為了解工業園區土壤重金屬的利用历史量攀例汙染程度,采集測定了11家企業周邊表層土壤Hg、监测境质As、资料重金枝花Pb、分析Cd、土壤钛产Cr、属环市钒V、业园Zn、利用历史量攀例Ni、监测境质Cu,资料重金枝花利用單因子指數、分析內梅羅綜合指數、土壤钛产背景值及標準偏差評價及金屬累積性評價對研究區域土壤重金屬汙染程度進行了分析。属环市钒結果表明:園區表層土壤重金屬汙染整體清潔,业园區域土壤中Zn本底較高,利用历史量攀例Cd、Pb、Cr、V在不同區域中出現汙染現象,Pb、V在不同區域中有明顯的累積,黃磷化工行業、鎳鐵合金冶煉行業及渣場對土壤重金屬汙染影響較大。
前言
土壤作為陸生生態係統的重要組成部分,是人類和動物居住環境不可替代的環境因子,也是食物安全與人體健康的基本保障。2006~2012年四川省開展了首次全省土壤汙染狀況調查,調查指出攀西地區部分區域土壤汙染問題較為突出,而高土壤環境背景值、工礦業和農業等人為活動是造成土壤汙染或超標的主要原因,這也使得攀西地區土壤汙染問題備受關注。
攀枝花———攀西地區主要的工業城市之一,是長江上遊金沙江上第一個大型工礦業城市,產有著名的超大型釩鈦磁鐵礦,是一個典型的礦冶城市[2]。全市工業種類有采礦、選礦、冶金、鍛造加工等,其中釩鈦磁鐵礦采礦、選礦及加工行業是攀枝花市重要支柱產業之一,其生產工藝及產業涉及多種危險化學品,由此產生的環境問題也日益突出。本文以四川攀枝花釩鈦產業園區(以下簡稱“園區”)相關企業周邊土壤為研究對象,按現行土壤新標準體係為評價標準,應用單項指數法、內梅羅綜合指數法、背景值及標準偏差評價法及金屬累積性評價法,解析園區土壤重金屬汙染現狀,為科學調整攀枝花區域產業結構和開展汙染地塊土壤修複提供科學基礎。
1 區域概況與方法
1.1 區域概況
四川攀枝花釩鈦產業園區位於攀枝花市仁和區金江鎮團山—馬店河地區,處於市區東南24km的金沙江攀枝花段金江鎮下遊的右岸,海拔1 000~1 500m,主園區三麵環山,屬中山地貌,東側為金沙江,地勢由北向南呈階梯降低,高差較大,西高東低。屬季風高原型亞熱帶氣候,具有氣溫年較差小,日較差大(年平均值達14℃左右)、幹雨季分明、四季不明顯等特點。
四川攀枝花釩鈦產業園區是目前國內唯一以釩鈦金屬材料產業為依托的國家高新區。具備國內產業鏈最完整的全流程釩鈦資源綜合開發體係,形成了全流程釩鈦及新材料、含釩鈦機械製造兩大主導產業,是國內規模最大的鈦原料供應基地、鈦白粉生產基地、鈦金屬生產基地,也是國內發展潛力最大的釩鈦低(微)合金鋼機械深加工產業基地。園區內企業類型主要有硫酸法鈦白粉、黃磷、礦石洗選、冶煉以及鍛造加工等。
1.2 樣品采集、製備和分析
結合園區內企業分布情況和大氣汙染物氣團擴散情況,選取鈦白粉、鈦冶煉、磷化工、硫酸化工、釩製品、渣場等園區具有代表性的11家企業周邊設置土壤采樣點位51個,采集土壤表層0~20cm樣本255個,並根據當地曆史資料及氣團分布情況,在園區主導風向上風向布設背景點,采集土壤表層樣本14個,企業位置及背景點位置如下圖分布。
在確定采集區域後,按《土壤監測技術規範》(HJ/T166-2004)規定,根據地形設置采樣點,每個采樣點采用多點混合法在采樣區域采用2m×2m格網各取4個頂點和中心處樣品1kg,按四分法混合均勻後取1 kg土壤代表該樣點區域土樣,並同步記錄樣點區域中心點坐標及周邊環境狀況。
土壤重金屬樣品製備按照《土壤監測技術規範》(HJ/T166-2004)和《場地環境監測技術導則》(HJ 25.2-2014)方法執行。As、Hg經微波消解後采用原子熒光儀法測定,Cr、Cu、Pb、Cd、V、Zn、Ni經硫酸硝酸消解後采用電感耦合等離子體質譜儀法測定。As、Hg、Cr、Cu、Pb、Cd、V、Zn、Ni的檢出限分別為0.01、0.002、0.4、0.000 25、0.3、0.2、1.0、0.7、0.000 25mg/kg,質控樣采用GBW07428和GBW07453,進行質量控製。為確保測定結果的準確性並提高測定結果精度,每個樣本重複測試兩次。
1.2 評價依據與評價方法
1.2.1 單項汙染指數
單項汙染指數公式見式(1):
式中:Pi為單項因子指數;Ci為重金屬含量的實測值,mg/kg;Si為《土壤環境質量建設用地土壤汙染風險管控標準》(GB36600-2018)中第二類用地篩選值,mg/kg。
根據Pi的大小,將土壤汙染程度劃分為五級(詳見表1)。
1.2.2 內梅羅汙染指數
內梅羅綜合汙染指數以單因子指數基礎上兼顧變量最大值和平均值的多因子環境質量評價方法,它不僅可以指出汙染貢獻突出的元素,也能總體評價不同元素對土壤環境造成的汙染水平。梅羅綜合汙染指數的計算公式見式(2)。
式中:PN為內梅羅綜合汙染指數;Pimax為土壤汙染物中最大的單項汙染,Piave土壤所有單項汙染物的平均值。
根據PN的大小,將土壤汙染程度劃分為五級(詳見表2)。
1.2.3 背景值及標準偏差評價
背景值及標準偏差評價是用區域土壤環境背景值(x) 95%置信度的範圍(x±2s)來評價土壤質量,其評價方法如下:
若土壤某元素監測值xi 若土壤某元素監測值xi在x±2s,則該元素含量正常; 若土壤某元素監測值xi>x+2s,則土壤已受該元素汙染,或屬於高背景土壤。 1.2.4 累積性評價 參考《土壤環境質量評價技術規範》中單項汙染物的累積性的判斷公式,單因子累積性判斷公式: 根據Ai值,將土壤點位單項汙染物累積程度分為無明顯累積和有明顯累積。評價方法及結果如表3所示。 聲明:本文所用圖片、文字來源《四川環境》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係 相關鏈接:指數,環境,土壤
式中:Ai為土壤中汙染物i的單因子累積指數;Ci為土壤中汙染物i的含量,單位與Bi保持一致;Bi為土壤汙染物i的地區本底值/篩選值。