奉化地區(qū)農(nóng)用地土壤中重金屬含量分析及評價

林 源，陳 魯，劉超林，夏 赟，柯 穎

(浙江信捷檢測技術(shù)有限公司，浙江 寧波 315207)

奉化區(qū)地處長三角中心地帶，是華東地區(qū)的重要工業(yè)區(qū)域和對外貿(mào)易口岸，也是寧波市經(jīng)濟中心之一。由于人類生存受環(huán)境影響越來越多，故人類對環(huán)境質(zhì)量愈加重視，土壤以及地下水的環(huán)境污染狀況越發(fā)受人們關(guān)注。在日常生產(chǎn)生活中，人們所產(chǎn)生的固廢等污染物均會導(dǎo)致土壤重金屬積累，嚴(yán)重情況下會導(dǎo)致土壤重金屬污染，由此影響農(nóng)作物生長以及人體健康。為了解奉化地區(qū)土壤重金屬含量的變化及污染狀態(tài)，隨機抽取若干地塊進(jìn)行相關(guān)調(diào)查研究。本文通過對該地區(qū)不同地塊中的6種重金屬元素含量進(jìn)行分析評價，已期對奉化地區(qū)土壤重金屬污染狀況提供一定的依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

隨機選取奉化地區(qū)(錦屏街道、岳林街道、江口街道等)6個地塊，根據(jù)前期資料收集及現(xiàn)場勘察了解這6塊地塊歷史上均為農(nóng)用地，依據(jù)最新的規(guī)劃文件，地塊后續(xù)的用途將變更為居住用地、公共管理與公共服務(wù)用地、公園綠地等。采用GB 36600[1]用地土壤篩選值對土壤污染指標(biāo)進(jìn)行評估。

點位布設(shè)：依據(jù)地塊面積布設(shè)采樣點位，依據(jù)《土壤環(huán)境調(diào)查評估技術(shù)指南》，初步調(diào)查階段，土壤采樣點位數(shù)見表1。嚴(yán)格遵循簡單隨機抽樣的方法進(jìn)行，以保證樣本的代表性。

表1 土壤采樣點位數(shù)一覽表

樣品采集：土壤采樣方法依據(jù)HJ/T 166[2]。采用GP 7822DT型鉆機直接貫入雙套管法采樣，以自走式鉆機采取各層未受擾動土壤樣品。對采樣點進(jìn)行GPS精確定位后，使用專業(yè)進(jìn)口鉆機進(jìn)行取樣，鉆孔孔徑為2.2 英寸，鉆探深度按采樣方案進(jìn)行，須穿過填土層見原狀土后進(jìn)行取樣。調(diào)查地塊均為農(nóng)用地，場地內(nèi)土壤特征相近、土地使用功能相同，布點方法均采用系統(tǒng)隨機布點法。每個地塊采集若干份土壤樣品，共采集樣品176份。

檢測指標(biāo)：考慮到農(nóng)用地長期的農(nóng)業(yè)種植活動，農(nóng)業(yè)種植過程中所使用的農(nóng)業(yè)與化肥可能會對土壤環(huán)境造成污染。奉化區(qū)農(nóng)用地的關(guān)注污染物主要為農(nóng)藥六六六、滴滴涕。結(jié)合GB 36600，確定土壤和地下水檢測指標(biāo)為該國標(biāo)中表1列出的 45項必測項目、pH值、農(nóng)藥六六六、滴滴涕。

GB 36600-2018表1列出的45項主要為：7項重金屬和無機物指標(biāo)(砷、鉛、鎳、鎘、銅、汞、六價鉻)、27項VOCS類指標(biāo)、11項SVOCS類指標(biāo)。

1.2 方 法

1.2.1 檢測方法

表2 檢測方法一覽表

為確保采集、運輸、貯存過程中樣品質(zhì)量，依據(jù)技術(shù)規(guī)定要求，在采樣過程中，采集不低于10%的平行樣。在平行樣檢測結(jié)果合格情況下，同步檢測的質(zhì)控樣測定值應(yīng)在合格區(qū)間內(nèi)。選取(中國物探所，編號GBW07403a以及GBW07408a)作為質(zhì)控樣。

1.2.2 評價方法

采用土壤單項污染指數(shù)法和綜合指數(shù)法進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險評價。

對于單項污染指數(shù)法，污染指數(shù)計算公式如下：

Ii=Ci/Si

式中：Ii表示為i污染物的污染指數(shù)；Ci表示為i污染物在土壤的實測濃度，mg/kg(mg/L)；Si表示為i污染物的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值。

單項污染指數(shù)分級如表3所示。

表3 單項污染指數(shù)分級表

因單項污染指數(shù)只能反映土壤中單個重金屬元素的污染程度，而綜合污染指數(shù)法包含單因子污染指數(shù)平均值和最高值，相對而言，更能突出污染較重的重金屬污染物[7]，污染指數(shù)計算公式如下：

式中：PN表示為綜合污染指數(shù)；Pave表示為6種重金屬污染物中單項污染指數(shù)平均值；Pimax表示為6種重金屬污染物中單項污染指數(shù)最大值。

綜合污染指數(shù)評價分級為5級，土壤綜合污染指數(shù)分級見表4。

表4 綜合污染指數(shù)分級表

2 結(jié) 果

2.1 土壤重金屬含量分析

對奉化地區(qū)176個土壤樣品進(jìn)行檢測分析，檢測數(shù)據(jù)經(jīng)過計算統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表5。176個土壤樣品重金屬(Cu、Ni、Pb、Cd、Hg、As)的平均值均未超過GB 36600第一類用地篩選值。土壤樣品重金屬(Cu、Ni、Pb、Cd、Hg)檢測結(jié)果均未超過該限值，土壤樣品重金屬As個別樣品檢測結(jié)果超過限值，但未超過第二類用地篩選值。重金屬As超第一類用地篩選值的土壤樣品數(shù)量為1個，該樣品所在地塊規(guī)劃為商業(yè)服務(wù)業(yè)設(shè)施用地，按照第二類用地標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，故土壤樣品符合GB 36600規(guī)定的第二類用地相關(guān)要求。

表5 土壤重金屬檢測結(jié)果匯總表

2.2 單項污染指數(shù)評價

根據(jù)單項污染指數(shù)計算公式，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總計算，得到6種重金屬單項污染指數(shù)的范圍和均值。

表6 重金屬單項污染指數(shù)統(tǒng)計一覽表

6種重金屬的Pi平均值均<1，其中Cu、Ni、Pb、Cd、Hg的Pi值沒有>1的情況，為無污染狀態(tài)；有1個監(jiān)測點的As元素位于1≤Pi<2，表明該監(jiān)測點土壤受到As元素的輕度污染。

2.3 綜合污染指數(shù)評價

根據(jù)綜合污染指數(shù)計算公式，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總計算，得到6中重金屬的綜合污染指數(shù)數(shù)值，具體見表7。

表7 6種重金屬綜合污染指數(shù)統(tǒng)計一覽表

Cu、Ni、Pb、Cd、Hg的PN值均≤0.7，均位于安全等級；As的PN值為0.8117，0.7

3 結(jié) 論

選取的奉化地區(qū)6塊地塊土壤中Cu、Ni、Pb、Cd、Hg、As 6種重金屬元素，平均值均低于GB 36600第一類用地土壤篩選值，部分監(jiān)測點位的砷元素含量超過該限值，超標(biāo)土壤樣品數(shù)量為1個，但符合GB 36600第二類用地土壤篩選值。

單項污染指數(shù)評價結(jié)果顯示Cu、Ni、Pb、Cd、Hg元素評價結(jié)果為無污染等級，As元素評價結(jié)果為輕度污染等級；污染指數(shù)評價結(jié)果顯示Cu、Ni、Pb、Cd、Hg元素評價結(jié)果為安全等級，As元素評價結(jié)果為污染警戒。2種評價方式評價結(jié)果一致。

整體來看，目前奉化地區(qū)農(nóng)用地土壤清潔程度較高，個別監(jiān)測區(qū)域地塊存在砷污染警戒的現(xiàn)象。雖然奉化地區(qū)農(nóng)用地土壤As未超過GB 36600第一類用地土壤篩選值，但還是會出現(xiàn)不同程度的砷累積現(xiàn)象。造成奉化個別監(jiān)測點位As輕微超第一類用地土壤篩選值的主要原因是砷與其化合物會被運用在農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑中，歷史上農(nóng)業(yè)種植活動恰好使用了含砷農(nóng)藥，故個別監(jiān)測點位砷會超第一類用地篩選值。

建議業(yè)主單位及相關(guān)部門在地塊后續(xù)開發(fā)利用中需做好監(jiān)管工作，嚴(yán)禁外來污染物的傾倒、堆放等現(xiàn)象，同時應(yīng)對工業(yè)“三廢”的排放予以重視，加強自身管理。