平頂山市土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位重金屬污染評價(jià)

楊旺鑫，劉運(yùn)濤

（1.河南省平頂山市生態(tài)環(huán)境局，河南 平頂山 467000；2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 450000）

由于農(nóng)藥、化肥的濫用，涉重工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營等，我國土壤重金屬污染形勢十分嚴(yán)峻。土壤重金屬污染源可以分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和城市生活污染源三大類，其中工業(yè)污染源是指工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的三廢直接或間接排放到土壤環(huán)境中造成的污染[1]。隨著工業(yè)的發(fā)展，某些企業(yè)由于管理制度不完善，環(huán)保設(shè)施不夠先進(jìn)等原因，致使越來越多的重金屬污染物進(jìn)入土壤中[2-4]。土壤中的重金屬很難分解，并且能夠通過直接接觸、呼吸等直接方式或食物攝取等間接方式與進(jìn)入體內(nèi)，土壤重金屬污染不僅直接影響著耕地和農(nóng)產(chǎn)品的安全，而且還威脅著居住環(huán)境安全，對人類健康造成危害[5]。當(dāng)前，對土壤重金屬污染的研究多關(guān)注在農(nóng)業(yè)土壤，往往忽視城市工業(yè)用地重金屬污染[6-7]。關(guān)于城市工業(yè)用地土壤重金屬污染的研究，我國研究起步晚，且系統(tǒng)深入的比較少[8]。相關(guān)研究表明，在中國南方城市化水平較高的地區(qū)，工業(yè)區(qū)范圍內(nèi)的土壤中存在不同程度的重金屬含量超標(biāo)問題，因此對城市工業(yè)用地土壤重金屬污染程度與范圍的判定日顯重要。

目前土壤重金屬數(shù)據(jù)主要來源于野外采樣，在研究區(qū)空間布局明確的情況下，通常采用隨機(jī)布點(diǎn)、網(wǎng)格布點(diǎn)等布點(diǎn)方案進(jìn)行室外采樣。為查明平頂山市土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位土壤重金屬污染現(xiàn)狀，加強(qiáng)全市土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位工業(yè)用地重金屬污染管理，河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第五地質(zhì)勘查院2021年通過野外土壤采樣、重金屬含量檢測、數(shù)據(jù)分析等工作，對照生態(tài)環(huán)境部頒發(fā)的《土壤質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》，對平頂山市土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)，為平頂山市生態(tài)環(huán)境局科學(xué)管理土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位提供合理建議[9]。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

平頂山市位于河南省中南部，地處伏牛山脈與黃淮平原的過渡地帶，北緯 33°08′～ 34°20′，東經(jīng) 112°14′～113°45′，現(xiàn)轄2市4縣4區(qū)，總面積約 7 884 km2。全境東西長150 km，南北寬140 km。區(qū)內(nèi)除缺失下元古界、古生界奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系下統(tǒng)及中生界侏羅系、白堊系外，其余地層均有出露或揭露，巖體類型主要為碎屑巖類、碳酸鹽巖類、變質(zhì)巖類，土體類型主要有粉質(zhì)黏土、粉土及脹縮土。全市總體地勢西高東低，西南部和南部有丘陵，低山丘陵前緣為山前坡洪積、沖洪積傾斜平原，南部、西南部和東南部為寬廣平坦的沖積平原，地貌類型主要有流水地貌和人工地貌兩大類型流水地貌，有低山、丘陵、山前坡洪積平原、沖洪積平原、沖積平原和沼澤堆積平原。地處北亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶，氣候具有明顯的過渡特征，季風(fēng)性氣候特征明顯，四季分明，年平均降水量 801 mm，降水主要集中在6～9月份，年平均總?cè)照諘r(shí)數(shù)為1 868～2 378小時(shí)，年平均氣溫14.5～15.2 ℃。區(qū)內(nèi)河流屬淮河流域沙潁河水系，水系發(fā)達(dá)，河網(wǎng)密布，主要河流有沙河、汝河、湛河、澧河、灰河、滾河等河流，渠系主要有南水北調(diào)中線工程平頂山段干渠，大型水庫主要有昭平臺(tái)水庫、白龜山水庫、孤石灘水庫、石漫灘水庫、燕山水庫。沙河發(fā)源于魯山縣堯山東麓，自西向東流經(jīng)市區(qū)北部，河源南、西、北三面為山地環(huán)抱，是河南省的暴雨中心之一，雨量充沛，河網(wǎng)發(fā)達(dá)，流經(jīng)魯山縣的上、中、下三湯后注入昭平臺(tái)水庫，而后經(jīng)魯山縣城南，孫街后匯入白龜山水庫，又流經(jīng)平頂山市郊的梁李、葉縣的汝墳店在襄城縣與北汝河相匯，經(jīng)漯河市后在周口市與潁河相匯流，沙河建有昭平臺(tái)、白龜山兩座大型水庫，有效控制河川徑流。區(qū)內(nèi)自然資源豐富，已探明各類礦藏57種，其中原煤儲(chǔ)量100億噸，是中南地區(qū)最大的煤田。鈉鹽儲(chǔ)量3 300億噸，是中國巖鹽之都。鐵礦石儲(chǔ)量10億噸，是全國十大優(yōu)質(zhì)鐵礦之一。區(qū)內(nèi)鐵路、公路縱橫閃錯(cuò)，京廣鐵路從礦區(qū)東部通過，焦枝鐵路橫貫?zāi)媳?，漯寶鐵路由東向西穿過，擁有能源、化工、裝備制造、冶金建材、輕工食品等支柱產(chǎn)業(yè)，正在培育壯大新能源、新醫(yī)藥、現(xiàn)代金融、全域旅游、現(xiàn)代物流、生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)，著力建設(shè)國際新材料產(chǎn)業(yè)基地，被確定為第一批國家農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展試驗(yàn)示范區(qū)和國家農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展試點(diǎn)先行區(qū)，是全省唯一。

1.2 樣品采集

安排人員乘坐1 輛專用取樣車（配備500升冷藏柜），另配備專用鐵鏟、鐵鍬、木（竹）鏟、卷尺、GPS定位儀及1公斤聚乙烯自封袋（盛重金屬樣品），在平頂山市40個(gè)土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位（表1）場區(qū)圍墻外側(cè)100米以內(nèi)，按東、西、南、北四個(gè)方位分別采集地下20厘米土壤1組，共采集土樣160組，每個(gè)樣分別采集800克，裝入自封袋內(nèi)，趕出多余空氣，封緊，依照企業(yè)編號和采樣點(diǎn)方位對采集的土樣進(jìn)行編碼（1號—160號），貼好編碼標(biāo)簽。本取樣點(diǎn)結(jié)束，分別放入冷藏柜內(nèi)，當(dāng)天晚上送回實(shí)驗(yàn)室。樣品送達(dá)實(shí)驗(yàn)室后，按要求閃接、登記、編號，暫放入小于 4 ℃的冷藏柜保存待制備檢測。

表1 平頂山市土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位

1.3 土壤樣品處理與檢測

將冷藏柜內(nèi)的土樣送至河南省地質(zhì)工程勘察院實(shí)驗(yàn)室，檢測汞含量的土樣，新鮮樣使用玻璃研缽迅速搗碎，過 0.25（60目）篩，取 100 g放入 250 mL棕色帶密封墊的螺口玻璃瓶內(nèi)，擰緊，貼好標(biāo)簽，放入冷藏柜內(nèi)；檢測鉛、砷、銅、鎳含量的土樣，放在105～110 ℃的烘箱內(nèi)烘干，烘干后使用瑪瑙球磨機(jī)粉碎，全部過0.15（100目）篩，取100 g放入牛皮樣袋內(nèi)，貼好編碼標(biāo)簽放入冷藏柜內(nèi)。檢測人員按照《建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》中土壤重金屬檢測國家標(biāo)準(zhǔn)對土樣中銅、鉛、砷、汞、鎳5種重金屬元素的含量進(jìn)行測定，其中銅和鎳采用火焰原子吸收分光光度法，鉛采用石墨爐原子吸收分光光度法，砷和汞采用原子熒光法。土樣在碎樣、溶樣、純化、濃縮、干燥、測試等階段，嚴(yán)防閃叉污染，每批次測試樣均帶空白、質(zhì)控樣、雙份樣進(jìn)行監(jiān)管，保證測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1.4 重金屬污染評價(jià)方法

對檢測出的5種重金屬含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，依據(jù)《土壤質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》判斷是否超過工業(yè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管制值：工業(yè)用地土壤重金屬含量低于風(fēng)險(xiǎn)篩選值的，不存在重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)；高于風(fēng)險(xiǎn)篩選值的，可能存在重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)，后續(xù)應(yīng)開展詳細(xì)調(diào)查以判斷是否確實(shí)存在污染風(fēng)險(xiǎn)；等于或低于風(fēng)險(xiǎn)管控值的，應(yīng)開展風(fēng)險(xiǎn)評估，確定風(fēng)險(xiǎn)水平；高于風(fēng)險(xiǎn)管控值的，應(yīng)采取風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用統(tǒng)計(jì)軟件SPASS18.0進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最小值、最大值的計(jì)算。

2 土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析

在160個(gè)土樣中，銅全部樣品均檢出，檢出最小值3.47 mg/kg，最大值為52.99 mg/kg，檢出平均值18.33 mg/kg，平均值遠(yuǎn)小于風(fēng)險(xiǎn)篩選值（18 000 mg/kg），顯示平頂山市重點(diǎn)監(jiān)管單位土壤銅污染風(fēng)險(xiǎn)較?。汇U全部樣品均檢出，檢出最小值6.63 mg/kg，檢出平均值99.57 mg/kg，平均值遠(yuǎn)小風(fēng)險(xiǎn)篩選值（800 mg/kg），顯示平頂山市重點(diǎn)監(jiān)管單位土壤鉛污染整體風(fēng)險(xiǎn)較?。簧槿繕悠肪鶛z出，檢出最小值2.36 mg/kg、最大值為45.4 mg/kg，檢出平均值8.82 mg/kg，平均值遠(yuǎn)小于風(fēng)險(xiǎn)篩選值（60 mg/kg），顯示平頂山市重點(diǎn)監(jiān)管單位土壤砷污染整體風(fēng)險(xiǎn)較小；汞全部樣品均檢出，檢出最小值0.008 mg/kg，最大值為28.79 mg/kg，檢出平均值0.43 mg/kg，平均值遠(yuǎn)小于風(fēng)險(xiǎn)篩選值（38 mg/kg），顯示平頂山市重點(diǎn)監(jiān)管單位土壤汞污染風(fēng)險(xiǎn)較??；鎳全部樣品均檢出，檢出最小值10.68 mg/kg，最大值85.34 mg/kg，檢出平均值27.57 mg/kg，平均值遠(yuǎn)小于風(fēng)險(xiǎn)篩選值（900 mg/kg），顯示平頂山市重點(diǎn)監(jiān)管單位土壤鎳污染風(fēng)險(xiǎn)較?。ㄒ姳?）。

表2 土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析

3 結(jié)論

（1）依據(jù)《土壤質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)》，平頂山市土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位周邊土壤5種重金屬含量平均值均低于土壤污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值，說明土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)整體較小。

（2）鉛本次檢出最大值為2 048 mg/kg，位于平頂山神馬簾子布發(fā)展有限公司北側(cè)，檢測值超過了工業(yè)用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值，該點(diǎn)位可能存在鉛污染情況，后續(xù)應(yīng)對該點(diǎn)位進(jìn)行土壤污染詳細(xì)調(diào)查；砷檢出最大值為45.40 mg/kg，位于汝州天瑞煤焦化有限公司南側(cè)，檢出值均大于工業(yè)用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值的50%，該點(diǎn)位砷污染應(yīng)引起警惕；汞檢出最大值為28.79 mg/kg，位于河南省煜晟鎳業(yè)有限責(zé)任公司北側(cè)，接近工業(yè)用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值，該點(diǎn)位應(yīng)汞污染應(yīng)引起重視。這三個(gè)場地以后從工業(yè)用地向商業(yè)用地、居住和公共用地轉(zhuǎn)變前，應(yīng)積極開展土壤重金屬污染詳查，保障人居安全。

（3）平頂山市土壤重點(diǎn)監(jiān)管單位周邊土壤銅、鉛、砷、汞、鎳含量最大值均遠(yuǎn)低于工業(yè)用地風(fēng)險(xiǎn)管制值，無需開展土壤污染風(fēng)險(xiǎn)評估、風(fēng)險(xiǎn)管控或修復(fù)。