上海青浦工業園區土壤重金屬含量調查與評估

諸 毅

（1.上海環境衛生工程設計院有限公司，上海 200232；2.上海污染場地修復工程技術研究中心，上海 200232）

上海青浦工業園區土壤重金屬含量調查與評估

諸 毅1，2

（1.上海環境衛生工程設計院有限公司，上海 200232；2.上海污染場地修復工程技術研究中心，上海 200232）

對上海市青浦工業園區土壤中的7種重金屬含量進行了調查，并依據HJ/T 350—2007展覽會用地土壤環境質量評價標準（暫行）對調查結果進行了評估。結果顯示：砷、銅、鋅、鎳中有部分樣品超過A級標準，表明這些重金屬的濃度受到了場地人為活動的影響。重金屬含量垂直分布的結果顯示，調查區內重金屬的垂直分布分為3個類型：汞、鋅、銅在表層土壤中濃度較高，表明這3種重金屬的主要來源為大氣沉降，且其遷移能力較弱；砷、鉻、鎳在深層土壤中濃度較高，其中砷和鎳受到人類活動影響，且其遷移能力較強，而鉻的分布符合自然規律；鉛濃度未受到周邊場地活動的影響。

土壤；重金屬；工業園；環境調查

早在20世紀80年代，美國、日本等國家就紛紛開展了全國土壤元素背景值調查，同時，美國大部分州設置了土壤檢測采樣點，監控受污染較嚴重的區域［1］。2005年4月至2013年12月，我國開展了首次全國土壤污染狀況調查，調查點位覆蓋全部耕地，部分林地、草地、未利用地和建設用地，實際調查面積約6.3×106km2。調查采用統一的方法、標準，基本掌握了全國土壤環境質量的總體狀況。2016年7月，上海市環保局和上海市規劃和國土資源管理局聯合印發了《上海市經營性用地和工業用地全生命周期管理土壤環境保護管理辦法》，要求按照土地儲備、出讓、收回、續期前，土地使用權人應組織完成土壤環境調查，經認定存在污染并且需要治理修復的，應治理修復達到環保要求。通過對場地進行現場勘察、采樣、檢測，并評估土壤環境質量，可以了解掌握場地內土壤環境質量基本情況，識別場地是否受到污染，判斷該場地是否能達到規劃用地功能環境質量要求，為場地規劃、開發利用決策提供科學管理依據。特別是大型工業園區內，大量工業原料及其中間產物會對園區內土壤環境造成污染，對大型工業園區的土壤環境調查，有益于判斷其是否已經受到人類活動的影響，并為今后評價該場地內工業活動對場地環境的影響提供依據，具有十分重要的意義。

1 監測項目與方法

1.1 監測區域概況

上海青浦工業園區成立于1995年11月25日，是市政府重點扶持發展的市級工業開發區，總規劃面積56.2 km2。青浦工業園區位于上海西郊，距市中心人民廣場36 km，地處上海市和江蘇省浙江省交界，是上海通往江蘇、浙江的必由之路。園區由4條公路合圍而成，分別為東面的同三國道，南面的盈港路，西面的青趙公路和北面的北青公路。

經過多年的發展，已經有一批企業在青浦工業園區相繼落戶，主要為電子信息、紡織新材料、生物醫藥和精密制造4大主導產業。目前，青浦工業園區內存在大量待開發場地，這些土地歷史上主要為農田土壤，隨著園區的建設將逐步被開發為工業用地。選取未開發且歷史上用途為農業用地的園區內土地作為研究區域。

1.2 采樣點的布設

由于研究區域土壤性質分布均勻，歷史上以農田為主，根據《上海市場地環境監測技術規范（試行）》及HJ/T 166—2004土壤環境監測技術規范中采樣點布設方法，將場地按65 m×65 m的網格等分，采用系統布點法，每個網格布設1個采樣點。研究區域內共布設49個采樣點，采樣深度包括0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、5 m，共采集樣品162個。

1.3 監測項目及監測方法

土壤采樣測定項目共121項，其中包括pH、重金屬污染物13項、總石油烴2項、揮發性有機污染物（VOCs） 53項、半揮發性有機污染物（SVOCs）44項以及有機氯農藥8項。筆者僅對7項重金屬污染物進行分析，包括汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳。汞和砷采用原子熒光法，銅、鉛、鉻、鋅和鎳使用電感耦合等離子發射光譜法。

1.4 評價標準

采用HJ/T350—2007展覽會用地土壤環境質量評價標準（暫行）作為土壤中重金屬污染物的評價標準。該標準分為A、B2級，A級標準為土壤環境質量干預值，代表了土壤未受污染的環境水平，符合A級標準的土壤可適用于各類土地利用類型。B級標準為土壤修復行動值，當某場地土壤污染物檢測值超過B級標準限值時，該場地必須實施土壤修復工程，使之符合A級標準。評價標準見表1。

表1 展覽會用地土壤環境質量評價標準 mg/kg

2 監測結果與評價

2.1 重金屬含量監測結果

對采集的162個土壤樣品進行分析，得到重金屬污染物的監測結果。結果顯示，7種重金屬在土壤中均有檢出，其濃度均未超過HJ/T350—2007 B級標準，表明調查場地均無需實施土壤修復工程。但部分點位重金屬濃度超過A級標準，重金屬濃度與A級標準的對比如圖1～7所示（圖中水平線表示A級標準值）。

圖1 Hg的監測結果與A級標準的對比

圖2 As的監測結果與A級標準的對比

圖3 Cu的監測結果與A級標準的對比

圖4 Pb的監測結果與A級標準的對比

圖5 Cr的監測結果與A級標準的對比

圖6 Zn的監測結果與A級標準的對比

圖7 Ni的監測結果與A級標準的對比

從圖1～7可以看出，砷、銅、鋅、鎳4種重金屬有部分點位的濃度超過A級標準，表明調查點位受到了周圍工業企業活動的影響。其中銅和鋅的超標點位位于土壤表層，分別為地下0.2～1.0 m和0.2～0.5 m，而砷和鎳的超標點位分別位于地下2.5～3.5 m和1.5～3.5 m。汞盡管未超過A級標準，但土壤表層（0.2～0.5 m）部分樣品的汞含量偏高，表示土壤表層汞含量也受到了周邊企業的影響。

表2為土壤重金屬的評價結果。結果顯示，土壤的pH范圍為7.24～8.61，屬于中性～堿性土壤。用相對標準偏差評價土壤樣品之間重金屬含量的差異大小，從結果可以看出，土壤中鉻含量的差異最小，相對標準偏差為0.152；汞含量的差異最大，相對標準偏差為0.840。這印證了汞雖然未超標，但受到了人為活動的影響，導致其在土壤中的含量波動較大。

表2 土壤重金屬的評價結果

2.2 重金屬含量垂直分布特征

調查區內進行了9個深度的土壤樣品采集，分別為地下0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、5 m。求同一深度下土壤樣品中重金屬含量的平均值作為該深度下土壤重金屬含量的代表值，同一深度下樣品總數小于10個（1.0、2.0、3.0、3.5、5 m）則不參與比較，由此可以得到重金屬含量的垂直分布特征，如表3所示。

表3 不同土壤深度重金屬含量平均值

從表3可以看出，調查區內重金屬的垂直分布可以分為以下幾個類型：

1）表層富集型。汞、鋅、銅3種重金屬屬于這種類型，其在0.2～0.5 m的深度上的含量高于其他深度，且基本上隨著土壤深度的增加，含量逐漸減少。這表明這3種污染物的主要來源為大氣沉降［2］，且其遷移能力較弱，在下降過程中會受到土壤的吸附作用而稀釋，降低了對深層土壤的影響。這一結論與圖1～7的結果相符，其中銅和鋅的超標點位位于土壤表層，汞盡管未超過A級標準，但土壤表層部分樣品的汞含量高于深層土壤。

2） 深層富集型。從表3可以看出，砷、鉻、鎳3種重金屬的濃度在2.5 m的深度上濃度較高，而表層土壤中濃度較低。且從圖1～7可以看出，在2.5和3.5 m的深度上存在砷超標（A級標準）的點位，在1.5、2.5、3.5 m的深度上存在鎳超標（A級標準） 的點位。這表明砷和鎳的遷移能力較強，可以從素填土中遷移至粉質黏土中。鉻沒有超標點位，且從表2可以看出，鉻的相對標準偏差很低，因此認為鉻的分布規律符合土壤中自然的分布規律，并非受到人類活動擾動所致。

3）分布均勻型。鉛在不同深度的土壤中含量平均值變化不大，且沒有明顯的分布規律。且從圖4中可以看出，鉛未超過A級標準，因此認為場地周圍人為活動未對鉛濃度產生影響。

3 結論

1） 上海青浦工業園區內7種重金屬均有檢出，其濃度均未超過HJ/T 350—2007 B級標準，表明調查場地均無需實施土壤修復工程。砷、銅、鋅、鎳4種重金屬有部分點位的濃度超過A級標準，表明調查點位受到了周圍工業企業活動的影響。

2）調查區內7種重金屬的垂直分布可以分為3種類型，汞、鋅、銅屬于表面富集型，污染主要集中在表層土壤中，表明這3種重金屬的主要來源為大氣沉降，且其遷移能力較弱。砷、鉻、鎳屬于深層富集型，其中砷和鎳受到人類活動影響，且其遷移能力較強，可以從素填土中遷移至粉質黏土中；而鉻的分布符合自然規律。鉛屬于分布均勻性，濃度未受到周邊場地活動的影響。

［1］趙麗娟.重慶都市經濟圈土壤八種重金屬元素的背景值特征和分布規律［D］.成都：成都理工大學，2008.

［2］阮心玲，張甘霖，趙玉國，等.基于高密度采樣的土壤重金屬分布特征及遷移速率［J］.環境科學，2006，27（5）：1020-1025.

Investigation and Estimation of Heavy Metal Content in the Soil of Shanghai Qingpu Industrial Park

Zhu Yi1，2
（1.Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai 200232；2.Shanghai Engineering Research Center of Contaminated Sites Remediation，Shanghai 200232）

The concentrationsof seven kindsof heavy metalsin the soil of Shanghai Qingpu industrial park were investigated.The resultswere assessed by the Standard ofSoilQuality Assessment for Exhibition Sites：HJ/T 350—2007.Resultsshowed that the concentrationsof As，Cu，Zn and Ni in some sampleswere exceeded the A-level，indicating that the concentrationsof these heavy metalswere affected by the human activitiesaround the site.The vertical distribution ofheavy metalsin the study area was divided into three types.Hg，Zn and Cu were mainly enriched in the surface soil，indicating that the main source of these heavymetalswasatmospheric deposition and their migration ability wasweak.The concentrationsofAs，Cr and Ni were higher in the deep soil，which meant that Asand Ni were affected by human activities and their migration ability was stronger.However，the distribution ofCr wasin accordance with the law ofnature.The concentration ofPb wasnot affected by the surroundings.

soil；heavy metal；industrial park；environmental investigation

X825

B

1005-8206（2017）01-0039-04

諸毅（1981—），工程師，主要從事污染場地調查和修復工作。

2016-09-23