廣州市舊村改造土壤重金屬含量調(diào)查分析

莊清雅

（廣東建研環(huán)境監(jiān)測(cè)股份有限公司，廣東 廣州 510700）

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快、工業(yè)化程度的不斷提升、各種化學(xué)物的濫用使得大量重金屬元素通過(guò)各種途徑滲透進(jìn)土壤之中，導(dǎo)致全國(guó)部分地區(qū)土壤中重金屬成分的含量不斷增加，若含量超過(guò)其極限值，將會(huì)對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)及人們身體健康造成嚴(yán)重的影響。因此，本文通過(guò)系統(tǒng)釆樣，對(duì)廣州市舊村改造土壤中As、Hg、Cd、Cu、Pb、Ni、Cr6+等7種重金屬的含量進(jìn)行分析，并依據(jù)廣州市相關(guān)土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和背景值，對(duì)該地區(qū)土壤污染情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)，在眾多污染評(píng)價(jià)方法種選用了Hakanson 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法中的單金屬污染系數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，希望能夠?qū)V州市舊村改造的土壤污染治理提供一定的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 研究區(qū)點(diǎn)位布設(shè)

研究區(qū)北側(cè)與增城區(qū)人民檢察院、增城區(qū)公安局相鄰，與錦繡御景國(guó)際、金竹家園、敏捷錦繡廣場(chǎng)相隔府佑路，西側(cè)與荔城碧桂園、西瓜嶺村相隔荔星大道，經(jīng)調(diào)查得知大部分土壤屬于典型的混合用地土壤。綜合考慮土壤使用范圍、污染源類型等多種因素，對(duì)于土壤采樣點(diǎn)位進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用了專業(yè)判斷法和隨機(jī)布點(diǎn)法，共獲取土壤樣品53個(gè)。

1.2 樣品前處理

采集的土壤樣品經(jīng)過(guò)自然風(fēng)干后，清除內(nèi)部的植物殘?jiān)?、垃圾殘余、石頭碎屑，并將土壤樣品充分拌勻，按照?qǐng)A錐四分法留存0.5 kg的樣品。根據(jù)相關(guān)要求，采用逐級(jí)研磨、邊磨邊篩的研磨方式將樣品磨細(xì)，以備后續(xù)分析使用。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法

通過(guò)應(yīng)用內(nèi)梅羅污染指數(shù)的評(píng)價(jià)方法與Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法中的單金屬污染系數(shù)，內(nèi)梅羅污染指數(shù)既可以反映出單因子污染指數(shù)平均值，也可以反映出其污染指數(shù)的最高值，能夠直觀地看到土壤中各元素成分，便于后續(xù)的分析工作；而Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法采用具有可比性的、等價(jià)屬性指數(shù)分級(jí)法進(jìn)行評(píng)價(jià)，考慮土壤中重金屬含量與環(huán)境效應(yīng)的聯(lián)系，其中單金屬污染系數(shù)可以反映單金屬污染潛在風(fēng)險(xiǎn)[1]。

內(nèi)梅羅污染指數(shù)的計(jì)算方法見(jiàn)公式（1）、公式（2）。式中：Pi為土壤中單一因子i的單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為土壤中單一因子i的含量；Si為土壤中單一因子i含量的限值；Pn為土壤中單一因子i的內(nèi)梅羅污染指數(shù)。

Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)中單金屬污染系數(shù)的計(jì)算方法見(jiàn)公式（3）。式中：C if為土壤中單一金屬元素i污染系數(shù)；為土壤中單一金屬元素i的含量；為土壤中單一金屬元素i的背景值；

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬含量基本情況

土壤調(diào)查點(diǎn)位的重金屬含量基本情況見(jiàn)表1。

表1 調(diào)查點(diǎn)位重金屬含量基本情況

結(jié)果顯示，7種重金屬的濃度范圍分別為：As為1.65～17.4 mg/kg，Hg為0.0 174～0.45 mg/kg，Cd為22-89 mg/ kg，Pb為17～131 mg/kg，Ni為32～136 mg/kg，Cr6+為0.5～0.9 mg/ kg，其中Cr6+檢出率為22.6%，檢出率過(guò)低。重金屬濃度最大值均在相應(yīng)的篩選值范圍內(nèi)，表明該區(qū)域土壤重金屬含量處于無(wú)明顯污染水平，未對(duì)人體健康造成影響。但Cu、Pb、Ni的平均值高于廣州市背景值，且該區(qū)域?qū)儆诨旌嫌玫兀砻魍寥乐兄亟饘俸恳呀?jīng)因該地區(qū)商業(yè)、工業(yè)等人類活動(dòng)的影響而產(chǎn)生變化，存在潛在污染風(fēng)險(xiǎn)，其中Ni超標(biāo)的倍數(shù)最大，其平均值是廣州市土壤背景值的3.02倍；而Cu、Pb這兩種重金屬的平均值分別是廣州市土壤背景值的1.34倍與0.60倍。其他四種重金屬的平均值均低于相應(yīng)的廣州市土壤背景值，處于正常范圍內(nèi)。

2.2 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

（1）以相應(yīng)篩選值為參比值，根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的評(píng)價(jià)模式，各重金屬單因子污染指數(shù)結(jié)果見(jiàn)表2，綜合污染指數(shù)Pn計(jì)算結(jié)果為0.68，根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可知，Pn≤0.7屬于清潔程度，符合無(wú)明顯污染水平；但結(jié)果與限值之差為0.02，0.7＜Pn≤1.0屬于警戒限程度，表示重金屬污染即將到達(dá)警戒水平；Cr6+檢出率低不作評(píng)價(jià)，6種重金屬的單因子污染指數(shù)按照大小順序進(jìn)行排列可得：Ni＞Pb＞As＞Cd＞Hg＞Cu，。其中Ni的單因子污染指數(shù)最高[2]。

表2 土壤重金屬污染潛在風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

（2）以廣州市土壤背景值為參比值，根據(jù)Hakanson 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的單金屬污染系數(shù)評(píng)價(jià)模式，可計(jì)算出以下結(jié)果：

數(shù)據(jù)顯示：輕微污染潛在風(fēng)險(xiǎn)樣品As、Cd占比大于90%，Hg占比75.5%，少數(shù)Hg、Cd樣品處于強(qiáng)度、很強(qiáng)污染潛在風(fēng)險(xiǎn)，而Cu、Pb中80%樣品達(dá)到中度污染潛在風(fēng)險(xiǎn)；Ni在強(qiáng)度污染潛在風(fēng)險(xiǎn)樣品占比最高，比例達(dá)到58.5%；很強(qiáng)污染潛在風(fēng)險(xiǎn)樣品占比Ni比Cd高，比例為5.7%。

結(jié)合兩種評(píng)價(jià)模式及結(jié)果分析，可知舊村改造土壤重金屬含量Ni污染程度與污染潛在風(fēng)險(xiǎn)最高?；谶x用兩種評(píng)價(jià)模式及不同的參比值，出現(xiàn)Cu單因子系數(shù)排列最低，即受污染程度最低，卻屬于中度污染潛在風(fēng)險(xiǎn)。未考慮人體健康可接受風(fēng)險(xiǎn)與污染潛在風(fēng)險(xiǎn)不同，但是整體上仍能比較全面反映出土壤重金屬含量污染程度和污染潛在風(fēng)險(xiǎn)[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，舊村改造土壤的重金屬含量在相應(yīng)篩選值內(nèi)，無(wú)污染，但存在污染的潛在風(fēng)險(xiǎn)，其中Ni含量受污染程度和污染潛在風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)最高，建議相關(guān)部門(mén)將土壤重金屬含量檢測(cè)納入年度監(jiān)控計(jì)劃，分析土壤污染的增長(zhǎng)情況，并采取相應(yīng)針對(duì)性預(yù)防措施，避免土壤中的重金屬污染范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，影響該地區(qū)居民的人身健康。