佛山市村级工业园土壤重金属污染特征分析

涂秋兰

（广东顺控环保产业有限公司，广东 佛山 528399）

随着城市化进程的加快，工业园区逐渐远离城市中心区，其遗留场地的土壤重金属污染备受人们关注[1]。工业园区运行期间，若环保措施不到位、环保管理不当，工业企业产生的重金属则会伴随废水、废气、固体废物等进入土壤，重金属难以被生物降解，易被生物蓄积，很容易发生垂直迁移，进而造成地下水污染[2]。因此，有必要对工业园区土壤重金属污染特征进行调查，以便掌握区域土壤重金属分布，然后采取应对措施。本研究以佛山市顺德区陈村镇某村级工业园为例，对园区土壤重金属含量进行监测，分析其空间分布特征，为区域土壤重金属污染防治提供科学支撑。

1 研究对象与方法

1.1 村级工业园概况

本次调查的村级工业园位于佛山市顺德区陈村镇，中心地理坐标为北纬22.968°、东经113.193°，占地面积约为2.5 万m2。工业园的工业企业类型主要包括机械设备制造、金属制品制造及加工等。根据片区控制性详细规划，园区用地性质拟转为二类居住用地。

1.2 样品采集

根据《建设用地土壤污染状况调查 技术导则》（HJ 25.1—2019）的要求，采用专业判断布点法，在研究区设置23 个土壤监测点位，采集表层土壤（0.0～0.5 m）、下层土壤（0.5 m 至地下水位处）、饱和带土壤（地下水位以下）等3 种不同深度的土壤样品，共采集111 个样品。为确定园区未受工业企业干扰的土壤环境背景值，在研究区外南侧约100 m 的多年村居空地设置1 个背景采样点，采集1 个表层土壤样品。

2 检测结果分析

2.1 土壤重金属检测结果

本次调查的工业园土壤重金属检测结果如表1所示。根据检测结果，该工业园土壤检出Cu、Ni、Pb、Cd、As、Hg 等重金属。其中，Cu 含量最大值高于其他重金属，为440 mg/kg；Pb 含量最大值为268 mg/kg；Hg 含量最大值最低，为1.21 mg/kg。虽然Cu 含量最大值高于Pb，但是从整个工业园土壤重金属平均含量来看，Pb 含量平均值远高于Cu。

表1 研究区土壤重金属检测结果

经分析，该工业园企业类型以机械设备制造、金属制品制造与加工为主，使用的原料主要是铁料、不锈钢、铜合金和铝合金等，其Cu 含量高于Pb，生产区域产生含Cu 的烟尘、粉尘等，沉降后随着雨水淋溶进入土壤，故局部土壤会出现Cu 含量高于Pb 的现象；研究区紧邻佛陈路，佛陈路为连接佛山市禅城区与陈村镇的主干道，来往车辆频繁，汽车尾气排放量大，而尾气含有Pb，因此Pb 随着往来汽车尾气的排放均匀沉降在佛陈路周边，可能出现土壤中Pb 含量平均值高的现象。经验证，Cu 含量变异系数高达130.98%，而Pb 含量变异系数只有80.78%，变异系数越高，说明该重金属空间分布越不均匀，人为活动对其影响越大[3-4]。同时，工业园土壤Pb 含量平均值略高于背景值，说明土壤Pb 含量呈面状分布，受工业生产的影响比Cu 小。Cd 含量、Hg 含量的变异系数也很高，分别为98.14%、106.15%，说明二者受工业生产影响较大。

2.2 不同深度的土壤重金属分布特征

按照表层、下层、饱和带三个深度，对研究区土壤进行采样，得出不同深度的土壤重金属含量，如表2 所示。除Ni、Hg 以外，其他重金属均是表层含量最高。表层土壤中，Pb 含量平均值最高，为80.65 mg/kg，Cu 次之，为50.78 mg/kg，然后依次是As、Ni、Cd、Hg，含量分别为21.89 mg/kg、14.52 mg/kg、0.54 mg/kg、0.142 mg/kg。变异系数方面，表层土壤的Cu 含量变异系数最大，高达170.61%，Cd 含量变异系数也很高，达到117.51%，其他4 种重金属含量的变异系数均低于100%，这说明工业生产对Cu 在土壤中的空间分布影响最为明显，Cd 次之。下层土壤和饱和带土壤方面，Ni、Hg 含量在不同深度呈略微上升趋势，而其他重金属含量基本趋于稳定，但在下层土壤中，Cd 含量、Hg 含量的变异系数仍然大于100%，尤其是Hg，变异系数仍然可达130.09%，说明人为因素对Hg 的影响已经深入下层土壤，致使Hg在下层土壤的空间分布不均[5-7]。

表2 不同深度土壤重金属含量分布

不同深度土壤中，重金属含量变异系数的变化趋势如图1 所示。除Pb、Hg 外，其他重金属在不同深度的含量变异系数均呈直线下降趋势，其中Cu 下降趋势最为明显，说明Cu 在表层土壤中的空间分布极为不均；Ni、As 的下降趋势趋于平缓，说明工业生产对其影响较小；Pb 呈略微上升趋势，Hg 在不同深度土壤的含量分布不均，在下层土壤中变化最大。经分析，工业园企业类型主要是机械设备制造、金属制品制造及加工，产生的主要重金属污染物为Cu，对土壤的影响主要集中在表层；受南面汽车尾气的影响，研究区还有外来的Pb、Hg 等重金属，加之土壤粒径、阳离子交换量、pH 等因素的影响，表层土壤中的污染物向下扩散，迁移能力减弱；受微生物富集固化作用，Hg 的变化规律与其他元素不一致[8-10]。

图1 不同深度土壤重金属含量变异系数变化趋势

3 结论

研究区土壤中，Cu 含量最大值高于其他重金属，主要受到园区机械设备制造、金属制品制造及加工等人为因素的影响；相比其他重金属，Pb 含量平均值最高，呈面状分布，主要受到南侧佛陈路来往车辆排放的尾气影响。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，其他重金属在不同深度的含量变异系数均呈直线下降趋势，说明工业生产对区域土壤的影响主要集中在表层，下层及饱和带土壤中，重金属含量趋于稳定，受人为因素影响较小。在不同深度土壤中，Hg 含量分布不均，在下层土壤中变化最大，说明发生了一定迁移。