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第第頁S壓縮機公司周邊土壤污染狀況調研及風險評估摘要伴隨全球化及現代化進程的飛速發(fā)展,全球經濟得到了有效且快速地提升,然而這必定會相繼產生環(huán)境的污染以及嚴重的生態(tài)破壞,土壤重金屬污染就是其中一項重大的環(huán)境風險。常見的重金屬有Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni等,具有較強的生物毒性。壓縮機在工作中會產生廢液的泄露,對周遭環(huán)境和附近居民造成了影響。本研究以嘉興市S壓縮機有限公司作為研究對象,對該場地進行了實地考察,其中布點方法選擇系統(tǒng)隨機法,共設置了10個采樣點位,每個采樣點位根據深度各取3份樣品;采用地積累指數評價法對該區(qū)域土壤進行評價,并通過毒性評估等方面對人體健康進行風險評估。為土壤的污染治理與修復提供相應的科學依據,確保后續(xù)治理的科學性。以下為主要結論:共30份樣品中,鎘和砷的含量大大超過了當地土壤背景值,最大平均超標率分別為97.6%和98.8%,鎘和砷的最大平均超標倍數為41.08和84.68。這些數據表明了嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤是鎘砷混合型污染。(2)此次調研我們選擇了地積累指數評價,通過計算,將幾種重金屬按照污染指數進行了排序:鎘>砷>銅>鋅>鉛>鎳,重金屬元素鉛、銅鋅屬于中度到重度污染,而重金屬元素鉻和鎳屬于輕度到中度污染。這些數據表明,嘉興市S壓縮機有限公司附近的土壤已經受到嚴重污染,其中鎘和砷污染最為嚴重。(3)在該區(qū)域的人體健康評價中,兒童鎘和砷的總重金屬致癌日暴露量都遠遠超過了成人的總重金屬致癌日暴露量,說明兒童受到的危害更大。其中食物攝入的數值遠大于呼吸途徑和皮膚接觸途徑,鎘的傷害小于砷的傷害。我們應當更加注重嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤的狀況,在注重周邊居民健康的同時,要更注意兒童的健康問題。關鍵詞:土壤重金屬污染風險評估科學調研目錄TOC\o"1-3"\h\u3582第1章引言 578271.1我國土壤重金屬污染現狀及污染危害 524591.2浙江省土壤重金屬污染現狀及污染危害 573251.3嘉興市針對土壤污染防治工作,管理法規(guī)政策等 6102371.3.1污染防治工作(嘉興市清潔土壤行動) 6139751.3.2管理法規(guī)政策 816069第2章嘉興市重點區(qū)域土壤污染采樣方案 10306462.1主要法規(guī)政策 10205182.2采樣、布點原則 1056342.2.1調查目的 1130992.2.2點位布設 11294942.3采樣區(qū)位圖 12164772.4嘉興市土壤重金屬污染采樣設計方案 15300662.5土壤樣品金屬含量測定 16217083.3嘉興市重點區(qū)域土壤重金屬污染狀況調查研究結果 2032351第4章嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤重金屬風險評估報告 2183054.1壓縮機行業(yè)發(fā)展對土壤環(huán)境的影響 21155614.1.1壓縮機行業(yè)簡介 218364.1.2已有文獻中壓縮機對土壤環(huán)境的影響 22213304.2嘉興市重點區(qū)域重金屬土壤污染狀況調研分析及危害預估 24275344.2.1常用土壤污染風險評估方法 24245764.2.2幾種常用的風險評估方法比較 2793804.2.3地積累指數評價的結果與分析 2893424.2.4生態(tài)風險評估結果與分析 29247214.2.5人體健康風險評價 3119105第5章結論與展望 34322645.1結論 34270695.2展望 34第1章引言1.1我國土壤重金屬污染現狀及污染危害土壤作為人類賴以生存使用并發(fā)展的重要自然資源之一,有著作為培育農作物基質的功能,能夠為動物植物提供棲息繁衍的場所。土壤作為自然界的組成部分之一,與其他環(huán)境因素的交互過程中發(fā)揮重要功能,例如土壤具有緩沖和過濾功能,即土壤對重金屬起到一定的緩沖過濾功能,并且土壤對有機污染物的具有分解轉化的功能;土壤可以固定植物的根系,具有自然肥力,能夠促進農作物生長發(fā)育,土壤是動物生長繁衍的基礎表層,從而人們發(fā)展農業(yè)生產活動、林業(yè)生產活動等。在我國城市和農村經濟正在高速發(fā)展的同時,必定伴隨著資源的大量開發(fā)與利用,于是土壤就成為了承接污染物的主要目標之一。礦產資源的開發(fā)、金屬制品的加工冶煉、工業(yè)廢水和農業(yè)污水的農田灌溉、以及化肥農藥的濫用,導致土壤重金屬污染日趨嚴重,土壤中重金屬積累。土壤重金屬污染具有以下特點:來源多、危害性大、持續(xù)性強、影響時間長、隱蔽性強等,土壤重金屬污染在預防和治理上的都具有較大難度。早先國內有關于土壤重金屬污染的法律法規(guī)不多,這直接導致了土壤重金屬污染得不到有效地防控。與此同時我國耕地資源較為匱乏,土壤的重金屬污染趨勢也不容樂觀。據相關報道稱,我國受到重金屬污染的土壤耕地面積達到了2000萬公頃,占全國耕地總面積的1/5。人們的日常生活與土壤的健康與否緊密相關,當土壤遭受到重金屬污染的時候,會影響到植物的正常生長,甚至通過食物鏈或者皮膚接觸進入到人體內,在人體內累積,會嚴重危害到人們的身體健康。近年來新聞中頻頻出現鎘米、砷毒、血鉛等重金屬污染的報道,土壤重金屬污染已然成為了土壤污染中倍受關注的公眾焦點問題中的一部分。1.2浙江省土壤重金屬污染現狀及污染危害浙江省地理位置處于我國東部沿海長江三角洲南翼,陸地總面積達到10.51萬,地理特征豐富,地形起伏大。浙江省屬于亞熱帶季風氣候,該氣候季風顯著、年氣溫適當平均,光照和雨水充足,空氣濕度高,雨熱的季節(jié)變化是統(tǒng)一同步的,但氣象災害多發(fā),可能受到臺風、強暴雨、干旱、寒潮、冰雹、凍害、龍卷風等自然災害的影響,地帶性植被為中亞熱帶常綠闊葉林。但這樣豐富的氣候條件,也是浙江省豐富的土壤類型的成因之一。全省土壤類型種類豐富多樣,省內的成土母質為各種酸性和基型巖,并以第四紀紅色黏土與砂巖等硅鐵質和硅質富鋁風化殼為主。浙江省土壤中Cd、As、Pb、Zn、Cu平均含量普遍高于浙江省土壤背景值,Cd、Cu超標情況已經較為嚴重,As、Zn、Pb超標情況不容樂觀(尹佳吉等,2015)。在浙江省嵊州市稻田土壤的研究中,測得土壤Pb、Cd分別超出浙江省土壤背景值的90.34%、86.17%(高智群,2016)。浙江省也是我國經濟發(fā)展水平最高的省份之一,那么該區(qū)域土壤污染與人類活動必定有密切關聯(lián)。浙江省土壤重金屬的主要來源是交通排放、工業(yè)排放、成土母質以及農業(yè)源,主要重金屬是Cr、Cd、Hg、Pb、As、Cu、Zn、Al、Ca、Fe、Mg、Mn、Na。其中交通排放和工業(yè)排放重金屬占比:Cd、Hg(100%),Pb(72%),As(60%);成土母質和農業(yè)源重金屬占比:Pb(28%),As(40%)。1.3嘉興市針對土壤污染防治工作,管理法規(guī)政策等1.3.1污染防治工作(嘉興市清潔土壤行動)全面完成土壤污染狀況詳查遵循省相關部門統(tǒng)一部署,全力推進重點企業(yè)用地擬采樣地塊的采樣檢測單位政府采購、布點檢測方案編制、樣品采集、流轉制備和檢測分析,完成采樣檢測任務。按照國家要求,積極配合省相關部門完成重點企業(yè)用地土壤污染狀況調查成果集成,形成“一圖一表一報告”,并按程序上報國家[1]。嚴格落實詳查工作各環(huán)節(jié)質量控制要求,加強采樣、流轉和檢測全流程的市級統(tǒng)籌調度,充分發(fā)揮樣品流轉中心功能。加強采樣環(huán)節(jié)的安全防范和采樣單位和人員的安全作業(yè)培訓;對在產企業(yè)地塊采樣的,其布點方案應當經企業(yè)確認,采樣作業(yè)應當落實企業(yè)安全生產要求。按國家和省相關部門要求完成“典型地區(qū)農用地土壤質量對人體健康影響調查”任務。全力推進農用地分類管控完成耕地土壤環(huán)境質量類別劃定。根據國家有關農用地土壤環(huán)境質量類別劃定要求各縣(市、區(qū))完成優(yōu)先保護、安全利用和嚴格管控等三類耕地類別劃定[1],并報送市農業(yè)農村局,配合省相關部門完成劃定全省耕地土壤環(huán)境質量類別。根據劃定結果,同步完善全市耕地土壤質量檔案并上圖入庫,配合省相關部門建立永久基本農田示范區(qū)土地質量(地球化學)檔案。2.完成受污染耕地安全利用和嚴格管控任務。依法將符合條件的優(yōu)先保護類耕地劃為永久基本農田,實施嚴格保護[1]?,F有永久基本農田保護區(qū)或農業(yè)“兩區(qū)”中,已查明達不到相應土壤質量要求的,原則上應按規(guī)定調整。繼續(xù)做好食用林產品質量檢測。各縣(市、區(qū))要牢固樹立風險意識、底線意識,倒排工作計劃、壓實工作責任、狠抓進度質量、加強資金保障,以土壤污染或水稻等食用農產品超標風險突出的區(qū)域為重點,加快實施受污染耕地安全利用和嚴格管控工作。(三)切實強化建設用地風險管控1.落實建設用地開發(fā)利用聯(lián)動監(jiān)管制度。各縣(市、區(qū))生態(tài)環(huán)境部門要結合重點企業(yè)用地土壤污染狀況調查、城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險化學品生產企業(yè)搬遷改造,進一步梳理化工(如制藥、焦化、石油加工等)、印染、制革、電鍍、造紙、鉛蓄電池制造、有色金屬冶煉、有色金屬礦采選和危險廢物經營等9個重點行業(yè)的關停并轉、淘汰搬遷企業(yè)騰退地塊,并根據經信部門每月15日通報的上月關停企業(yè)名單,將符合條件的納入疑似污染地塊和污染地塊管理,按年度更新疑似污染地塊和污染地塊名錄。2.強化污染地塊環(huán)境風險管控。根據《土壤污染防治法》《關于印發(fā)建設用地土壤污染狀況調查、風險評估、風險管控和修復效果評估報告評審指南的通知》(環(huán)辦土壤函〔2019〕63號)等要求[1],優(yōu)化評審事權、理順評審流程、細化評審要求、增強技術支撐,加快形成“權責統(tǒng)一、分工明確、運行高效”的評審工作機制。3.開展用途變更地塊開發(fā)利用情況排查。根據《土壤污染防治法》第五十九條規(guī)定,應集中開展一次用途變更地塊開發(fā)利用現狀排查。(四)深化工礦企業(yè)污染防治1.開展涉耕地土壤污染工礦企業(yè)排查整治試點。根據農用地詳查結果,確定全市中重度耕地污染集中區(qū)域,根據省相關部門統(tǒng)一部署開展土壤污染“源解析”試點,查明耕地土壤污染來源和污染途徑。經排查表明屬工業(yè)企業(yè)污染物排放造成的,應形成污染源清單、制定并實施污染整治方案;排查表明屬于其他污染途徑的,應通報有關主管部門采取措施。加強土壤污染重點監(jiān)管企業(yè)環(huán)境監(jiān)管。各縣(市、區(qū))要按年度更新發(fā)布的土壤環(huán)境污染重點監(jiān)管單位(以下簡稱“重點單位”)名單,督促重點單位落實建設項目環(huán)節(jié)用地土壤調查、企業(yè)用地年度自行監(jiān)測、地下儲罐排查報備、拆除活動污染防治等要求。做好“十三五”重金屬污染整治和減排收尾工作。開展將重點單位防治土壤污染要求納入排污許可證試點,組織各縣(市、區(qū))開展重點單位周邊土壤監(jiān)測試點。(五)推進農業(yè)生產污染防治推進化肥農藥持續(xù)減量,全面推廣應用肥藥減量增效技術與模式深化畜禽養(yǎng)殖污染治理,完善畜禽養(yǎng)殖污染線下網格巡查與線上協(xié)同防控機制。繼續(xù)深化農藥廢棄包裝物回收處置,推動農藥廢棄包裝物規(guī)范貯存,落實集中處置的屬地包干責任,農藥廢棄包裝物回收率和處置率均達到90%以上{1]。建立健全廢舊農膜“主體歸集、政府支持、專業(yè)機構處置、市場化運作”相結合的回收處置體系。(六)推進生活垃圾污染防治行動完成生活垃圾臨時堆放點的回挖焚燒工作。1.3.2管理法規(guī)政策A、國務院相關法律法規(guī)1.《關于加強重金屬污染防治工作的指導意見》2.《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》3.《關于印發(fā)近期土壤環(huán)境保護和綜合治理工作安排的通知》4、《土壤污染防治法》5.《關于推進城區(qū)老工業(yè)區(qū)搬遷改造的指導意見》6.《中華人民共和國土地管理法》7.《中華人民共和國環(huán)境保護法》8、《中華人民共和國土壤污染防治法》9、《關于加強土壤污染防治工作的意見》10、《中華人民共和國水土保持法》11、《中華人民共和國環(huán)境保護法》B、浙江省內相關法律法規(guī)1、《浙江省人民政府關于印發(fā)浙江省土壤污染防治工作方案的通知》2、《浙江省人民政府關于印發(fā)浙江省清潔土壤行動方案的通知》3、《浙江省環(huán)境功能區(qū)劃》4、《浙江省持久性有機污染物(pops)“十二五”污染防治規(guī)劃》5、《浙江省土壤污染防治目標考核辦法》6、《關于加強工業(yè)企業(yè)污染場地開發(fā)利用監(jiān)督管理的通知(浙環(huán)發(fā)〔2013〕28號)》7、《浙江省場地環(huán)境調查技術手冊(試行)》C、地方相關法律法規(guī)1、《嘉興市重金屬污染綜合防治規(guī)劃》2、《嘉興市清潔土壤行動環(huán)境監(jiān)測實施方案》3、《\o"搜索:嘉興市重金屬污染綜合防治規(guī)劃"嘉興市重金屬污染綜合防治規(guī)劃》D、土壤環(huán)境質量標準1.《土壤環(huán)境質量標準》2.《農用地土壤環(huán)境質量標準》二次征求意見稿3、《土壤環(huán)境質量評價技術規(guī)范(征求意見稿)》F.土壤修復技術管理文件1.《場地環(huán)境調查技術導則》2.《場地環(huán)境監(jiān)測技術導則》3.《污染場地風險評估技術導則》4.《污染場地土壤修復技術導則》5.《污染場地術語》6.《污染場地修復技術目錄(第一批)》7.《農用地污染土壤修復項目管理指南(試行)》8.《農用地污染土壤植物萃取技術指南(試行)》9.《工業(yè)企業(yè)場地環(huán)境調查評估及修復工作指南(試行)》10.《建設用地土壤污染風險篩選指導值》二次稿

第2章嘉興市重點區(qū)域土壤污染采樣方案2.1主要法規(guī)政策1、《國務院關于印發(fā)土壤污染防治行動計劃的通知》2、《嘉興市人民政府關于印發(fā)嘉興市土壤污染防治工作方案的通知》3、《嘉興市重金屬污染綜合防治規(guī)劃》4、《嘉興市清潔土壤行動環(huán)境監(jiān)測實施方案》5、《\o"搜索:嘉興市重金屬污染綜合防治規(guī)劃"嘉興市重金屬污染綜合防治規(guī)劃》6、《中華人民共和國環(huán)境保護法》7、《中華人民共和國土壤污染防治法》8、《土壤污染防治法》9、《場地環(huán)境調查導則》10、《土壤環(huán)境質量標準建設用地土壤污染風險管控標準》11、《土壤環(huán)境質量標準農業(yè)用地土壤污染風險管控標準》12、《農用地地土壤環(huán)境管理辦法》13、《農用地土壤環(huán)境質量類別劃分技術指南》14、《土壤污染防治行動計劃實施情況評估考核規(guī)定(試行)》15、《建設用地土壤環(huán)境調查評估技術指南》16、《場地環(huán)境監(jiān)測技術導則》17、《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》18、《土壤環(huán)境質量標準》19、《污染場地風險評估技術導則》20、《污染場地土壤修復技術導則》21、《土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T166-2004)22、《場地環(huán)境調查技術導則》23、《場地環(huán)境監(jiān)測技術導則》2.2采樣、布點原則采樣布點原則:根據采樣區(qū)域平均分配采樣點,要求布設的點位對于采樣區(qū)域內土壤環(huán)境質量狀況具有代表性。布設點位應位于污染源的下風向,布設的點位要覆蓋調采樣單元區(qū)域。不同土壤類型都要布點,盡量不選擇多種土壤類型、多種母質母巖相互交叉分布的區(qū)域和面積較小的邊沿地區(qū)來進行采樣。布點應考慮采樣現場的實際情況,例如交通、安全等方面。不可在土壤侵蝕嚴重或表土受損的地方設定采樣點,需要避免山林中心地帶、坡腳和洼地等具有景觀特征的區(qū)域。采樣點應遠離污染源,如居民區(qū)、鐵道和公路等,盡量避免糞坑、墳墓、溝渠附近等人為干擾較大的區(qū)域。以此保證所取樣品不受污染。要求在土壤類型特性明確的位置進行挖掘工作,土壤剖面的層次清晰。選擇不施或少施衣藥、肥料的地塊作為采樣點。2.2.1調查目的本研究以嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤為研究對象,為該區(qū)域土壤后期治理提供幫助和依據,本研究對此區(qū)域的土壤進行質量與污染評價以及對人體健康的風險評價。使用網格法布點采樣,對該區(qū)域表層土壤污染狀況進行調查,調查該區(qū)域重金屬分布狀況,并通過不同深度土壤剖面進行采樣分析,測量土壤中重金屬含量,以進一步深度考察。第一,對該調查區(qū)域進行污染濃度調查,采用單因子指數法、內梅羅綜合指數法對S壓縮機有限公司周邊農田重金屬污染水平和潛在風險進行評價;第二,進行人體健康風險評價。通過污染濃度調查評價和人體健康潛在風險評價,從而了解到該區(qū)域造成的環(huán)境污染以及土壤重金屬對周邊環(huán)境和居民造成的影響。通過該評價可以采取相應的治理措施,從而減少對環(huán)境的污染,降低周邊居民身體健康的影響。該課題以嘉興市S壓縮機有限公司展開調查,維護了周邊居民身體健康的權益,更利于實現環(huán)境和經濟的可持續(xù)發(fā)展。2.2.2點位布設表層土壤采樣采取網格布點方式,采集土壤剖面樣品分為0-10cm、10-20cm、20-30cm共3層,剖面樣布點10個,合計采樣30份。采樣方法參考《土壤樣品采樣規(guī)范》。采樣點數量視調查區(qū)域地形地貌、污染均衡性和采樣區(qū)域面積而定。表1采樣區(qū)域面積于采樣點數目關系圖采樣區(qū)域面積/畝采樣點個數/個<105-1010-4010-15>4015-20在平原地區(qū),通常30-50畝設置一個混合采樣點。根據不同的土壤狀況,優(yōu)先考慮周邊環(huán)境因素、人為因素的影響,從而確定采樣點。土壤分布是不均勻的,那么我們應當采用多點采樣、混合均勻的方式。土壤采樣點布設的常用方法有對角線布點法、梅花形布點法、棋盤式布點法、蛇形布點法等。在采樣點位位置的選擇上也應考慮以下因素:1)周邊環(huán)境中其他具有可能性的污染源及污染物;2)疑似污染點的位置;3)污染物造成污染的方式;4)污染物的性質;5)地面的擾動范圍和擾動深度等。采樣時的方法與技巧是要使用平頭鋼鍬取樣,第一鍬應先鏟出一個斜切45°耕層斷面,第二鍬再垂直于地面下鏟后取土,第三鍬垂直地面取2-3cm的厚度。將0-30cm的土壤平均分成三個土壤剖面,為0-10cm、10-20cm、20-30cm,并分別標記為1、2、3,共十個采樣點,每個采樣點取3份重1kg的樣品,共30份土壤樣品。2.3采樣區(qū)位圖根據衛(wèi)星地圖和實地的調查研究,在嘉興市S壓縮機有限公司附近設置需設置10個采樣點,根據土壤樣品采樣原則選取采樣點,并對周圍敏感點和采樣點之間的距離以及到公司之間的距離進行標定與測量。分別構造出采樣點布設圖、廠區(qū)與敏感點間距離圖、廠區(qū)與各采樣點間距離圖以及各個采樣點之間距離圖。由此更方便地展示公司周邊環(huán)境,及采樣點位置,見下圖2-1,2-2,2-3,2-4。經實地的調查研究發(fā)現,采樣點周圍有學校,河流,醫(yī)院等敏感點,這些位置可能由于嘉興S壓縮機有限公司排放的廢氣廢液而受到不同程度的污染,由此將這些區(qū)域在圖中進行著重標記,使得后續(xù)的研究更加便利,詳情請見圖2-1圖2-1S壓縮機有限公司附近有7個敏感點,1個醫(yī)院敏感點,2個校園敏感點,1個河流敏感點,3個居民區(qū)敏感點。其中同濟大學浙江學院和機關幼兒園位于廠區(qū)西側,充分考慮土壤重金屬污染會對園區(qū)學生造成的影響與后果,故將同濟大學浙江學院與機關幼兒園設為敏感點。河流敏感點為王廟塘河流,此河流位于該廠區(qū)的西側,充分考慮土壤多地表徑流對其的影響,故設置該河段為敏感點。3個居民區(qū)敏感點,分別位于該廠區(qū)的西南側及西側,充分考慮到土壤重金屬對居民生活及身體健康的影響,故設3個敏感點,其中最遠的敏感點距離廠區(qū)5.3公里。在S壓縮機有限公司周邊有眾多的敏感點,這些敏感點會由于大氣、雨水和各種人為因素而受到不同程度的污染,于是我在圖中將廠區(qū)周圍5km內的敏感點到工廠的距離都進行了標記,匯成了一張具象的圖,以此為接下來的調查提供便利,便于之后進行風險評估、為后期的土壤修復提供相關意見和建議,詳見圖2-2。圖2-2廠區(qū)距周圍敏感點距離在我們選擇采樣點時,應當考慮各個采樣點到S壓縮機有限公司間的距離,并繪制出廠區(qū)到各采樣點間地距離,確保各個采樣點在研究區(qū)域的范圍內,受到嘉興市S壓縮機有限公司的影響,詳見圖2-3。圖2-3廠區(qū)距各采樣點距離圖2-3為該廠距離各采樣點間距離。其中1號點距該廠430米,2號點距該廠490米,3號點距該廠560米,4號點距該廠630米,5號點距該廠690米,6號點距該廠750米,7號點距該廠690米,8號點距該廠590米,9號點距該廠580米,10號點距該廠500米。在我們設計采樣點位置時,應當以風向為首要考慮對象,嘉興市主要風向為東南風,因根據這一原則來選擇取樣土地區(qū)域;還應考慮周遭具有可能性的污染源及污染物;采樣點不可設置在靠近公路一側;考慮采樣土地面積大小,采用設計間隔為50-60m的采樣間距,便于采樣,且各個采樣點分布均勻,詳見圖2-4。圖2-4各采樣點間距離圖2-4為各采樣點間距離圖,該廠距離1點430米、1點距離點70米、2點距離3點100米、3點距離4點80米、4點距離5點90米、5點距離6點80米、6點距離7點80米、7點距離8點120米、8點距離9點90米、9點距離10點90米。10個點位的經緯度分別為:30°44'18.61"北

120°49'52.59"東;

30°44'19.13"北

120°49'49.59"東;

30°44'19.78"北

120°49'43.75"東;

30°44'20.22"北

120°49'40.97"東;

30°44'22.42"北

120°49'40.84"東;

30°44'25.40"北

120°49'40.87"東;

30°44'25.63"北

120°49'43.84"東;

30°44'25.17"北

120°49'48.69"東;

30°44'24.94"北

120°49'52.33"東;

30°44'21.31"北

120°49'52.54"東。2.4嘉興市土壤重金屬污染采樣設計方案表層土壤被檢測樣本使用對角線原則方式,選取10個采樣點位進行采樣,同個采樣點選取3個剖面位置,其采樣深度深度分別為10cm、20cm、30cm,總計采樣30份。關于嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤調研,在接到這份課題時,我們首先進行預估,繼而制定相關的計劃,然后對其收集其相關資料,去到實地進行考察,選擇系統(tǒng)隨機法作為采樣方法,采樣數據更具有代表性。在土壤樣品在陰涼處風干并進行捶碎過篩等預處理后,土壤樣品選擇XRF快速檢測法,XRF儀器是由激發(fā)源(X射線管)和探測系統(tǒng)構成的系統(tǒng),原理是X射線管產生入射X射線(一次射線)從而激勵被測樣品產生二次射線。樣品中不同金屬元素會釋放其特定的二次X射線,即具有其特定的能量特征。檢測儀器會將收集到的信息轉化為具體數據,簡單快捷形象,便于后續(xù)計算。生態(tài)風險評估包括三個階段,這三個階段分別是提出問題、分析問題和描述相關風險。第一階段是問題提出階段,我們需要選擇評估的對象并對可能情況進行估計,制定相關的概念模型后再制定分析計劃;第二階段是問題分析階段,我們需要評價估計有哪些污染因子,以及該污染因子的污染水平和生態(tài)影響;第三階段是風險描述階段,針對上一階段提出的相關問題,對生態(tài)毒性進行評估,之后對收集到的樣品進行相關處理,對測得數據進行分析并整理后與相關規(guī)定的數據進行比較后,再得到風險評估結果,最后得出最有效的修復措施,下圖是這一過程的流程圖。詳見圖2-5。提出問題

進行生態(tài)現狀描述

提出問題

進行生態(tài)現狀描述

提出任務提出問題

進行生態(tài)現狀描述

提出任務制定計劃暴露評估風險計算制定取樣、分析計劃區(qū)域土壤歷史資料調查→現場調查→提出生態(tài)影響問題→生態(tài)影響評價

現場調查

提出生態(tài)問題并對生態(tài)影響進行評價

請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。描述暴露途徑→提出概念模型→風險問題描述

請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本?,F場取樣設計→現場勘測、數據分析→風險特征描述→風險管理→制定土壤修復措施2.5土壤樣品金屬含量測定使用XRF熒光快速測定法,(XRF)儀器由激發(fā)源(X射線管)和探測系統(tǒng)構成。X射線管產生入射X射線(一次射線),激勵被測樣品。樣品中的每一種元素會放射出的二次X射線,并且不同的元素所放出的二次射線具有特定的能量特性。探測系統(tǒng)測量這些放射出來的二次射線的能量及數量。然后,儀器軟件將控測系統(tǒng)所收集的信息轉換成樣品中的各種元素的種類及含量。利用X射線熒光原理,理論上可以測量元素周期表中的每一種元素。在實際應用中,有效的元素測量范圍為11號元素(鈉Na)到92號元素(鈾U)。XRF快速測定法的優(yōu)點:1)分析速度高,測定用時與測定精密度有關,但一般都很短,2分鐘左右就可以測完樣品中的全部待測元素;2)X射線熒光光譜與固體、粉末、液體及晶質、非晶質等物質的狀態(tài)基本上沒有關系;3)非破壞分析。在測定中不會引起化學狀態(tài)的改變,也不會出現試樣飛散現象。同一試樣可反復多次測量,結果重現性好;4)X射線熒光分析是一種物理分析方法,所以對在化學性質上屬同一族的元素也能進行分析;5)分析精密度高;6)操作方便,固液態(tài)、粉末狀等樣品都可以進行分析。最后使用100目的尼龍篩篩濾采集后并于陰涼處干燥后的土壤,取小樣一份后,使用XRF熒光快速測定法檢測土壤中重金屬含量。第3章嘉興市土壤重點區(qū)域風險評估方法3.1重點區(qū)域污染采樣結果近些年來,在土壤污染問題日趨嚴重的同時,人們意識到應關注土壤重金屬污染問題,著力于土壤重金屬的修復檢測,是為了經濟的可持續(xù)發(fā)展。選取嘉興市南湖區(qū)S壓縮機有限公司為重點風險區(qū)域,進行采樣檢測。首先,該重點區(qū)整體是呈東南風,我們需要在重點區(qū)域的下風向選取采樣點,并進行采樣檢測,我們需要遵守《土壤環(huán)境質量農用地土壤污染風險管控標準(試行)(GB15618-2018)》中規(guī)定的標準,以下是S壓縮機公司周圍農田土壤在不同深度的重金屬的檢測含量,見表3-1。

表3-1土壤不同深度剖面典型重金屬含量(mg/kg)點位深度(cm)鎘砷鉛鉻銅鎳鋅10~1019.849.7915.73104.0212.9147.0968.2710~2010.927.0517.7184.2827.1577.8171.8520~3014.978.9816.6894.6140.7689.7571.8920~1011.039.8922.52112.843080.7189.5210~202.546.1324.02115.0635.2295.3382.0420~3017.52.9622.48114.4428.67104.2785.6830~1017.38.0126.8586.1139.9150.4694.8310~2017.634.4223.7295.5126.0444.0582.0820~3018.4210.0923.98104.4835.2277.4980.1540~1036.058.2614.88119.9842.4565.3879.2410~203.9711.5316.42143.5342.2982.71100.3620~3020.747.5321.8598.7633.3199.83141.3750~1031.877.7716.13100.2818.4238.1475.5210~2024.845.820.34133.330.7972.8682.3620~3023.909.3316.72114.8533.9151.1485.560~1032.743.3912.26110.2124.0119.8264.8410~2023.469.9817.27126.8829.6684.0172.420~3028.946.176.66108.733.7925.7672.2670~1029.674.1813.57108.4626.1432.9270.8610~2025.016.7726.77136.5232.8992.9483.3820~3033.177.8514.63112.7621.1968.5570.5380~1017.584.4824.46117.3441.49118.2981.6910~2015.9910.6318.04127.9126.11108.9887.3520~3024.3113.3214.22120.719.0879.3382.0390~1025.486.2822.1393.9440.7676.7572.6710~2011.713.34.8266.737.6452.6728.7820~3019.762.4313.5588.981.075.2550.54100~1030.984.4325.38133.1930.2482.9772.510~2023.3310.5521.3192.4931.6258.4675.120~3021.973.619.0889.5915.9319.8661.343.2分層污染采樣結果在這一次有關嘉興市S壓縮機有限公司的課題中,選取其周邊地區(qū)土壤進行采樣,共選取10個采樣點,每個采樣點分別對0-10cm、10-20cm、20-30cm不同深度的土層進行采樣,共計30個樣品。對這30個土層樣品捶碎過篩后,用XRF熒光快速測定法測得各個重金屬元素含量后,再計算各個土層的平均超標倍數和平均超標率,計算總結如表3-3。表3-2采樣點各層次土壤典型重金屬含量(mg/kg)深度重金屬檢測范圍(mg/kg)檢測平均值(mg/kg)平均超標倍數平均超標率(%)標準值(mg/kg)0~10cmCd鎘11.3~36.0525.2541.0897.60.6As砷898.25~40292141.9884.6898.825Pb鉛87.15~263.65186.810.3325.0140Cr鉻86.11~133.19108.6400300Cu銅99.25~389.45212.150.065.7200Ni鎳32.92~118.2961.2500100Zn鋅512.14~1293.13906.252.6272.425010~20cmCd鎘2.54~25.0115.9425.5796.20.6As砷499~2525.51243.248.7398.025Pb鉛113~303.3182.620.3023.3140Cr鉻66.73~143.53112.2200300Cu銅124.13~1517.61363.150.8244.9200Ni鎳44.05~108.9876.9800100Zn鋅327.65~1283.66667.631.6762.625020~30cmCd鎘14.97~33.1722.3736.2897.30.6As砷221~33131293.5250.7498.125Pb鉛131.65~271201.4443.8830.5140Cr鉻88.98~122.2107.1300300Cu銅123.4~424.17202.850.011.4200Ni鎳5.25~104.2762.1200100Zn鋅239.25~1384.54812.712.2569.2250我們可以從表中得知到以下結論:重金屬鎘、砷和鋅在所有層次土壤中含量的平均超標倍數和超標率都極高,屬于極嚴重污染程度,且這三個重金屬在土壤中分布均勻,基本沒有差別,都處在一個高度污染狀態(tài)。這三種重金屬對該公司周邊的土壤造成了嚴重污染。3.3嘉興市重點區(qū)域土壤重金屬污染狀況調查研究結果此次調查研究所選取的重點區(qū)域是嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤,通過對其周邊土壤的采樣檢測和數據分析處理后,我們著重于七大典型土壤重金屬(鎘、砷、鉛、銅、鎳、鋅)進行數據處理并探討分析,發(fā)現了該廠區(qū)周邊土壤受到了極為嚴重的重金屬污染,其中污染最為嚴重的三種重金屬分別為鎘、砷和鋅,鎘和砷在土壤不同層次下的平均超標率甚至都達到了95%以上,污染分布均勻,但是重金屬元素鉻和鎳的平均超標率都為0%,這是一個好的指標。土壤中的重金屬會對植物產生毒害作用[3],土壤中鎘會導致植物幼苗和根系的生長受到抑制作用,隨著植物葉片中鎘的富集,植物所含的營養(yǎng)元素例如鉀、鐵、鎂、鈣都會逐漸流失,甚至導致植物死亡。土壤中的重金屬同樣對人體有毒害作用,土壤中重金屬極其容易直接進入人體體內,當鎘進入人體內并富集時,會導致人體內器官發(fā)生不同程度的病變,例如骨質疏松、骨密度下降;鉛進入人體內并富集后會導致人體免疫力大大降低,出現頭暈頭痛等癥狀;當人長時間獲取含有鉻的食品時,人的皮膚和呼吸道易出現炎癥;人長時間接觸鎳后可能會導致鼻癌、肺癌,后果不堪設想?!巴寥烂甘且环N生物催化劑,是反映土壤肥力的一個敏感性生物指標,更能直接反映土壤生物化學過程的強度和方向”[3],而土壤重金屬會抑制土壤酶的活性,間接導致了土壤肥力的下降。土壤中重金屬污染的危害極大,我們應當重視預防工作與后期修復工作,這利于經濟可持續(xù)發(fā)展與人們的身體健康。土壤重金屬的常見修復措施有物理修復(如電動修復、電熱修復、土壤淋洗)、化學固定修復(如碳酸鈣、石灰)、植物修復(如:植物提取,植物揮發(fā),植物固化等)我們可以根據實際情況選擇不同的修復方法。

第4章嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤重金屬風險評估報告4.1壓縮機行業(yè)發(fā)展對土壤環(huán)境的影響4.1.1壓縮機行業(yè)簡介壓縮機產業(yè)屬于機電機械行業(yè),是通用機械。壓縮機是一種用途廣泛,又與現代工業(yè)和生活的各個領域密切相關并發(fā)揮重要作用的通用設備。隨著全國各地工業(yè)水平的不斷提升,空氣壓縮機的市場需求大大提升,那么隨之而來市場規(guī)模也逐步增長。在人們日常的生產活動中,需要使用機器對能量進行傳遞轉換,得到有效地利用。例如在制冷技術中需通過制冷系統(tǒng)將熱量從低于環(huán)境溫度的物體中轉移到環(huán)境中去。而壓縮機正起到了這樣的作用,壓縮機能夠實現壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)的制冷循環(huán)過程。壓縮機將低溫低壓制冷劑壓縮成高溫高壓氣態(tài)制冷劑,經過冷凝器將制冷劑變成中溫高壓液態(tài)制冷劑,然后通過節(jié)流膨脹裝置變成低溫低壓液態(tài)制冷劑,最后通過蒸發(fā)器變成低溫低壓氣體制冷劑。蒸發(fā)吸收周圍大量熱量,之后低溫低壓制冷劑被吸入空調壓縮機進行下一個制冷循環(huán),周而復始,達到降溫效果。制冷壓縮機主要分為容積型和速度型兩大類,容積型壓縮機有往復式壓縮機(如活塞式壓縮機)和回轉式壓縮機(如旋轉式和渦旋式壓縮機),速度型壓縮機有離心式壓縮機。國外已經發(fā)展到第三代壓縮機——渦旋式壓縮機,它擁有體積小、質量輕、振動少等特點,并且它的可靠程度和噪音也比前兩代優(yōu)秀,雖然國家目前對壓縮機的關鍵技術投入資金進行引進、研發(fā),但是受制于發(fā)展起步晚、研發(fā)實力弱等原因,我國壓縮機制造的核心技術和國外還是有不少的差距,并且在一段時間內也很難追趕上國外,并且如果僅僅依靠某一個企業(yè)自身力量來研發(fā),也很難實現對國外的趕超。不同類型的壓縮機各司其職,有不同的應用領域。例如活塞式制冷壓縮機主要在人們生活中出現,例如家用空調、家用冷柜、汽車空調;但現在家庭中大部分使用的是旋轉式壓縮機,例如家用式中央空調、除濕機、烘干機、家用熱水器等家電;而渦旋式壓縮機大部分都在商業(yè)場所中得到使用,例如大功率中央空調、商業(yè)制冷機等。中國是全球旋轉式壓縮機的最大消費市場,同時也是全球旋轉式壓縮機的最大生產國。中國生產的旋轉式壓縮機超過了全球比例的80%。4.1.2嘉興市壓縮機行業(yè)現狀嘉興市的壓縮機產業(yè)相比較于別的城市,還是在國內比較成熟的,因為通過嘉興市政府的引導和牽頭,在鳳橋鎮(zhèn)工業(yè)園設立了壓縮機配套的產業(yè)園,并且利用S在國內靠前的壓縮機制造水平,引入上下游配套企業(yè),形成產業(yè)聚集,提升嘉興市壓縮機制造的競爭力,并且節(jié)約上下游企業(yè)的物流運輸成本。2019年3月14日中國家電及消費電子博覽會(AWE)在上海新國際博覽中心開幕。S在博覽會上展示了節(jié)能環(huán)保高效小型、變頻、模塊化壓縮機新產品。S的VMX114Y小型高效冰箱壓縮機榮獲中國家電“艾普蘭核芯獎”,在該產業(yè)做到了創(chuàng)新引領,為行業(yè)高質量發(fā)展提供新動能。對于小型企業(yè)要求其只能在限定的時間才可以排放,對大規(guī)模的企業(yè)加大監(jiān)視管控力度,減少其生產和后續(xù)污染排放。南湖區(qū)環(huán)保局加大檢測頻率,篩查嚴格,對于污染排放超標的企業(yè),會給予相應的懲罰措施。4.1.2已有文獻中壓縮機對土壤環(huán)境的影響浙江省衢州市柯城區(qū)新新街道的開山壓縮機曾被舉報有嚴重生態(tài)污染,當時有記者到現場進行了實地探訪,發(fā)現當地空氣中彌漫大量黑色粉塵,煙囪中排放大量黑色濃煙,劇毒且有強腐蝕性,導致周邊農田土壤受到嚴重污染,農田中的農作物都枯竭,周邊居民的日常生活受到了極大影響,甚至危害到了生命。在收到舉報后,當地環(huán)保部門進行了調查,該企業(yè)在溶化生鐵、廢鋼時,會產生粉塵并且燃燒時產生二氧化硫、氮氧化物等污染物,沒有控制地排放煙塵。煙塵中地二氧化硫溶入水中形成了亞硫酸,而酸雨地主要成分就是亞硫酸,導致了當地土壤酸化,而酸化土壤降低了土壤生物的活性,對作物產生了毒害作用當地土壤中的微量金屬元素在土壤中的含量超過了其背景值,也就是產生了嚴重的土壤重金屬污染。當地作物被檢測出鎘超標。壓縮空氣冷凝液會產生意想不到的污染物,其主要成分是碳殘油和固體雜質。我國絕大部分空氣壓縮機都實行油潤滑模式。油潤滑系統(tǒng)中,壓縮空氣與潤滑油直接接觸,潤滑油會進入壓縮空氣,汽油水混合物通過壓縮機過濾后分離,殘留的油和冷凝液排出。該系統(tǒng)每年殘留的油排放量高達3.59gaos/year。油直接排放到土壤中是無法直接降解的,油類污染物中有大量重金屬,導致了土壤重金屬污染。

4.1.3嘉興市S壓縮機有限公司基本流程工藝圖清洗打包檢測總裝門體箱體發(fā)泡清洗打包檢測總裝門體箱體發(fā)泡門體箱體預裝鈑金成型磷化噴涂圖4-1壓縮機生產工藝圖吸塑成型工藝流程母料→攪拌→擠出→壓延分割→電暈→切邊→下料→包裝真空吸塑由以下設備組成:夾緊設備、加熱設備、真空設備、壓縮空氣設備、冷卻設備以及脫膜設備。磷化噴涂工藝流程上料→脫脂(兩道)→水洗(兩道)→表調→磷化→水洗→純水洗→烘干→噴涂→固化→下線脫脂:即高利用堿度低泡型粉末脫脂劑,通過乳化與皂化作用去除冷軋鋼板表面防銹油,分為預脫脂和脫脂,溫度在60°上下,不同的前處理在濃度和游離堿點上有著細微差別。表調:鈦鹽活化工件表面,細化成膜晶粒,改善成膜性能,提高成膜的速度。4.1.4壓縮機生產過程中污水污染及處理工藝流程壓縮機生產企業(yè)廢水主要包括了生產工藝廢水、一般生產工藝廢水以及生活廢水。生產工藝廢水主要是指脫脂磷化廢水,一般生產工藝廢水主要是設備冷卻水,例如真空成型機冷卻廢水。生活廢水會經過廠區(qū)自行處理后排入廠區(qū)排水管網,如生產工藝廢水中污染物濃度較低也會直接排入排水管網。PAC、PAMHCLPAC、PAMHCL格柵渠市政管網生產廢水氣浮池接觸氧化池中和池混凝沉淀池調節(jié)池格柵渠市政管網生產廢水氣浮池接觸氧化池中和池混凝沉淀池調節(jié)池柵渣柵渣排泥、排渣排泥排泥污泥干化床排泥、排渣排泥排泥污泥干化床污泥外運處理上清液回至調節(jié)池污泥外運處理上清液回至調節(jié)池圖4-2壓縮機生產污水處理工藝流程圖4.2嘉興市重點區(qū)域重金屬土壤污染狀況調研分析及危害預估4.2.1常用土壤污染風險評估方法(1)單因子污染指數單項污染指數法將單項指標與標準直接進行比較分析,進行指數計算后選取最大類別作為總體評價??梢灾庇^地判斷出最主要的污染物以及污染程度。同樣,單因子污染指數法不能全面地反映土壤的污染狀況。以下是計算公式:式中:為單項污染指數;為污染物實測值();為污染物的標準值()最后通過計算所得到數據與評價標準值進行比較,見表4-1。表4-1單因子評價土壤環(huán)境質量評價分級污染程度評價≤1無污染1<≤2輕微污染水平2<≤3輕度污染水平3<≤5中度污染水平>5重度污染水平(2)內梅羅指數法內梅羅污染指數法同樣是一種常用的污染綜合指數的計算方法之一。可以全面地返傭土壤污染狀況。計算公式如下:式中:為內梅羅指數;為單因子指數;為各個重金屬元素單因子指數最大值;為各重金屬元素單因子指數平均值。根據綜合污染指數大小,將土壤質量劃分為五個等級,分級標準如表4-2。表4-2土壤綜合污染程度分級標準綜合污染等級污染程度≤0.7Ⅰ無污染0.7<≤1.0Ⅱ污染較輕1.0<≤2.0Ⅲ輕度污染2.0<≤3.0Ⅳ中度污染>3.0Ⅴ重度污染(3)復合指數法復合指數法,顧名思義是將各元素的(單因子指數)通過空間插值以及賦值()疊加,得出復合污染狀況,以此確定污染種類以及復合污染等級指數,即單因子指數最大值??梢跃C合地反映不同污染程度,更加科學合理。土壤環(huán)境質量評價分級如表4-3所示。其計算公式如下:當時,則;當時,則;式中:為單因子指數;為污染情況賦值;為復合種類指數。當時,則土壤并沒有受到污染,則,此時地復合種類指數是0;若時,那么土壤存在污染,則,復合種類指數是K值總和。表4-3內梅羅指數法評價土壤環(huán)境質量評價分級內梅羅指數法等級級別污染程度<0.7Ⅰ清潔水平0.7<<1Ⅱ警戒1<<2Ⅲ輕度污染2<<3Ⅳ中度污染3<<5Ⅴ重度污染其計算公式如下:式中:為復合等級指數;為各重金屬元素單因子指數的最大值。通過比較單因子指數,得出最大單因子指數,將最大值根據表4-2進行分級處理后,即為復合污染等級。(5)地積累指數地積累指數,是研究各種物質介質中重金屬的污染程度的定量指標,其考慮到了各種因素例如當地環(huán)境背景值,當地人為因素對污染程度等級評價的影響。其計算公式如下:式中:為地累積指數;為污染物的實測值;為化學元素n的地球化學背景值;K為變化系數(該式取K=1.5),表征不同地區(qū)巖石差異導致環(huán)境背景值差異的變動。其地積累指數污染分級見表4-4。表4-4地積累指數污染指數()分級標準地積累指數等級級別污染程度≤00無污染0<≤11輕度-中度污染1<≤22中度污染2<≤33中度-重度污染3<≤44重度污染4<≤55重度-極嚴重污染(6)富集因子法富集因子是評價人類活動會對土壤中重金屬富集程度影響的參數[2]。富集因子法可以簡單快捷地評價重金屬元素在某一介質中地富集程度和污染現狀。其計算公式如下:式中式中:EF為富集因子;為元素i的濃度;為作為標準的元素濃度;sample和background分別表示樣品和背景。富集因子評價分級標準見表4-5。表4-5富集因子評價分級標準富集因子EF等級級別污染程度EF<10無污染1<EF<21輕微污染2<EF<52中度污染5<EF<203顯著污染20<EF<404重度污染EF>405極強污染4.2.2幾種常用的風險評估方法比較不同的風險評估方法適用于不同情況,表4-6總結了不同評估方法的優(yōu)缺點,便于大家選擇,更好地完成實驗。詳見表4-6。表4-6風險評估方法的優(yōu)缺點風險評估方法優(yōu)點缺點單因子污染指數操作簡單,可以直接反映出土壤重金屬污染物的污染情況。各個參數之間沒有相互關聯(lián),分析金屬單一,無法全面反映土壤污染情況。內梅羅指數法計算方便快捷,直觀地得出重金屬污染現狀以及不同單因子對環(huán)境污染的影響。人為的影響較大。當單因子指數臨界最大值時,可能會導致污染評價等級下降。復合指數法綜合反映不同污染程度,更加科學合理。操作方便,結論客觀,很好地反映實際污染情況。當其中一項數據過高或過低時會影響結果。富集因子法計算標準化,可以反映人類活動造成的污染。同樣的,評價結果受人為因素影響過大。地積累指數充分考慮了成巖作用對土壤化學環(huán)境背景值的影響。無法進行綜合評價,應用較為繁瑣,參數即K值需要修正。4.2.3地積累指數評價的結果與分析通過比較不同的風險評估方法,我選取地積累指數評價法。其計算公式如下:式中:為地累積指數;為污染物的實測值;為化學元素i的地球化學背景值;K為變化系數(該式取K=1.5)根據該計算公式,將采樣測得的七大重金屬(鎘、砷、鉛、鉻、銅、鎳、鋅)數據進行處理,并與地積累指數評價等級進行比較,見表4-7與表4-8。表4-7不同深度地積累指數重金屬元素平均地積累指數背景值(mg/kg)鎘0~10cm8.0110~20cm7.3520~30cm7.840.065砷0~10cm7.1310~20cm6.3020~30cm6.4010.2鉛0~10cm2.3810~20cm2.3420~30cm2.4824.0鉻0~10cm0.4110~20cm0.4620~30cm0.3954.5銅0~10cm2.7510~20cm3.5320~30cm2.6921.0鎳0~10cm0.5610~20cm1.2220~30cm0.9127.6鋅0~10cm3.0110~20cm2.5720~30cm2.8574.9通過與表4-4地累積指數評價表進行比較,我們得出了表4-8。從表4-8中我們可以得出以下結論:重金屬元素鎘和砷屬于極嚴重污染,重金屬元素鉛、銅鋅屬于中度到重度污染,而重金屬元素鉻和鎳屬于輕度到中度污染。將這七大元素根據平均地積累指數進行污染程度排序:鎘>砷>銅>鋅>鉛>鎳>鉻。這些數據表明,嘉興市S壓縮機有限公司附近的土壤已經受到嚴重污染,其中鎘和砷污染最為嚴重。有了這些數據作為科學依據,可以有效針對重點對受到了重金屬得土地土壤進行修復,經濟才會得到可持續(xù)發(fā)展。地累積指數評價見表4-8。表4-8地累積指數評價重金屬元素平均地積累指數評價等級污染程度鎘7.736級極嚴重污染砷6.616級極嚴重污染鉛2.43級中度-重度污染鉻0.421級輕度-中度污染銅2.993級中度-重度污染鎳0.891級輕度-中度污染鋅2.813級中度-重度污染4.2.4生態(tài)風險評估結果與分析潛在生態(tài)危險指數法是通過不同重金屬特性和環(huán)境效應行為特征對土壤重金屬潛在危害進行評價的方法。其采用具有可比的、等價屬性指數分級法進行評價[4]。其計算公式如下:式中:RI為多種金屬潛在生態(tài)風險指數的總和;為單個金屬的污染系數,為環(huán)境中重金屬實際測得含量,為計算所需的參比值,為單個金屬的潛在生態(tài)危險系數,為單個金屬污染物的毒性響應系數。其污染程度評價見表4-10。表4-9污染程度評價表RI污染程度評價≤40RI≤150輕度生態(tài)污染40<≤80150<RI≤300中度生態(tài)污染80<≤160300<RI≤600強生態(tài)污染160<<320600<RI≤1200很強生態(tài)污染≥320RI>1200極強生態(tài)污染根據國家土壤環(huán)境質量標準見表4-10。表4-10土壤元素背景值及重金屬毒性系數重金屬鎘砷鉛鉻銅鋅重金屬毒性系數30105251元素背景值(mg/kg)0.079.2023.7052.917.670.6根據計算公式進行數據處理,得到以下結果,詳見表4-11。表4-11生態(tài)風險評估數據結果重金屬(mg/kg)鎘砷鉛鉻銅鋅背景值0.079.2023.7052.917.6070.6平均值21.191559.57190.29109.33259.38795.53污染參比值Cn0.5015.0025.0060.0030.0080.00重金屬毒性系數Ti30105251生態(tài)危害系數Ci42.38103.977.611.828.649.94多種重金屬總和RI2376.37將表4-11的計算結果與表4-9的評價表可以得出以下結論:RI總和大于1200mg/kg,嘉興市S壓縮機有限公司周邊土壤重金屬的潛在風險屬于極強生態(tài)污染,尤其是重金屬砷,其生態(tài)危害系數達到了103.97,那么我們更應該注重土壤的修復工作。其中鉛、鉻、銅、鋅的潛在風險屬于輕度生態(tài)污染,這是一項好的指標。4.2.5人體健康風險評價土壤重金屬危害大,持續(xù)性強,土壤中的重金屬可以通過食物鏈、直接接觸或是食物鏈進入人體體內,對人體造成傷害,例如鎘、鎳會增加患癌風險,鉛會引發(fā)人體貧血和神經性失調等。土壤重金屬對人體健康的風險評估是十分必要的,通過人體健康風險評價,可以具體地反映出重金屬對人身體健康地傷害,從而采取適合地干預措施。在這里我們選擇RBCA(Rickbasedcorrectiveaction)模型,該模型通過每日平均暴露量進行的一個評估,常見的暴露途徑有:食物攝入途徑、皮膚直接接觸途徑、呼吸途徑。日平均暴露量計算公式如下:式中:C為污染物濃度,mg/kg;IR為人攝入的污染物濃度,kg;EF為暴露頻率,單位為天;ED為暴露持續(xù)時間,單位為年;BW是人體體重,單位為kg;AT為人的平均壽命,單位為年。也可以將三種途徑分開進行計算,計算公式如下:1)呼吸攝取量:2)皮膚接觸攝取量:3)食物鏈攝取量:式中EDI總表示人體總攝入量,EDI1、EDI2、EDI3分別表示通過呼吸、皮膚接觸和食物鏈途中的攝入量,且單位均為;CS為重金屬含量,單位mg/kg;為空氣攝入量(成人:IR=15.0,兒童:IR=7.5);為土壤的攝入量(成人:IR=100,兒童:IR=200);PEF為塵土產生銀子,取PEF=1.36×;SA為皮膚接觸表面積(成人:SA=5000,兒童:SA=1600);AF是皮膚的吸收系數(成人:AF=0.20,兒童:AF=0.07);ABS為皮膚吸收率,取ABS=0.001;EF為暴露頻率,取EF=350;ED為暴露年限(成人:ED=0.20,兒童:ED=6);BW為體質量(成人:BW=55.9,兒童:BW=15.9),單位為kg;AT為平均作用時長(取AT=70×365,單位為d)。我選擇比較具有致癌危險的重金屬進行毒性評估,致癌健康公式如下:式中,為土壤重金屬不同途徑下致癌風險指數;為總致癌風險指數,為不同污染物的日均攝入量,單位為mg/(kg·d);不同來源途徑下的致癌斜率因子,單位是(kg·d)/kg。當Risk>1×10-6時,存在致癌風險;Risk<1×10-6時,不存在致癌風險;當1×10-6≤Risk≤1×10-4時,致癌風險在可接受范圍內。表4-12不同途徑下重金屬的致癌效應參數重金屬鎘鎳SF((kg·d)/mg420.8暴露評估結果本次調研選取鎘、砷這兩種重金屬,將該區(qū)劃存在的重金屬污染對兒童與成人的致癌日暴露量進行分析計算與評估,最終結果取平均值,見表4-13。表4-13土壤重金屬致癌日暴露量mg/(kg·d)重金屬鎘砷兒童成人兒童成人兒童成人兒童成人根據表4-5的數據,我們可以得到以下結論:兒童鎘和砷的總重金屬致癌日暴露量都遠遠超過了成人的總重金屬致癌日暴露量,說明兒童受到的危害更大。其中食物攝入的數值遠大于呼吸途徑和皮膚接觸途徑,鎘的傷害小于砷的傷害。我們應當保護人們身體健康,兒童的免疫力小于成人,所以我們應更注重兒童的身體健康問題。毒性評估結果在進行了暴露風險評估后,對毒性風險評估進行計算,從而有依據對壓縮機廠周邊土壤的土壤是否有致癌風險進行評估,詳見表4-14。表4-15重金屬致癌風險評價指數重金屬鎘砷兒童成人兒童成人兒童成人兒童成人從表4-1

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