土壤重金屬污染調(diào)查及治理研究

林淮

（廣東省廣州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站，廣州 511400）

土壤在人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮重要作用，能夠為植物生長提供營養(yǎng)肥力，為人類社會建設(shè)提供機(jī)械支撐。隨著人類社會的發(fā)展，工業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的部分廢物也對土壤環(huán)境造成破壞，工業(yè)廢物、農(nóng)業(yè)肥料等造成土壤污染，不僅影響土壤的正常功能，也威脅人體健康。近年來，我國土壤污染問題頻發(fā)，對土壤重金屬污染展開調(diào)查和治理，有利于了解土壤污染的實際情況，對土壤污染進(jìn)行有效控制，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境與人居環(huán)境改善。

1 土壤重金屬污染調(diào)查方案

本次土壤重金屬污染調(diào)查涉及廣州市花都區(qū)、白云區(qū)與南沙區(qū)，為摸清土壤重金屬污染區(qū)域周邊情況，根據(jù)地形地貌、大氣污染擴(kuò)散、污水灌溉等特征布點，展開現(xiàn)場調(diào)查，擴(kuò)大監(jiān)測范圍。

1.1 資料收集

現(xiàn)場調(diào)查需要收集資料，盡可能詳細(xì)了解勘查區(qū)情況，如地理位置、地質(zhì)條件、地貌特點、土壤類型和氣候特征等，收集當(dāng)?shù)刂脖?、生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與土地利用情況等資料[1]。為了保證后續(xù)土壤污染調(diào)查順利進(jìn)行，要格外重視廢品回收、廢品堆放、廢品加工處理等區(qū)域的資料調(diào)查，注意應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行區(qū)域調(diào)研，并拍攝周圍照片保留圖像資料[2]。

1.2 點位布設(shè)

制定詳查方案，根據(jù)灌溉水流方向、疑似污染場地位置、地形地貌等情況，將勘查區(qū)劃分成網(wǎng)格作為詳查布點區(qū)域，并結(jié)合周邊環(huán)境情況在待測區(qū)域上方布置對照點位。點位布置需要結(jié)合土壤污染調(diào)查的實際情況進(jìn)行規(guī)劃，布點完成后應(yīng)該統(tǒng)計點位信息，并按照相關(guān)要求采集樣品[3]。

1.3 樣品采集與流轉(zhuǎn)

采樣必須嚴(yán)格遵循相關(guān)要求，若現(xiàn)場條件限制導(dǎo)致中途無法正常采樣而需要調(diào)整點位，要做好記錄并保留相關(guān)證據(jù)，明確新的采樣點坐標(biāo)。在采樣前后，要對現(xiàn)場進(jìn)行全方位拍攝，以采樣點為中心設(shè)置采樣區(qū)（規(guī)格20 m×20 m），按照雙對角線法采集5 個分點樣品。各分點樣品混勻后，用四分法取1～2 kg 混合土樣裝入樣品袋作為一個樣品，并注意保留適量樣品[4]。采集剖面樣品時，要根據(jù)采樣要求合理規(guī)劃剖面規(guī)格，按照土壤發(fā)育層次自下而上分別采集不同層的土樣，并注意器材控制。樣品采集應(yīng)該避免使用金屬器具，可采用竹刀。采樣后，填寫樣品標(biāo)簽，將采樣時間、地點、樣品編號、監(jiān)測項目、采樣深度和經(jīng)緯度記錄下來[5]。樣品采集后及時送入實驗室，采樣人員、樣品管理人員與樣品分析人員做好交接，其間需要做好土壤樣品核對，在流轉(zhuǎn)單上簽字確認(rèn)。

1.4 監(jiān)測項目確定和樣品制備

土壤樣品流轉(zhuǎn)后，要結(jié)合土壤污染調(diào)查要求確定監(jiān)測項目，一般需要監(jiān)測土壤理化指標(biāo)與無機(jī)污染物。土壤理化指標(biāo)包括土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量、陽離子交換量等，無機(jī)污染物則主要為鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅、鋅和鎳等重金屬。明確監(jiān)測項目后，開始制備樣品，依次完成風(fēng)干、粗磨、細(xì)磨等操作，而后進(jìn)行樣品測定[6]。根據(jù)國家土樣分析測試要求，對樣品進(jìn)行前處理，并合理利用電位法、容量法、原子吸收分光光度法等對土樣的pH、有機(jī)物含量、重金屬含量等進(jìn)行測定。

1.5 質(zhì)量控制

土壤樣品監(jiān)測要加強(qiáng)質(zhì)量控制，確保各項工作流程合乎規(guī)范，能夠得出準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果[7]。此外，要合理選擇土壤污染調(diào)查評價標(biāo)準(zhǔn)與方法，了解土壤污染的詳細(xì)情況，為后續(xù)治理提供數(shù)據(jù)支持。

2 監(jiān)測結(jié)果分析

2.1 花都區(qū)

花都區(qū)共設(shè)置23 個監(jiān)測點位，包括15 個詳查點位和8 個加密點位。土壤樣品pH 介于4.59～7.55，整體表現(xiàn)為弱酸偏中性；有機(jī)質(zhì)含量為0.94%～2.68%，均值為1.42%；陽離子交換量為4.83～15.00 cmol/kg，均值為8.21 cmol/kg。花都區(qū)23 個土壤采樣點位均無重金屬含量超標(biāo)，從整體上看，該區(qū)土壤理化性質(zhì)指標(biāo)和各重金屬元素含量變化不大?；ǘ紖^(qū)土壤重金屬綜合污染指數(shù)介于0.23～0.71，均值為0.44，全部點位處于清潔（安全）水平，詳查點位均未超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險篩選值。剖面點位監(jiān)測結(jié)果顯示，總汞值按剖面由上往下呈現(xiàn)先減后增趨勢，未超過風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 白云區(qū)

白云區(qū)共設(shè)置11 個監(jiān)測點位，包括7 個詳查點位和4 個加密點位。土壤樣品pH 為5.08～6.73，均值為5.84，整體表現(xiàn)為酸性；有機(jī)質(zhì)含量為0.52%～3.51%，均值為1.78%；陽離子交換量為6.19～14.60 cmol/kg，均值為9.44 cmol/kg。土壤監(jiān)測中，汞超標(biāo)點位有3個，砷超標(biāo)點位有1個，從整體上看，白云區(qū)土壤理化性質(zhì)指標(biāo)和各項重金屬含量變化不大。本次詳查發(fā)現(xiàn)，11 個點位中，3 個點位汞含量和1 個點位砷含量超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險篩選值，超標(biāo)點位均處于灌溉水流方向下游，其含量均未超過風(fēng)險管制值。白云區(qū)土壤綜合污染指數(shù)介于0.30～1.65，均值為0.73。剖面點位調(diào)查結(jié)果顯示，總汞值按剖面由上往下總體呈上升趨勢，根據(jù)風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)，均未超標(biāo)。

2.3 南沙區(qū)

南沙區(qū)設(shè)置16 個監(jiān)測點位，包括11 個詳查點位和5 個加密點位。土壤樣品pH 為4.39～7.75，均值為5.58，大多數(shù)點位土壤酸性較強(qiáng)；有機(jī)質(zhì)含量為1.06%～3.39%，均值為2.30%；陽離子交換量為4.96～20.60 mol/kg，均值為15.92 cmol/kg。5 個點位土壤出現(xiàn)鎘含量超標(biāo)現(xiàn)象，其余重金屬含量未超過土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險篩選值和風(fēng)險管制值，南沙區(qū)土壤理化性質(zhì)指標(biāo)和各項重金屬含量變化不大。南沙區(qū)土壤綜合污染指數(shù)為0.27～1.00，均值為0.72。土壤加密點位未發(fā)現(xiàn)有重金屬含量超過土壤環(huán)境質(zhì)量風(fēng)險篩選值，因此沒有進(jìn)行剖面點位監(jiān)測。

3 土壤重金屬污染治理措施

3.1 加強(qiáng)土壤污染源管理

加強(qiáng)土壤污染源管理是治理土壤重金屬污染的根本途徑。土壤重金屬污染治理需要關(guān)注污染物的主要來源，對工業(yè)、農(nóng)業(yè)等活動中產(chǎn)生的污染物進(jìn)行科學(xué)管控，避免污染持續(xù)擴(kuò)散，保證土壤環(huán)境安全。要結(jié)合土壤重金屬污染調(diào)查結(jié)果，全面分析污染源，了解工業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染物排放情況，有效控制污染源。為了消除土壤污染，要積極調(diào)整工業(yè)布局，關(guān)注工業(yè)企業(yè)新建、擴(kuò)建與改建過程的污染物控制[8]。通過調(diào)研，了解監(jiān)測區(qū)域的重點企業(yè)污染排放情況，加強(qiáng)檢查和監(jiān)管，要求企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新、工藝改造等方式實現(xiàn)升級，避免重金屬污染土壤。

3.2 有效治理農(nóng)田土壤

農(nóng)田土壤治理前，要明確農(nóng)田土壤污染現(xiàn)狀，根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量的風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)，分析農(nóng)田土壤污染調(diào)查結(jié)果，了解農(nóng)田土壤中微生物、重金屬等的基本情況，并根據(jù)農(nóng)田土壤污染物種類，合理選擇植物吸附、生物降解等方式進(jìn)行污染治理[9]。在處理重金屬污染時，可以根據(jù)重金屬的種類，選種具有較強(qiáng)吸收能力的植物，吸收土壤中重金屬，改良土壤；可以利用蚯蚓、微生物等對土壤中有機(jī)農(nóng)藥和重金屬進(jìn)行處理，改善土壤質(zhì)量；合理使用抑制劑，對土壤中重金屬進(jìn)行沉淀。另外，農(nóng)田土壤增施有機(jī)肥，換土深翻，也有利于治理土壤重金屬污染。

3.3 推廣先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)

先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的使用有利于減少農(nóng)藥、化肥不合理應(yīng)用造成的土壤污染。在土壤污染治理中，應(yīng)該重視農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣，宣傳農(nóng)藥不合理使用的危害，積極構(gòu)建科學(xué)的化肥、農(nóng)藥管理體系。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要按照規(guī)范指導(dǎo)科學(xué)使用農(nóng)藥，避免農(nóng)藥危害土壤環(huán)境。當(dāng)前，要重視先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)，推廣生物防治技術(shù)和有機(jī)肥，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者了解先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，科學(xué)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。

3.4 加大土壤環(huán)境監(jiān)測力度

加強(qiáng)土壤環(huán)境監(jiān)測有利于及時發(fā)現(xiàn)土壤污染，并及時處理。當(dāng)前，可利用信息技術(shù)建設(shè)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測平臺，建立完善的監(jiān)測體系，充分發(fā)揮土壤環(huán)境監(jiān)測的作用。另外，要分析不同的土壤環(huán)境監(jiān)測需求，引進(jìn)新型監(jiān)測技術(shù)，提升監(jiān)測人員專業(yè)能力。未來，要加大土壤污染處理力度，減少污染物對土壤環(huán)境的負(fù)面影響。

4 結(jié)語

土壤重金屬污染調(diào)查在土壤環(huán)境保護(hù)中有良好的應(yīng)用價值，能夠準(zhǔn)確評估土壤污染。為了保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，要全面收集資料，合理布設(shè)點位，科學(xué)采集樣品，加強(qiáng)監(jiān)測過程控制，確保后續(xù)土壤治理科學(xué)合理。在土壤重金屬污染治理中，要加強(qiáng)土壤污染源管理，有效治理農(nóng)田土壤，推廣先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，加大土壤環(huán)境監(jiān)測力度，提升土壤污染治理效果。