濟南經濟開發區土壤重金屬環境質量現狀及保護性開發建議

姜 軍，成杰民

（山東師范大學 人口·資源與環境學院，山東 濟南 250014）

1 引言

經濟開發區是由國家劃定的一塊適當的區域，并對該區域進行必要的基礎設施建設，集中興辦一兩項產業，同時給予相應的扶植和優惠待遇，使該區域的經濟得以迅速發展。開發區一般具有工業集群、資源利用程度高、污染物排放種類多等特點。土壤環境質量的優劣將成為開發區持續發展的限制因子之一。因此，本文以濟南市經濟開發區為例，通過實地調查、采樣，監測分析，數據處理，對開發區的土壤重金屬環境質量狀況進行了評價，為開發區的長遠健康發展提供理論依據。

2 研究區概況

濟南經濟開發區成立于1999年6月，它是在泉城濟南“東園西區，兩翼展開”城市發展戰略實施的背景下由濟南市政府報經省政府批準成立的以機械電子、通用設備為主要產業的開發區。開發區規劃控制面積為30km2，位于濟南市區西南部，是濟南省級經濟開發區之一。其地理坐標為：東經116°44′10″～116°49′47″，北緯36°33′18″～36°37′21″。開發區北靠省會濟南，南連長清老城區，220國道從區內穿過，南部靠近長清大道，向東與濟菏高速公路、京福高速公路、104國道等區域性公路相連。開發區北端為濟南國際集裝箱分流中心，距濟南國際機場35km，距濟南鐵路西貨站和新客站分別為10km、12km，至青島港僅4h車程，交通十分便利。

3 材料與方法

3.1 樣點的布設

根據開發區敏感點的概況共設置4個采樣點［1］，4個采樣點分別為1號點橋子李東面農田、2號點冷莊南面農田、3號點名莊南面農田、4號點張家橋南面農田。采樣點具體位置（小方塊所在位置）見圖1。在每一采樣點中選取0～20cm表層土樣1kg，經過室內風干、碾碎、過篩，最后制成供分析樣品［2］。

圖1 土壤取樣點分布

3.2 分析方法

土壤樣品制成后，就要對土壤樣品中的8種重金屬鉻、砷、銅、汞、鉛、鎘、鋅、鎳的含量進行測定。檢測和分析方法按照《土壤環境檢測技術規范》（HJ／T166－2004）以及《土壤環境質量標準》（GB15618－1995）有關規定執行。

3.3 土壤環境質量評價方法

采用單項污染指數和綜合污染指數法對土壤重金屬污染進行評價

單項污染指數計算公式［3］為：

式中：Pi為土壤中污染物i的環境質量指數；Ci為污染物的實測值（mg／kg）；Si為污染物的評價標準值（mg／kg）。

土壤單項污染指數污染程度判斷標準為：P≤1，表示土壤未受污染；1＜P≤2，表示輕度污染；2＜P≤3，表示中度污染；P＞3，表示重度污染。因此P值越大，污染程度越重。

綜合污染指數法計算公式［4］為：

式中：P綜合為監測點j的土壤質量綜合指數；P2jmax為監測點j中所有污染物單項污染指數中的最大值的平方；P2jave為監測點j中所有污染物的單項污染指數的平均值的平方。

表1 國家土壤環境質量標準 mg／kg

表2 土壤污染分級標準

4 結果與討論

4.1 土壤重金屬含量

按照土壤重金屬元素分析方法測得采樣點的土壤8種重金屬含量數據統計結果見表3。

表3 濟南經濟開發區土壤重金屬監測數據統計 mg／kg

4.2 土壤環境質量評價

濟南經濟開發區土壤環境監測項目中對土壤環境質量有重要意義的是重金屬元素。標準選用中華人民共和國土壤環境質量標準（GB15618－1995）中的二級標準.根據濟南經濟開發區土壤類型和性質，按照國家規定的土壤應用功能和保護目標，濟南經濟開發區內的土壤質量屬于國家Ⅱ類質量，執行國家土壤標準分級中pH值＞7.5的二級標準。二級標準主要適用于一般農田蔬菜地、茶園、果園、牧場等土壤，土壤質量基本上對植物和環境不造成危害和污染。將采樣點的土壤重金屬含量數據分別按照單因子指數模型和內梅羅綜合指數模型進行計算，得出開發區土壤各樣點的單因子污染指數和內梅羅污染指數結果見表4。

表4 土壤污染指數

將表4中的結果分別與單因子評價的二級質量標準（表1）和綜合評價分級標準（表2）進行比較，可以看出32個單因子污染指數全部小于1，內梅羅指數全都小于0.7，屬于清潔（安全）級，說明濟南市開發區土壤環境質量良好。

開發區土壤未受到重金屬的污染，土壤環境質量保持良好。但是將土壤監測結果與濟南重金屬土壤元素背景值［5］比較（表5）可以看出：監測平均值全部高于土壤元素背景值，而且鋅、鉛、鎘、鎳4種金屬的監測值都大于背景值的1.75倍，尤其是鉛的含量接近于土壤背景值的2倍。銅和鉻的含量也明顯高出背景值，汞和砷的監測值和背景值接近。通過比較結果說明重金屬在土壤中有一定量的積累，但還未達到評級標準。

表5 比較結果mg／kg

5 對策與建議

為進一步減少開發區企業生產過程中對區域土壤環境的影響，本文提出以下幾點建議，以達到預防和保護開發區土壤的目的，實現開發區經濟與環境的協調可持續發展。

5.1 健全園區環境管理制度

開發區應專門針對使用危險化學品的行業及產生危險廢物的行業制定詳細的環境管理制度，加強對其污染防治工作的指導和監督，保證設施正常運轉，強化風險防范意識，如遇環保設施出現異常，企業應立即停產檢修。

5.2 加強宣傳

開發區各級部門在加大對土壤污染監督和管理力度的同時，應加強宣傳工作，提高開發區內人員對土壤的保護意識，預防土壤的污染。

5.3 定期進行環境監測

開發區應在濟南環保局的協助下定期對存在環境風險的企業及周邊環境敏感區域中的大氣、土壤進行特征污染物的監測，掌握區域污染變化趨勢。

5.4 加強企業周圍的綠化，合理配置指示性植物

在開發區綠化過程中，應多選擇可以對特征污染物具有指示性的植物，例如大葉黃楊、刺槐等物種，在對開發區進行綠化的同時，也可起到生物監測作用［6］。

［1］蘇年華，張金彪，王 玉.福建省土壤重金屬污染及其評價［J］.福建農業大學學報，1994（4）：434～439.

［2］李 玲.蕪湖經濟技術開發區土壤環境的質量研究［J］.安徽師范大學學報，2000（3）：280～282.

［3］郭海全，楊志宏，李宏亮，等.河北平原表層土壤重金屬環境質量及污染評價［J］.中國地質，2011（1）：218～225.

［4］李 玲，馮新偉，路 婕，等.基于不同標準的鄭州市農產品產地土壤環境質量評價［J］.農業工程學報，2008（8）：89～94.

［5］蕭月芳，宋承鑒，黃化成，等.山東省棕壤區農業土壤、主要糧食作物中重金屬元素背景值的研究［J］.山東農業科學，1992（5）：10～13.

［6］劉玉榮，黨 志，尚愛安.污染土壤中重金屬生物有效性的植物指示法研究［J］.環境污染與防治，2003（4）：215～217.