎn)稱大興工業(yè)園區(qū))、燈塔工業(yè)園區(qū)、萬(wàn)山工業(yè)園區(qū)4個(gè)較典型的工業(yè)園區(qū)周邊環(huán)境中的土壤進(jìn)行取樣檢測(cè)分析,并對(duì)土壤重金屬污染現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià),旨在為銅仁市工業(yè)園區(qū)周邊的場(chǎng)地后期綜合利用提供背景參考。
本研究分別選取大龍工業(yè)園區(qū)、大興工業(yè)園區(qū)、燈塔工業(yè)園區(qū)、萬(wàn)山工業(yè)園區(qū)周邊的土壤,4個(gè)工業(yè)園區(qū)由于地形地貌不平整不均勻,因此選用分區(qū)隨機(jī)布點(diǎn)法選取樣點(diǎn),樣品采集選用的是混合采樣法,分別把同一工業(yè)園區(qū)的幾個(gè)樣點(diǎn)的不同層的土壤進(jìn)行混合,此法能夠了解一定區(qū)域內(nèi)某種元素的平均水平或者平均含量。
本研究分別于2019年8月和2020年1月對(duì)4個(gè)工業(yè)園區(qū)進(jìn)行樣品采集,采樣層次共3層,分別為表層 0~10 cm,中層 10~20 cm,底層 20~30 cm,由下至上采取土樣。每一層土壤各樣點(diǎn)混合后采集 1~2 kg 左右土樣,分別分裝保存。土壤樣品室內(nèi)風(fēng)干后,去除根系、石子、磚塊等非土部分,采用四分法取樣,過(guò)100目篩[1]。通過(guò)原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定Cr、Cu、Pb 和 Cd 的含量[2],通過(guò)原子熒光光度計(jì)測(cè)定土壤中的Hg 和 As的含量[3]。
本文主要采用《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 36600-2018)[4]對(duì)研究場(chǎng)地的土壤重金屬污染情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.2.1 4個(gè)工業(yè)園區(qū)表層土重金屬總體評(píng)價(jià)
對(duì)采集的24個(gè)土壤樣品進(jìn)行分析,得到重金屬污染物的監(jiān)測(cè)結(jié)果。銅仁市大龍經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、大興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、燈塔工業(yè)園區(qū)、萬(wàn)山工業(yè)園區(qū)周邊的土壤表層土(0~30 cm)混合樣品中Cr、Pb、Cu、Cd、As、Hg含量如表1,柱形圖如圖1。
表1 研究區(qū)域Cr、Pb、Cu、Cd、As、Hg含量對(duì)比 mg/kg
圖1 研究區(qū)域Cr、Pb、Cu、Cd、As、Hg含量柱形圖對(duì)比
由表1、圖1顯示,銅仁市4個(gè)典型工業(yè)園區(qū)周邊土壤Cr、Pb、Cu、Cd、As、Hg 6種重金屬在土壤中均有檢出,其含量有一定的差異,其中Cu、Pb、Cd、Hg和As的濃度均未超過(guò)土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)中的第二類(lèi)篩選值標(biāo)準(zhǔn),生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)低,土壤中Cr的濃度均高于鉻(六價(jià))二類(lèi)篩選值標(biāo)準(zhǔn),大龍、萬(wàn)山、燈塔的總Cr含量均低于二類(lèi)管制值標(biāo)準(zhǔn),大興的Cr含量高于六價(jià)鉻的二類(lèi)管制值標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明Cr的污染應(yīng)引起重視,下一步應(yīng)該有針對(duì)性地對(duì)工業(yè)園區(qū)Cr的含量進(jìn)行更全面更系統(tǒng)的測(cè)定和分析。值得一提的是具有“中國(guó)汞都”之稱的萬(wàn)山,轉(zhuǎn)型后的工業(yè)園區(qū)附近的土壤中Hg的含量能夠保持在較低的水平,說(shuō)明園區(qū)在污染物管控和治理方面做的較好。
4.2.2 四個(gè)工業(yè)園區(qū)土壤重金屬及無(wú)機(jī)污染物垂直分布
銅仁市貴州大龍經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、大興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、燈塔工業(yè)園區(qū)、萬(wàn)山工業(yè)園區(qū)周邊的土壤0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm分別取樣,現(xiàn)將4個(gè)工業(yè)園區(qū)的不同層土壤重金屬及無(wú)機(jī)污染物含量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,分析重金屬及無(wú)機(jī)物在土壤垂直方向的分布規(guī)律。
由圖2中可以看出,4個(gè)工業(yè)園區(qū)土壤重金屬及無(wú)機(jī)污染物的含量中萬(wàn)山工業(yè)園區(qū)檢測(cè)的數(shù)據(jù)較其他3個(gè)工業(yè)園區(qū)的各污染物的含量最低。另一方面可以看出,同一工業(yè)園區(qū)中的0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm三層中的重金屬及無(wú)機(jī)物含量差異性較小,也就是說(shuō),所測(cè)的工業(yè)園區(qū)附近土壤的重金屬及無(wú)機(jī)物在土壤0~30 cm的深度中垂直方向的分布較均勻,差異性不明顯。
通過(guò)對(duì)銅仁市玉碧松經(jīng)濟(jì)帶四個(gè)較典型的工業(yè)園區(qū)周邊環(huán)境中土壤Cr、Pb、Cu、Cd、As、Hg的含量進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果數(shù)據(jù)顯示:大興的Cr含量超過(guò)第二類(lèi)管制值標(biāo)準(zhǔn),其他元素均低于第二類(lèi)篩選值標(biāo)準(zhǔn),其中Pb、Cu、Hg的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明應(yīng)該重視Cr的檢測(cè),在后期的研究中,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注Cr元素的變化動(dòng)態(tài),全面分析整個(gè)園區(qū)附近的Cr的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)情況。四個(gè)工業(yè)園區(qū)中萬(wàn)山工業(yè)園區(qū)檢測(cè)的數(shù)據(jù)較其他三個(gè)工業(yè)園區(qū)的各污染物的含量最低,萬(wàn)山作為“中國(guó)汞都”,在20世紀(jì)50年代,萬(wàn)山汞礦的開(kāi)采進(jìn)入鼎盛時(shí)期,幾十年間,萬(wàn)山生產(chǎn)的汞占全國(guó)60%以上,為新中國(guó)社會(huì)主義建設(shè)做出了永載史冊(cè)的貢獻(xiàn)。90年代以后,隨著資源枯竭、礦老山空,萬(wàn)山開(kāi)始轉(zhuǎn)型,在轉(zhuǎn)型的過(guò)程中運(yùn)用了可持續(xù)發(fā)展理念,沒(méi)有將礦區(qū)產(chǎn)生的污染物進(jìn)行橫向擴(kuò)散,說(shuō)明園區(qū)在污染物管控和治理方面做的較好,沒(méi)有對(duì)周邊居民的生活和生產(chǎn)造成影響,但是礦區(qū)污染物縱向的遷移擴(kuò)散情況還需要有針對(duì)性結(jié)合地質(zhì)和水文情況對(duì)礦區(qū)內(nèi)重金屬進(jìn)行監(jiān)測(cè)。同一工業(yè)園區(qū)周邊的土壤中的0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm三層中的重金屬及無(wú)機(jī)物含量差異性較小,工業(yè)園區(qū)附近土壤的重金屬及無(wú)機(jī)物含量在土壤0~30 cm的深度中垂直方向的分布較均勻,差異性不明顯,出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:一方面反映了表層土污染物含量少;另一方面工業(yè)園區(qū)都是近年來(lái)新建的,研究所選的樣品有可能在建設(shè)過(guò)程中被翻動(dòng)過(guò)或者用作其他用途,但是由于取樣的方法是混合取樣,這些因素影響較小,但是也不能完全忽略該因素的影響。若要得出更精確的數(shù)據(jù),還需要注意樣地有無(wú)被動(dòng)用的痕跡,以及可多選取幾個(gè)平行樣點(diǎn)。重金屬及無(wú)機(jī)污染物的富集規(guī)律一般是從表面隨著淋溶作用慢慢滲入土壤深層[5],并且滲入的過(guò)程需要較長(zhǎng)時(shí)間,若要研究更深層的污染物必須選取工業(yè)園區(qū)周邊未被翻動(dòng)過(guò)土地,同時(shí)還需要選取更深層的土壤作為樣品進(jìn)行對(duì)比分析[6],還有就是要了解工業(yè)園區(qū)附近的土地的主要用途,根據(jù)不同的用地,對(duì)照相應(yīng)的限制標(biāo)準(zhǔn),才能更精確地判斷土壤的安全指數(shù)及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
圖2 4個(gè)工業(yè)園區(qū)不同深度土壤重金屬及無(wú)機(jī)污染物含量折線