丹東地區(qū)土壤污染現(xiàn)狀、原因與趨勢

叢培東，鄭存德*，3，寧 梅

(1.遼東學(xué)院 城市建設(shè)學(xué)院，遼寧 丹東 118003；2.丹東市環(huán)境監(jiān)測中心站，遼寧 丹東 118000；3.遼寧省水環(huán)境放射性預(yù)警監(jiān)測技術(shù)重點實驗室，遼寧 丹東 118003)

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【生物科學(xué)與環(huán)境工程】

丹東地區(qū)土壤污染現(xiàn)狀、原因與趨勢

叢培東1，鄭存德*1，3，寧 梅2

(1.遼東學(xué)院 城市建設(shè)學(xué)院，遼寧 丹東 118003；2.丹東市環(huán)境監(jiān)測中心站，遼寧 丹東 118000；3.遼寧省水環(huán)境放射性預(yù)警監(jiān)測技術(shù)重點實驗室，遼寧 丹東 118003)

于2009—2012年，對丹東重點地區(qū)(礦區(qū)、工業(yè)區(qū)、農(nóng)業(yè)種植區(qū)等)土壤化學(xué)質(zhì)量狀況進行了調(diào)查。結(jié)果表明：鉛、砷、鋅、汞超標(biāo)，其中：砷有13個點位超標(biāo)，超標(biāo)率6.2%；鉛有11個點位超標(biāo)，超標(biāo)率5.2%；鋅、汞都有3個點位超標(biāo)，超標(biāo)率均為1.4%。苯并[a]芘有21個點位超標(biāo)，超標(biāo)率10.0%。導(dǎo)致污染的主要原因為廠礦三廢排放管理不到位造成的，并且礦區(qū)鉛、鋅、砷污染可能持續(xù)并有加重趨勢，農(nóng)產(chǎn)品種植基地土壤污染程度有所減輕,其他地區(qū)土壤污染水平維持現(xiàn)狀或略有好轉(zhuǎn)。

丹東；重金屬；土壤質(zhì)量

根據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》(2014)顯示：中國土壤點位超標(biāo)率16.1%，長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)、東北老工業(yè)基地土壤污染較嚴(yán)重。超標(biāo)點位主要發(fā)生于廠礦周圍，主要污染物質(zhì)為有機類物質(zhì)、重金屬[1]。污染物質(zhì)在環(huán)境要素中遷移會導(dǎo)致污染擴散，因此，研究丹東土壤環(huán)境質(zhì)量對本地區(qū)食品安全、環(huán)境保護很必要。另外，丹東是全國重要的邊境旅游城市，也是重要的草莓及水產(chǎn)養(yǎng)殖基地，對環(huán)境質(zhì)量要求也較高，所以對土壤環(huán)境質(zhì)量的研究也很必要。

1 研究區(qū)域概況

丹東市位于遼寧省東南部，鴨綠江下游右岸。區(qū)域范圍為東經(jīng)123°22′30″～125°42′00″和北緯39°43′31″～41°09′21″之間，北依長白山脈，南臨黃海，東隔鴨綠江與朝鮮人民主義共和國新義州相望。丹東地區(qū)土壤面積2765萬畝，土壤類型主要為暗棕壤、棕壤、草甸土、水稻土、鹽土和沼澤土6個土類，12個亞類、45個土屬、102個土種。丹東地區(qū)的主要地帶性土壤為棕壤，各類型土壤面積分布見表1。

表1 丹東地區(qū)各類型土壤占全區(qū)面積比例

2 研究方法

2.1 樣點布設(shè)

根據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查點位布設(shè)技術(shù)規(guī)定》和《遼寧省土壤污染狀況調(diào)查實施方案》的要求，研究選擇重污染企業(yè)及周邊地區(qū)；固體廢物集中處理處置場地及周邊地區(qū)；工業(yè)企業(yè)遺留或遺棄場地；采礦區(qū)及周邊地區(qū)；工業(yè)(園)區(qū)及周邊地區(qū)；主要蔬菜基地等六類代表性較強的區(qū)域作為調(diào)查對象。共布設(shè)210個調(diào)查點位，其中重污染企業(yè)及周邊地區(qū)58個，固體廢物集中填埋、堆放、焚燒處理處置場地及周邊地區(qū)20個，工業(yè)企業(yè)遺留或遺棄場地20個，工業(yè)(園)區(qū)及周邊地區(qū)20個，主要蔬菜基地15個，采礦區(qū)及周邊地區(qū)77個。

2.2 采樣方法

用采樣鏟挖取體積25×25×20 cm3的土壤，用于分析揮發(fā)性、半揮發(fā)性物質(zhì)的土壤樣品，裝于250 mL帶聚四氟乙烯襯墊棕色磨口玻璃瓶。

2.3 測試項目與分析方法

測試項目見表2。

表2 土壤調(diào)查監(jiān)測項目

測試方法采用《全國土壤污染狀況評價技術(shù)規(guī)定》(環(huán)發(fā)[2008]39號)。

3 丹東重點地區(qū)土壤污染現(xiàn)狀及原因

3.1 污染現(xiàn)狀

在調(diào)查的16項無機物指標(biāo)中，砷、鉛、鋅、汞超標(biāo)；在調(diào)查的4類有機物中，苯并(a)芘超標(biāo)。具體為：砷有13個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為6.2%；鉛有11個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為5.2%；鋅、汞各有3個點位超標(biāo)，超標(biāo)率均為1.4%；苯并[a]芘有21個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為10.0%。超標(biāo)項目、污染等級及其分布見表3。

3.2 污染原因

3.2.1 鉛、鋅、砷污染的原因

丹東市重點區(qū)域土壤鉛、鋅、砷超標(biāo)點位主要集中在采礦區(qū)及其周邊，主要分布在鳳城市和寬甸縣的北部山區(qū)。

表3 超標(biāo)項目及超標(biāo)點位

其中：鳳城青城子鉛礦是鉛鋅礦采選，砷為伴生礦；寬甸大金坑礦是金礦采選，砷為伴生礦。礦區(qū)及其周邊無機污染物主要來自開采過程中產(chǎn)生的廢礦渣及尾礦廢水亂排、選礦和加工過程中產(chǎn)生粉塵沉降。用上述地區(qū)的地表水和地下水進行灌溉，導(dǎo)致受水耕地污染。丹東新巨浪造紙有限公司砷超標(biāo)原因是在生產(chǎn)過程中使用含砷原材料，并將含砷廢水、廢氣、廢渣部分就近排放，導(dǎo)致廠區(qū)及周邊地區(qū)土壤受到砷污染。

3.2.2 汞污染的原因

丹東吉丹化纖有限責(zé)任公司主要的生產(chǎn)輔料為工業(yè)硫酸，而工業(yè)硫酸中都含汞，工業(yè)廢物排放造成汞積累。另外，該公司熱電廠煤燃燒過程以氣態(tài)形式排放含汞粉塵，也是導(dǎo)致該公司污水處理廠附近綠地和廠區(qū)北側(cè)綠地土壤汞超標(biāo)的主要原因。九連城蔬菜基地汞超標(biāo)可能與該區(qū)域耕地含汞農(nóng)藥、化肥的施用有關(guān)。

3.2.3 苯并[a]芘污染原因

苯并芘主要來自農(nóng)業(yè)廢棄物、木材、煤炭及礦石燃料的不充分燃燒，如石油精制、煙草燃燒、鋁和焦炭的制造、瀝青煙的排放、汽車尾氣等。

長期以來，丹東市冬季供暖主要熱源來自丹東吉丹化纖有限公司、遼寧新巨浪造紙有限公司和鴨綠江造紙廠的熱電廠，在鍋爐煤炭燃燒過程中，苯并[a]芘隨鍋爐煙塵排放至大氣中，沉積于周圍土壤造成了污染。研究發(fā)現(xiàn)，遼寧新巨浪造紙有限公司苯并[a]芘超標(biāo)點位較多，在12個點位中，8個點位超標(biāo)。該廠造紙原料為蘆葦，廠區(qū)蘆葦場倉庫曾失火，導(dǎo)致蘆葦大量不完全燃燒，也是該廠土壤苯并[a]芘污染較重的另一原因。

4 土壤質(zhì)量發(fā)展趨勢

⑴城市區(qū)土壤污染逐漸遏制，周邊地區(qū)土壤污染可能維持現(xiàn)在水平。

根據(jù)《丹東市城市總體規(guī)劃(2002—2020年)》工業(yè)用地規(guī)劃，鴨綠江造紙廠轉(zhuǎn)換用地或外遷，丹東造紙廠用地置換為一類用地，其他污染企業(yè)嚴(yán)格達(dá)標(biāo)排放，暖燃煤鍋爐及煉焦生產(chǎn)對土壤繼續(xù)污染。丹東市中心經(jīng)濟區(qū)(丹東市市區(qū))、南部經(jīng)濟區(qū)(東港市市區(qū))的土壤污染將逐步減輕。除采(選)礦及周邊區(qū)域外，隨著經(jīng)濟發(fā)展和行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及污染防治措施的不斷加強，東部經(jīng)濟區(qū)(寬甸縣城)和北部經(jīng)濟區(qū)(鳳城城區(qū))的土壤污染將保持現(xiàn)有水平。

⑵主要采礦廠及毗連區(qū)的鉛、鋅、砷污染可能持續(xù)。

①丹東市礦山環(huán)境保護現(xiàn)狀

丹東地區(qū)礦山污水主要為貴金屬、有色金屬和硼礦的選礦廢水。其中五龍金礦、青城子礦業(yè)公司等能對廢水進行處理，但小礦山多數(shù)直接排放，嚴(yán)重污染附近水體；礦山粉塵污染主要來自采礦、碎石、貯運過程，大部分白灰廠、水泥廠、硼礦加工廠、菱鎂礦加工廠粉塵污染嚴(yán)重；礦山固廢污染主要是尾礦渣和采礦廢石，大、中型企業(yè)對廢渣的妥善處理及綜合利用情況較好，小型礦山對廢渣基本沒有治理和綜合利用；礦山超強度開采過程中，長期忽視生態(tài)環(huán)境保護與恢復(fù)，使礦山景觀、土地、水體、植被均遭到不同程度破壞。隨著大批骨干礦山進入老年期，礦業(yè)生產(chǎn)引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題將日趨突出，礦山生態(tài)環(huán)境破壞及恢復(fù)治理的歷史遺留問題嚴(yán)重。

②采礦及周邊地區(qū)土壤污染趨勢

根據(jù)丹東礦山環(huán)境保護現(xiàn)狀和礦產(chǎn)資源規(guī)劃，如果不采取有效措施緩解采礦區(qū)的污水、粉塵、固廢污染和區(qū)域生態(tài)破壞問題，鉛、鋅、砷污染較重的青城子、寬甸大金坑等地區(qū)在相當(dāng)長的時間內(nèi)污染將持續(xù)加重。

⑶種植基地土壤污染將逐漸減輕

化肥、農(nóng)藥是影響農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要污染源[2-3]。丹東地區(qū)化肥、殺蟲劑、除草劑分別于上世紀(jì)70、80、90年代應(yīng)用，2000年后，氮、磷、鉀復(fù)合肥在丹東地區(qū)逐漸推廣使用，“測土配方肥”、“專用肥”用量占全地區(qū)化肥總用量的比例逐年增加，但農(nóng)藥和化肥的用量大、利用率低，過量部分以雨水沖刷和氣、液沉降的方式運移到土壤、大氣、水體和農(nóng)作物中，造成農(nóng)業(yè)面源污染。因此，提高化肥、農(nóng)藥的當(dāng)季使用效率還很必要[3]。

中國《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》[3]2015年版中指出，政府對優(yōu)質(zhì)磷復(fù)肥、鉀肥等專用復(fù)合肥生產(chǎn)；對低毒、高效、安全新品種農(nóng)藥及中間體開發(fā)生產(chǎn)；對資源節(jié)約和環(huán)保型氮肥裝置建設(shè)以及原料本地化、經(jīng)濟化改造給予支持和鼓勵。限制發(fā)展高毒農(nóng)藥原藥生產(chǎn)項目，淘汰多氯聯(lián)苯等幾十種高毒、高殘留農(nóng)藥產(chǎn)品[4]。

隨生態(tài)農(nóng)業(yè)和綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，丹東市如果順應(yīng)時代，采取調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(按《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》2015)，并在病蟲害綜合防治技術(shù)、加強推廣測土配方肥、專用肥、生物有機肥和高效生物菌肥等方面不斷控制全市農(nóng)田化肥和農(nóng)藥的施用量，不但能促進農(nóng)作物的增產(chǎn)，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，而且能培肥土壤、改善生態(tài)環(huán)境，丹東市農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地土壤將呈現(xiàn)逐漸減輕趨勢。

5 結(jié)論

(1)無機物指標(biāo)砷、鉛、鋅、汞4個項目有超標(biāo)現(xiàn)象；有機物指標(biāo)苯并(a)芘有超標(biāo)現(xiàn)象。具體為：砷13個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為6.2%，超標(biāo)區(qū)為鳳城青城子鉛礦及丹東新巨浪造紙廠；鉛11個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為5.2%，污染區(qū)域為鳳城青城子鉛礦、寬甸大金坑礦業(yè)有限公司；鋅有3個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為1.43%，污染區(qū)域為鳳城青城子鉛礦；汞有3個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為1.43%，污染區(qū)域為丹東化學(xué)纖維廠和九連城下尖村蔬菜基地；苯并[a]芘有21個點位超標(biāo)，超標(biāo)率為10.0%，共涉及重污染企業(yè)、工業(yè)企業(yè)遺留地、固廢填埋場、工業(yè)園區(qū)5個調(diào)查區(qū)域。

(2)礦區(qū)及其周邊土壤無機物污染主要來自鉛鋅礦開采過程中廢礦渣及尾礦廢水亂排、選礦和加工過程粉塵沉降蓄集到土壤中。污染企業(yè)生產(chǎn)排放三廢處理不善。

(3)市區(qū)土壤污染能得到遏制，城市周邊土壤污染可能保持現(xiàn)有水平；重點礦區(qū)及周邊地區(qū)的鉛、鋅、砷污染可能持續(xù)；農(nóng)產(chǎn)品種植基地土壤污染程度將逐漸減輕。

[1]環(huán)境保護部,國土資源部.中國土壤污染狀況調(diào)查公報[DB/OL].(2014-04-17).http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/t20140417_270670.htm.

[2]黃五星,白曉婷,許自成,等. 遼寧植煙土壤重金屬含量和農(nóng)藥殘留量調(diào)查與評價[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2016，45,(1):53-56.

[3]栗云端.我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中糧食質(zhì)量安全問題分析[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2014,35(2):75-81.

[4]國家發(fā)展和改革委員會.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄[M].北京：中國經(jīng)濟出版社，2011：1-53.

[5]李飛,董鎖成,李宇,等.中國東部沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)污染風(fēng)險地域分異研究[J].資源科學(xué),2014，36,(4):801-808.

(責(zé)任編輯：龍海波)

Soil pollution in dandong: present situation, causes and trend

CONG Pei-dong, ZHENG Chun-de, NING Mei

(1.SchoolofUrbanConstruction,EasternLiaodongUniversity,Dandong118003,China; 2.DandongEnvironmentalMonitoringCenter,Dandong118000,China; 3.LiaoningProvincialKeyLaboratoryofRadioactivityEarlyWarningandMonitoringTechnologyforWaterEnvironment,Dandong118003,China)

The chemical quality of soil in key areas such as mine area, industrial areas and planting areas in Dandong from 2009 to 2012 was surveyed. It was found that all the amount of lead, arsenic, zinc and mercury in the soil exceeds the standard. Among them, the amount of arsenic was excessive in 13 monitoring sites with an over-standard rate of 6.2%; the amount of lead was excessive in 11 sites with an over-standard rate of 5.2%; the amount of zinc and mercury was both excessive in 3 sites with an over-standard rate of 1.4%. The amount of benzopyrene was excessive in 21 sites with an over-standard rate of 10%. The reasons causing the pollution mainly come from the discharge of the three wastes (waste gas, waste water and industrial residue). The pollution of lead, zinc and arsenic tends to be worse in mine areas, while the pollution in planting areas is the same as before or slightly better and the pollution in other places lightened to some extent.

Dangdong; heavy metal; soil quality

10.14168/j.issn.1673-4939.2017.01.06

2016-05-17

遼寧省博士科研啟動基金項目(20141128)；遼東學(xué)院博士科研啟動基金項目(2014)；遼東學(xué)院科研基金項目(2016YY023)

叢培東(1972—)，男，遼寧丹東人，碩士，講師，研究方向：環(huán)境保護。

*通訊作者：鄭存德(1975—)，男，黑龍江海倫人，博士，副教授，研究方向：土水環(huán)境保護。

X53

A

1673-4939(2017)01-0028-04