濟(jì)南經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及保護(hù)性開(kāi)發(fā)建議

姜 軍，成杰民

（山東師范大學(xué) 人口·資源與環(huán)境學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014）

1 引言

經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)是由國(guó)家劃定的一塊適當(dāng)?shù)膮^(qū)域，并對(duì)該區(qū)域進(jìn)行必要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，集中興辦一兩項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，同時(shí)給予相應(yīng)的扶植和優(yōu)惠待遇，使該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)得以迅速發(fā)展。開(kāi)發(fā)區(qū)一般具有工業(yè)集群、資源利用程度高、污染物排放種類(lèi)多等特點(diǎn)。土壤環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣將成為開(kāi)發(fā)區(qū)持續(xù)發(fā)展的限制因子之一。因此，本文以濟(jì)南市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)為例，通過(guò)實(shí)地調(diào)查、采樣，監(jiān)測(cè)分析，數(shù)據(jù)處理，對(duì)開(kāi)發(fā)區(qū)的土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，為開(kāi)發(fā)區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

2 研究區(qū)概況

濟(jì)南經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)成立于1999年6月，它是在泉城濟(jì)南“東園西區(qū)，兩翼展開(kāi)”城市發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施的背景下由濟(jì)南市政府報(bào)經(jīng)省政府批準(zhǔn)成立的以機(jī)械電子、通用設(shè)備為主要產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)區(qū)。開(kāi)發(fā)區(qū)規(guī)劃控制面積為30km2，位于濟(jì)南市區(qū)西南部，是濟(jì)南省級(jí)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)之一。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)116°44′10″～116°49′47″，北緯36°33′18″～36°37′21″。開(kāi)發(fā)區(qū)北靠省會(huì)濟(jì)南，南連長(zhǎng)清老城區(qū)，220國(guó)道從區(qū)內(nèi)穿過(guò)，南部靠近長(zhǎng)清大道，向東與濟(jì)菏高速公路、京福高速公路、104國(guó)道等區(qū)域性公路相連。開(kāi)發(fā)區(qū)北端為濟(jì)南國(guó)際集裝箱分流中心，距濟(jì)南國(guó)際機(jī)場(chǎng)35km，距濟(jì)南鐵路西貨站和新客站分別為10km、12km，至青島港僅4h車(chē)程，交通十分便利。

3 材料與方法

3.1 樣點(diǎn)的布設(shè)

根據(jù)開(kāi)發(fā)區(qū)敏感點(diǎn)的概況共設(shè)置4個(gè)采樣點(diǎn)［1］，4個(gè)采樣點(diǎn)分別為1號(hào)點(diǎn)橋子李東面農(nóng)田、2號(hào)點(diǎn)冷莊南面農(nóng)田、3號(hào)點(diǎn)名莊南面農(nóng)田、4號(hào)點(diǎn)張家橋南面農(nóng)田。采樣點(diǎn)具體位置（小方塊所在位置）見(jiàn)圖1。在每一采樣點(diǎn)中選取0～20cm表層土樣1kg，經(jīng)過(guò)室內(nèi)風(fēng)干、碾碎、過(guò)篩，最后制成供分析樣品［2］。

圖1 土壤取樣點(diǎn)分布

3.2 分析方法

土壤樣品制成后，就要對(duì)土壤樣品中的8種重金屬鉻、砷、銅、汞、鉛、鎘、鋅、鎳的含量進(jìn)行測(cè)定。檢測(cè)和分析方法按照《土壤環(huán)境檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ／T166－2004）以及《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB15618－1995）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.3 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

采用單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行評(píng)價(jià)

單項(xiàng)污染指數(shù)計(jì)算公式［3］為：

式中：Pi為土壤中污染物i的環(huán)境質(zhì)量指數(shù)；Ci為污染物的實(shí)測(cè)值（mg／kg）；Si為污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值（mg／kg）。

土壤單項(xiàng)污染指數(shù)污染程度判斷標(biāo)準(zhǔn)為：P≤1，表示土壤未受污染；1＜P≤2，表示輕度污染；2＜P≤3，表示中度污染；P＞3，表示重度污染。因此P值越大，污染程度越重。

綜合污染指數(shù)法計(jì)算公式［4］為：

式中：P綜合為監(jiān)測(cè)點(diǎn)j的土壤質(zhì)量綜合指數(shù)；P2jmax為監(jiān)測(cè)點(diǎn)j中所有污染物單項(xiàng)污染指數(shù)中的最大值的平方；P2jave為監(jiān)測(cè)點(diǎn)j中所有污染物的單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值的平方。

表1 國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) mg／kg

表2 土壤污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)果與討論

4.1 土壤重金屬含量

按照土壤重金屬元素分析方法測(cè)得采樣點(diǎn)的土壤8種重金屬含量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 濟(jì)南經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)土壤重金屬監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) mg／kg

4.2 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

濟(jì)南經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量有重要意義的是重金屬元素。標(biāo)準(zhǔn)選用中華人民共和國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618－1995）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn).根據(jù)濟(jì)南經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)土壤類(lèi)型和性質(zhì)，按照國(guó)家規(guī)定的土壤應(yīng)用功能和保護(hù)目標(biāo)，濟(jì)南經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)的土壤質(zhì)量屬于國(guó)家Ⅱ類(lèi)質(zhì)量，執(zhí)行國(guó)家土壤標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)中pH值＞7.5的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要適用于一般農(nóng)田蔬菜地、茶園、果園、牧場(chǎng)等土壤，土壤質(zhì)量基本上對(duì)植物和環(huán)境不造成危害和污染。將采樣點(diǎn)的土壤重金屬含量數(shù)據(jù)分別按照單因子指數(shù)模型和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)模型進(jìn)行計(jì)算，得出開(kāi)發(fā)區(qū)土壤各樣點(diǎn)的單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅污染指數(shù)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 土壤污染指數(shù)

將表4中的結(jié)果分別與單因子評(píng)價(jià)的二級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（表1）和綜合評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表2）進(jìn)行比較，可以看出32個(gè)單因子污染指數(shù)全部小于1，內(nèi)梅羅指數(shù)全都小于0.7，屬于清潔（安全）級(jí)，說(shuō)明濟(jì)南市開(kāi)發(fā)區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量良好。

開(kāi)發(fā)區(qū)土壤未受到重金屬的污染，土壤環(huán)境質(zhì)量保持良好。但是將土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果與濟(jì)南重金屬土壤元素背景值［5］比較（表5）可以看出：監(jiān)測(cè)平均值全部高于土壤元素背景值，而且鋅、鉛、鎘、鎳4種金屬的監(jiān)測(cè)值都大于背景值的1.75倍，尤其是鉛的含量接近于土壤背景值的2倍。銅和鉻的含量也明顯高出背景值，汞和砷的監(jiān)測(cè)值和背景值接近。通過(guò)比較結(jié)果說(shuō)明重金屬在土壤中有一定量的積累，但還未達(dá)到評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

表5 比較結(jié)果mg／kg

5 對(duì)策與建議

為進(jìn)一步減少開(kāi)發(fā)區(qū)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)區(qū)域土壤環(huán)境的影響，本文提出以下幾點(diǎn)建議，以達(dá)到預(yù)防和保護(hù)開(kāi)發(fā)區(qū)土壤的目的，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

5.1 健全園區(qū)環(huán)境管理制度

開(kāi)發(fā)區(qū)應(yīng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)使用危險(xiǎn)化學(xué)品的行業(yè)及產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物的行業(yè)制定詳細(xì)的環(huán)境管理制度，加強(qiáng)對(duì)其污染防治工作的指導(dǎo)和監(jiān)督，保證設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，如遇環(huán)保設(shè)施出現(xiàn)異常，企業(yè)應(yīng)立即停產(chǎn)檢修。

5.2 加強(qiáng)宣傳

開(kāi)發(fā)區(qū)各級(jí)部門(mén)在加大對(duì)土壤污染監(jiān)督和管理力度的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)宣傳工作，提高開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)人員對(duì)土壤的保護(hù)意識(shí)，預(yù)防土壤的污染。

5.3 定期進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)

開(kāi)發(fā)區(qū)應(yīng)在濟(jì)南環(huán)保局的協(xié)助下定期對(duì)存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè)及周邊環(huán)境敏感區(qū)域中的大氣、土壤進(jìn)行特征污染物的監(jiān)測(cè)，掌握區(qū)域污染變化趨勢(shì)。

5.4 加強(qiáng)企業(yè)周?chē)木G化，合理配置指示性植物

在開(kāi)發(fā)區(qū)綠化過(guò)程中，應(yīng)多選擇可以對(duì)特征污染物具有指示性的植物，例如大葉黃楊、刺槐等物種，在對(duì)開(kāi)發(fā)區(qū)進(jìn)行綠化的同時(shí)，也可起到生物監(jiān)測(cè)作用［6］。

［1］蘇年華，張金彪，王 玉.福建省土壤重金屬污染及其評(píng)價(jià)［J］.福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1994（4）：434～439.

［2］李 玲.蕪湖經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)土壤環(huán)境的質(zhì)量研究［J］.安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2000（3）：280～282.

［3］郭海全，楊志宏，李宏亮，等.河北平原表層土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量及污染評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)地質(zhì)，2011（1）：218～225.

［4］李 玲，馮新偉，路 婕，等.基于不同標(biāo)準(zhǔn)的鄭州市農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008（8）：89～94.

［5］蕭月芳，宋承鑒，黃化成，等.山東省棕壤區(qū)農(nóng)業(yè)土壤、主要糧食作物中重金屬元素背景值的研究［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1992（5）：10～13.

［6］劉玉榮，黨 志，尚愛(ài)安.污染土壤中重金屬生物有效性的植物指示法研究［J］.環(huán)境污染與防治，2003（4）：215～217.