粵港澳大灣區(qū)典型工業(yè)集聚區(qū)周邊土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

付光輝

(中山市東區(qū)街道城市更新和建設(shè)服務(wù)中心，廣東中山，528403)

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，對(duì)生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量要求日益提高。在“土十條”頒布之前，我國(guó)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)主要集中在大氣、地表水和城市噪聲等環(huán)境要素上，對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)相對(duì)不夠重視。自“土十條”頒布之后，土壤環(huán)境質(zhì)量受到了前所未有的重視，國(guó)家及各地對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的摸底監(jiān)測(cè)迅速開(kāi)展。在2019年1月1日開(kāi)始施行的土壤環(huán)境污染防治法中，也規(guī)定了環(huán)境保護(hù)部門(mén)必須對(duì)當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)監(jiān)管單位周邊土壤環(huán)境質(zhì)量定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握周邊土壤的污染情況。因此，對(duì)典型工業(yè)集聚區(qū)周邊土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，既體現(xiàn)了土壤污染防治法的要求，也符合我國(guó)生態(tài)文明制度建設(shè)的需求。改革開(kāi)發(fā)以來(lái)，全國(guó)尤其是粵港澳大灣區(qū)出現(xiàn)了大量的工業(yè)企業(yè)，經(jīng)歷了近四十年以付出環(huán)境污染為代價(jià)的粗放式發(fā)展之后，迎來(lái)了環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展的時(shí)代，對(duì)相關(guān)企業(yè)或工業(yè)園區(qū)周邊土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè)，是總結(jié)多年來(lái)土地利用狀況對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，也是有效防范土壤污染的基礎(chǔ)支撐。目前，土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方法較多，有單因子指數(shù)法、內(nèi)美羅指數(shù)法、潛在生態(tài)危害法等等，相較于大氣和地表水，土壤污染更不易察覺(jué)，一旦出現(xiàn)重金屬污染，將通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品傳遞至食物鏈中，其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)將無(wú)法預(yù)測(cè)和控制。因此，本文基于最大單子指數(shù)法和潛在生態(tài)危害法，對(duì)企業(yè)或工業(yè)區(qū)周邊土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 材料與方法

2.1 采樣與分析

選定粵港澳大灣區(qū)三個(gè)典型工業(yè)集聚區(qū)：化工電鍍工業(yè)集聚區(qū)、紡織印染工業(yè)集聚區(qū)以及五金電鍍工業(yè)集聚區(qū)，其中，化工電鍍工業(yè)集聚區(qū)包括紡織印染、電子、化工及制衣等行業(yè)，占地面積約4.7平方千米；紡織印染工業(yè)集聚區(qū)主要包括紡織、染整、印染和化工等行業(yè)；五金電鍍工業(yè)集聚區(qū)以電子、電器、五金及燈飾等行業(yè)為主，其電鍍基地約含19家電鍍企業(yè)。分別在上述三個(gè)園區(qū)周邊布設(shè)4個(gè)農(nóng)用地土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，采集表層(0—20cm)土壤，經(jīng)自然風(fēng)干并全部研磨至過(guò)100目(0.15mm)篩。土壤pH值及各重金屬測(cè)定方法見(jiàn)表1。

表1 分析方法表

2.2 評(píng)價(jià)方法

2.2.1 最大單因子指數(shù)法

以《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)篩選值和管制值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分別采用單因子污染指數(shù)法計(jì)算后，取單因子污染指數(shù)中最大值。評(píng)價(jià)方法如下：

Pi=max(Ci/Csi)

式中，Pi為最大單因子指數(shù)，Ci為重金屬i的實(shí)測(cè)濃度值，Csi為重金屬i的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值(篩選值和管制值)。

2.2.2 潛在生態(tài)危害法

潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)危害法，將重金屬的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)與毒理學(xué)聯(lián)系起來(lái)，反映各種重金屬對(duì)環(huán)境的綜合污染程度[3-5,7-8]，其側(cè)重于綜合各重金屬元素的毒性差異和土壤環(huán)境對(duì)重金屬污染的敏感程度等因素，可以更準(zhǔn)確地表達(dá)重金屬對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在影響力[2]，目前已廣泛應(yīng)用。其引用的背景值見(jiàn)表2，評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。評(píng)價(jià)方法[1]如下：

表2 所在地土壤背景值及重金屬毒性響應(yīng)系數(shù)(mg/kg)

式中，RI為潛在生態(tài)危害指數(shù)，Eri為重金屬i的潛在危害指數(shù)(即單因子危害指數(shù))，Tri和Coi分別為重金屬i的毒性相應(yīng)系數(shù)和背景值(見(jiàn)表3)。

表3 風(fēng)險(xiǎn)危害程度評(píng)價(jià)和劃分[1]

3 結(jié)果與討論

3.1 最大污染因子指數(shù)評(píng)價(jià)

由表4及圖1所示的最大污染因子指數(shù)Pi所知，化工電鍍工業(yè)集聚區(qū)周邊4個(gè)點(diǎn)位以及紡織印染工業(yè)集聚區(qū)周邊1個(gè)點(diǎn)位篩選值最大Pi值均大于1、且管制值最大Pi值均小于1，說(shuō)明這些點(diǎn)位的重金屬濃度均超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管化工電鍍工業(yè)集聚區(qū)控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)篩選值，但未超過(guò)管制值，這些地塊可能存在食用農(nóng)產(chǎn)品不符合質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)等土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。紡織印染工業(yè)集聚區(qū)3個(gè)點(diǎn)位和五金電鍍工業(yè)集聚區(qū)周邊4個(gè)點(diǎn)位篩選值最大Pi均小于1，說(shuō)明這些點(diǎn)位的重金屬濃度均達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)篩選值標(biāo)準(zhǔn)限值，土壤污染風(fēng)險(xiǎn)低。

圖1 最大污染因子指數(shù)圖

3.2 潛在生態(tài)危害評(píng)價(jià)

用表2中的土壤重金屬背景值以及毒性響應(yīng)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表4及圖2。從RI值看，化工電鍍工業(yè)集聚區(qū)周邊4個(gè)點(diǎn)位均屬于強(qiáng)生態(tài)危害；紡織印染工業(yè)集聚區(qū)有2個(gè)點(diǎn)位是強(qiáng)生態(tài)危害、2個(gè)點(diǎn)位是中等生態(tài)危害；五金電鍍工業(yè)集聚區(qū)有2個(gè)點(diǎn)位屬于強(qiáng)生態(tài)危害、分別各有1個(gè)點(diǎn)位屬于中等生態(tài)危害和輕微生態(tài)危害。從各重金屬元素潛在危害系數(shù)Eri來(lái)看，鎘在各點(diǎn)位中的Eri值均較高，生態(tài)危害貢獻(xiàn)率最高，其次為汞和砷。

表4 評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

圖2 潛在生態(tài)危害指數(shù)圖

4 結(jié)論

(1)化工電鍍工業(yè)集聚區(qū)周邊4個(gè)地塊和紡織印染工業(yè)集聚區(qū)周邊1個(gè)可能存在食用農(nóng)產(chǎn)品不符合質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)等土壤污染風(fēng)險(xiǎn)，其余地塊土壤污染風(fēng)險(xiǎn)均較低。

(2)化工電鍍工業(yè)集聚區(qū)周邊4個(gè)點(diǎn)位、紡織印染工業(yè)集聚區(qū)有2個(gè)點(diǎn)位以及五金電鍍工業(yè)集聚區(qū)有2個(gè)點(diǎn)位土壤風(fēng)險(xiǎn)程度屬于強(qiáng)生態(tài)危害。

(3)在各重金屬中，鎘在的Eri值均較高，生態(tài)危害貢獻(xiàn)率最高，其次為汞和砷。