填埋場周邊土壤重金屬時空分布及污染評價

摘要：

為評估生活垃圾填埋庫區周邊土壤重金屬積累的潛在生態健康風險， 以成都市某大型垃圾填埋場為例， 采集填埋庫區周邊不同深度的土壤樣本， 測定重金屬元素質量分數并與堆體填埋齡期等因素關聯分析， 評價其污染狀況和環境健康風險。 結果表明： Hg、 As、 Pb、 Cr（VI）在填埋庫區周邊明顯富集， 并與垃圾堆體的填埋時間呈正相關關系， 受到土壤pH值、 有機質質量分數等因素影響表現出不均勻的空間分布格局； Cr和Pb在土壤中的遷移能力較弱。 Cr（VI）和Hg是主要生態風險貢獻因子。 Pb的總暴露量最大， 經口是主要的暴露途徑。 As對人群的致癌風險和非致癌風險最大。 由此說明， 在填埋庫區周邊土壤中積累濃度的Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cd雖尚未形成嚴重污染問題， 但均具有潛在的環境健康風險， 應引起重視。

關"鍵"詞：生活垃圾填埋場； 土壤； 重金屬遷移； 污染程度評估； 健康風險評價

中圖分類號：X53； X825

文獻標志碼：A

文章編號：16739868（2025）04016713

Spatial-Temporal Distribution and Contamination

Assessment of Heavy Metals in the Soil Around Landfills

ZHAN Mingye¹，"SUN Yanqiu¹，"ZHOU Tao²，"LIU Xiaoting³，

LIAO Yuliang³，"CAO Jun⁴，"LI Peng¹，"LAN Huanjie¹，

YANG Lin¹，"YANG Li¹，"ZHAO Youcai²

1."Chengdu Huantou City Management Services Co."Ltd.， Chengdu 610041， China；

2."College of Environmental Science and Engineering， Tongji University， Shanghai 200092， China；

3."Chengdu Xingrong Renewable Energy Co."Ltd.， Chengdu 610011， China；

4."Chengdu Chonghuan Urban Environmental Management Co."Ltd.， Chengdu 611230， China

Abstract：

To assess the potential ecological health risks of heavy metal accumulation in the soil around the domestic waste landfill area， a large landfill in Chengdu City， Sichuan Province， China was investigated． Soil samples at different depths around the landfill area were used to determine the mass fraction of heavy metal elements， and correlation analysis was conducted with the factors such as landfill age of the garbage dump． The heavy metal pollution status and environmental health risks in soil were evaluated． The results have shown that Hg， As， Pb， and Cr（VI） were significantly enriched around the landfill area and were positively correlated with the landfill time， also affected by complex factors such as soil pH， mass fraction of organic matter and showed uneven spatial distribution patterns． The migration ability of Cr and Pb in soil was weak． Cr（VI） and Hg were the main ecological risk contributors． The total exposure of Pb was the largest， and oral exposure was the main exposure route． As has the greatest carcinogenic and non-carcinogenic risks to the population． In summary， although the accumulated concentrations of Cr（VI）， Hg， As， Pb and Cd in the soil around the landfill area have not yet caused serious pollution problems， but they all have potential environmental health risks and should be paid attention to．

Key words：

domestic waste landfill； soil； heavy metal migration； contamination risk assessment； health risk assessment

近年來， 隨著經濟高速發展和城市人口持續增加， 城市垃圾產量與日俱增。 衛生填埋是一種重要的固體廢物處理方法^［1］。 然而， 生活垃圾的衛生填埋仍存在潛在的環境風險， 垃圾堆體產生的滲濾液泄漏容易造成土壤、 水體、 空氣污染， 是城市生活垃圾填埋場最常見的環境危害之一^［2］。 重金屬隨著滲濾液在土壤中擴散， 具有極大的生態和健康風險^［3］。 不同元素在土壤中的濃度分布和遷移轉化情況復雜， 主要受土壤pH值影響， 使其發生沉淀或溶解^［4-5］。 此外還與土壤特性、 土壤有機質質量分數等有關， 通過吸附或螯合作用， 從而改變重金屬離子的遷移流動能力^［6］。 梁麗琛等^［7］研究發現， 土壤中的Hg、 As、 Pb、 Cd在垂直方向表現出明顯的濃度變化趨勢。 大型垃圾填埋場中垃圾成分復雜^［8］， 但對流動性較強的Cr（VI）等在填埋場周邊土壤中的濃度分布和遷移轉化規律的研究鮮見報道。

不同填埋齡期的垃圾堆體性質存在差異， 包括pH值和有機質質量分數等， 使一些重金屬元素濃度變化與垃圾堆體齡期的呈現相關關系^［9］。 填埋場老化后， pH值逐漸升高、 腐殖酸積累， 容易使重金屬通過沉淀、 絡合作用等固存于土壤， 但隨著垃圾不斷降解并隨著滲濾液排出， 重金屬總量呈減少趨勢。 總的來說， 關于典型重金屬污染物在填埋庫區周邊土壤的空間分布和受地理因素、 垃圾堆體的填埋齡期、 土壤理化性質等因素影響的變化規律尚缺乏較全面、 系統的研究。

本研究以某山谷型填埋場為研究對象， 填埋場一期和二期是已封場的高齡堆體， 三期仍處于運行狀態， 填埋齡期較低， 填埋場的堆填量大、 成分復雜， 因此適合用于研究多種重金屬元素在不同填埋齡期的填埋庫區周圍土壤中的濃度分布特征和遷移轉化規律及其主要影響因素， 具有代表性； 通過測定其pH值、 有機質質量分數及Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb、 Cd、 Ba、 Zn、 Cr、 Ni 9種重金屬及Be的質量分數， 采用相關性分析對引起重金屬元素濃度積累的原因進行探討。 通過內梅羅綜合污染指數評價法、 地累積指數評價、 潛在生態風險指數法和健康風險評價法對該填埋庫區周邊土壤進行重金屬污染程度評估和健康風險評價， 旨在為填埋場的重金屬污染防治、 生態安全和人體健康保護提供理論依據。

1"材料與方法

1.1"研究區概況

本研究對象填埋場位于四川省成都市某丘陵山谷內， 屬亞熱帶潮濕氣候， 西、 南、 東面臨山， 北側為溝谷出口。 四周有自然山體阻隔， 較為封閉， 隱蔽性好。 該填埋場共建設有三期工程， 包括一、 二、 三期生活垃圾填埋區及飛灰填埋區。 一期占地面積55.73 hm²， 設計庫容1 135萬m³， 于1993年建成投用； 二期占地面積48.2 hm²， 設計庫容2 340萬m³， 于2003年建成投用。 一期、 二期已于2019年臨時封場， 目前僅需進行日常維護； 三期生活垃圾填埋區于2020年6月建成， 目前仍在運營。 本研究采樣時間為2022年9月， 截至2022年， 填埋場一期堆體齡期29年， 二期堆體齡期近19年。 堆場填埋物堆存及滲濾液暫存過程產生的氣體和粉塵等， 在風力和雨水沖刷的作用下可能造成污染物擴散。

1.2"樣品采集

填埋場建設范圍內的未硬化土壤， 在填埋場運行過程中可能由于固體廢物運輸遺漏、 滲濾液泄漏、 大氣沉降等方式被污染。 為探究對堆場內外土壤重金屬污染情況， 采集了填埋庫區周邊及外圍建設用地（主要用地類型）的土壤樣品， 采樣深度為0～0.5 m（表層）， 0.5～2 m（中層）， 2～4 m（深層）， 其中較淺層（0～2 m）主要為人工填土（弱透水層）、 黏質土壤（微透水層）， 較深層（1～4 m）主要為粉質黏土（微透水層）、 砂質土壤（弱透水層）。 在填埋庫區周邊潛在污染區域布設共計15個土壤采樣點位（S1-S15）。 在主導風向上風向及地下水流向上游的外部區域共布設3個土壤清潔對照點（D1-D3）。 5～20個子樣等量混合組成1個混合樣。 本研究區域的3D實景地圖來源于四川地圖開發平臺（https： //www.scgis.net.cn）， 通過基于CORS網絡的RTK技術測量各點位地理坐標高程， 坐標采用CGS 2000國家大地坐標系， 高程采用1985國家高程系。 填埋場海拔總體呈南高北低， 高程范圍為526～683 m。

1.3"測定方法和質控手段

本次土壤采樣使用一次性塑料白管采樣器， 采樣器配有助推器， 可將土壤推入樣品瓶中。 用于土壤pH值、 有機質、 重金屬檢測樣品， 取樣量不少于500 g， 采集樣品裝入1個自封口塑料袋并封口。 參照《土壤環境監測技術規范》（HJ/T 166—2004）， 土壤樣品帶回實驗室后， 暫存于4 ℃冰箱。 檢測前需對土壤樣品進行預處理， 樣品經適當壓碎、 翻動， 風干后， 過2 mm篩（10目）， 去除砂礫和植物根系等異物， 減少試驗誤差； 篩下物再次壓碎， 揀出雜質， 混勻后過0.25 mm篩（60目）后可用于土壤pH值、 有機質分析， 用于土壤金屬元素檢測的樣品需細研磨， 過0.15 mm篩（100目）后使用。

取適量土壤樣品， 加入2.5倍體積的水， 充分混勻后， 采用《土壤 pH值的測定 電位法》（HJ 962—2018）測定pH值。 土壤樣品經油浴加熱（170～180 ℃）重鉻酸鉀氧化， 通過《土壤檢測第6部分： 土壤有機質的測定》（NY/T 1121.6—2006）測定有機質質量分數。 參考《土壤環境質量建設地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 36600—2018）中的重金屬項目以及滲濾液和生活垃圾的關注污染物， 使用原子吸收分光光度計（TAS-990F型， 北京普析通用儀器有限公司）測定Cr（VI）、 Zn、 Cr、 Ni， 使用原子熒光光度計（AFS-10B型， 北京吉天儀器有限公司）測定Hg、 As， 使用石墨分光光度計（TAS-990G型， 北京普析通用儀器有限公司）測定Pb、 Cd、 Be（HJ 737—2015）， 使用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES Duo型， 美國ThermoFisher公司）測定Ba元素的質量分數。

測定樣品時采用空白試驗、 定量校準、 平行雙樣法和加標回收法對測試結果的質量進行控制。 取10%樣品進行平行雙樣分析， 測試合格率達到95%； 對空白和測試樣品分別加入質控標樣， 加標回收率均在合格范圍內。

1.4"污染評價方法

1.4.1"單因子評價法

單因子指數反映土壤中單元素污染程度和超標倍數， 計算公式如下：

P_i"= C_i/S_i（1）

式中： P_i為土壤中污染物i的單因子污染指數； C_i為重金屬元素質量分數（mg/kg）； S_i為重金屬元素對應的背景值（mg/kg）。

1.4.2"內梅羅綜合污染指數

采用內梅羅綜合污染指數法對采集的點位土壤進行綜合評價， 內梅羅綜合污染指數的計算公式如下：

NP_i=P²_iave+P²_imax2（2）

式中： NP_i為內梅羅綜合污染指數； P_iave為單元素超標倍數的平均值； P_imax為單元素超標倍數的最大值。

1.4.3"地累積指數評價

地累積指數評價考慮了人類活動、 造巖活動對背景值的影響^［10-11］， 得到單元素污染級別， 結果能夠反映各元素質量分數高低水平， 評價人類活動對重金屬污染的影響， 計算公式如下：

Igeo=log₂C_n1.5×B_n（3）

式中： Igeo為地累積指數； C_n為單元素質量分數（mg/kg）； B_n為對應元素的土壤背景值（mg/kg）， 地累積指數分級如表1所示^［12］。

1.5"環境健康風險評價方法

1.5.1"潛在生態風險指數

采用Hakanson于1980年建立的應用于沉積學原理評價重金屬污染及生態危害的方法， 計算公式如下：

E_i=T_i×C_iC₀（4）

RI=∑ni=1E_i（5）

式中： E_i為重金屬元素i的潛在生態風險單項系數； T_i為重金屬元素i的毒性響應系數； C_i為研究區域內的某個深度下所有采集點位的重金屬i濃度實測均值（mg/kg）； C₀為研究區域土壤背景值（mg/kg）； RI為潛在生態風險指數（單項的和）。

Hakanson未對Cr（VI）的毒性響應系數進行分析， 參考林麗欽^［13］的基于毒理學安全評價方法的推導結果， 設定Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cd的毒性響應系數。 重金屬污染的生態風險分級如表2所示。

1.5.2"暴露評估分析

土壤重金屬主要通過3種途徑對人體產生危害： ① 經口攝入污染土壤種植的食物； ② 皮膚直接接觸污染土壤攝入重金屬； ③ 通過呼吸的方式直接吸入空氣中的土壤飛塵。

3種方式攝入暴露量的計算見公式（6）-（8）， CS_i為污染物i的質量分數（mg/kg）， 各參數縮寫及取值如表3所示。

經口攝入土壤暴露量：

EDI_經口=CS_i×ED×EF×IR_土壤BW×AT×10^-6（6）

經皮膚攝入土壤暴露量：

EDI_經皮膚=CS_i×ED×EF×SA×AF×ABSBW×AT×10^-6（7）

經呼吸攝入土壤暴露量：

EDI_經呼吸=CS_i×IR_空氣×EF×EDPEF×BW×AT（8）

總暴露量：

EDI_總=EDI_經口+EDI_經皮膚+EDI_經呼吸（9）

1.5.3"毒性評估與風險表征

毒性評估是計算人群對污染物暴露程度與產生負面效應可能性之間的關系。 本文重點研究了Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cd的非致癌效應和致癌效應， 具體參數如表4所示， 其中RfD_i為非致癌效應參數， SF為致癌效應參數。

不同暴露途徑都存在致癌和非致癌風險， 不同方式攝入土壤非致癌危害商公式如下：

HQ_i=EDI_iRfD_i（10）

HI=∑HQ_i（11）

不同暴露途徑的致癌風險水平公式如下：

CR_i=EDI_i×SF_i（12）

綜合致癌風險指數公式如下：

CR_總=∑CR_i（13）

1.6"數據分析與處理

本試驗土壤重金屬數據使用 Excel 2017整理和統計， 并采用Origin Lab 2024和SPSS 20.0軟件進行數據分析與圖表繪制， 數據組間差異采用樣本t檢驗分析。

2"結果與討論

2.1"土壤重金屬分布與影響因素

2.1.1"土壤pH值、 有機質質量分數和金屬元素質量分數特征

對填埋庫區周邊土壤的pH值、 有機質和金屬元素質量分數進行測定， 測定結果如表5所示。 結果表明， 填埋庫區周邊點位土壤pH值平均值為8.63， 屬于堿性土壤； 土壤有機質質量分數平均值為11.89 g/kg， 屬于缺乏水平^［14-16］； 與背景點土壤重金屬元素質量分數相比較， 研究區土壤中Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cr的平均質量分數是背景值的1.2～1.8倍， 部分土壤樣品點Hg和As的平均質量分數高達對照點的3.5～3.9倍， 表明Hg、 As、 Pb、 Cr（VI）、 Cr在填埋庫區周邊明顯富集。

變異系數反映人類活動對重金屬質量分數的影響， 變異系數越大， 影響越大， 填埋庫區周圍淺層土壤中的Pb、 較深層土壤中的Cr（VI）、 以及不同土層中的有機質、 Hg、 As和Cd的質量分數變異系數大于30%， 為強變異^［17］， 表明在填埋庫區周圍土壤中上述土壤有機質、 重金屬元素的空間分布不均勻， 濃度變化受人類活動影響較大。 對所有樣品測試結果分析對比發現， 高齡垃圾堆體周邊、 深層土壤有機質質量分數低且普遍小于背景值13.56 g/kg， 沈亞婷等^［18］和高聞哲等^［19］研究表明在深層的、 存留較久的土壤中有機質礦化程度高、 溶解性有機質易流失導致總有機質質量分數降低且主要為較穩定的顆粒態有機質形式； 新鮮垃圾堆體周邊土壤有機質質量分數較高且部分點位高于背景值， 估計主要由于新鮮垃圾產生的大量滲濾液在運輸過程中滴漏到周圍土壤所致^［20］。 在靠近表層的土壤中Hg、 Pb和Cd的變異系數較大， 其中廢棄洗車場和加油站附近點位的Pb質量分數較高， 可能是人類活動導致機油泄漏而產生污染。 Hg和Cd均在填埋齡期較高的垃圾堆體周邊土壤點位質量分數較高， 由此可見垃圾堆體對周邊土壤的重金屬質量分數產生明顯影響。 Cr（VI）和As在較深層的土壤中表現出較高的變異系數， 說明重金屬元素在不同點位的垂直遷移可能存在較大差異。

2.1.2"土壤重金屬分布規律與影響因素分析

填埋庫區地勢南高北低， 土壤重金屬還可能受雨水沖刷的作用， 向低地勢遷移。 為進一步分析垃圾堆體周邊土壤中富集的重金屬元素質量分數分布規律并探討其主要影響因素， 在Origin中運用相關系數的方法對各點位的地面高程、 緊鄰垃圾堆體的填埋齡期、 土壤pH值、 土壤有機質質量分數及土壤深度與Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb、 Cd和Cr質量分數進行Pearson相關性分析， 如圖2所示。

As和Cd均與垃圾堆體填埋齡期和地面高程呈顯著正相關關系， 說明As和Cd在填埋庫區周邊土壤中的移動能力較差， 梁欣冉等^［21］和蔣起保等^［22］研究報道結合態的As和Cd質量分數隨著土壤pH值堿化增加， 隨著填埋時間增加， 并逐漸在高齡的垃圾堆體周邊積累明顯^［23-24］。 As和Cd在該土壤環境下可能主要以殘渣態存在， 當前受pH值影響較小^［25］， 在本研究中未見As和Cd濃度與土壤pH值的顯著相關性。 As和Cd在土壤中還受土壤有機質質量分數、 土壤特性等更多因素影響^［26-27］。

土壤中有機質質量分數容易發生變化且組分復雜， 包括溶解性有機質和顆粒性有機質， 兩者對土壤重金屬形態的影響恰好相反， 溶解性有機質可增加重金屬的流動性而顆粒性有機質更有利于重金屬在土壤中富集^［28］， 從而使土壤有機質與重金屬之間關系密切而復雜^［29］。 本研究發現， 僅高齡垃圾堆體周邊、 深層土壤中的Cd與土壤有機質質量分數呈顯著正相關關系（p＜0.05）， 結合前文所述， 該土壤環境中Cd的富集歸結于有機質以顆粒態為主。

大多數元素質量分數變化盡管與土壤深度表現出相關性， 但不顯著。 通過統計分析各金屬元素在不同土壤采集點位、 不同深度的質量分數， 結果如圖3所示。 如上所述， As和Cd受到土壤中多重因素的影響， 多價態的As在土壤中還具有更加復雜的賦存形態^［30］， 使As和Cd在不同采集點位質量分數表現為較分散， 很難表現出明顯的空間分布規律。 Pb和總Cr隨土壤深度增加逐漸降低并且不同采集點位質量分數收斂， 變化規律較明顯。

Cr（VI）在土壤中的遷移流動能力較強^［31］， 但也容易受土壤氧化還原環境、 有機質質量分數及微生物等復雜因素的影響， 因此在深層土壤中分布仍然不均勻。 Cr（VI）容易被還原成Cr（III）， 轉化成結合態的形式^［32］， 在垂直方向上的遷移能力較弱， 且隨著土壤質地變化， Cr（VI）質量分數隨土壤深度增加先升高后降低（圖3）。 垃圾堆體中的Cr（VI）逐漸浸出并在高齡垃圾堆體周邊土壤顯著富集（圖2）^［33］。 土壤中的Cr更易以Cr（III）存在， 垂直遷移能力弱。 總Cr表現為在低地勢顯著富集而且在新鮮垃圾堆體周邊質量分數較高。 新鮮垃圾堆體周邊土壤有機質質量分數較高， 可為游離態Cr（VI）提供大量的電子供體， 增加形成穩定的結合態Cr（III）。 Hg在高齡堆體周邊土壤中顯著富集（圖2）， 其主要來源包括垃圾中Hg（II）的溶出和蒸汽Hg的沉降^［34］， 在弱堿性土壤中， Hg（II）的流動性減弱， 可以與無機物或有機物形成沉淀^［35］， 總體表現出了不均勻的空間分布格局。 與Hg不同， Pb在pH值為8左右的弱堿性土壤中， 容易與OH^-結合生成沉淀， 或通過吸附、 螯合等作用形成性質較穩定的結合態不易淋出， 且在垂直方向遷移能力較弱^［36］， 因此Pb在深層土壤中質量分數整體降低并表現出收縮趨勢。

2.2"土壤重金屬污染程度評估

根據研究選取的填埋庫區周邊土壤采集點位的各重金屬元素質量分數， 采用內梅羅綜合污染指數法的評價結果， 根據內梅羅綜合污染指數法標準^［37］， 15個土壤點位中， NP_i最大值為0.36， 最小值為0.14， 平均值為0.35， 所有的點位NP_i均小于0.7， 屬于I級安全無污染， 表明填埋庫區周邊土壤富集的重金屬質量分數均未超標， 總體環境相對安全。

填埋庫區周邊土壤采樣點中， 各重金屬元素的地累積指數評價如圖4所示。 由圖可知， 填埋庫區周邊土壤中， 高齡堆體周邊點位的Cr（VI）、 Hg和As的I_geo均大于0且小于2， 屬于輕微或輕度污染； 在S12點位處， Hg的I_geo大于2， 屬于中度污染。 部分點位的Pb和Cd的I_geo表現為大于0且小于1， 屬于輕微污染。 總Cr的I_geo小于1， 表明無污染， 與內梅羅綜合污染指數法的評價結果一致。 由此可見， 不同的評價方法所得結果存在差異。 內梅羅綜合污染指數法評價的方法較為保守， 主要原因是其評價是建立在環境質量標準的基礎之上， 未依據研究區域的實際情況進行校準， 可能忽略了重金屬元素之間的協同作用等； 而地累積指數的評價結果略有夸大， 由于過分強調土壤背景值的影響， 容易造成上述元素的評價結果偏大^［38-39］。 因此， 不能絕對排除Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cd對周圍生態環境的污染風險和環境健康風險。

2.3"土壤重金屬環境安全風險評價

2.3.1"潛在生態風險指數

綜合上述研究結果可知， 填埋庫區周邊土壤重金屬中Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cd的污染擴散情況仍需進一步關注， 5種重金屬元素在研究區內不同土壤深度的潛在生態風險指數如表6所示。 Hg的生態風險指數最強， 達到中等風險水平， 其余重金屬均為輕度風險。 表層土壤中重金屬的潛在生態風險指數最高， 初步判斷Hg和Cr（VI）是主要生態風險貢獻因子。 隨土壤深度增加， Cd的潛在生態風險指數升高， 對較深層土壤具有潛在的污染風險。 梁麗琛等^［7］和李鵬輝等^［40］對其他垃圾填埋場土壤重金屬污染調查中也指出Hg、 As和Cd具有較高的潛在生態風險。 因此， Hg、 Cr（VI）、 As和Cd的污染積累和潛在風險是在垃圾填埋場中普遍的， 應引起重視。

2.3.2"環境健康風險評價

本研究就Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cd這5種重金屬對成人的健康風險進行評估， 非致癌日暴露量計算結果如表7所示。 由表可知， 所有元素中總暴露量最大的是Pb， 表層攝入量為3.10×10^-5"mg/（kg·d）， 表層暴露量最小的是Cd， 成人總攝入量分別為4.11×10^-7"mg/（kg·d）， 但隨著土壤深度增加暴露量逐漸升高。 總體上看， 3種途徑中攝入重金屬質量分數由高到低的順序為： 經口攝入、 經皮膚攝入、 經呼吸攝入， 這與前人研究結果一致^［41］， 因此在填埋場周圍的人群應主要注意降低口攝入風險。

Cr（VI）、 Hg、 As、 Pb和Cd對人體健康風險的致癌/非致癌風險評價指數如表8所示。 所有元素不同途徑的致癌風險指數均遠小于1， 表明場區附近不存在致癌風險。 經口攝入的致癌風險遠高于經呼吸和經皮膚兩種途徑， 此結果與暴露評估結果一致。 所有重金屬元素中， 成人對As的致癌風險和非致癌風險最大。

3"結論

1） Hg、 As、 Pb、 Cr（VI）、 Cr在填埋庫區周邊明顯富集， 受人類活動影響密切。 Cr（VI）、 As、 Cd和Hg在高齡的垃圾堆體周邊積累明顯， 受土壤復雜因素影響表現出了不均勻的空間分布格局， Cd在高齡垃圾堆體周邊、 深層的土壤中富集主要與土壤有機質質量分數有關。 Pb在pH值8左右的弱堿性土壤中， 容易形成性質較穩定的結合態不易淋出， 在垂直方向遷移能力較弱， 濃度變化表現出收縮趨勢。 Cr在土壤中主要以穩定態的Cr（III）存在， 在低地勢顯著富集而且在新鮮垃圾堆體周邊質量分數較高， 垂直遷移能力弱。

2） 填埋庫區周邊土壤富集的重金屬質量分數均未超標， 總體環境相對安全。 地累積指數評價結果顯示填埋庫區周邊土壤中， 高齡堆體周邊點位的Cr（VI）、 Hg和As屬于輕微或輕度污染； 在個別處， Hg屬于中度污染； Pb和Cd屬于輕微污染。 不同的評價方法所得結果存在差異， 主要由各評價方法自身的局限性所致。

3） 潛在生態風險指數和環境健康風險評價結果表明Hg和Cr（VI）是主要生態風險貢獻因子。 隨土壤深度增加， Cd的潛在生態風險指數升高。 所有元素中， Pb的總暴露量最大， 經口攝入量最高， 在填埋場周圍的人群應注意降低口攝入風險； As的致癌風險和非致癌風險最大。 因此， Hg、 Cr（VI）、 As和Cd在垃圾填埋場的污染積累和潛在風險均應引起重視。

參考文獻：

［1］MADON I， DREV D， LIKAR J． Long-Term Risk Assessments Comparing Environmental Performance of Different Types of Sanitary Landfills ［J］． Waste Management， 2019， 96： 96-107．

［2］"QIU J J， FAN L， ZHANG H， et al． UPLC Orbitrap MS/MS-Based Fingerprints of Dissolved Organic Matter in Waste Leachate Driven by Waste Age ［J］． Journal of Hazardous Materials， 2020， 383： 121205．

［3］"張大宇， 鄧萌杰， 吳婧． 北方地區采暖季和非采暖季PM₂.5中金屬元素污染特征及來源——以晉城市為例 ［J］． 東北農業大學學報， 2024， 55（8）： 261-269．

［4］"付美云． 垃圾滲濾液中水溶性有機物在土壤中的行為及其環境影響 ［D］． 南京： 南京農業大學， 2005．

［5］"王成文， 許模， 張俊杰， 等． 土壤pH和Eh對重金屬鉻（Ⅵ）縱向遷移及轉化的影響 ［J］． 環境工程學報， 2016， 10（10）： 6035-6041．

［6］"張憲奇， 殷勤， 年躍剛， 等． 北方干旱地區非正規垃圾填埋場堆體特征及環境影響分析 ［J］． 環境工程技術學報， 2021， 11（6）： 1210-1216．

［7］"梁麗琛， 嚴小飛， 王莉莉， 等． 簡易生活垃圾填埋場土壤重金屬污染特征及健康風險評價研究 ［J/OL］． 環境工程， 2023： 1-11． （2023-12-19） ［2024-04-09］． https： //kns.cnki.net/kcms/detail/11.2097.x.20231218.0908.006.html．

［8］"馬仕君， 周傳斌， 楊光， 等． 城市生活垃圾填埋場的物質存量特征及其環境影響： 以粵港澳大灣區為例 ［J］． 環境科學， 2019， 40（12）： 5593-5603．

［9］"HOSSEINI BEINABAJ S M， HEYDARIYAN H， MOHAMMAD ALEII H， et al． Concentration of Heavy Metals in Leachate， Soil， and Plants in Tehran，s Landfill： Investigation of the Effect of Landfill Age on the Intensity of Pollution ［J］． Heliyon， 2023， 9（1）： 13017．

［10］MULLER G． Index of Geoaccumulation in Sediments of the Rhine River ［J］． GeoJournal， 1969（2）： 108-118．

［11］薄錄吉， 李冰， 張榮全， 等． 金鄉縣大蒜產區土壤重金屬特征及潛在生態風險評價 ［J］． 土壤通報， 2021， 52（2）： 434-442．

［12］FRSTNER U， AHLF W， CALMANO W． Sediment Quality Objectives and Criteria Development in Germany ［J］． Water Science and Technology， 1993， 28（8/9）： 307-316．

［13］林麗欽． 應用毒理學安全評價數據推算重金屬毒性系數的探討 ［C］ //2009重金屬污染監測、 風險評價及修復技術高級研討會論文集． 青島， 2009： 60-63．

［14］馬群， 劉銘， 周玉玲， 等． 生物炭與有機無機肥配施對土壤質量的影響 ［J］． 西南大學學報（自然科學版）， 2024， 46（7）： 115-126．

［15］李海燕， 周慧杰， 周永章， 等． 廣西南亞熱帶耕地土壤有機碳分布特征及其影響因素分析 ［J］． 南方農業學報， 2024， 55（11）： 3286-3297．

［16］呂潤澤， 聶華倫， 白勇， 等． 重慶不同林齡花椒地土壤化學肥力及質量評價 ［J］． 西南大學學報（自然科學版）， 2024， 46（11）： 153-164．

［17］管孝艷， 王少麗， 高占義， 等． 鹽漬化灌區土壤鹽分的時空變異特征及其與地下水埋深的關系 ［J］． 生態學報， 2012， 32（4）： 198-206．

［18］沈亞婷， 張巍， 何霄嘉． 土壤有機質垂直分布特征及其對短期植被更替的響應 ［J］． 中國環境科學， 2024， 44（8）： 4520-4529．

［19］高聞哲， 李廷強． 不同鈍化劑對土壤有機碳轉化的影響及作用機制研究進展 ［J］． 應用生態學報， 2024， 35（8）： 2291-2300．

［20］寇兵， 袁英， 惠坤龍， 等． 垃圾滲濾液中溶解性有機質與重金屬絡合機制研究現狀及展望 ［J］． 環境工程技術學報， 2022， 12（3）： 851-860．

［21］梁欣冉， 何丹， 鄭曌華， 等． 兩種鐵改性生物炭對微堿性砷鎘污染土壤的修復效果 ［J］． 環境科學， 2023， 44（7）： 4100-4108．

［22］蔣起保， 歐陽永棚， 章敬若， 等． 江西省貴溪市水系沉積物重金屬污染及其潛在生態風險評價 ［J］． 西北地質， 2022， 55（3）： 326-334．

［23］王慶鶴， 顏雄， 蔡深文， 等． 貴州某垃圾填埋場及其附近農田土壤中重金屬形態分析和評價 ［J］． 環境污染與防治， 2021， 43（6）： 741-746．

［24］陳志濤， 覃仁娟， 李子峰， 等． 上海市桃浦垃圾填埋場封場植被的重金屬吸收和積累特征 ［J］． 環境工程學報， 2013， 7（12）： 5025-5031．

［25］黃帆， 趙興敏， 李明堂， 等． 吉林省紅旗嶺鎳礦區重金屬賦存形態及生物有效性分析 ［J］． 吉林農業大學學報， 2024， 46（1）： 131-139．

［26］安雨麗， 李順晉， 張育文， 等． 有機肥施用年限對菜地重金屬累積遷移的影響 ［J］． 西南大學學報（自然科學版）， 2022， 44（9）： 41-51．

［27］李思妍， 史高玲， 婁來清， 等． P、 Fe及水分對土壤砷有效性和小麥砷吸收的影響 ［J］． 農業環境科學學報， 2018， 37（3）： 415-422．

［28］張維， 侯孟彬， 伍詩宇， 等． 豬糞源溶解性有機質對錳礦區耕地土壤中鎘遷移的影響 ［J］． 環境科學研究， 2024， 37（9）： 1997-2005．

［29］崔冬霞， 劉應平， 曾宜君， 等． 蔬菜中Cd的積累與土壤環境的相關性分析 ［J］． 西南大學學報（自然科學版）， 2012， 34（6）： 133-137．

［30］謝正苗， 黃昌勇． 不同價態砷在不同母質土壤中的形態轉化及其與土壤性質的關系 ［J］． 農業環境科學學報， 1988， 7（5）： 21-24．

［31］王亞婷， 劉慶梅， 李靜文， 等． 老工業園土壤六價鉻分布、 遷移及風險研究 ［J］． 環境科學與技術， 2023， 46（S1）： 196-202．

［32］潘俊， 張玉祥， 王昭怡． 滯洪型平原水庫底泥中鉻的遷移轉化 ［J］． 環境科學與技術， 2019， 42（S2）： 93-97．

［33］李亞靜， 黃庭， 謝哲宇， 等． 非正規垃圾填埋場土壤和地下水重金屬污染特征與評價 ［J］． 地球與環境， 2019， 47（3）： 361-369．

［34］李政， 滕柯延， 吳晗． 城市垃圾填埋場中汞污染的來源與歸趨 ［J］． 環境科學與技術， 2018， 41（S1）： 311-317．

［35］段永惠． 污水灌區汞、 鎘在土壤中的縱向遷移及影響因素研究 ［J］． 環境保護， 2004， 32（12）： 35-37．

［36］李昌朕． 重金屬離子鉛在土壤中的縱向遷移規律研究 ［D］． 淄博： 山東理工大學， 2014．

［37］趙琳興， 雷紅平， 王雁鶴， 等． 黃河上游典型工業園區周邊土壤重金屬污染評價及來源解析 ［J/OL］． （2024-08-20） ［2025-03-14］． https： //doi.org/10.13227/j.hjkx.202404210．

［38］閆欣榮， 樊旭輝． 多種方法評價城市表層土壤重金屬污染的比較研究 ［J］． 甘肅農業大學學報， 2013， 48（1）： 118-124．

［39］周長松， 鄒勝章， 李錄娟， 等． 幾種土壤重金屬污染評價方法的對比 ［J］． 地球與環境， 2015， 43（6）： 709-713．

［40］李鵬輝， 鄒曉燕， 樓婕， 等． 不同季節垃圾填埋場周圍重金屬污染特征及評價 ［J］． 環境化學， 2018， 37（1）： 41-50．

［41］張浩， 王洋， 王輝， 等． 某廢鉛蓄電池煉鉛遺留場地土壤重金屬污染特征及健康風險評價 ［J］． 環境工程技術學報， 2023， 13（2）： 769-777．

責任編輯"蘇榮艷

包穎