平顶山市土壤重点监管单位重金属污染评价

杨旺鑫，刘运涛

（1.河南省平顶山市生态环境局，河南 平顶山 467000；2.河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院，河南 郑州 450000）

由于农药、化肥的滥用，涉重工业企业生产经营等，我国土壤重金属污染形势十分严峻。土壤重金属污染源可以分为工业污染源、农业污染源和城市生活污染源三大类，其中工业污染源是指工业企业生产活动中产生的三废直接或间接排放到土壤环境中造成的污染[1]。随着工业的发展，某些企业由于管理制度不完善，环保设施不够先进等原因，致使越来越多的重金属污染物进入土壤中[2-4]。土壤中的重金属很难分解，并且能够通过直接接触、呼吸等直接方式或食物摄取等间接方式与进入体内，土壤重金属污染不仅直接影响着耕地和农产品的安全，而且还威胁着居住环境安全，对人类健康造成危害[5]。当前，对土壤重金属污染的研究多关注在农业土壤，往往忽视城市工业用地重金属污染[6-7]。关于城市工业用地土壤重金属污染的研究，我国研究起步晚，且系统深入的比较少[8]。相关研究表明，在中国南方城市化水平较高的地区，工业区范围内的土壤中存在不同程度的重金属含量超标问题，因此对城市工业用地土壤重金属污染程度与范围的判定日显重要。

目前土壤重金属数据主要来源于野外采样，在研究区空间布局明确的情况下，通常采用随机布点、网格布点等布点方案进行室外采样。为查明平顶山市土壤重点监管单位土壤重金属污染现状，加强全市土壤重点监管单位工业用地重金属污染管理，河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院2021年通过野外土壤采样、重金属含量检测、数据分析等工作，对照生态环境部颁发的《土壤质量 建设用地土壤污染风险管控标准》，对平顶山市土壤重点监管单位重金属污染风险进行评价，为平顶山市生态环境局科学管理土壤重点监管单位提供合理建议[9]。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

平顶山市位于河南省中南部，地处伏牛山脉与黄淮平原的过渡地带，北纬 33°08′～ 34°20′，东经 112°14′～113°45′，现辖2市4县4区，总面积约 7 884 km2。全境东西长150 km，南北宽140 km。区内除缺失下元古界、古生界奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系下统及中生界侏罗系、白垩系外，其余地层均有出露或揭露，岩体类型主要为碎屑岩类、碳酸盐岩类、变质岩类，土体类型主要有粉质黏土、粉土及胀缩土。全市总体地势西高东低，西南部和南部有丘陵，低山丘陵前缘为山前坡洪积、冲洪积倾斜平原，南部、西南部和东南部为宽广平坦的冲积平原，地貌类型主要有流水地貌和人工地貌两大类型流水地貌，有低山、丘陵、山前坡洪积平原、冲洪积平原、冲积平原和沼泽堆积平原。地处北亚热带与暖温带的过渡地带，气候具有明显的过渡特征，季风性气候特征明显，四季分明，年平均降水量 801 mm，降水主要集中在6～9月份，年平均总日照时数为1 868～2 378小时，年平均气温14.5～15.2 ℃。区内河流属淮河流域沙颍河水系，水系发达，河网密布，主要河流有沙河、汝河、湛河、澧河、灰河、滚河等河流，渠系主要有南水北调中线工程平顶山段干渠，大型水库主要有昭平台水库、白龟山水库、孤石滩水库、石漫滩水库、燕山水库。沙河发源于鲁山县尧山东麓，自西向东流经市区北部，河源南、西、北三面为山地环抱，是河南省的暴雨中心之一，雨量充沛，河网发达，流经鲁山县的上、中、下三汤后注入昭平台水库，而后经鲁山县城南，孙街后汇入白龟山水库，又流经平顶山市郊的梁李、叶县的汝坟店在襄城县与北汝河相汇，经漯河市后在周口市与颍河相汇流，沙河建有昭平台、白龟山两座大型水库，有效控制河川径流。区内自然资源丰富，已探明各类矿藏57种，其中原煤储量100亿吨，是中南地区最大的煤田。钠盐储量3 300亿吨，是中国岩盐之都。铁矿石储量10亿吨，是全国十大优质铁矿之一。区内铁路、公路纵横闪错，京广铁路从矿区东部通过，焦枝铁路横贯南北，漯宝铁路由东向西穿过，拥有能源、化工、装备制造、冶金建材、轻工食品等支柱产业，正在培育壮大新能源、新医药、现代金融、全域旅游、现代物流、生态循环农业等产业，着力建设国际新材料产业基地，被确定为第一批国家农业可持续发展试验示范区和国家农业绿色发展试点先行区，是全省唯一。

1.2 样品采集

安排人员乘坐1 辆专用取样车（配备500升冷藏柜），另配备专用铁铲、铁锹、木（竹）铲、卷尺、GPS定位仪及1公斤聚乙烯自封袋（盛重金属样品），在平顶山市40个土壤重点监管单位（表1）场区围墙外侧100米以内，按东、西、南、北四个方位分别采集地下20厘米土壤1组，共采集土样160组，每个样分别采集800克，装入自封袋内，赶出多余空气，封紧，依照企业编号和采样点方位对采集的土样进行编码（1号—160号），贴好编码标签。本取样点结束，分别放入冷藏柜内，当天晚上送回实验室。样品送达实验室后，按要求闪接、登记、编号，暂放入小于 4 ℃的冷藏柜保存待制备检测。

表1 平顶山市土壤重点监管单位

1.3 土壤样品处理与检测

将冷藏柜内的土样送至河南省地质工程勘察院实验室，检测汞含量的土样，新鲜样使用玻璃研钵迅速捣碎，过 0.25（60目）筛，取 100 g放入 250 mL棕色带密封垫的螺口玻璃瓶内，拧紧，贴好标签，放入冷藏柜内；检测铅、砷、铜、镍含量的土样，放在105～110 ℃的烘箱内烘干，烘干后使用玛瑙球磨机粉碎，全部过0.15（100目）筛，取100 g放入牛皮样袋内，贴好编码标签放入冷藏柜内。检测人员按照《建设用地土壤污染风险管控和修复监测技术导则》中土壤重金属检测国家标准对土样中铜、铅、砷、汞、镍5种重金属元素的含量进行测定，其中铜和镍采用火焰原子吸收分光光度法，铅采用石墨炉原子吸收分光光度法，砷和汞采用原子荧光法。土样在碎样、溶样、纯化、浓缩、干燥、测试等阶段，严防闪叉污染，每批次测试样均带空白、质控样、双份样进行监管，保证测试结果准确可靠。

1.4 重金属污染评价方法

对检测出的5种重金属含量进行统计分析，依据《土壤质量建设用地土壤污染风险管控标准》判断是否超过工业用地土壤污染风险筛选值和管制值：工业用地土壤重金属含量低于风险筛选值的，不存在重金属污染风险；高于风险筛选值的，可能存在重金属污染风险，后续应开展详细调查以判断是否确实存在污染风险；等于或低于风险管控值的，应开展风险评估，确定风险水平；高于风险管控值的，应采取风险管控或修复。

1.5 数据分析

本实验数据使用统计软件SPASS18.0进行平均值、标准差、最小值、最大值的计算。

2 土壤重金属含量统计分析

在160个土样中，铜全部样品均检出，检出最小值3.47 mg/kg，最大值为52.99 mg/kg，检出平均值18.33 mg/kg，平均值远小于风险筛选值（18 000 mg/kg），显示平顶山市重点监管单位土壤铜污染风险较小；铅全部样品均检出，检出最小值6.63 mg/kg，检出平均值99.57 mg/kg，平均值远小风险筛选值（800 mg/kg），显示平顶山市重点监管单位土壤铅污染整体风险较小；砷全部样品均检出，检出最小值2.36 mg/kg、最大值为45.4 mg/kg，检出平均值8.82 mg/kg，平均值远小于风险筛选值（60 mg/kg），显示平顶山市重点监管单位土壤砷污染整体风险较小；汞全部样品均检出，检出最小值0.008 mg/kg，最大值为28.79 mg/kg，检出平均值0.43 mg/kg，平均值远小于风险筛选值（38 mg/kg），显示平顶山市重点监管单位土壤汞污染风险较小；镍全部样品均检出，检出最小值10.68 mg/kg，最大值85.34 mg/kg，检出平均值27.57 mg/kg，平均值远小于风险筛选值（900 mg/kg），显示平顶山市重点监管单位土壤镍污染风险较小（见表2）。

表2 土壤重金属含量统计分析

3 结论

（1）依据《土壤质量 建设用地土壤污染风险管控标准》，平顶山市土壤重点监管单位周边土壤5种重金属含量平均值均低于土壤污染风险筛选值，说明土壤重点监管单位重金属污染风险整体较小。

（2）铅本次检出最大值为2 048 mg/kg，位于平顶山神马帘子布发展有限公司北侧，检测值超过了工业用地风险筛选值，该点位可能存在铅污染情况，后续应对该点位进行土壤污染详细调查；砷检出最大值为45.40 mg/kg，位于汝州天瑞煤焦化有限公司南侧，检出值均大于工业用地风险筛选值的50%，该点位砷污染应引起警惕；汞检出最大值为28.79 mg/kg，位于河南省煜晟镍业有限责任公司北侧，接近工业用地风险筛选值，该点位应汞污染应引起重视。这三个场地以后从工业用地向商业用地、居住和公共用地转变前，应积极开展土壤重金属污染详查，保障人居安全。

（3）平顶山市土壤重点监管单位周边土壤铜、铅、砷、汞、镍含量最大值均远低于工业用地风险管制值，无需开展土壤污染风险评估、风险管控或修复。