蘭木羚，許顯斌，高能芳，許 淼,鄧 華

(1.四川省廣安生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 廣安 638500；2.廣安市環(huán)境信息中心，四川 廣安 638500；3.重慶青年職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 400712)

飲用水水源地的環(huán)境狀況和水質(zhì)安全影響著每個(gè)居民的身心健康和生活質(zhì)量[1～4]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，水源地面臨的環(huán)境壓力顯著增大，水源地周邊土壤重金屬富集現(xiàn)象早有發(fā)現(xiàn)[5～7]，這些重金屬元素通過(guò)土壤介質(zhì)遷移到水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中，再通過(guò)飲用水富集傳遞危害人類健康。因此，加強(qiáng)飲用水水源地周邊土壤重金屬的分析和監(jiān)控十分必要[8]。

盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)土壤中重金屬污染狀況和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究較多[9～12]，但對(duì)不同類型的飲用水水源地保護(hù)區(qū)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)研究較少。本文采用單項(xiàng)污染指數(shù)評(píng)價(jià)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法，對(duì)廣安市河流型和水庫(kù)型兩種飲用水源地保護(hù)區(qū)土壤污染狀況進(jìn)行評(píng)估，并簡(jiǎn)要分析周邊環(huán)境敏感點(diǎn)，結(jié)果將為廣安市集中式飲用水水源地水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)管提供理論依據(jù)。

1 材料方法

1.1 研究區(qū)概況

廣安市位于四川省東部，華鎣山中段西側(cè)，長(zhǎng)江二級(jí)支流渠江下游，地處中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫16℃，年平均降水量1 200mm。研究區(qū)屬于丘陵地帶，土壤主要為水稻土。渠江西來(lái)寺水源地位于城市上游協(xié)興鎮(zhèn)，為廣安市城區(qū)主要飲用水水源，屬河流型水源；全民水庫(kù)水源地位于渠江支流西溪河下游，為廣安市城區(qū)備用水源，屬水庫(kù)型水源。

1.2 采樣與監(jiān)測(cè)

在河流型水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)布設(shè)18個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)布設(shè)26個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，一共布設(shè)44個(gè)點(diǎn)位；在廣安區(qū)水庫(kù)型水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)布設(shè)9個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)布設(shè)20個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)，一共布設(shè)29個(gè)點(diǎn)位。每個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)按網(wǎng)格布點(diǎn)法取一個(gè)表層混合土樣，監(jiān)測(cè)分析pH及總鉻、鎘、汞、砷、鉛、鎳、銅、鋅8項(xiàng)重金屬指標(biāo)。

1.3 評(píng)價(jià)方法

監(jiān)測(cè)結(jié)果采用土壤單項(xiàng)污染指數(shù)進(jìn)行單因子評(píng)價(jià)和內(nèi)梅羅污染指數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

(一)單項(xiàng)污染指數(shù)計(jì)算公式：

(1)

(二)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)計(jì)算公式：

內(nèi)酶羅綜合污染指數(shù)(PN)

(2)

土壤單項(xiàng)污染指數(shù)計(jì)算及單因子評(píng)價(jià)方法參考《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)規(guī)范》中土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)分級(jí)，內(nèi)梅羅污染指數(shù)的計(jì)算及土壤污染程度分級(jí)評(píng)價(jià)參照《土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T 166-2004)中評(píng)價(jià)方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬含量

水庫(kù)型水源地29個(gè)、河流型水源地44個(gè)土壤檢測(cè)樣品重金屬檢測(cè)結(jié)果如下表所示。

表 土樣重金屬檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

續(xù)表1

除鎘未檢出外，其余7項(xiàng)重金屬指標(biāo)均檢出；水庫(kù)型水源地土壤銅、鋅、鉛、鎳、總鉻、汞、砷的平均含量分別為13.4、136、14.2、29.9、58.8、0.106、0.528mg/kg，河流型水源地土壤銅、鋅、鉛、鎳、總鉻、汞、砷的平均含量分別為14.5、97.9、15.2、27.3、47、0.2、1.2mg/kg，低于國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。水庫(kù)型、河流型水源地7項(xiàng)重金屬變異系數(shù)在16.6%～62.1%和15.3%～56.6%之間，且均是汞變異系數(shù)最高，說(shuō)明土壤中重金屬含量受外界干擾顯著[13]，尤其是汞。

2.2 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

水庫(kù)型、河流型水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)陸域范圍內(nèi)重金屬污染指數(shù)范圍分別為：銅0.10～0.25、0.08～0.30，鋅0.45～0.64、0.36～0.57，鉛0.06～0.10、0.07～0.17，鎳0.14～0.21、0.14～0.52，總鉻0.22～0.31、0.19～0.39，汞0.01～0.03、0.02～0.13，砷0.01～0.05、0.01～0.06；單項(xiàng)污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明(圖1)，2種水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤均是鋅污染指數(shù)最高，水庫(kù)型汞污染指數(shù)最低、河流型砷污染指數(shù)最低，已檢測(cè)出的7項(xiàng)土壤重金屬污染指數(shù)均小于1，表明水庫(kù)型、河流型水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤未受到重金屬污染。

圖1 飲用水水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤重金屬污染指數(shù)分布

水庫(kù)型水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤銅、鋅、總鉻的污染指數(shù)高于河流型，鉛、鎳、汞、砷低于河流型。

水庫(kù)型、河流型水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)陸域范圍內(nèi)重金屬污染指數(shù)范圍分別為：銅0.05～0.24、0.08～0.26，鋅0.21～0.69、0.01～0.47，鉛0.06～0.27、0.07～0.22，鎳0.08～0.47、0.01～0.40，總鉻0.11～0.41、0.05～0.25，汞0.01～0.15、0.02～0.13，砷0.01～0.03、0.02～0.17；單項(xiàng)污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明(圖2)，2種水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤均是鋅污染指數(shù)最高，砷污染指數(shù)最低，已檢測(cè)出的7項(xiàng)土壤重金屬污染指數(shù)均小于1，表明水庫(kù)型、河流型水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤未受到重金屬污染。

圖2 飲用水水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤重金屬污染指數(shù)分布

水庫(kù)型水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤鋅、鉛、鎳、總鉻的污染指數(shù)高于河流型，銅、汞、砷低于河流型。一、二級(jí)保護(hù)區(qū)均是鋅污染指數(shù)最大，砷污染指數(shù)最小。

圖3 飲用水水源地周邊土壤重金屬綜合污染指數(shù)

內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果表明(圖3)，水庫(kù)型水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤重金屬綜合污染指數(shù)范圍為0.48～0.68，二級(jí)為0.16～0.53；河流型水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤重金屬綜合污染指數(shù)范圍為0.27～0.44，二級(jí)為0.14～0.36。水庫(kù)型水源地一、二級(jí)保護(hù)區(qū)周邊土壤重金屬綜合污染指數(shù)均高于河流型，但均在內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)等級(jí)Ⅰ級(jí)范圍[14]。

3 結(jié) 論

3.1 本次研究共布設(shè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位73個(gè)，檢測(cè)出銅、鋅、鉛、鎳、總鉻、汞、砷共7種重金屬，未檢測(cè)出鎘。

3.2 對(duì)照《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)(GB15618-2018)，廣安市水庫(kù)型水源地、河流型水源地土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)各個(gè)監(jiān)測(cè)因子單項(xiàng)污染指數(shù)均<1，表明廣安市水源地周邊土壤未受重金屬污染。

3.3 廣安市水庫(kù)型水源地、河流型水源地周邊土壤是清潔安全的，水庫(kù)型水源地比河流型水源地周邊土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大。

3.4 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，廣安市水源地監(jiān)管措施較全面，一、二級(jí)保護(hù)區(qū)邊界明顯、保護(hù)標(biāo)識(shí)牌醒目，保護(hù)區(qū)內(nèi)沒(méi)有工業(yè)企業(yè)等生產(chǎn)活動(dòng)，但其部分準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)活躍，基于土壤和水體是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體，建議后期加大農(nóng)業(yè)面源污染的防控和治理，確保水源地水體及周邊土壤的環(huán)境安全。