佛山市村級(jí)工業(yè)園土壤重金屬污染特征分析

涂秋蘭

（廣東順控環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司，廣東 佛山 528399）

隨著城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)園區(qū)逐漸遠(yuǎn)離城市中心區(qū)，其遺留場(chǎng)地的土壤重金屬污染備受人們關(guān)注[1]。工業(yè)園區(qū)運(yùn)行期間，若環(huán)保措施不到位、環(huán)保管理不當(dāng)，工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的重金屬則會(huì)伴隨廢水、廢氣、固體廢物等進(jìn)入土壤，重金屬難以被生物降解，易被生物蓄積，很容易發(fā)生垂直遷移，進(jìn)而造成地下水污染[2]。因此，有必要對(duì)工業(yè)園區(qū)土壤重金屬污染特征進(jìn)行調(diào)查，以便掌握區(qū)域土壤重金屬分布，然后采取應(yīng)對(duì)措施。本研究以佛山市順德區(qū)陳村鎮(zhèn)某村級(jí)工業(yè)園為例，對(duì)園區(qū)土壤重金屬含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析其空間分布特征，為區(qū)域土壤重金屬污染防治提供科學(xué)支撐。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 村級(jí)工業(yè)園概況

本次調(diào)查的村級(jí)工業(yè)園位于佛山市順德區(qū)陳村鎮(zhèn)，中心地理坐標(biāo)為北緯22.968°、東經(jīng)113.193°，占地面積約為2.5 萬(wàn)m2。工業(yè)園的工業(yè)企業(yè)類型主要包括機(jī)械設(shè)備制造、金屬制品制造及加工等。根據(jù)片區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃，園區(qū)用地性質(zhì)擬轉(zhuǎn)為二類居住用地。

1.2 樣品采集

根據(jù)《建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查 技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 25.1—2019）的要求，采用專業(yè)判斷布點(diǎn)法，在研究區(qū)設(shè)置23 個(gè)土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，采集表層土壤（0.0～0.5 m）、下層土壤（0.5 m 至地下水位處）、飽和帶土壤（地下水位以下）等3 種不同深度的土壤樣品，共采集111 個(gè)樣品。為確定園區(qū)未受工業(yè)企業(yè)干擾的土壤環(huán)境背景值，在研究區(qū)外南側(cè)約100 m 的多年村居空地設(shè)置1 個(gè)背景采樣點(diǎn)，采集1 個(gè)表層土壤樣品。

2 檢測(cè)結(jié)果分析

2.1 土壤重金屬檢測(cè)結(jié)果

本次調(diào)查的工業(yè)園土壤重金屬檢測(cè)結(jié)果如表1所示。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，該工業(yè)園土壤檢出Cu、Ni、Pb、Cd、As、Hg 等重金屬。其中，Cu 含量最大值高于其他重金屬，為440 mg/kg；Pb 含量最大值為268 mg/kg；Hg 含量最大值最低，為1.21 mg/kg。雖然Cu 含量最大值高于Pb，但是從整個(gè)工業(yè)園土壤重金屬平均含量來(lái)看，Pb 含量平均值遠(yuǎn)高于Cu。

表1 研究區(qū)土壤重金屬檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)分析，該工業(yè)園企業(yè)類型以機(jī)械設(shè)備制造、金屬制品制造與加工為主，使用的原料主要是鐵料、不銹鋼、銅合金和鋁合金等，其Cu 含量高于Pb，生產(chǎn)區(qū)域產(chǎn)生含Cu 的煙塵、粉塵等，沉降后隨著雨水淋溶進(jìn)入土壤，故局部土壤會(huì)出現(xiàn)Cu 含量高于Pb 的現(xiàn)象；研究區(qū)緊鄰佛陳路，佛陳路為連接佛山市禪城區(qū)與陳村鎮(zhèn)的主干道，來(lái)往車輛頻繁，汽車尾氣排放量大，而尾氣含有Pb，因此Pb 隨著往來(lái)汽車尾氣的排放均勻沉降在佛陳路周邊，可能出現(xiàn)土壤中Pb 含量平均值高的現(xiàn)象。經(jīng)驗(yàn)證，Cu 含量變異系數(shù)高達(dá)130.98%，而Pb 含量變異系數(shù)只有80.78%，變異系數(shù)越高，說(shuō)明該重金屬空間分布越不均勻，人為活動(dòng)對(duì)其影響越大[3-4]。同時(shí)，工業(yè)園土壤Pb 含量平均值略高于背景值，說(shuō)明土壤Pb 含量呈面狀分布，受工業(yè)生產(chǎn)的影響比Cu 小。Cd 含量、Hg 含量的變異系數(shù)也很高，分別為98.14%、106.15%，說(shuō)明二者受工業(yè)生產(chǎn)影響較大。

2.2 不同深度的土壤重金屬分布特征

按照表層、下層、飽和帶三個(gè)深度，對(duì)研究區(qū)土壤進(jìn)行采樣，得出不同深度的土壤重金屬含量，如表2 所示。除Ni、Hg 以外，其他重金屬均是表層含量最高。表層土壤中，Pb 含量平均值最高，為80.65 mg/kg，Cu 次之，為50.78 mg/kg，然后依次是As、Ni、Cd、Hg，含量分別為21.89 mg/kg、14.52 mg/kg、0.54 mg/kg、0.142 mg/kg。變異系數(shù)方面，表層土壤的Cu 含量變異系數(shù)最大，高達(dá)170.61%，Cd 含量變異系數(shù)也很高，達(dá)到117.51%，其他4 種重金屬含量的變異系數(shù)均低于100%，這說(shuō)明工業(yè)生產(chǎn)對(duì)Cu 在土壤中的空間分布影響最為明顯，Cd 次之。下層土壤和飽和帶土壤方面，Ni、Hg 含量在不同深度呈略微上升趨勢(shì)，而其他重金屬含量基本趨于穩(wěn)定，但在下層土壤中，Cd 含量、Hg 含量的變異系數(shù)仍然大于100%，尤其是Hg，變異系數(shù)仍然可達(dá)130.09%，說(shuō)明人為因素對(duì)Hg 的影響已經(jīng)深入下層土壤，致使Hg在下層土壤的空間分布不均[5-7]。

表2 不同深度土壤重金屬含量分布

不同深度土壤中，重金屬含量變異系數(shù)的變化趨勢(shì)如圖1 所示。除Pb、Hg 外，其他重金屬在不同深度的含量變異系數(shù)均呈直線下降趨勢(shì)，其中Cu 下降趨勢(shì)最為明顯，說(shuō)明Cu 在表層土壤中的空間分布極為不均；Ni、As 的下降趨勢(shì)趨于平緩，說(shuō)明工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其影響較小；Pb 呈略微上升趨勢(shì)，Hg 在不同深度土壤的含量分布不均，在下層土壤中變化最大。經(jīng)分析，工業(yè)園企業(yè)類型主要是機(jī)械設(shè)備制造、金屬制品制造及加工，產(chǎn)生的主要重金屬污染物為Cu，對(duì)土壤的影響主要集中在表層；受南面汽車尾氣的影響，研究區(qū)還有外來(lái)的Pb、Hg 等重金屬，加之土壤粒徑、陽(yáng)離子交換量、pH 等因素的影響，表層土壤中的污染物向下擴(kuò)散，遷移能力減弱；受微生物富集固化作用，Hg 的變化規(guī)律與其他元素不一致[8-10]。

圖1 不同深度土壤重金屬含量變異系數(shù)變化趨勢(shì)

3 結(jié)論

研究區(qū)土壤中，Cu 含量最大值高于其他重金屬，主要受到園區(qū)機(jī)械設(shè)備制造、金屬制品制造及加工等人為因素的影響；相比其他重金屬，Pb 含量平均值最高，呈面狀分布，主要受到南側(cè)佛陳路來(lái)往車輛排放的尾氣影響。不同深度土壤中，Pb 含量平均值最高，Cu 次之，Hg 最小。除Pb、Hg 外，其他重金屬在不同深度的含量變異系數(shù)均呈直線下降趨勢(shì)，說(shuō)明工業(yè)生產(chǎn)對(duì)區(qū)域土壤的影響主要集中在表層，下層及飽和帶土壤中，重金屬含量趨于穩(wěn)定，受人為因素影響較小。在不同深度土壤中，Hg 含量分布不均，在下層土壤中變化最大，說(shuō)明發(fā)生了一定遷移。