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各種途徑滲透進(jìn)土壤之中，導(dǎo)致全國部分地區(qū)土壤中重金屬成分的含量不斷增加，若含量超過其極限值，將會對整個生態(tài)系統(tǒng)及人們身體健康造成嚴(yán)重的影響。因此，本文通過系統(tǒng)釆樣，對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，對該地區(qū)土壤污染情況進(jìn)行了評價，在眾多污染評價方法種選用了Hakanson 潛在生態(tài)風(fēng)險指數(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，與錦繡御景國際、金竹家園、敏捷錦繡廣場相隔府佑路，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，對于土壤采樣點位進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，采用了專業(yè)判斷法和隨機(jī)布點法，共獲取土壤樣品53個。

1.2 樣品前處理

采集的土壤樣品經(jīng)過自然風(fēng)干后，清除內(nèi)部的植物殘渣、垃圾殘余、石頭碎屑，并將土壤樣品充分拌勻，按照圓錐四分法留存0.5 kg的樣品。根據(jù)相關(guān)要求，采用逐級研磨、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 評價標(biāo)準(zhǔn)與評價方法

通過應(yīng)用內(nèi)梅羅污染指數(shù)的評價方法與Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險指數(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)險指數(shù)法采用具有可比性的、等價屬性指數(shù)分級法進(jìn)行評價，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[1]。

內(nèi)梅羅污染指數(shù)的計算方法見公式（1）、公式（2）。式中：Pi為土壤中單一因子i的單項污染指數(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)險指數(shù)中單金屬污染系數(shù)的計算方法見公式（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)查點位的重金屬含量基本情況見表1。

表1 調(diào)查點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明顯污染水平，未對人體健康造成影響。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)等人類活動的影響而產(chǎn)生變化，存在潛在污染風(fēng)險，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 土壤重金屬污染評價

（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)的評價模式，各重金屬單因子污染指數(shù)結(jié)果見表2，綜合污染指數(shù)Pn計算結(jié)果為0.68，根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)可知，Pn≤0.7屬于清潔程度，符合無明顯污染水平；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+檢出率低不作評價，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)險統(tǒng)計結(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)險指數(shù)的單金屬污染系數(shù)評價模式，可計算出以下結(jié)果：

數(shù)據(jù)顯示：輕微污染潛在風(fēng)險樣品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，而Cu、Pb中80%樣品達(dá)到中度污染潛在風(fēng)險；Ni在強(qiáng)度污染潛在風(fēng)險樣品占比最高，比例達(dá)到58.5%；很強(qiáng)污染潛在風(fēng)險樣品占比Ni比Cd高，比例為5.7%。

結(jié)合兩種評價模式及結(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)險最高。基于選用兩種評價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。未考慮人體健康可接受風(fēng)險與污染潛在風(fēng)險不同，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[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)，無污染，但存在污染的潛在風(fēng)險，其中Ni含量受污染程度和污染潛在風(fēng)險等級最高，建議相關(guān)部門將土壤重金屬含量檢測納入年度監(jiān)控計劃，分析土壤污染的增長情況，并采取相應(yīng)針對性預(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。