天津市某廠區土壤環境質量評價

李 碩 程緒江 盛恭勇

（1天津市地質調查研究院 天津 300191 2河南省地質礦產勘查開發局第三地質勘查院 河南洛陽 471023）

引言

重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，可是在人類活動，工業開發，廢水排放，汽車尾氣的影響下，部分重金屬往往發生聚集，通過各種途徑如生物鏈，地下水，大氣等途徑對人類造成重大的威脅。本文以天津市某廠區為例，分析了Cu、Pb、Zn、Cd、Mn等幾種重金屬含量空間分布特征，同時以單因子分析評價了本廠區土壤污染狀況，并對土壤中潛在生態危險做出評估，旨在了解本廠區土地污染情況，為土地規劃部門，環保部門提供有力支撐。

1 廠區主要概況

廠區氣候屬暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候，光照充足，季風顯著，四季分明，雨熱同期。調查區屬海積沖積低平原，由近代海侵層和河流沖積形成，從上游帶來的大量的泥沙在本區長時間的沉積，形成巨厚的新生代松散沉積物覆蓋層。

2 樣品采集與測試

土壤無機組分樣品采樣位置見圖1，采樣孔為B、C、E、G共4孔，每孔分別于0.25m、1m、3m和5m深度處各取一件土壤樣品，共16件。土壤樣品由現場采集并在確定的深度處稱取350g裝入棕色廣口瓶中并及時封好。

土壤樣品在實驗室內自然風干，磨碎，過200目尼龍篩后密封、干燥保存。分析的重金屬包括 Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni等8種。土壤分析測試單位為天津市地質礦產測試中心。

圖1 采樣點位分布圖

3 討論

3.1 重金屬元素含量特征統計分析

廠區土壤重金屬元素含量統計表見表1，其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg 等 8 種 重 金 屬 的 平 均 值 是 ：84.67、34.26、32.21、83.36、0.44、25.27、13.12、0.09mg/kg。除測試數據外，還系統收集廠區周邊重金屬背景值數據，數據來源為天津市1:25萬水土環境調查評價項目。測試結果顯示：除Cd、As平均值高于區域土壤背景值外，其余六種元素均值低于背景值。變異系數可以評價數據離散程度的大小，其計算公式為變異系數（Cv）=標準偏差/平均值，根據Wilding對變異程度的分類，Cv＜0.15的為小變異，0.16＜Cv＜0.35的為中等變異，Cv＞0.36為高度變異。由表 1可以看出，廠區土壤中 Cd、Cu、Hg 為高度變異，Cr、Zn、Pb、As為中等變異，Ni為小變異。從偏度角度來說，廠區8種重金屬依次為：Cd＞Cu＞Hg＞Zn＞Pb＞Cr＞As＞Ni。Cd 同樣最為突出，主要原因是受人類影響其含量變化較大。

表1 土壤重金屬統計特征值

3.2 重金屬元素污染評價

針對廠區不同位置與不同深度的土壤樣品進行調查，本文采用單因子指數法法對土壤中 Cr、Hg、As、Pb、Cd、Zn、Ni、Cu 等 8項重金屬進行評價。本次評價主要是了解場地土壤重金屬含量是否會對人體健康造成損害，因此選擇土壤環境質量標準（GB 15618－1995）中的2級標準，作為工作區土壤環境評價標準，其計算方法如下：

式中，Pi為土壤中污染物i的單項污染指數；ci為土壤中i指標的實測濃度；si為污染物i在GB15618－1995中給出的2級標準值。根據Pi大小，可將土壤環境質量劃分為5個級別。其中，Pi≤0.7 為清潔；當 Pi在 0.7～1 之間時，為尚清潔；Pi在 1～2 之間時，為輕度污染；當Pi在2～4之間時，為中度污染；當Pi＞4時，為重度污染。

評價結果表明，廠區中Cd的污染較重，在G2、E2、C1樣品分別達到尚清潔、重度污染、輕度污染水平；其余元素土壤環境均為一級，為清潔水平。污染較重的原因可能與堆放的化工原料泄漏有關。對該廠區土壤影響較大的重金屬主要是Cd。

3.3 潛在生態風險評價

本文采用的是潛在生態危險指數法進行評價，目前廣泛應用于土壤潛在生態風險評價，具體算法如圖所示：

評價結果顯示，單個重金屬潛在危險系數中，Cd為中等生態危害，Cr、Hg、As、Pb、Zn、Ni、Cu 等 7 項重金屬為輕微生態危害，綜合多金屬潛在生態危險系數顯示，RI＜150為輕微生態危害。

結語

環境保護無小事，在日常生產過程中，應嚴格管理，防止污染物泄露現象發生；加大環境保護的宣傳力度，認識污染根源和危害；加強生態文明建設，促進人與自然環境的和諧發展。