秦嶺典型停產(chǎn)關(guān)閉鋅冶煉企業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染特征研究

他維媛，康楨，孟昭君，金盛華，楊幸，郭龍飛，趙東旭，張馨

1. 陜西省環(huán)境調(diào)查評(píng)估中心，陜西 西安 710054；2. 西安圓方環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè)技術(shù)有限公司，陜西 西安 710065

秦嶺是中國(guó)南北方氣候分界線和重要的生態(tài)安全屏障。習(xí)近平總書(shū)記曾多次批示指示，要求保護(hù)秦嶺生態(tài)。同時(shí)，秦嶺陜西段成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，特別是貴金屬和多金屬礦產(chǎn)資源富集，工礦企業(yè)眾多（楊曉紅，2013）。工礦企業(yè)由于使用的原輔材料種類繁多、生產(chǎn)工藝和反應(yīng)多樣、產(chǎn)污環(huán)節(jié)復(fù)雜、廢物種類繁多，是造成土壤污染的重點(diǎn)源之一。對(duì)于生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)的工礦企業(yè)，由于過(guò)去生產(chǎn)工藝較落后、污染防治措施不夠有效、生產(chǎn)管理不夠精細(xì)，生產(chǎn)過(guò)程容易產(chǎn)生的大氣、廢水及固廢等污染物通過(guò)不同途徑進(jìn)入環(huán)境中，進(jìn)而導(dǎo)致土壤污染。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，部分老的工礦企業(yè)停產(chǎn)關(guān)閉或搬遷改建，原來(lái)的工礦類用地將轉(zhuǎn)變?yōu)楦?、城?zhèn)住宅或公共設(shè)施等用地（歐國(guó)良等，2015）。由于土壤中的重金屬污染具有隱蔽性，不易為人察覺(jué)，但當(dāng)其毒性表現(xiàn)出來(lái)時(shí)就難以消除并會(huì)造成一定的不良影響（陶美霞等，2018）。為了確保秦嶺生態(tài)環(huán)境安全和土地后續(xù)開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中的人居安全，需對(duì)這類關(guān)停工礦企業(yè)的場(chǎng)地進(jìn)行土壤污染狀況特征研究。

當(dāng)前，土壤重金屬污染已成為世界性的環(huán)境問(wèn)題，并引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。對(duì)土壤重金屬的相關(guān)研究主要集中在重金屬污染評(píng)價(jià)（Chen et al.，2018；郭笑笑等，2011）、重金屬污染物的遷移轉(zhuǎn)化（陳任連等，2021）、土壤重金屬的污染源分析（洪濤等，2019）和土壤重金屬污染的治理與修復(fù)（王洋洋等，2019）等領(lǐng)域。對(duì)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)作為土壤重金屬污染的核心研究?jī)?nèi)容，其評(píng)價(jià)方法主要有指數(shù)法（單因子指數(shù)法、Muller地積累指數(shù)等）（Chen et al.，2020）、模型法（生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型等）（Hakanson，1980；Li et al.，2019）和空間分析法（基于GIS的空間評(píng)價(jià)、多元統(tǒng)計(jì)分析等）（Wang et al.，2020），然而，對(duì)土壤重金屬污染物空間分析的研究還較少，從而無(wú)法對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)污染狀況的空間差異進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估。

本研究選取秦嶺地區(qū)已停產(chǎn)關(guān)閉的鋅冶煉企業(yè)廠區(qū)范圍為研究對(duì)象，通過(guò)布點(diǎn)采樣、實(shí)驗(yàn)測(cè)定，對(duì)砷、汞、鎘、鎳、銅、鉛、鋅等7種重金屬進(jìn)行測(cè)定，運(yùn)用Muller地積累指數(shù)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和空間分析等方法揭示土壤污染特征。研究結(jié)果可為同類工礦企業(yè)土壤污染特征研究提供借鑒，也可為當(dāng)?shù)赝寥牢廴局卫砼c修復(fù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況及生產(chǎn)工藝

本研究企業(yè)所在場(chǎng)地地處秦嶺腹地，位于陜西省商洛市轄區(qū)，該場(chǎng)地在上世紀(jì)50年代為燃煤發(fā)電廠，于1980年左右停產(chǎn)。1982年在原廠址上新建了焙燒爐和冶煉爐，從事鋅礦產(chǎn)品冶煉和硫酸生產(chǎn)，直到2012年停產(chǎn)。

由于燃煤發(fā)電歷史久遠(yuǎn)，本研究重點(diǎn)關(guān)注鋅冶煉的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)污環(huán)節(jié)（圖1）。由于企業(yè)已停產(chǎn)多年，無(wú)法對(duì)生產(chǎn)期間所用的主要原輔材料進(jìn)行取樣檢測(cè)，根據(jù)生產(chǎn)工藝，初步判斷鋅冶煉和制酸工藝排放的“三廢”中主要含有 SO2、NOx、Pb、Zn、Cu、Fe、As、Cd、Ag、Ni等污染因子（王俊琪等，2007；郭亮等，2015）。以上這些污染因子會(huì)隨著廢水、廢氣、廢渣的排放而進(jìn)入土壤環(huán)境中造成土壤污染。

圖1 鋅冶煉和制酸工藝流程及產(chǎn)污環(huán)節(jié)圖Fig. 1 Process flow and pollution generation link of zinc smelting

研究區(qū)所在縣域河流屬長(zhǎng)江流域漢江水系，境內(nèi)金錢江為漢江一級(jí)支流，本場(chǎng)地所在地塊距金錢河支流不足 1 km，污染物可能隨地表徑流進(jìn)入水體；地下水可分為基巖裂隙潛水和松散巖類孔隙潛水，基巖裂隙水主要靠降水補(bǔ)給，松散巖類空隙潛水主要靠降水和河水補(bǔ)給，地表污染物可隨地表和地下徑流進(jìn)入地下水。

1.2 樣點(diǎn)布設(shè)與樣品采集

根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 25.2—2019）和《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 166—2004）的要求，結(jié)合場(chǎng)地內(nèi)的各生產(chǎn)功能區(qū)，采用網(wǎng)格布點(diǎn)法（文磊，2016；李隋等，2018），先將研究區(qū)分成面積相等的若干區(qū)域，根據(jù)構(gòu)筑物分布情況，結(jié)合每個(gè)區(qū)塊的大小及是否存在污染源等因素進(jìn)行布點(diǎn)，根據(jù)此原則在研究區(qū)內(nèi)布設(shè) 6個(gè)具有代表性的土壤采樣點(diǎn)（S1—S6）（見(jiàn)圖2）。

圖2 土壤采樣點(diǎn)平面圖Fig. 2 Plan of soil sampling point

采用土鉆取土法分別對(duì)7個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行取土，結(jié)合設(shè)定各采樣點(diǎn)所在功能區(qū)的土壤可能所受擾動(dòng)深度，選擇不同的采樣層位（見(jiàn)表1）差異化取樣，同時(shí)緊鄰采樣點(diǎn)取重復(fù)樣1個(gè)，共采集32個(gè)土壤樣品。其中S6所在區(qū)域曾堆存過(guò)鋅冶煉生產(chǎn)期間產(chǎn)生的冶煉廢渣（也稱沉鐵渣），本次采樣前對(duì)地表沉鐵渣進(jìn)行了清理，從土壤出露后開(kāi)始計(jì)量深度。在樣品采集之前對(duì)采樣工具進(jìn)行完全清潔，以防止樣品在采集過(guò)程相互污染；采集完成后，經(jīng)過(guò)雜質(zhì)去除、過(guò)篩的步驟，對(duì)樣品進(jìn)行密封保存。

表1 土壤采樣點(diǎn)層位布設(shè)Table 1 Layer layout of soil sampling points

1.3 樣品檢測(cè)與質(zhì)量控制

通過(guò)對(duì)該研究區(qū)域的歷史生產(chǎn)情況及可能產(chǎn)生的污染物進(jìn)行梳理，本研究主要對(duì)砷、汞、鎘、鎳、銅、鉛、鋅等7種重金屬進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)《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）中推薦使用的分析方法，砷和汞采用原子熒光法進(jìn)行測(cè)定，鎘采用石墨爐原子吸收分光光度法進(jìn)行測(cè)定，鎳、銅、鉛、鋅采用火焰原子吸收分光光度法進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)檢測(cè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。

1.4 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法

本研究采用地積累指數(shù)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法和空間分析等方法對(duì)研究區(qū)內(nèi)各類重金屬的污染程度及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行分析。

1.4.1 Muller地積累指數(shù)法

Muller地積累指數(shù)（The Index of Geoaccumulation）是Muller于1969年提出的用于定量評(píng)價(jià)沉積物中重金屬污染程度的一種方法（Muller，1969），該模型規(guī)定了相應(yīng)的污染程度級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)（表2），并且在公式中對(duì)自然環(huán)境自身的改變對(duì)環(huán)境生態(tài)的影響進(jìn)行修正，可廣泛地運(yùn)用于土壤重金屬污染評(píng)價(jià)（柴世偉等，2006）。

表2 Muller地積累指數(shù)分級(jí)Table 2 Classification of index of geoaccumulation

地積累指數(shù)Iego的計(jì)算公式如式1所示：

式中：

Ci——重金屬的實(shí)測(cè)含量，mg·kg?1；

Bi——重金屬的土壤背景值，mg·kg?1；本研究中Bi數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站（中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站等，1990）（表3）；k為地積累指數(shù)校正系數(shù)，通常取值k=1.5。

表3 7種重金屬元素的陜西省和國(guó)家土壤背景值Table 3 Background value of 7 heavy metal in soil of Shaanxi Province and the nation mg·kg?1

1.4.2 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法

潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法（The Potential Ecological Risk Index）由瑞典學(xué)者Hakanson于1980年提出，是目前最為常用的評(píng)價(jià)重金屬生態(tài)危害程度的方法之一（Hakanson，1980）。該方法公式中設(shè)置了用于量化重金屬的毒性水平和生態(tài)環(huán)境對(duì)重金屬敏感程度的毒性權(quán)重系數(shù)T，從而使不同種類的重金屬有一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)尺度。該方法規(guī)定了單個(gè)重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（Ei），所有重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)累加可以得到所有重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（RI），根據(jù)該方法計(jì)算出的重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別從小到大分為A、B、C和D 4級(jí)（表4）。

表4 重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分級(jí)Table 4 Grading of Ei and RI

單個(gè)重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)Ei的計(jì)算公式如式（2）所示：

式中：

Ci——重金屬的實(shí)測(cè)含量，mg·kg?1；

C0——重金屬的土壤背景值，mg·kg?1（表 4）；

Ti——重金屬的毒性系數(shù)，本研究中重金屬的毒性系數(shù)如表5（徐爭(zhēng)啟等，2008）。

表5 各重金屬的毒性系數(shù)Table 5 The toxicity coefficient of heavy metals

多個(gè)重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) RI的計(jì)算公式如式（3）所示：

2 結(jié)果分析

2.1 土壤重金屬濃度特征

研究區(qū)土壤中砷、鎘、銅、鉛、汞、鎳和鋅7種重金屬的最大、最小和平均含量等描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表6。砷、鎘、銅、鉛、汞、鎳等6種重金屬土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值參照《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）第一類用地建設(shè)用地對(duì)應(yīng)篩選值，鋅參照《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）》（GB 15618—2018）篩選值。研究區(qū)土壤中全部 7種重金屬元素均有檢出，砷、鎘、汞、鋅的檢出最大值為對(duì)應(yīng)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的 1.54、1.29、1.49、2.45倍，砷和鋅的平均值均有超出土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的情況，銅、鉛、鎳等3種重金屬的濃度平均值及最大值均小于篩選值。另外，與陜西省土壤背景值相比，7種重金屬的濃度均高于背景值，最大值分別是背景值的2.77、273.83、4.77、12.34、403.48、1.70、7.06倍，表明其在土壤中都存在累積，且鎘和汞的富集程度較高，重金屬元素的異常富集與秦嶺礦山地質(zhì)條件密切相關(guān)。變異系數(shù)（CV）值常被用于表征土壤重金屬元素在空間上的變異和分散程度，0.1為弱變異，0.100.30為強(qiáng)變異，CV值越大，表明各采樣點(diǎn)濃度相對(duì)平均值的離散程度越高，可能受外界人類活動(dòng)的影響就越大（劉芳枝等，2008）。鎘、銅、鉛、汞和鋅5種重金屬的變異系數(shù)均大于0.3，表現(xiàn)為強(qiáng)變異，砷和鎳的表層變異系數(shù)大于0.1，表現(xiàn)為中等變異，表明重金屬濃度在各采樣點(diǎn)間的波動(dòng)幅度較大，存在較明顯的空間分異差異，與在土壤中的自然規(guī)律存在差異，受人類生產(chǎn)活動(dòng)影響明顯。

表6 土壤重金屬濃度描述性統(tǒng)計(jì)表Table 6 Statistical analysis of soil heavy metal detection

重金屬之間的相關(guān)性可以判斷其來(lái)源途徑的相似性程度，對(duì)各重金屬元素進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可知，砷與銅，鎘與鉛、汞，銅與鋅，鉛與汞、鋅存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，表明土壤中這些重金屬之間可能存在相似的來(lái)源，其余各重金屬之間不具有同源性。

表7 重金屬各元素含量之間的相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis of the content of various elements of heavy metals

2.2 土壤重金屬空間分布特征

為進(jìn)一步明晰各重金屬在研究區(qū)內(nèi)的空間差異，采用克里金插值對(duì)研究區(qū)內(nèi)變異系數(shù)較大的6種重金屬元素濃度進(jìn)行空間插值，得到其空間分布特征如圖3所示。由圖3可知，表層土層各土壤重金屬濃度極大值均出現(xiàn)在冶煉車間附近，由冶煉車間向場(chǎng)地其他區(qū)域濃度逐漸衰減，表明土壤重金屬濃度受到工礦企業(yè)生產(chǎn)工藝的影響；深層土層土壤重金屬濃度大都表現(xiàn)為大幅減低趨勢(shì)，S3采樣點(diǎn)各重金屬濃度變化較小，甚至表現(xiàn)出濃度增加趨勢(shì)，可能與重金屬元素受雨水沖刷引起的地下遷移有關(guān)。w(As)/(mg·kg?1)

就各重金屬元素而言，砷元素在監(jiān)測(cè)點(diǎn) S1、S3、S4、S5的表層土壤中濃度均超標(biāo)，該區(qū)域?qū)儆谥攸c(diǎn)生產(chǎn)區(qū)；在監(jiān)測(cè)點(diǎn)S6的深層土壤中超標(biāo)，這可能是由于該區(qū)域土壤已受到沉鐵渣填埋的干擾導(dǎo)致；唯一不超標(biāo)的點(diǎn)S2位于生活辦公區(qū)附近，表層及深層土壤中砷元素濃度水平差異不大且濃度較低，接近對(duì)照點(diǎn)；燃煤發(fā)電和鋅冶煉都會(huì)產(chǎn)生含砷污染物，因此導(dǎo)致土壤砷超標(biāo)的范圍較大。鎘主要來(lái)自鋅冶煉排放的污染物（黃莊等，2005），其污染最嚴(yán)重的區(qū)域位于鋅冶煉車間附近（S5），S3、S4和S6等重點(diǎn)生產(chǎn)區(qū)的鎘濃度也相對(duì)較高，但未超標(biāo)；其余2個(gè)點(diǎn)（S1、S2）土壤鎘濃度較低，略高于背景值。所測(cè)7個(gè)點(diǎn)的土壤中銅元素和鎳元素濃度均遠(yuǎn)低于風(fēng)險(xiǎn)篩選值，表明銅和鎳并不是該廠區(qū)土壤污染的主要因子。土壤中鉛元素濃度均未超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)篩選值400 mg·L?1，其中濃度水平最高的區(qū)域?yàn)榫噤\冶煉車間和原鍋爐發(fā)電車間較近的 S4和 S5，原料庫(kù)附近（S3）和沉鐵渣填埋區(qū)（S6）土壤中鉛濃度略高于對(duì)照點(diǎn)，其他區(qū)域鉛濃度水平與對(duì)照點(diǎn)相當(dāng)，由此可以推斷，該場(chǎng)地土壤中的鉛元素可能主要來(lái)源于鋅冶煉和鍋爐燃燒產(chǎn)生的廢氣沉降。汞元素在原鍋爐發(fā)電車間和鋅冶煉車間附近（S4、S5）的土壤中超標(biāo)，原料庫(kù)附近（S3）和沉鐵渣填埋區(qū)（S6）土壤雖未超標(biāo)，但濃度水平明顯高于對(duì)照點(diǎn)及廠內(nèi)其余2個(gè)點(diǎn)（S1、S2），相對(duì)于鋅冶煉來(lái)說(shuō)，汞是燃煤發(fā)電產(chǎn)生的特征污染物，因此土壤汞污染范圍也主要位于原鍋爐發(fā)電車間附近。從圖3和表6可以看出，土壤中的鋅濃度在主要生產(chǎn)區(qū)（S3、S4、S5、S6）均明顯高于土壤背景值，表層濃度高于風(fēng)險(xiǎn)篩選值，鋅濃度較高一方面是自然本底值相對(duì)較高，另一方面主要來(lái)自于鋅冶煉排放的污染物。

圖3 土壤重金屬元素空間分布Fig. 3 Spatial distribution of heavy metal elements in soil

2.3 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

以國(guó)家和陜西省土壤元素背景值為標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用Muller地累積指數(shù)法測(cè)算研究區(qū)內(nèi)7種重金屬元素的地積累指數(shù)（表8）并分級(jí)（圖4）。結(jié)果表明：以陜西省土壤背景值和國(guó)家土壤背景值計(jì)算出的各重金屬元素地積累指數(shù)分級(jí)基本一致。其中 As元素Muller地積累指數(shù)為0.24—0.58之間，Muller地積累指數(shù)等級(jí)均為1級(jí)，表層土壤于深層土壤污染程度相當(dāng)，屬于輕度—中等程度污染。Cu元素Muller地積累指數(shù)為?0.18—0.65，表層土壤污染程度重于深層土壤，表層土壤屬于輕度—中等程度污染，深層土壤無(wú)污染。Cd和Hg元素Muller地積累指數(shù)平均值大小分別為5.72和6.23，Muller地積累指數(shù)等級(jí)均為 6級(jí)，屬于極嚴(yán)重程度污染。Zn元素Muller地積累指數(shù)為0.50—1.50，等級(jí)表層為2級(jí)，屬于中等程度污染，深層程度為1級(jí)，屬于輕度—中度程度污染。Pb元素Muller地積累指數(shù)為0—1.39，等級(jí)表層為2級(jí)，屬于中等程度污染，深層屬于輕度—中度程度污染。Ni元素Muller地積累指數(shù)表層和深層均為負(fù)值，基本無(wú)污染。

表8 7種重金屬元素的地積累指數(shù)及其分級(jí)情況Table 8 Iego and the grading of 7 heavy metals in soil

圖4 7種重金屬元素污染評(píng)價(jià)Fig. 4 Evaluation of the pollution level of 7 heavy metal elements

2.4 土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

采用潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)研究區(qū)土壤重金屬的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)（表 9）可知，7種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度大小順序?yàn)?Hg>Cd>As>Pb>Cu>Ni>Zn，其中Hg和Cd的生態(tài)危害程度是極強(qiáng)，是研究區(qū)土壤最主要的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因子，其余重金屬的生態(tài)危害程度是輕微。將所有重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)累加得到所測(cè)重金屬的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（表10），風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別為D級(jí)，危害程度為極強(qiáng)，說(shuō)明研究區(qū)生態(tài)環(huán)境受土壤中重金屬的潛在危害嚴(yán)重，應(yīng)引起高度重視。

表9 7種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)Table 9 The potential ecological risk of 7 heavy metal

表10 重金屬的總潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)基級(jí)別及危害程度Table 10 The total potential ecological risk of heavy metals

3 討論

研究場(chǎng)地鋅精礦來(lái)源于當(dāng)?shù)劂U鋅選礦廠，原礦石所屬礦床為柞山泥盆紀(jì)一級(jí)斷線盆地桐木溝鉛鋅礦床（方維萱等，2019），礦石金屬礦物以方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦為主，氧化礦物主要有菱鋅礦和白鉛礦，礦石中金屬元素主要有鋅、鉛、鎘、金、銀、銅等（曹宏遠(yuǎn)，2018）。

對(duì)研究區(qū)土壤重金屬污染濃度特性分析發(fā)現(xiàn)，砷、鎘、銅、鉛、汞、鎳、鋅7種重金屬在研究區(qū)均有檢出，土壤污染因子主要為砷、鎘、汞、鋅。相關(guān)研究證實(shí)區(qū)內(nèi)礦床前緣指示元素為汞、砷、銻，近礦指示元素為銅、鉛、鋅、銀、金（曹宏遠(yuǎn)等，2018）；研究區(qū)所在區(qū)域地球化學(xué)背景特點(diǎn)顯示砷、汞、銻、銅、鎢、錫、鎳等元素呈背景型分布（朱華平，2004）；同時(shí)，鎘是鉛鋅礦和銅鉛鋅多金屬礦的伴生元素（Chen et al.，2020）。

從土壤重金屬空間分布來(lái)看，在鋅冶煉過(guò)程中，生產(chǎn)區(qū)土壤重金屬污染最為明顯且嚴(yán)重，楊牧青等（2017）、王瑋雅等（2019）學(xué)者的研究結(jié)果也證實(shí)工業(yè)區(qū)的重金屬污染情況比其他區(qū)域更嚴(yán)重。就縱向而言，除S3采樣點(diǎn)外，研究區(qū)各重金屬表層濃度均遠(yuǎn)高于底層濃度，與相關(guān)學(xué)者的研究結(jié)果一致（李多杰，2021）。同時(shí)，研究區(qū)砷、鎘、鉛和鋅 4種重金屬元素表現(xiàn)出一定的縱向遷移態(tài)勢(shì)，這可能與伴生重金屬元素被氧化和水解，降水淋溶驅(qū)動(dòng)下引起了重金屬的縱向遷移有關(guān)。

Muller地累積指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果均顯示鎘和汞屬于嚴(yán)重污染等級(jí)且危害程度極強(qiáng)，其是鋅冶煉過(guò)程中的主要污染物。劉智峰等（2019）對(duì)陜西省某鉛鋅冶煉區(qū)土壤重金屬污染特性的研究結(jié)果顯示鎘達(dá)到重度污染；莫福金等（2016）對(duì)廣西陽(yáng)朔鉛鋅礦周邊土壤汞污染分析發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦周邊土壤汞嚴(yán)重超標(biāo)；馮乾偉等（2020）對(duì)黔西北三鎘鉛鋅礦區(qū)土壤重金屬污染特征的分析結(jié)果顯示兩個(gè)礦區(qū)鉛、鋅、鎘和銅為重度污染，一個(gè)礦區(qū)鉛、鋅、鎘、汞、砷為重度污染；李強(qiáng)等（2021）梳理了中國(guó)冶煉行業(yè)場(chǎng)地土壤重金屬污染特征，結(jié)果顯示砷、鉛、鎘和鎳的污染較為嚴(yán)重，砷和鎘的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平及危害程度較高，同時(shí)指出砷的污染在南方地區(qū)的污染特性更明顯。

綜上分析可見(jiàn)，土壤重金屬污染特征、空間分布、污染程度及風(fēng)險(xiǎn)會(huì)受到多種因素的影響，特別是區(qū)域成礦條件和采選冶煉工藝的影響，因此，開(kāi)展針對(duì)性的污染評(píng)價(jià)對(duì)指導(dǎo)區(qū)域土壤重金屬污染防治及生態(tài)修復(fù)意義重大。

4 結(jié)論

本研究以秦嶺某停產(chǎn)關(guān)閉工礦企業(yè)場(chǎng)地為研究對(duì)象，基于檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)7種重金屬的土壤污染特征進(jìn)行了探究。研究結(jié)果表明：

（1）從土壤污染特征來(lái)看，研究區(qū)內(nèi)土壤污染因子主要為砷、鎘、汞、鋅。空間上，廠區(qū)內(nèi)重金屬污染在靠近重點(diǎn)生產(chǎn)裝置的區(qū)域較為嚴(yán)重，而在生活辦公區(qū)域則較輕，表明土壤污染類型與場(chǎng)地內(nèi)曾從事過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)有密切關(guān)系，工礦企業(yè)重點(diǎn)生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的污染排放控制應(yīng)是土壤污染的重點(diǎn)防治對(duì)象。

（2）從重金屬在土壤中的垂直分布情況來(lái)看，表層土壤重金屬濃度普遍高于深層土壤。相應(yīng)地，絕大多數(shù)點(diǎn)位表層土壤地積累指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)也大于深層土壤，表明該種類型的工礦企業(yè)土壤污染方式以污染物沉降和下滲為主。

（3）土壤重金屬污染評(píng)價(jià)及土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果均表明鎘和汞的污染程度最為嚴(yán)重且產(chǎn)生危害最大。從土壤中各類重金屬濃度的相關(guān)性分析結(jié)果來(lái)看，這些重金屬極大可能存在相同來(lái)源即場(chǎng)地內(nèi)曾從事過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)污染源。本研究區(qū)內(nèi)土壤已受到重金屬污染，且部分重金屬對(duì)生態(tài)環(huán)境存在較大的潛在危害，因此該場(chǎng)地在再次開(kāi)發(fā)利用前應(yīng)開(kāi)展相應(yīng)的土壤修復(fù)工作，以確保環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)得到消除或控制。該研究也可為同類型企業(yè)開(kāi)展土壤重金屬污染評(píng)價(jià)提供一定的借鑒，同時(shí)為構(gòu)建秦嶺礦山污染防治體系提供依據(jù)。