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奉化地区农用地土壤中重金属含量分析及评价

2022-05-20刘超林

广州化工 2022年8期
关键词:用地重金属污染物

林 源,陈 鲁,刘超林,夏 赟,柯 颖

(浙江信捷检测技术有限公司,浙江 宁波 315207)

奉化区地处长三角中心地带,是华东地区的重要工业区域和对外贸易口岸,也是宁波市经济中心之一。由于人类生存受环境影响越来越多,故人类对环境质量愈加重视,土壤以及地下水的环境污染状况越发受人们关注。在日常生产生活中,人们所产生的固废等污染物均会导致土壤重金属积累,严重情况下会导致土壤重金属污染,由此影响农作物生长以及人体健康。为了解奉化地区土壤重金属含量的变化及污染状态,随机抽取若干地块进行相关调查研究。本文通过对该地区不同地块中的6种重金属元素含量进行分析评价,已期对奉化地区土壤重金属污染状况提供一定的依据与参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

随机选取奉化地区(锦屏街道、岳林街道、江口街道等)6个地块,根据前期资料收集及现场勘察了解这6块地块历史上均为农用地,依据最新的规划文件,地块后续的用途将变更为居住用地、公共管理与公共服务用地、公园绿地等。采用GB 36600[1]用地土壤筛选值对土壤污染指标进行评估。

点位布设:依据地块面积布设采样点位,依据《土壤环境调查评估技术指南》,初步调查阶段,土壤采样点位数见表1。严格遵循简单随机抽样的方法进行,以保证样本的代表性。

表1 土壤采样点位数一览表

样品采集:土壤采样方法依据HJ/T 166[2]。采用GP 7822DT型钻机直接贯入双套管法采样,以自走式钻机采取各层未受扰动土壤样品。对采样点进行GPS精确定位后,使用专业进口钻机进行取样,钻孔孔径为2.2 英寸,钻探深度按采样方案进行,须穿过填土层见原状土后进行取样。调查地块均为农用地,场地内土壤特征相近、土地使用功能相同,布点方法均采用系统随机布点法。每个地块采集若干份土壤样品,共采集样品176份。

检测指标:考虑到农用地长期的农业种植活动,农业种植过程中所使用的农业与化肥可能会对土壤环境造成污染。奉化区农用地的关注污染物主要为农药六六六、滴滴涕。结合GB 36600,确定土壤和地下水检测指标为该国标中表1列出的 45项必测项目、pH值、农药六六六、滴滴涕。

GB 36600-2018表1列出的45项主要为:7项重金属和无机物指标(砷、铅、镍、镉、铜、汞、六价铬)、27项VOCS类指标、11项SVOCS类指标。

1.2 方 法

1.2.1 检测方法

表2 检测方法一览表

为确保采集、运输、贮存过程中样品质量,依据技术规定要求,在采样过程中,采集不低于10%的平行样。在平行样检测结果合格情况下,同步检测的质控样测定值应在合格区间内。选取(中国物探所,编号GBW07403a以及GBW07408a)作为质控样。

1.2.2 评价方法

采用土壤单项污染指数法和综合指数法进行生态风险评价。

对于单项污染指数法,污染指数计算公式如下:

Ii=Ci/Si

式中:Ii表示为i污染物的污染指数;Ci表示为i污染物在土壤的实测浓度,mg/kg(mg/L);Si表示为i污染物的土壤环境质量标准限值。

单项污染指数分级如表3所示。

表3 单项污染指数分级表

因单项污染指数只能反映土壤中单个重金属元素的污染程度,而综合污染指数法包含单因子污染指数平均值和最高值,相对而言,更能突出污染较重的重金属污染物[7],污染指数计算公式如下:

式中:PN表示为综合污染指数;Pave表示为6种重金属污染物中单项污染指数平均值;Pimax表示为6种重金属污染物中单项污染指数最大值。

综合污染指数评价分级为5级,土壤综合污染指数分级见表4。

表4 综合污染指数分级表

2 结 果

2.1 土壤重金属含量分析

对奉化地区176个土壤样品进行检测分析,检测数据经过计算统计,统计结果见表5。176个土壤样品重金属(Cu、Ni、Pb、Cd、Hg、As)的平均值均未超过GB 36600第一类用地筛选值。土壤样品重金属(Cu、Ni、Pb、Cd、Hg)检测结果均未超过该限值,土壤样品重金属As个别样品检测结果超过限值,但未超过第二类用地筛选值。重金属As超第一类用地筛选值的土壤样品数量为1个,该样品所在地块规划为商业服务业设施用地,按照第二类用地标准进行评价,故土壤样品符合GB 36600规定的第二类用地相关要求。

表5 土壤重金属检测结果汇总表

2.2 单项污染指数评价

根据单项污染指数计算公式,对检测数据进行汇总计算,得到6种重金属单项污染指数的范围和均值。

表6 重金属单项污染指数统计一览表

6种重金属的Pi平均值均<1,其中Cu、Ni、Pb、Cd、Hg的Pi值没有>1的情况,为无污染状态;有1个监测点的As元素位于1≤Pi<2,表明该监测点土壤受到As元素的轻度污染。

2.3 综合污染指数评价

根据综合污染指数计算公式,对检测数据进行汇总计算,得到6中重金属的综合污染指数数值,具体见表7。

表7 6种重金属综合污染指数统计一览表

Cu、Ni、Pb、Cd、Hg的PN值均≤0.7,均位于安全等级;As的PN值为0.8117,0.7

3 结 论

选取的奉化地区6块地块土壤中Cu、Ni、Pb、Cd、Hg、As 6种重金属元素,平均值均低于GB 36600第一类用地土壤筛选值,部分监测点位的砷元素含量超过该限值,超标土壤样品数量为1个,但符合GB 36600第二类用地土壤筛选值。

单项污染指数评价结果显示Cu、Ni、Pb、Cd、Hg元素评价结果为无污染等级,As元素评价结果为轻度污染等级;污染指数评价结果显示Cu、Ni、Pb、Cd、Hg元素评价结果为安全等级,As元素评价结果为污染警戒。2种评价方式评价结果一致。

整体来看,目前奉化地区农用地土壤清洁程度较高,个别监测区域地块存在砷污染警戒的现象。虽然奉化地区农用地土壤As未超过GB 36600第一类用地土壤筛选值,但还是会出现不同程度的砷累积现象。造成奉化个别监测点位As轻微超第一类用地土壤筛选值的主要原因是砷与其化合物会被运用在农药、除草剂、杀虫剂中,历史上农业种植活动恰好使用了含砷农药,故个别监测点位砷会超第一类用地筛选值。

建议业主单位及相关部门在地块后续开发利用中需做好监管工作,严禁外来污染物的倾倒、堆放等现象,同时应对工业“三废”的排放予以重视,加强自身管理。

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