重慶市晏家工業園區土壤中釩和鋅含量的調查與評價

周洵平 ,張永江 ,陳本壽，文 勇

(1．重慶化工職業學院，重慶 610065； 2．重慶市長壽區生態環境監測站，重慶 401220)

1 引言

當前，工業園區中企業聚集，在企業生產經營、加工過程“三廢”排放中重金屬污染物越來越多，工業園區土壤作為大氣、水體和固體廢棄物中污染物的重要受納體，重金屬會在土壤中長期滯留，通過吸入揚塵，皮膚接觸等途徑毒害人類健康，誘發癌癥等致命疾病[1]，對工業園區的居民身體健康造成潛在威脅。國內外對工業區及周邊土壤重金屬污染進行了持續研究，結果表明：工業園區土壤中的部分重金屬高于當地土壤的重金屬背景值[2]；部分工業區土壤重金屬含量達到重度污染[3]；工業區附近土壤重金屬污染嚴重，不適合種植蔬菜[4]等。近年來，重慶市晏家工業園區的工業企業得到了快速發展，在經濟快速增長的同時，由此導致的土壤污染也日趨嚴重。因此，開展晏家工業園區土壤中釩和鋅的污染狀況調查和評價，不僅可為當地環保部門加強工業園區的環境管理和治理提供依據，而且對我國工業園區土壤釩和鋅污染的研究也具有重要意義。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

重慶市晏家工業園區為國家級經濟開發區長壽經濟技術開發區晏家組團，位于長壽區西北部，緊鄰長江黃金水道，與重慶兩江新區相鄰，離重慶主城區僅45 km，距江北國際機場僅50余km，渝利、渝懷、渝萬鐵路和渝宜、長涪、三環高速交織交匯，高鐵、動車通勤開行，交通極為便利。園區發展綜合化工(生物醫藥)、新材料、裝備制造三大主導產業。近年來，重慶市晏家工業園區的工業企業得到了快速發展，現有石油化工、天然氣化工、氯堿化工、生物質化工、精細化工和新材料、裝備制造企業300多家，“三廢”排放量大，面臨環境問題突出，為掌握晏家工業園區土壤中釩和鋅污染狀況，通過對晏家工業園區的土壤中釩和鋅進行監測，分析工業園區土壤中釩和鋅含量并進行污染評價，為晏家工業園區的土壤污染防治提供參考。

2.2 樣品的采集與制備

在前期對晏家工業園區的現場調查的基礎上,以具有典型性、代表性和隨機性及對晏家工業園區建成區進行實地調查并取樣，取0～20 cm表層土壤，同時記錄 GPS定位信息,共取樣51個。

2.3 樣品的測定與分析

將土壤樣品凍干后，挑除植物殘體和石礫，研磨過100目尼龍篩，土壤中釩和鋅含量依照《場地土壤環境風險評估篩選值》(DB50/T 723-2016)中釩和鋅含量處理-分析測定方法進行測定，并同時使用國家標準物質進行質量監控，以確保監測的精確度。

2.4 土壤中釩和鋅污染評價方法

目前，對土壤中重金屬元素評價方法很多,結合晏家工業園區土壤特征,使用單因子指數法和內梅羅綜合污染指數法對工業園區土壤現狀進行評價。單因子指數法適用于特定區域單一重金屬污染因子的評價，全面綜合地反映土壤的重金屬污染程度普遍采用內梅羅綜合污染指數法進行評價。

3 結果與分析

3.1 工業園區土壤中釩和鋅含量特征分析

對晏家工業園區進行取樣調查，結果顯示(表1)，土壤中釩和鋅均未超過重慶市《場地土壤環境風險評估篩選值》(DB50/T 723-2016)中商服/工業用地篩選值，土壤質量滿足工業園區建設用地要求，但其中釩、鋅的最小值與最大值差異較大，不同區域土壤中釩、鋅含量差別較大，且最大值均超過國家背景值，說明工業園區正處于發展過程中，部分區域由于開發較晚，對土壤的影響較小，但開發較早的部分區域，受企業生產、污染物排放和道路運輸等影響，土壤釩、鋅有顯著上升。釩和鋅含量的變異系數均超過50%，說明這兩種重金屬含量受周圍環境及人為因素影響較大，同時其含量最大值分別為國家背景值的237.17%和533.17%，說明晏家工業園區部分區域土壤中釩和鋅也存在不同程度的積累現象,應予以重視。

表1 研究區域土壤中重金屬含量描述性統計

3.2 工業園區土壤重金屬污染評價

評價土壤中重金屬污染程度的方法很多，目前普遍采用的方法有單因子指數法和內梅羅綜合污染指數，根據土壤中各金屬元素測定值與土壤質量標準值計算重金屬污染指數，即為單因子指數，其計算公式為：

Pi=Ci/Si

(1)

內梅羅綜合污染指數計算公式為：

P={[(Ci/Si)2max+(Ci/Si)2ave]/2}1/2

(2)

上式中Ci為實測值，Si為土壤重金屬元素的質量標準，目前我國沒有專門針對工業用地的土壤環境質量標準，考慮工業園區土壤滿足維護人體健康要求，鋅的評價標準采用《土壤環境質量標準》(GB15618-1995) 中二級標準值，且研究區域所測土壤樣品偏堿性，因此取pH>7.5值的二級標準值作為評價標準。釩的評價標準采用前蘇聯于1984年規定了土壤中釩的最高允許質量分數為150×10-6[6](表2)。

表2 研究區域土壤中重金屬污染程度評價

由表2可知，單因子污染指數Pi值排序為鋅>釩，其最大污染指數均大于1，為輕度污染，表明研究區域部分土壤中釩和鋅存在明顯的局部聚集和污染現象[7～9]。

內梅羅綜合污染指數計算結果表明，研究區域內土壤中釩和鋅綜合污染指數為0.99，污染等級為2級，屬于尚清潔(警戒線)，說明研究區域土壤雖然未受到污染，但綜合污染指數已大于0.7，為警戒線范圍，晏家工業園區土壤中釩和鋅有污染趨勢。

4 結論

通過現場踏勘和布點采樣，將專業化驗室分析測試獲得的原始數據進行分析，并用單因子指數和內梅羅綜合污染指數進行評價，結果表明：①晏家工業園區中土壤中釩和鋅均未超過重慶市《場地土壤環境風險評估篩選值》(DB50/T 723-2016)中商服/工業用地篩選值，土壤質量滿足工業園區建設用地要求。②土壤中釩和鋅單因子污染指數最大值均超過1，部分區域土壤中釩、鋅元素屬于輕度污染，土壤中釩、鋅污染程度由高到低依次為鋅>釩。③所測土壤重金屬的內梅羅綜合污染綜合指數為0.99，屬于警戒級，但總體污染狀況仍屬較清潔。④所測土壤中釩和鋅最大值均超過國家背景值，說明園區部分區域土壤中釩和鋅有顯著上升。⑤綜上所述，因園區土地開發、企業生產、污染排放和道路運輸等影響，土壤中釩和鋅含量有顯著上升，工業園區部分區域土壤中釩和鋅屬存在明顯的局部聚集和污染現象，在今后晏家工業園區的運行過程中，應進一步加強環境管理，開展土地利用風險評價并采取切實可行的環保措施，避免園區土壤的釩和鋅污染加劇。