广州市旧村改造土壤重金属含量调查分析

2021-12-17庄清雅

皮革制作与环保科技 2021年20期

庄清雅

（广东建研环境监测股份有限公司，广东广州 510700）

随着城镇化进程的加快、工业化程度的不断提升、各种化学物的滥用使得大量重金属元素通过各种途径渗透进土壤之中，导致全国部分地区土壤中重金属成分的含量不断增加，若含量超过其极限值，将会对整个生态系统及人们身体健康造成严重的影响。因此，本文通过系统釆样，对广州市旧村改造土壤中As、Hg、Cd、Cu、Pb、Ni、Cr6+等7种重金属的含量进行分析，并依据广州市相关土壤质量标准和背景值，对该地区土壤污染情况进行了评价，在众多污染评价方法种选用了Hakanson 潜在生态风险指数法中的单金属污染系数和内梅罗综合污染指数，希望能够对广州市旧村改造的土壤污染治理提供一定的理论依据。

1 研究区域与研究方法

1.1 研究区点位布设

研究区北侧与增城区人民检察院、增城区公安局相邻，与锦绣御景国际、金竹家园、敏捷锦绣广场相隔府佑路，西侧与荔城碧桂园、西瓜岭村相隔荔星大道，经调查得知大部分土壤属于典型的混合用地土壤。综合考虑土壤使用范围、污染源类型等多种因素，对于土壤采样点位进行了优化设计，采用了专业判断法和随机布点法，共获取土壤样品53个。

1.2 样品前处理

采集的土壤样品经过自然风干后，清除内部的植物残渣、垃圾残余、石头碎屑，并将土壤样品充分拌匀，按照圆锥四分法留存0.5 kg的样品。根据相关要求，采用逐级研磨、边磨边筛的研磨方式将样品磨细，以备后续分析使用。

1.3 评价标准与评价方法

通过应用内梅罗污染指数的评价方法与Hakanson潜在生态风险指数法中的单金属污染系数，内梅罗污染指数既可以反映出单因子污染指数平均值，也可以反映出其污染指数的最高值，能够直观地看到土壤中各元素成分，便于后续的分析工作；而Hakanson潜在生态风险指数法采用具有可比性的、等价属性指数分级法进行评价，考虑土壤中重金属含量与环境效应的联系，其中单金属污染系数可以反映单金属污染潜在风险[1]。

内梅罗污染指数的计算方法见公式（1）、公式（2）。式中：Pi为土壤中单一因子i的单项污染指数；Ci为土壤中单一因子i的含量；Si为土壤中单一因子i含量的限值；Pn为土壤中单一因子i的内梅罗污染指数。

Hakanson潜在生态风险指数中单金属污染系数的计算方法见公式（3）。式中：C if为土壤中单一金属元素i污染系数；为土壤中单一金属元素i的含量；为土壤中单一金属元素i的背景值；

2 结果与分析

2.1 土壤重金属含量基本情况

土壤调查点位的重金属含量基本情况见表1。

表1 调查点位重金属含量基本情况

结果显示，7种重金属的浓度范围分别为：As为1.65～17.4 mg/kg，Hg为0.0 174～0.45 mg/kg，Cd为22-89 mg/ kg，Pb为17～131 mg/kg，Ni为32～136 mg/kg，Cr6+为0.5～0.9 mg/ kg，其中Cr6+检出率为22.6%，检出率过低。重金属浓度最大值均在相应的筛选值范围内，表明该区域土壤重金属含量处于无明显污染水平，未对人体健康造成影响。但Cu、Pb、Ni的平均值高于广州市背景值，且该区域属于混合用地，表明土壤中重金属含量已经因该地区商业、工业等人类活动的影响而产生变化，存在潜在污染风险，其中Ni超标的倍数最大，其平均值是广州市土壤背景值的3.02倍；而Cu、Pb这两种重金属的平均值分别是广州市土壤背景值的1.34倍与0.60倍。其他四种重金属的平均值均低于相应的广州市土壤背景值，处于正常范围内。

2.2 土壤重金属污染评价

（1）以相应筛选值为参比值，根据内梅罗综合污染指数的评价模式，各重金属单因子污染指数结果见表2，综合污染指数Pn计算结果为0.68，根据内梅罗综合污染指数分级标准可知，Pn≤0.7属于清洁程度，符合无明显污染水平；但结果与限值之差为0.02，0.7＜Pn≤1.0属于警戒限程度，表示重金属污染即将到达警戒水平；Cr6+检出率低不作评价，6种重金属的单因子污染指数按照大小顺序进行排列可得：Ni＞Pb＞As＞Cd＞Hg＞Cu，。其中Ni的单因子污染指数最高[2]。

表2 土壤重金属污染潜在风险统计结果

（2）以广州市土壤背景值为参比值，根据Hakanson 潜在生态风险指数的单金属污染系数评价模式，可计算出以下结果：

数据显示：轻微污染潜在风险样品As、Cd占比大于90%，Hg占比75.5%，少数Hg、Cd样品处于强度、很强污染潜在风险，而Cu、Pb中80%样品达到中度污染潜在风险；Ni在强度污染潜在风险样品占比最高，比例达到58.5%；很强污染潜在风险样品占比Ni比Cd高，比例为5.7%。

结合两种评价模式及结果分析，可知旧村改造土壤重金属含量Ni污染程度与污染潜在风险最高。基于选用两种评价模式及不同的参比值，出现Cu单因子系数排列最低，即受污染程度最低，却属于中度污染潜在风险。未考虑人体健康可接受风险与污染潜在风险不同，但是整体上仍能比较全面反映出土壤重金属含量污染程度和污染潜在风险[3]。