重庆市晏家工业园区土壤中钒和锌含量的调查与评价

周洵平 ,张永江 ,陈本寿，文 勇

(1．重庆化工职业学院，重庆 610065； 2．重庆市长寿区生态环境监测站，重庆 401220)

1 引言

当前，工业园区中企业聚集，在企业生产经营、加工过程“三废”排放中重金属污染物越来越多，工业园区土壤作为大气、水体和固体废弃物中污染物的重要受纳体，重金属会在土壤中长期滞留，通过吸入扬尘，皮肤接触等途径毒害人类健康，诱发癌症等致命疾病[1]，对工业园区的居民身体健康造成潜在威胁。国内外对工业区及周边土壤重金属污染进行了持续研究，结果表明：工业园区土壤中的部分重金属高于当地土壤的重金属背景值[2]；部分工业区土壤重金属含量达到重度污染[3]；工业区附近土壤重金属污染严重，不适合种植蔬菜[4]等。近年来，重庆市晏家工业园区的工业企业得到了快速发展，在经济快速增长的同时，由此导致的土壤污染也日趋严重。因此，开展晏家工业园区土壤中钒和锌的污染状况调查和评价，不仅可为当地环保部门加强工业园区的环境管理和治理提供依据，而且对我国工业园区土壤钒和锌污染的研究也具有重要意义。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

重庆市晏家工业园区为国家级经济开发区长寿经济技术开发区晏家组团，位于长寿区西北部，紧邻长江黄金水道，与重庆两江新区相邻，离重庆主城区仅45 km，距江北国际机场仅50余km，渝利、渝怀、渝万铁路和渝宜、长涪、三环高速交织交汇，高铁、动车通勤开行，交通极为便利。园区发展综合化工(生物医药)、新材料、装备制造三大主导产业。近年来，重庆市晏家工业园区的工业企业得到了快速发展，现有石油化工、天然气化工、氯碱化工、生物质化工、精细化工和新材料、装备制造企业300多家，“三废”排放量大，面临环境问题突出，为掌握晏家工业园区土壤中钒和锌污染状况，通过对晏家工业园区的土壤中钒和锌进行监测，分析工业园区土壤中钒和锌含量并进行污染评价，为晏家工业园区的土壤污染防治提供参考。

2.2 样品的采集与制备

在前期对晏家工业园区的现场调查的基础上,以具有典型性、代表性和随机性及对晏家工业园区建成区进行实地调查并取样，取0～20 cm表层土壤，同时记录 GPS定位信息,共取样51个。

2.3 样品的测定与分析

将土壤样品冻干后，挑除植物残体和石砾，研磨过100目尼龙筛，土壤中钒和锌含量依照《场地土壤环境风险评估筛选值》(DB50/T 723-2016)中钒和锌含量处理-分析测定方法进行测定，并同时使用国家标准物质进行质量监控，以确保监测的精确度。

2.4 土壤中钒和锌污染评价方法

目前，对土壤中重金属元素评价方法很多,结合晏家工业园区土壤特征,使用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对工业园区土壤现状进行评价。单因子指数法适用于特定区域单一重金属污染因子的评价，全面综合地反映土壤的重金属污染程度普遍采用内梅罗综合污染指数法进行评价。

3 结果与分析

3.1 工业园区土壤中钒和锌含量特征分析

对晏家工业园区进行取样调查，结果显示(表1)，土壤中钒和锌均未超过重庆市《场地土壤环境风险评估筛选值》(DB50/T 723-2016)中商服/工业用地筛选值，土壤质量满足工业园区建设用地要求，但其中钒、锌的最小值与最大值差异较大，不同区域土壤中钒、锌含量差别较大，且最大值均超过国家背景值，说明工业园区正处于发展过程中，部分区域由于开发较晚，对土壤的影响较小，但开发较早的部分区域，受企业生产、污染物排放和道路运输等影响，土壤钒、锌有显著上升。钒和锌含量的变异系数均超过50%，说明这两种重金属含量受周围环境及人为因素影响较大，同时其含量最大值分别为国家背景值的237.17%和533.17%，说明晏家工业园区部分区域土壤中钒和锌也存在不同程度的积累现象,应予以重视。

表1 研究区域土壤中重金属含量描述性统计

3.2 工业园区土壤重金属污染评价

评价土壤中重金属污染程度的方法很多，目前普遍采用的方法有单因子指数法和内梅罗综合污染指数，根据土壤中各金属元素测定值与土壤质量标准值计算重金属污染指数，即为单因子指数，其计算公式为：

Pi=Ci/Si

(1)

内梅罗综合污染指数计算公式为：

P={[(Ci/Si)2max+(Ci/Si)2ave]/2}1/2

(2)

上式中Ci为实测值，Si为土壤重金属元素的质量标准，目前我国没有专门针对工业用地的土壤环境质量标准，考虑工业园区土壤满足维护人体健康要求，锌的评价标准采用《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) 中二级标准值，且研究区域所测土壤样品偏碱性，因此取pH>7.5值的二级标准值作为评价标准。钒的评价标准采用前苏联于1984年规定了土壤中钒的最高允许质量分数为150×10-6[6](表2)。

表2 研究区域土壤中重金属污染程度评价

由表2可知，单因子污染指数Pi值排序为锌>钒，其最大污染指数均大于1，为轻度污染，表明研究区域部分土壤中钒和锌存在明显的局部聚集和污染现象[7～9]。

内梅罗综合污染指数计算结果表明，研究区域内土壤中钒和锌综合污染指数为0.99，污染等级为2级，属于尚清洁(警戒线)，说明研究区域土壤虽然未受到污染，但综合污染指数已大于0.7，为警戒线范围，晏家工业园区土壤中钒和锌有污染趋势。

4 结论

通过现场踏勘和布点采样，将专业化验室分析测试获得的原始数据进行分析，并用单因子指数和内梅罗综合污染指数进行评价，结果表明：①晏家工业园区中土壤中钒和锌均未超过重庆市《场地土壤环境风险评估筛选值》(DB50/T 723-2016)中商服/工业用地筛选值，土壤质量满足工业园区建设用地要求。②土壤中钒和锌单因子污染指数最大值均超过1，部分区域土壤中钒、锌元素属于轻度污染，土壤中钒、锌污染程度由高到低依次为锌>钒。③所测土壤重金属的内梅罗综合污染综合指数为0.99，属于警戒级，但总体污染状况仍属较清洁。④所测土壤中钒和锌最大值均超过国家背景值，说明园区部分区域土壤中钒和锌有显著上升。⑤综上所述，因园区土地开发、企业生产、污染排放和道路运输等影响，土壤中钒和锌含量有显著上升，工业园区部分区域土壤中钒和锌属存在明显的局部聚集和污染现象，在今后晏家工业园区的运行过程中，应进一步加强环境管理，开展土地利用风险评价并采取切实可行的环保措施，避免园区土壤的钒和锌污染加剧。