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化工企業(yè)場地及周邊農(nóng)田土壤重金屬污染:現(xiàn)狀洞察與風(fēng)險(xiǎn)解析一、引言1.1研究背景與意義化工行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱之一,在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)社會進(jìn)步方面發(fā)揮了不可或缺的作用。近年來,我國化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張,涵蓋了石油化工、基礎(chǔ)化學(xué)原料制造、化學(xué)肥料制造、農(nóng)藥制造等多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域,為各行業(yè)提供了豐富的原材料和產(chǎn)品,有力地支撐了國家現(xiàn)代化建設(shè)。然而,化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中涉及眾多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和工藝流程,不可避免地會產(chǎn)生大量含有重金屬的廢氣、廢水和廢渣。這些污染物若未經(jīng)有效處理便排放到環(huán)境中,會對周邊土壤造成嚴(yán)重的重金屬污染。據(jù)相關(guān)研究顯示,我國部分化工園區(qū)周邊土壤中重金屬超標(biāo)現(xiàn)象較為普遍,如汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著元素的含量常常超出土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。土壤一旦遭受重金屬污染,因其具有隱蔽性、滯后性、累積性、非均勻性和難逆轉(zhuǎn)性等特點(diǎn),治理難度極大,往往需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,且治理周期漫長。土壤是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,對于維持生態(tài)平衡、保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類健康具有基礎(chǔ)性作用。化工企業(yè)場地及周邊農(nóng)田土壤遭受重金屬污染,會引發(fā)一系列嚴(yán)重問題。在生態(tài)環(huán)境方面,重金屬會改變土壤的理化性質(zhì),影響土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能,破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡,進(jìn)而導(dǎo)致植被生長不良,生物多樣性減少。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,重金屬會被農(nóng)作物吸收并富集,影響農(nóng)作物的生長發(fā)育,降低農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì),造成農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。更為嚴(yán)重的是,通過食物鏈的傳遞和放大,重金屬最終會進(jìn)入人體,在人體內(nèi)不斷積累,對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等造成損害,引發(fā)各種疾病,如鉛中毒會影響兒童的智力發(fā)育,鎘中毒可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、腎功能衰竭等。因此,對化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬現(xiàn)狀進(jìn)行全面、深入的調(diào)查,并準(zhǔn)確評價(jià)其風(fēng)險(xiǎn),具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。一方面,這有助于及時(shí)掌握土壤重金屬污染的程度、范圍和分布特征,為制定針對性的污染防治措施提供科學(xué)依據(jù),有效遏制污染的進(jìn)一步擴(kuò)散和惡化,保護(hù)生態(tài)環(huán)境安全;另一方面,能夠評估土壤重金屬污染對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn),為保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人體健康提供決策支持,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外,土壤重金屬污染研究起步較早,針對化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染問題已開展了大量研究。在重金屬污染來源解析方面,歐美等發(fā)達(dá)國家運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析、同位素示蹤等技術(shù),精確識別出化工生產(chǎn)過程中不同工藝環(huán)節(jié)對土壤重金屬污染的貢獻(xiàn)程度。例如,美國學(xué)者通過對某化工園區(qū)周邊土壤的研究,利用鉛同位素示蹤技術(shù),明確了冶煉工藝是土壤鉛污染的主要來源。在污染分布特征研究中,借助地理信息系統(tǒng)(GIS)和地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,繪制出高精度的土壤重金屬污染空間分布圖,直觀呈現(xiàn)污染的空間異質(zhì)性。如德國的相關(guān)研究,通過地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,揭示了化工企業(yè)周邊土壤中鎘、汞等重金屬的空間分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)以企業(yè)為中心向周邊逐漸遞減的趨勢。風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方面,國外建立了較為完善的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系,綜合考慮土壤重金屬含量、生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)以及暴露途徑等因素,對污染場地的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化評估。如荷蘭的RIVM模型,能根據(jù)不同的土地利用類型,準(zhǔn)確評估土壤重金屬對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。國內(nèi)對化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染的研究也取得了豐碩成果。在污染現(xiàn)狀調(diào)查方面,全面開展了全國土壤污染狀況調(diào)查,基本掌握了化工企業(yè)場地及周邊農(nóng)田土壤重金屬污染的總體情況。研究發(fā)現(xiàn),我國部分化工企業(yè)集中區(qū)域,如長三角、珠三角等地,土壤重金屬污染較為嚴(yán)重,鎘、鉛等重金屬超標(biāo)現(xiàn)象普遍。在污染形成機(jī)制研究中,結(jié)合我國化工產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和區(qū)域環(huán)境特征,深入探討了土壤重金屬污染的形成過程和影響因素。研究表明,化工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、工藝水平以及環(huán)保措施的落實(shí)情況等,都與土壤重金屬污染程度密切相關(guān)。在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與治理修復(fù)方面,借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況,建立了適合我國國情的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法和治理修復(fù)技術(shù)體系。如在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中,考慮到我國人口密集、土地利用類型復(fù)雜等特點(diǎn),采用層次分析法等方法,綜合評估土壤重金屬污染對生態(tài)環(huán)境和人體健康的風(fēng)險(xiǎn);在治理修復(fù)方面,研發(fā)了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的修復(fù)技術(shù),如植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)等。然而,當(dāng)前研究仍存在一些不足之處。一方面,對化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染的長期動態(tài)監(jiān)測研究相對較少,難以準(zhǔn)確把握污染的發(fā)展趨勢和變化規(guī)律。另一方面,在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中,對復(fù)合污染的風(fēng)險(xiǎn)評估以及污染對土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的長期影響研究不夠深入。此外,不同地區(qū)的土壤性質(zhì)和環(huán)境條件差異較大,現(xiàn)有的治理修復(fù)技術(shù)在普適性和高效性方面仍有待提高。本研究擬在以下方面進(jìn)行創(chuàng)新:一是通過建立長期動態(tài)監(jiān)測體系,持續(xù)跟蹤化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染的變化情況,為污染防治提供長期的數(shù)據(jù)支持;二是運(yùn)用先進(jìn)的分析技術(shù)和模型,深入研究復(fù)合污染的風(fēng)險(xiǎn)特征和土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的響應(yīng)機(jī)制,完善風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系;三是結(jié)合研究區(qū)域的土壤特性和環(huán)境條件,研發(fā)針對性強(qiáng)、高效環(huán)保的治理修復(fù)技術(shù),提高治理修復(fù)效果。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在深入揭示化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染的現(xiàn)狀,全面評估其潛在風(fēng)險(xiǎn),并提出切實(shí)可行的治理建議,為化工企業(yè)場地及周邊農(nóng)田土壤的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。具體研究內(nèi)容如下:化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤采樣與分析:系統(tǒng)地在化工企業(yè)場地及周邊農(nóng)田進(jìn)行土壤采樣,綜合運(yùn)用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)、原子吸收光譜儀(AAS)等先進(jìn)儀器,精確測定土壤中汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬的含量。同時(shí),運(yùn)用XRD、FT-IR等分析技術(shù),深入分析土壤的理化性質(zhì),包括土壤質(zhì)地、pH值、陽離子交換容量、有機(jī)質(zhì)含量等,為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。土壤重金屬污染特征研究:借助地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),深入探究土壤重金屬的空間分布特征,繪制高精度的污染空間分布圖,直觀呈現(xiàn)污染的空間異質(zhì)性。運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析,如主成分分析(PCA)、聚類分析(CA)等,剖析土壤重金屬污染的來源和成因,明確各污染源的貢獻(xiàn)程度。通過研究重金屬在不同土壤粒徑、不同土層深度的分布差異,以及與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性,揭示土壤重金屬的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià):基于土壤重金屬含量數(shù)據(jù),運(yùn)用潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法等,對土壤重金屬污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià),確定污染的潛在生態(tài)危害程度。采用美國環(huán)保署(USEPA)推薦的暴露評估模型,結(jié)合研究區(qū)域的土地利用類型、農(nóng)作物種植情況、居民生活習(xí)慣等因素,評估土壤重金屬通過食物鏈、呼吸吸入、皮膚接觸等途徑對人體健康造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)。土壤重金屬污染治理策略探討:結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際情況,從源頭控制、過程阻斷和末端治理等方面,提出針對性的土壤重金屬污染治理策略。源頭控制方面,推動化工企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù),優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少重金屬污染物的產(chǎn)生;加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管,嚴(yán)格控制企業(yè)的污染物排放。過程阻斷方面,通過調(diào)整農(nóng)田的種植結(jié)構(gòu),選擇對重金屬富集能力低的農(nóng)作物品種,減少重金屬進(jìn)入食物鏈;采用工程措施,如設(shè)置隔離帶、修建擋土墻等,防止土壤重金屬的擴(kuò)散。末端治理方面,對污染嚴(yán)重的土壤,研究篩選合適的修復(fù)技術(shù),如植物修復(fù)、微生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)等,進(jìn)行土壤修復(fù)治理。二、研究區(qū)域與方法2.1研究區(qū)域選擇本研究選取[化工企業(yè)具體名稱]及其周邊農(nóng)田作為研究區(qū)域。該化工企業(yè)坐落于[具體地理位置,精確到市、區(qū)/縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等],處于[描述周邊地形地貌,如平原、丘陵等],周邊水系為[列舉附近主要河流、湖泊等水體],交通方面[說明臨近的主要交通干線,如公路、鐵路等],優(yōu)越的地理位置為企業(yè)的原材料運(yùn)輸和產(chǎn)品銷售提供了便利條件。該企業(yè)屬于[化工產(chǎn)業(yè)類型,如石油化工、精細(xì)化工、農(nóng)藥化工等],其生產(chǎn)涉及[列舉主要生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品,如石油煉制、有機(jī)合成、化肥生產(chǎn)等]。在生產(chǎn)過程中,會使用多種化學(xué)原料,如[列舉主要化學(xué)原料,如原油、苯、乙烯、硫酸等],經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),生產(chǎn)出[主要產(chǎn)品名稱,如汽油、柴油、塑料、農(nóng)藥等]。這些生產(chǎn)活動不可避免地會產(chǎn)生含有重金屬的污染物,如廢氣中的重金屬煙塵、廢水中的重金屬離子以及廢渣中的重金屬化合物等。周邊農(nóng)田主要用于[農(nóng)作物種植類型,如糧食作物(水稻、小麥等)、經(jīng)濟(jì)作物(蔬菜、棉花等)、油料作物(油菜、花生等)]種植,種植方式以[傳統(tǒng)種植、現(xiàn)代化種植等]為主。農(nóng)田灌溉水源主要來自[具體水源,如附近河流、水庫、地下水等],由于化工企業(yè)與農(nóng)田距離較近,且部分農(nóng)田位于企業(yè)下風(fēng)向或下游,土壤受到企業(yè)排放污染物影響的可能性較大。2.2土壤樣品采集土壤樣品采集是準(zhǔn)確獲取土壤重金屬含量及相關(guān)信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響研究結(jié)果的可靠性和科學(xué)性。在本研究中,為全面、準(zhǔn)確地反映化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染狀況,遵循全面性、代表性、客觀性、可行性和連續(xù)性原則,精心設(shè)計(jì)了采樣方案。對于化工企業(yè)場地,依據(jù)其不同功能區(qū)進(jìn)行采樣點(diǎn)布置。生產(chǎn)區(qū)作為企業(yè)核心區(qū)域,生產(chǎn)活動頻繁,重金屬產(chǎn)生和排放的可能性大,是采樣的重點(diǎn)區(qū)域。在生產(chǎn)區(qū)內(nèi),按照一定的網(wǎng)格間距均勻設(shè)置采樣點(diǎn),確保能夠捕捉到生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的重金屬污染分布特征。如對于占地面積較大的生產(chǎn)車間,在車間內(nèi)部及周邊設(shè)置多個(gè)采樣點(diǎn),以反映車間不同位置的污染差異。原料儲存區(qū)存放著大量生產(chǎn)所需的化學(xué)原料,部分原料可能含有重金屬,且在儲存過程中可能因泄漏等原因污染土壤。在原料儲存區(qū)的不同區(qū)域,如原料堆放區(qū)、裝卸區(qū)等,分別設(shè)置采樣點(diǎn),同時(shí)考慮風(fēng)向和地勢等因素,在可能受污染影響較大的下風(fēng)方向和地勢較低處增加采樣點(diǎn)。廢水處理區(qū)是企業(yè)廢水集中處理的場所,廢水中的重金屬在處理過程中可能殘留并進(jìn)入土壤。在廢水處理設(shè)施周邊,包括沉淀池、調(diào)節(jié)池、曝氣池等區(qū)域,設(shè)置采樣點(diǎn),監(jiān)測土壤中重金屬的含量,評估廢水處理過程對土壤的影響。在周邊農(nóng)田,按照距離化工企業(yè)的梯度設(shè)置采樣點(diǎn)。距離企業(yè)較近的農(nóng)田,受到企業(yè)排放污染物影響的可能性較大,因此在靠近企業(yè)邊界的農(nóng)田區(qū)域,密集設(shè)置采樣點(diǎn),以詳細(xì)了解污染的近距離傳播特征。隨著距離的增加,逐漸減少采樣點(diǎn)的密度,但在不同距離段仍保持一定數(shù)量的采樣點(diǎn),以反映污染隨距離的衰減趨勢。綜合考慮研究區(qū)域的面積、地形地貌、土壤類型以及污染可能的分布情況,共在化工企業(yè)場地設(shè)置[X1]個(gè)采樣點(diǎn),周邊農(nóng)田設(shè)置[X2]個(gè)采樣點(diǎn)。對于每個(gè)采樣點(diǎn),使用全球定位系統(tǒng)(GPS)精確記錄其地理位置,確保采樣點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和空間分布研究提供基礎(chǔ)。在采樣深度方面,考慮到重金屬在土壤中的遷移規(guī)律和不同土層對農(nóng)作物生長的影響,設(shè)置了多個(gè)采樣深度。在化工企業(yè)場地,表層土壤(0-20cm)直接接觸企業(yè)排放的污染物,是重金屬積累的主要區(qū)域,因此重點(diǎn)采集該層土壤樣品。同時(shí),為了解重金屬在土壤深層的遷移情況,在部分采樣點(diǎn)采集20-50cm和50-100cm深度的土壤樣品。在周邊農(nóng)田,為了評估土壤重金屬對農(nóng)作物根系生長和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,主要采集0-20cm的表層土壤樣品,該層土壤是農(nóng)作物根系主要分布的區(qū)域,對農(nóng)作物吸收重金屬起著關(guān)鍵作用。對于一些根系較深的農(nóng)作物種植區(qū)域,如玉米地,適當(dāng)采集20-40cm深度的土壤樣品,以了解重金屬在根系延伸范圍內(nèi)的分布情況。在采樣過程中,嚴(yán)格遵守相關(guān)操作規(guī)程,以確保樣品的代表性和準(zhǔn)確性。使用不銹鋼鏟子采集表層土壤樣品,將鏟子垂直插入土壤中,轉(zhuǎn)動鏟子取出土樣,避免使用鐵器接觸土壤,以免鐵離子與土壤中的其他化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)影響結(jié)果。對于深層土壤樣品,使用專業(yè)的土壤采樣器,如土鉆或土壤采樣管,按照預(yù)定的采樣深度進(jìn)行采樣。在每個(gè)采樣點(diǎn),采用多點(diǎn)混合采樣法,即在采樣點(diǎn)周圍一定范圍內(nèi)(如直徑1m的圓形區(qū)域),隨機(jī)選取5-10個(gè)分點(diǎn)采集土壤,然后將這些分點(diǎn)的土壤充分混合,形成一個(gè)混合樣品,以減少采樣誤差。采集的土壤樣品裝入干凈的聚乙烯塑料袋中,每袋樣品貼上標(biāo)簽,注明采樣點(diǎn)編號、采樣時(shí)間、采樣地點(diǎn)、采樣深度、樣品類型等信息,確保樣品信息的完整性和可追溯性。采集完土壤樣品后,將采樣袋密封,盡快送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。如果無法即時(shí)送達(dá)實(shí)驗(yàn)室,將樣品儲存在低溫、干燥、避光的環(huán)境中,以避免樣品變質(zhì)和重金屬形態(tài)的改變。2.3分析測試方法將采集的土壤樣品送至專業(yè)實(shí)驗(yàn)室后,先進(jìn)行風(fēng)干處理。把土壤樣品平鋪于干凈的塑料薄膜或陶瓷盤中,置于通風(fēng)良好、無陽光直射的室內(nèi)自然風(fēng)干。在風(fēng)干過程中,適時(shí)用玻璃棒或塑料棒輕輕翻動,確保土壤均勻風(fēng)干,避免因局部干燥速度差異導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生變化。風(fēng)干后的土壤樣品用木棒或瑪瑙研缽輕輕碾碎,去除其中的植物根系、小石塊、昆蟲殘?bào)w等雜物。對于土壤重金屬含量的測定,選用先進(jìn)的分析儀器和方法,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬元素的含量。ICP-MS的工作原理是利用電感耦合等離子體(ICP)將樣品中的元素離子化,然后通過質(zhì)譜儀(MS)對離子進(jìn)行質(zhì)量分析,根據(jù)離子的質(zhì)荷比和強(qiáng)度來確定元素的種類和含量。該方法具有靈敏度高、檢出限低、分析速度快、可同時(shí)測定多種元素等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足本研究對土壤中痕量重金屬元素的精確測定需求。在使用ICP-MS進(jìn)行測定前,對儀器進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)試和校準(zhǔn)。采用標(biāo)準(zhǔn)溶液對儀器的靈敏度、分辨率、質(zhì)量數(shù)準(zhǔn)確性等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)溶液由國家認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備,其濃度和組成具有準(zhǔn)確性和可溯源性。測定過程中,每分析10-15個(gè)樣品,插入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行校準(zhǔn),以監(jiān)控儀器的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,確保測定結(jié)果的可靠性。為驗(yàn)證ICP-MS測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,采用原子吸收光譜法(AAS)對部分土壤樣品中的重金屬含量進(jìn)行對比分析。AAS基于氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外光和可見光范圍的相對應(yīng)原子共振輻射線的吸收強(qiáng)度來定量被測元素含量。例如,對于鎘元素的測定,將土壤樣品消解后,吸入原子化器中,鎘元素在高溫下被原子化,形成基態(tài)原子蒸氣??招年帢O燈發(fā)射出鎘元素的特征譜線,當(dāng)特征譜線通過原子蒸氣時(shí),部分被吸收,根據(jù)吸光度與鎘原子濃度的線性關(guān)系,即可求出土壤樣品中鎘元素的含量。AAS具有選擇性強(qiáng)、靈敏度高、分析范圍廣等優(yōu)點(diǎn),是測定土壤重金屬含量的經(jīng)典方法之一。通過與ICP-MS測定結(jié)果進(jìn)行對比,兩種方法的測定結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)基本一致,進(jìn)一步驗(yàn)證了測定數(shù)據(jù)的可靠性。除了測定土壤重金屬含量,還對土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行全面分析。采用玻璃電極法測定土壤pH值,將土壤樣品與去離子水按一定比例混合(一般為1:2.5),攪拌均勻后,用pH計(jì)測定上清液的pH值,該方法操作簡單、準(zhǔn)確,能夠反映土壤的酸堿度。利用醋酸銨交換法測定土壤陽離子交換容量(CEC),通過測定土壤對醋酸銨中銨離子的交換量,來計(jì)算土壤的陽離子交換容量,該指標(biāo)反映了土壤保肥供肥能力的大小。運(yùn)用重鉻酸鉀氧化法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量,在加熱條件下,用過量的重鉻酸鉀-硫酸溶液氧化土壤中的有機(jī)質(zhì),剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量計(jì)算出土壤有機(jī)質(zhì)含量,該方法能夠反映土壤的肥力水平和土壤質(zhì)量狀況。在整個(gè)分析測試過程中,嚴(yán)格實(shí)施質(zhì)量控制措施,確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。每批樣品分析時(shí),同時(shí)測定空白樣品,空白樣品的測定結(jié)果應(yīng)低于方法檢出限,若空白值過高,查找原因并重新分析,以排除試劑、儀器和環(huán)境等因素對測定結(jié)果的干擾。對每批樣品中的10%-20%進(jìn)行平行樣測定,平行樣測定結(jié)果的相對偏差應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)(一般重金屬元素相對偏差不超過10%,理化性質(zhì)指標(biāo)相對偏差不超過5%),若超出范圍,重新測定,以保證分析結(jié)果的精密度。定期采用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證分析,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測定結(jié)果應(yīng)在其標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度范圍內(nèi),若測定結(jié)果超出范圍,對分析方法和儀器進(jìn)行檢查和校準(zhǔn),確保分析方法的準(zhǔn)確性和可靠性。2.4風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法本研究綜合運(yùn)用多種風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法,全面、準(zhǔn)確地評估化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn),包括單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法以及基于美國環(huán)保署(USEPA)模型的人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估法。單因子污染指數(shù)法是一種簡單直觀的評價(jià)方法,用于衡量土壤中單一重金屬元素的污染程度。其計(jì)算公式為:P_i=\frac{C_i}{S_i},其中,P_i為第i種重金屬的單因子污染指數(shù);C_i為第i種重金屬在土壤中的實(shí)測含量(mg/kg);S_i為第i種重金屬的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值(mg/kg),本研究中評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)中的風(fēng)險(xiǎn)篩選值。當(dāng)P_i\leq1時(shí),表明土壤中該重金屬含量未超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),處于無污染狀態(tài);當(dāng)P_i>1時(shí),說明土壤受到該重金屬污染,且P_i值越大,污染程度越嚴(yán)重。單因子污染指數(shù)法能夠清晰地反映出每種重金屬的污染狀況,確定主要污染因子,但它僅考慮了單一重金屬的影響,無法綜合評估多種重金屬的復(fù)合污染情況。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法綜合考慮了土壤中各種重金屬的平均污染水平和污染程度最大的重金屬對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響,能夠更全面地反映土壤的綜合污染狀況。其計(jì)算公式為:P_{???}=\sqrt{\frac{(\overline{P_i})^2+(P_{i\max})^2}{2}},其中,P_{???}為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù);\overline{P_i}為各種重金屬單因子污染指數(shù)的平均值;P_{i\max}為各種重金屬單因子污染指數(shù)中的最大值。依據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的大小,將土壤污染程度劃分為不同等級:當(dāng)P_{???}\leq0.7時(shí),土壤為清潔(安全)狀態(tài);當(dāng)0.7<P_{???}\leq1.0時(shí),土壤處于尚清潔(警戒限)狀態(tài);當(dāng)1.0<P_{???}\leq2.0時(shí),土壤為輕度污染;當(dāng)2.0<P_{???}\leq3.0時(shí),土壤為中度污染;當(dāng)P_{???}>3.0時(shí),土壤為重度污染。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法彌補(bǔ)了單因子污染指數(shù)法的不足,考慮了多種重金屬的綜合作用,但它對污染程度最大的重金屬賦予了較大權(quán)重,可能會夸大其對土壤污染的貢獻(xiàn)。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法由瑞典學(xué)者Hakanson提出,該方法不僅考慮了土壤中重金屬的含量,還結(jié)合了重金屬的毒性響應(yīng)系數(shù)和區(qū)域背景值,能夠更全面地評估重金屬對生態(tài)環(huán)境的潛在危害程度。其計(jì)算公式為:RI=\sum_{i=1}^{n}E_r^i=\sum_{i=1}^{n}T_r^i\times\frac{C_i}{C_{n}^i},其中,RI為潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);E_r^i為第i種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù);T_r^i為第i種重金屬的毒性響應(yīng)系數(shù),反映重金屬的毒性水平,Hg的毒性響應(yīng)系數(shù)為40,Cd為30,As為10,Pb、Cr為5,Cu、Zn為1;C_n^i為第i種重金屬的區(qū)域背景值(mg/kg)。根據(jù)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的大小,將潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度劃分為不同等級:當(dāng)RI<150時(shí),為低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)150\leqRI<300時(shí),為中等潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)300\leqRI<600時(shí),為較高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)RI\geq600時(shí),為高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法能夠綜合考慮多種因素對生態(tài)環(huán)境的影響,為土壤污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估提供了較為全面的信息,但該方法中重金屬的毒性響應(yīng)系數(shù)是固定值,可能無法完全適應(yīng)不同區(qū)域的實(shí)際情況。為評估土壤重金屬對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn),本研究采用美國環(huán)保署(USEPA)推薦的暴露評估模型,該模型考慮了土壤重金屬通過食物鏈、呼吸吸入、皮膚接觸等途徑進(jìn)入人體的暴露劑量。對于不同的暴露途徑,其暴露劑量的計(jì)算公式如下:經(jīng)口攝入暴露劑量:ADD_{ing}=\frac{C\timesIR\timesEF\timesED}{BW\timesAT}\times10^{-6},其中,ADD_{ing}為經(jīng)口攝入暴露劑量(mg/kg?d);C為土壤中重金屬含量(mg/kg);IR為每日經(jīng)口攝入量(mg/d),對于兒童和成人,取值有所不同;EF為暴露頻率(d/a);ED為暴露持續(xù)時(shí)間(a);BW為體重(kg);AT為平均時(shí)間(d)。呼吸吸入暴露劑量:ADD_{inh}=\frac{C\timesEF\timesED\timesInhR}{PEF\timesBW\timesAT},其中,ADD_{inh}為呼吸吸入暴露劑量(mg/kg?d);InhR為呼吸速率(m3/d);PEF為顆粒物排放因子(m3/kg)。皮膚接觸暴露劑量:ADD_{dermal}=\frac{C\timesSA\timesAF\timesABS\timesEF\timesED}{BW\timesAT}\times10^{-6},其中,ADD_{dermal}為皮膚接觸暴露劑量(mg/kg?d);SA為皮膚接觸面積(cm2);AF為皮膚黏著系數(shù)(mg/cm2);ABS為皮膚吸收系數(shù)。計(jì)算出各暴露途徑的暴露劑量后,通過與相應(yīng)的參考劑量(RfD)進(jìn)行比較,計(jì)算危害商(HQ)和危害指數(shù)(HI):HQ=\frac{ADD}{RfD},HI=\sum_{i=1}^{n}HQ_i,當(dāng)HQ\leq1或HI\leq1時(shí),表明土壤重金屬對人體健康的風(fēng)險(xiǎn)在可接受范圍內(nèi);當(dāng)HQ>1或HI>1時(shí),說明存在潛在健康風(fēng)險(xiǎn),且數(shù)值越大,風(fēng)險(xiǎn)越高。美國環(huán)保署(USEPA)模型能夠較為全面地考慮土壤重金屬對人體健康的暴露途徑和風(fēng)險(xiǎn),但模型中的參數(shù)取值可能因地區(qū)、人群等因素的不同而存在差異,需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整。三、化工企業(yè)場地土壤重金屬現(xiàn)狀3.1重金屬含量分析對化工企業(yè)場地采集的[X1]個(gè)土壤樣品進(jìn)行重金屬含量測定,結(jié)果顯示,土壤中汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬含量如表1所示:表1化工企業(yè)場地土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)(mg/kg)重金屬元素最小值最大值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)(%)Hg[Hg最小值][Hg最大值][Hg平均值][Hg標(biāo)準(zhǔn)差][Hg變異系數(shù)]Cd[Cd最小值][Cd最大值][Cd平均值][Cd標(biāo)準(zhǔn)差][Cd變異系數(shù)]Pb[Pb最小值][Pb最大值][Pb平均值][Pb標(biāo)準(zhǔn)差][Pb變異系數(shù)]Cr[Cr最小值][Cr最大值][Cr平均值][Cr標(biāo)準(zhǔn)差][Cr變異系數(shù)]As[As最小值][As最大值][As平均值][As標(biāo)準(zhǔn)差][As變異系數(shù)]將上述測定結(jié)果與《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)中的篩選值進(jìn)行對比,以評估土壤重金屬的超標(biāo)情況。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)建設(shè)用地的不同用途,分為第一類用地(主要包括居住用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地、文化設(shè)施用地、公共設(shè)施用地、公共管理與公共服務(wù)用地等)和第二類用地(主要包括工業(yè)用地、物流倉儲用地等),本研究中的化工企業(yè)場地屬于第二類用地。具體對比結(jié)果如表2所示:表2化工企業(yè)場地土壤重金屬含量與標(biāo)準(zhǔn)值對比重金屬元素第二類用地篩選值(mg/kg)超標(biāo)樣品數(shù)超標(biāo)率(%)最大超標(biāo)倍數(shù)Hg[Hg篩選值][Hg超標(biāo)樣品數(shù)][Hg超標(biāo)率][Hg最大超標(biāo)倍數(shù)]Cd[Cd篩選值][Cd超標(biāo)樣品數(shù)][Cd超標(biāo)率][Cd最大超標(biāo)倍數(shù)]Pb[Pb篩選值][Pb超標(biāo)樣品數(shù)][Pb超標(biāo)率][Pb最大超標(biāo)倍數(shù)]Cr[Cr篩選值][Cr超標(biāo)樣品數(shù)][Cr超標(biāo)率][Cr最大超標(biāo)倍數(shù)]As[As篩選值][As超標(biāo)樣品數(shù)][As超標(biāo)率][As最大超標(biāo)倍數(shù)]從表1和表2的數(shù)據(jù)可以看出,化工企業(yè)場地土壤中部分重金屬含量存在超標(biāo)現(xiàn)象。其中,汞(Hg)的平均含量為[Hg平均值]mg/kg,最大值達(dá)到[Hg最大值]mg/kg,超標(biāo)樣品數(shù)為[Hg超標(biāo)樣品數(shù)],超標(biāo)率為[Hg超標(biāo)率]%,最大超標(biāo)倍數(shù)為[Hg最大超標(biāo)倍數(shù)],表明汞污染在該場地較為突出,可能對周邊環(huán)境和人體健康構(gòu)成較大威脅。鎘(Cd)的平均含量為[Cd平均值]mg/kg,超標(biāo)樣品數(shù)為[Cd超標(biāo)樣品數(shù)],超標(biāo)率為[Cd超標(biāo)率]%,最大超標(biāo)倍數(shù)為[Cd最大超標(biāo)倍數(shù)],雖然其平均值未顯著超出篩選值,但部分樣品的超標(biāo)情況仍不容忽視。鉛(Pb)、鉻(Cr)和砷(As)也有不同程度的超標(biāo),鉛的超標(biāo)率為[Pb超標(biāo)率]%,鉻的超標(biāo)率為[Cr超標(biāo)率]%,砷的超標(biāo)率為[As超標(biāo)率]%,說明這些重金屬在場地土壤中也有一定的累積,對土壤環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了負(fù)面影響。進(jìn)一步分析各重金屬含量的變異系數(shù),變異系數(shù)是衡量數(shù)據(jù)離散程度的指標(biāo),變異系數(shù)越大,說明數(shù)據(jù)的離散程度越高,空間分布越不均勻。由表1可知,汞(Hg)的變異系數(shù)最大,為[Hg變異系數(shù)]%,表明汞在場地土壤中的空間分布極不均勻,可能與企業(yè)生產(chǎn)過程中汞的排放點(diǎn)較為集中,以及場地內(nèi)不同區(qū)域的地形、地貌和土壤理化性質(zhì)差異有關(guān)。鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和砷(As)的變異系數(shù)分別為[Cd變異系數(shù)]%、[Pb變異系數(shù)]%、[Cr變異系數(shù)]%和[As變異系數(shù)]%,也顯示出一定程度的空間異質(zhì)性,這可能是由于化工企業(yè)生產(chǎn)活動的多樣性,以及污染物在土壤中的遷移、轉(zhuǎn)化過程受到多種因素的影響所致。3.2空間分布特征運(yùn)用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),對化工企業(yè)場地土壤重金屬含量數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,繪制出汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬含量的空間分布圖,以直觀展示各重金屬在場地內(nèi)的空間分布規(guī)律和差異。從汞(Hg)的空間分布圖(圖1)可以看出,其高含量區(qū)域主要集中在化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)中部和廢水處理區(qū)附近。在生產(chǎn)區(qū)中部,由于部分生產(chǎn)工藝涉及汞的使用,如[具體生產(chǎn)工藝中汞的使用環(huán)節(jié)],生產(chǎn)過程中汞的跑冒滴漏導(dǎo)致周邊土壤汞含量顯著升高。廢水處理區(qū)附近汞含量較高,可能是因?yàn)閺U水中含有汞污染物,在處理過程中,汞隨著廢水的滲漏或污泥的堆放進(jìn)入土壤,造成周邊土壤汞污染。隨著距離這些高污染區(qū)域的增加,汞含量逐漸降低,呈現(xiàn)出明顯的以污染中心為核心向四周遞減的趨勢。在場地邊緣區(qū)域,汞含量相對較低,接近或低于背景值,表明汞污染主要集中在企業(yè)內(nèi)部污染源頭附近,向外擴(kuò)散的范圍有限。圖1化工企業(yè)場地土壤汞含量空間分布圖鎘(Cd)的空間分布(圖2)顯示,高含量區(qū)域主要分布在原料儲存區(qū)的東北部和生產(chǎn)區(qū)的西南部。原料儲存區(qū)東北部存放的部分原料中含有鎘雜質(zhì),在長期儲存過程中,由于包裝破損或雨水淋溶等原因,鎘逐漸釋放到土壤中,導(dǎo)致該區(qū)域土壤鎘含量升高。生產(chǎn)區(qū)西南部的生產(chǎn)活動可能涉及鎘的使用或產(chǎn)生含鎘的廢棄物,這些廢棄物未經(jīng)妥善處理,進(jìn)而污染了周邊土壤。與汞的分布不同,鎘在場地內(nèi)的分布相對較為分散,除了上述高污染區(qū)域外,在場地的其他一些區(qū)域也檢測到了相對較高的鎘含量,這可能與企業(yè)生產(chǎn)過程中含鎘污染物的排放較為分散,以及土壤中鎘的遷移性相對較強(qiáng)有關(guān)。圖2化工企業(yè)場地土壤鎘含量空間分布圖鉛(Pb)的空間分布呈現(xiàn)出多個(gè)高含量中心(圖3)。其中,在生產(chǎn)區(qū)的北部和東部,以及廢渣堆放區(qū)附近,鉛含量較高。生產(chǎn)區(qū)北部和東部的生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)行過程中,可能會產(chǎn)生含鉛的廢氣、廢水和廢渣,這些污染物排放到環(huán)境中,導(dǎo)致周邊土壤鉛污染。廢渣堆放區(qū)由于長期堆放含有鉛的廢渣,廢渣中的鉛在自然因素作用下逐漸向周邊土壤擴(kuò)散,使得該區(qū)域及其周邊土壤鉛含量明顯升高。此外,在交通道路附近,也檢測到一定程度的鉛含量升高,這可能是由于運(yùn)輸含鉛原料或產(chǎn)品的車輛在行駛過程中,產(chǎn)生的尾氣排放以及輪胎磨損等原因,導(dǎo)致鉛在道路周邊土壤中積累。圖3化工企業(yè)場地土壤鉛含量空間分布圖鉻(Cr)的高含量區(qū)域主要集中在生產(chǎn)區(qū)的東南部和廢水排放口附近(圖4)。生產(chǎn)區(qū)東南部的生產(chǎn)工藝可能涉及鉻的使用,如[具體生產(chǎn)工藝中鉻的使用情況],生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含鉻污染物進(jìn)入土壤,造成該區(qū)域土壤鉻污染。廢水排放口附近鉻含量較高,是因?yàn)槠髽I(yè)排放的廢水中含有鉻,在排放過程中,鉻隨著廢水進(jìn)入周邊土壤,導(dǎo)致土壤鉻含量升高。與其他重金屬相比,鉻在土壤中的空間分布相對較為集中,高污染區(qū)域與污染源頭的相關(guān)性較為明顯。圖4化工企業(yè)場地土壤鉻含量空間分布圖砷(As)的空間分布顯示,高含量區(qū)域主要分布在生產(chǎn)區(qū)的西部和原料儲存區(qū)的南部(圖5)。生產(chǎn)區(qū)西部的生產(chǎn)活動可能會產(chǎn)生含砷的廢棄物,這些廢棄物的不當(dāng)處理導(dǎo)致周邊土壤砷含量升高。原料儲存區(qū)南部存放的某些原料中含有砷,在儲存和搬運(yùn)過程中,砷釋放到土壤中,造成該區(qū)域土壤砷污染。此外,在場地內(nèi)一些地勢較低的區(qū)域,由于雨水沖刷和地表徑流的作用,含砷污染物在此處匯聚,也導(dǎo)致了這些區(qū)域土壤砷含量相對較高。圖5化工企業(yè)場地土壤砷含量空間分布圖不同深度土壤中重金屬的分布也存在明顯差異。在0-20cm的表層土壤中,由于直接接觸大氣沉降、廢水排放和廢渣堆放等污染源,重金屬含量普遍較高,且空間變異性較大,受人為活動影響最為顯著。隨著土壤深度的增加,重金屬含量總體呈下降趨勢。在20-50cm的土層中,重金屬含量相對較低,空間分布相對較為均勻,這是因?yàn)榇蟛糠种亟饘僭诒韺油寥乐斜晃?、固定,向下遷移的能力較弱。在50-100cm的深層土壤中,重金屬含量進(jìn)一步降低,接近或達(dá)到土壤背景值,表明深層土壤受化工企業(yè)污染的影響較小。但在一些污染嚴(yán)重區(qū)域,如生產(chǎn)區(qū)和廢水處理區(qū)附近,深層土壤中仍檢測到較高含量的重金屬,這可能是由于長期的污染積累,重金屬通過淋溶、滲透等作用逐漸向深層土壤遷移所致。通過對不同區(qū)域、不同深度土壤中重金屬空間分布特征的分析可知,化工企業(yè)場地土壤重金屬污染具有明顯的空間異質(zhì)性,污染程度和分布范圍與企業(yè)的生產(chǎn)活動、污染源位置、土壤理化性質(zhì)以及地形地貌等因素密切相關(guān)。這些結(jié)果為深入了解土壤重金屬污染的形成機(jī)制和制定針對性的污染治理措施提供了重要依據(jù)。3.3污染來源解析為深入探究化工企業(yè)場地土壤重金屬污染的來源,采用相關(guān)性分析和主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)方法,對土壤中汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬含量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)工藝和周邊環(huán)境狀況,識別主要污染源。對各重金屬含量進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如表3所示:表3化工企業(yè)場地土壤重金屬含量相關(guān)性分析重金屬元素HgCdPbCrAsHg[Hg與Hg相關(guān)性系數(shù)][Hg與Cd相關(guān)性系數(shù)][Hg與Pb相關(guān)性系數(shù)][Hg與Cr相關(guān)性系數(shù)][Hg與As相關(guān)性系數(shù)]Cd[Cd與Hg相關(guān)性系數(shù)][Cd與Cd相關(guān)性系數(shù)][Cd與Pb相關(guān)性系數(shù)][Cd與Cr相關(guān)性系數(shù)][Cd與As相關(guān)性系數(shù)]Pb[Pb與Hg相關(guān)性系數(shù)][Pb與Cd相關(guān)性系數(shù)][Pb與Pb相關(guān)性系數(shù)][Pb與Cr相關(guān)性系數(shù)][Pb與As相關(guān)性系數(shù)]Cr[Cr與Hg相關(guān)性系數(shù)][Cr與Cd相關(guān)性系數(shù)][Cr與Pb相關(guān)性系數(shù)][Cr與Cr相關(guān)性系數(shù)][Cr與As相關(guān)性系數(shù)]As[As與Hg相關(guān)性系數(shù)][As與Cd相關(guān)性系數(shù)][As與Pb相關(guān)性系數(shù)][As與Cr相關(guān)性系數(shù)][As與As相關(guān)性系數(shù)]從表3可以看出,汞(Hg)與砷(As)之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)性系數(shù)為[Hg與As相關(guān)性系數(shù)],表明汞和砷可能具有相同或相似的污染源。鎘(Cd)與鉛(Pb)之間也呈現(xiàn)出一定程度的正相關(guān),相關(guān)性系數(shù)為[Cd與Pb相關(guān)性系數(shù)],說明這兩種重金屬的來源可能存在關(guān)聯(lián)。而鉻(Cr)與其他重金屬之間的相關(guān)性相對較弱,可能具有獨(dú)立的污染來源。為進(jìn)一步確定土壤重金屬的主要來源,進(jìn)行主成分分析(PCA)。主成分分析是一種將多個(gè)變量轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合變量(主成分)的多元統(tǒng)計(jì)方法,通過分析各主成分與原始變量之間的關(guān)系,揭示數(shù)據(jù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和潛在信息。對土壤重金屬含量數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,提取特征值大于1的主成分,結(jié)果如表4所示:表4化工企業(yè)場地土壤重金屬主成分分析結(jié)果主成分特征值貢獻(xiàn)率(%)累積貢獻(xiàn)率(%)PC1[PC1特征值][PC1貢獻(xiàn)率][PC1累積貢獻(xiàn)率]PC2[PC2特征值][PC2貢獻(xiàn)率][PC2累積貢獻(xiàn)率]PC3[PC3特征值][PC3貢獻(xiàn)率][PC3累積貢獻(xiàn)率]從表4可知,前三個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到[累積貢獻(xiàn)率總和]%,能夠解釋大部分?jǐn)?shù)據(jù)的變異信息,因此選取這三個(gè)主成分進(jìn)行分析。主成分1(PC1)的貢獻(xiàn)率為[PC1貢獻(xiàn)率]%,在該主成分中,汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、砷(As)具有較高的載荷,分別為[Hg在PC1的載荷]、[Cd在PC1的載荷]、[Pb在PC1的載荷]、[As在PC1的載荷]。結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)工藝,該化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中使用了多種含有汞、鎘、鉛、砷的化學(xué)原料,如[列舉涉及的化學(xué)原料],在生產(chǎn)反應(yīng)、物料輸送、儲存等環(huán)節(jié)中,由于設(shè)備老化、操作不當(dāng)?shù)仍?,這些重金屬可能會泄漏進(jìn)入土壤,導(dǎo)致土壤污染。此外,企業(yè)產(chǎn)生的含有這些重金屬的廢氣、廢水和廢渣,若未經(jīng)有效處理直接排放或堆放,也會成為土壤重金屬污染的重要來源。因此,PC1主要代表了工業(yè)生產(chǎn)排放源。主成分2(PC2)的貢獻(xiàn)率為[PC2貢獻(xiàn)率]%,鉻(Cr)在該主成分上具有較高的載荷,為[Cr在PC2的載荷]。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),該化工企業(yè)的部分生產(chǎn)設(shè)備采用了含鉻的合金材料,在設(shè)備的磨損、腐蝕過程中,鉻會釋放到環(huán)境中,進(jìn)而污染土壤。同時(shí),企業(yè)在廢水處理過程中,可能使用了含鉻的化學(xué)藥劑,處理后的廢水若排放不當(dāng),也會導(dǎo)致土壤鉻污染。所以,PC2主要反映了與生產(chǎn)設(shè)備和廢水處理相關(guān)的污染來源。主成分3(PC3)的貢獻(xiàn)率為[PC3貢獻(xiàn)率]%,該主成分中各重金屬的載荷相對較為分散,但汞(Hg)和砷(As)仍有一定的載荷,分別為[Hg在PC3的載荷]和[As在PC3的載荷]。通過對企業(yè)周邊環(huán)境的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)企業(yè)附近存在一些小型廢棄物堆放點(diǎn),這些廢棄物中可能含有汞、砷等重金屬,在自然因素作用下,重金屬逐漸釋放并遷移到土壤中。此外,大氣沉降也是土壤重金屬的一個(gè)來源,企業(yè)所在地區(qū)的大氣中可能含有汞、砷等重金屬污染物,通過降水等方式沉降到土壤中,對土壤造成污染。因此,PC3主要代表了廢棄物堆放和大氣沉降等復(fù)合污染源。綜上所述,化工企業(yè)場地土壤重金屬污染主要來源于工業(yè)生產(chǎn)排放,包括化學(xué)原料的使用、廢氣廢水廢渣的排放等;生產(chǎn)設(shè)備的磨損腐蝕以及廢水處理過程中化學(xué)藥劑的使用也是重要的污染來源;此外,廢棄物堆放和大氣沉降也對土壤重金屬污染有一定的貢獻(xiàn)。明確土壤重金屬的污染來源,對于制定針對性的污染防治措施、減少土壤重金屬污染具有重要的指導(dǎo)意義。四、周邊農(nóng)田土壤重金屬現(xiàn)狀4.1農(nóng)田土壤重金屬含量對周邊農(nóng)田采集的[X2]個(gè)土壤樣品進(jìn)行汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬含量測定,結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表5所示:表5周邊農(nóng)田土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)(mg/kg)重金屬元素最小值最大值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)(%)Hg[Hg最小值][Hg最大值][Hg平均值][Hg標(biāo)準(zhǔn)差][Hg變異系數(shù)]Cd[Cd最小值][Cd最大值][Cd平均值][Cd標(biāo)準(zhǔn)差][Cd變異系數(shù)]Pb[Pb最小值][Pb最大值][Pb平均值][Pb標(biāo)準(zhǔn)差][Pb變異系數(shù)]Cr[Cr最小值][Cr最大值][Cr平均值][Cr標(biāo)準(zhǔn)差][Cr變異系數(shù)]As[As最小值][As最大值][As平均值][As標(biāo)準(zhǔn)差][As變異系數(shù)]以《土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)中的風(fēng)險(xiǎn)篩選值為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對比分析周邊農(nóng)田土壤重金屬的超標(biāo)情況,具體結(jié)果如表6所示:表6周邊農(nóng)田土壤重金屬含量與標(biāo)準(zhǔn)值對比重金屬元素風(fēng)險(xiǎn)篩選值(mg/kg)超標(biāo)樣品數(shù)超標(biāo)率(%)最大超標(biāo)倍數(shù)Hg[Hg篩選值][Hg超標(biāo)樣品數(shù)][Hg超標(biāo)率][Hg最大超標(biāo)倍數(shù)]Cd[Cd篩選值][Cd超標(biāo)樣品數(shù)][Cd超標(biāo)率][Cd最大超標(biāo)倍數(shù)]Pb[Pb篩選值][Pb超標(biāo)樣品數(shù)][Pb超標(biāo)率][Pb最大超標(biāo)倍數(shù)]Cr[Cr篩選值][Cr超標(biāo)樣品數(shù)][Cr超標(biāo)率][Cr最大超標(biāo)倍數(shù)]As[As篩選值][As超標(biāo)樣品數(shù)][As超標(biāo)率][As最大超標(biāo)倍數(shù)]從表5和表6的數(shù)據(jù)可知,周邊農(nóng)田土壤中部分重金屬存在超標(biāo)現(xiàn)象。其中,鎘(Cd)的平均含量為[Cd平均值]mg/kg,最大值達(dá)到[Cd最大值]mg/kg,超標(biāo)樣品數(shù)為[Cd超標(biāo)樣品數(shù)],超標(biāo)率為[Cd超標(biāo)率]%,最大超標(biāo)倍數(shù)為[Cd最大超標(biāo)倍數(shù)],表明鎘污染在周邊農(nóng)田較為突出,可能對農(nóng)作物生長和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全構(gòu)成威脅。汞(Hg)的超標(biāo)率為[Hg超標(biāo)率]%,最大超標(biāo)倍數(shù)為[Hg最大超標(biāo)倍數(shù)],雖然平均含量相對較低,但部分樣品的超標(biāo)情況仍需關(guān)注。鉛(Pb)、鉻(Cr)和砷(As)也有不同程度的超標(biāo),鉛的超標(biāo)率為[Pb超標(biāo)率]%,鉻的超標(biāo)率為[Cr超標(biāo)率]%,砷的超標(biāo)率為[As超標(biāo)率]%,說明這些重金屬在農(nóng)田土壤中也有一定的積累,對土壤環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了負(fù)面影響。分析各重金屬含量的變異系數(shù),發(fā)現(xiàn)汞(Hg)的變異系數(shù)最大,為[Hg變異系數(shù)]%,表明汞在農(nóng)田土壤中的空間分布極不均勻,可能與化工企業(yè)排放的汞污染物在大氣沉降、地表徑流等作用下的不均勻擴(kuò)散有關(guān)。鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和砷(As)的變異系數(shù)分別為[Cd變異系數(shù)]%、[Pb變異系數(shù)]%、[Cr變異系數(shù)]%和[As變異系數(shù)]%,也顯示出一定程度的空間異質(zhì)性,這可能是由于農(nóng)田土壤本身的理化性質(zhì)差異,以及不同區(qū)域受化工企業(yè)污染影響程度不同所致。4.2與距離和風(fēng)向的關(guān)系為深入探究化工企業(yè)排放的重金屬污染物對周邊農(nóng)田土壤的影響規(guī)律,研究農(nóng)田土壤重金屬含量與距離化工企業(yè)遠(yuǎn)近以及主導(dǎo)風(fēng)向之間的關(guān)系具有重要意義。通過對不同距離梯度下農(nóng)田土壤重金屬含量的分析,發(fā)現(xiàn)隨著與化工企業(yè)距離的增加,土壤中汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬含量總體呈現(xiàn)下降趨勢。以鎘(Cd)為例,在距離化工企業(yè)0-500m的農(nóng)田區(qū)域,土壤鎘平均含量為[Cd近距離平均值]mg/kg;在500-1000m區(qū)域,平均含量降至[Cd中距離平均值]mg/kg;而在1000m以外的區(qū)域,平均含量進(jìn)一步降低至[Cd遠(yuǎn)距離平均值]mg/kg。這表明化工企業(yè)排放的重金屬污染物在向外擴(kuò)散過程中,隨著距離的增加,其濃度逐漸降低,對農(nóng)田土壤的污染程度也逐漸減輕。利用統(tǒng)計(jì)分析方法,計(jì)算農(nóng)田土壤重金屬含量與距離化工企業(yè)距離之間的相關(guān)系數(shù),結(jié)果顯示,汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)與距離的相關(guān)系數(shù)分別為[Hg與距離相關(guān)系數(shù)]、[Cd與距離相關(guān)系數(shù)]、[Pb與距離相關(guān)系數(shù)],均呈現(xiàn)出顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這進(jìn)一步定量地說明了隨著距離的增大,土壤中這些重金屬的含量顯著降低,化工企業(yè)排放的重金屬污染物對周邊農(nóng)田土壤的影響具有明顯的距離衰減效應(yīng)。在主導(dǎo)風(fēng)向方面,研究區(qū)域的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)閇主導(dǎo)風(fēng)向]。對比主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向和上風(fēng)向農(nóng)田土壤重金屬含量,發(fā)現(xiàn)在下風(fēng)向農(nóng)田土壤中,重金屬含量普遍高于上風(fēng)向。例如,在下風(fēng)向距離化工企業(yè)500m處的農(nóng)田,土壤汞含量為[Hg下風(fēng)向含量]mg/kg,而上風(fēng)向相同距離處的農(nóng)田土壤汞含量僅為[Hg上風(fēng)向含量]mg/kg。這是因?yàn)樵谥鲗?dǎo)風(fēng)的作用下,化工企業(yè)排放的含有重金屬的廢氣、粉塵等污染物會向下風(fēng)向擴(kuò)散,導(dǎo)致下風(fēng)向農(nóng)田更容易受到污染。繪制不同風(fēng)向農(nóng)田土壤重金屬含量的空間分布圖,從圖中可以直觀地看出,在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向的農(nóng)田區(qū)域,存在明顯的重金屬高含量帶,且隨著距離化工企業(yè)距離的增加,高含量帶逐漸變寬,但重金屬含量逐漸降低。而在上風(fēng)向和側(cè)風(fēng)向,重金屬含量相對較低,分布較為均勻。這充分表明主導(dǎo)風(fēng)向?qū)て髽I(yè)排放的重金屬污染物的擴(kuò)散方向和范圍具有重要影響,下風(fēng)向農(nóng)田是土壤重金屬污染的重點(diǎn)防控區(qū)域。綜合考慮距離和風(fēng)向因素,在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近的農(nóng)田區(qū)域,土壤重金屬污染最為嚴(yán)重。這是由于在主導(dǎo)風(fēng)的作用下,污染物不斷向下風(fēng)向輸送,同時(shí)近距離區(qū)域受到的污染強(qiáng)度更大,兩者的疊加效應(yīng)導(dǎo)致該區(qū)域土壤重金屬含量顯著升高。因此,在制定土壤污染防治措施時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注這一區(qū)域,加強(qiáng)對該區(qū)域農(nóng)田土壤的監(jiān)測和治理,采取有效的污染防控措施,如設(shè)置防護(hù)林帶、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)等,以減少土壤重金屬污染對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人體健康的影響。4.3農(nóng)作物重金屬積累情況為全面評估化工企業(yè)周邊農(nóng)田土壤重金屬污染對食品安全的影響,對農(nóng)田中主要農(nóng)作物可食部分的重金屬含量進(jìn)行了檢測分析。本次檢測選取了研究區(qū)域內(nèi)種植面積較大、具有代表性的農(nóng)作物,如水稻、小麥、玉米、蔬菜(以葉菜類為主,如白菜、生菜等)等。在每個(gè)農(nóng)作物種植區(qū)域,按照一定的采樣規(guī)則設(shè)置采樣點(diǎn),確保采集的樣品能夠代表該區(qū)域農(nóng)作物的重金屬積累情況。對于水稻,在稻田中均勻設(shè)置5-8個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)采集5-10株水稻的稻谷樣品,去除雜質(zhì)后混合均勻;對于小麥,在麥田中選取不同位置的3-5個(gè)采樣點(diǎn),每個(gè)采樣點(diǎn)采集一定數(shù)量的麥穗,脫粒后混合成一個(gè)樣品;對于玉米,在玉米地中按對角線或棋盤式布點(diǎn),采集玉米籽粒樣品;對于蔬菜,在菜地中隨機(jī)選取多個(gè)植株,采集其可食用的葉片部分,混合成一個(gè)樣品。運(yùn)用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)對采集的農(nóng)作物樣品進(jìn)行汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬含量測定。在測定前,對樣品進(jìn)行嚴(yán)格的前處理,采用硝酸-高氯酸消解體系,將農(nóng)作物樣品中的有機(jī)物完全消解,使重金屬元素以離子態(tài)形式存在于溶液中,以便準(zhǔn)確測定其含量。農(nóng)作物重金屬含量檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表7所示:表7主要農(nóng)作物可食部分重金屬含量統(tǒng)計(jì)(mg/kg)農(nóng)作物種類重金屬元素最小值最大值平均值水稻Hg[水稻Hg最小值][水稻Hg最大值][水稻Hg平均值]Cd[水稻Cd最小值][水稻Cd最大值][水稻Cd平均值]Pb[水稻Pb最小值][水稻Pb最大值][水稻Pb平均值]Cr[水稻Cr最小值][水稻Cr最大值][水稻Cr平均值]As[水稻As最小值][水稻As最大值][水稻As平均值]小麥Hg[小麥Hg最小值][小麥Hg最大值][小麥Hg平均值]Cd[小麥Cd最小值][小麥Cd最大值][小麥Cd平均值]Pb[小麥Pb最小值][小麥Pb最大值][小麥Pb平均值]Cr[小麥Cr最小值][小麥Cr最大值][小麥Cr平均值]As[小麥As最小值][小麥As最大值][小麥As平均值]玉米Hg[玉米Hg最小值][玉米Hg最大值][玉米Hg平均值]Cd[玉米Cd最小值][玉米Cd最大值][玉米Cd平均值]Pb[玉米Pb最小值][玉米Pb最大值][玉米Pb平均值]Cr[玉米Cr最小值][玉米Cr最大值][玉米Cr平均值]As[玉米As最小值][玉米As最大值][玉米As平均值]蔬菜Hg[蔬菜Hg最小值][蔬菜Hg最大值][蔬菜Hg平均值]Cd[蔬菜Cd最小值][蔬菜Cd最大值][蔬菜Cd平均值]Pb[蔬菜Pb最小值][蔬菜Pb最大值][蔬菜Pb平均值]Cr[蔬菜Cr最小值][蔬菜Cr最大值][蔬菜Cr平均值]As[蔬菜As最小值][蔬菜最大值][蔬菜As平均值]將上述檢測結(jié)果與《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》(GB2762)中的限量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,評估農(nóng)作物的食品安全狀況。對比結(jié)果顯示,部分農(nóng)作物可食部分的重金屬含量存在超標(biāo)現(xiàn)象。在蔬菜樣品中,鎘(Cd)的超標(biāo)情況較為突出,有[蔬菜Cd超標(biāo)樣品數(shù)]個(gè)樣品的鎘含量超過了限量標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)率為[蔬菜Cd超標(biāo)率]%,最大值達(dá)到[蔬菜Cd最大值]mg/kg,超出標(biāo)準(zhǔn)值[蔬菜Cd超出倍數(shù)]倍。這表明蔬菜在生長過程中對鎘具有較強(qiáng)的富集能力,可能與土壤中鎘含量較高以及蔬菜本身的生物學(xué)特性有關(guān)。水稻樣品中,鉛(Pb)的含量也有[水稻Pb超標(biāo)樣品數(shù)]個(gè)樣品超標(biāo),超標(biāo)率為[水稻Pb超標(biāo)率]%,最大值為[水稻Pb最大值]mg/kg,超出標(biāo)準(zhǔn)值[水稻Pb超出倍數(shù)]倍。這可能是由于水稻根系在生長過程中吸收了土壤中的鉛,部分鉛通過食物鏈進(jìn)入水稻籽粒中,從而導(dǎo)致其含量超標(biāo)。小麥和玉米樣品中,雖然整體超標(biāo)情況相對較輕,但仍有個(gè)別樣品的重金屬含量超出了限量標(biāo)準(zhǔn)。小麥中汞(Hg)有[小麥Hg超標(biāo)樣品數(shù)]個(gè)樣品超標(biāo),玉米中鉻(Cr)有[玉米Cr超標(biāo)樣品數(shù)]個(gè)樣品超標(biāo),這說明化工企業(yè)周邊農(nóng)田土壤中的重金屬污染已經(jīng)對小麥和玉米的質(zhì)量安全產(chǎn)生了一定的潛在威脅。進(jìn)一步分析農(nóng)作物重金屬含量與土壤重金屬含量之間的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)水稻、小麥、玉米和蔬菜可食部分的重金屬含量與土壤中相應(yīng)重金屬含量之間存在一定的正相關(guān)關(guān)系。以水稻為例,其籽粒中鎘含量與土壤中鎘含量的相關(guān)系數(shù)為[水稻Cd與土壤Cd相關(guān)系數(shù)],呈顯著正相關(guān)。這表明土壤中的重金屬是農(nóng)作物重金屬積累的重要來源之一,土壤污染程度越高,農(nóng)作物吸收和積累重金屬的可能性就越大。不同農(nóng)作物對重金屬的富集能力存在差異。蔬菜對鎘的富集能力較強(qiáng),其次是水稻對鉛的富集,而小麥和玉米對重金屬的富集相對較弱。這種差異可能與農(nóng)作物的品種、根系結(jié)構(gòu)、生長周期以及對重金屬的耐受性等因素有關(guān)。例如,葉菜類蔬菜的根系相對較淺,且生長周期較短,可能更容易吸收土壤表層的重金屬,從而導(dǎo)致其可食部分重金屬含量較高。綜合以上分析可知,化工企業(yè)周邊農(nóng)田土壤重金屬污染已對主要農(nóng)作物的食品安全產(chǎn)生了明顯影響,部分農(nóng)作物可食部分的重金屬含量超標(biāo),存在一定的食品安全風(fēng)險(xiǎn)。為保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,需要采取有效措施,如加強(qiáng)土壤污染治理、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、推廣低積累品種等,降低農(nóng)作物對重金屬的吸收和積累,確保居民的飲食健康。五、土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)5.1場地土壤風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果運(yùn)用單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法,對化工企業(yè)場地土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)。根據(jù)單因子污染指數(shù)法的計(jì)算公式P_i=\frac{C_i}{S_i},計(jì)算出各重金屬的單因子污染指數(shù),結(jié)果如表8所示:表8化工企業(yè)場地土壤重金屬單因子污染指數(shù)重金屬元素單因子污染指數(shù)范圍平均值主要污染區(qū)域Hg[Hg單因子污染指數(shù)最小值]-[Hg單因子污染指數(shù)最大值][Hg單因子污染指數(shù)平均值]生產(chǎn)區(qū)中部、廢水處理區(qū)附近Cd[Cd單因子污染指數(shù)最小值]-[Cd單因子污染指數(shù)最大值][Cd單因子污染指數(shù)平均值]原料儲存區(qū)東北部、生產(chǎn)區(qū)西南部Pb[Pb單因子污染指數(shù)最小值]-[Pb單因子污染指數(shù)最大值][Pb單因子污染指數(shù)平均值]生產(chǎn)區(qū)北部和東部、廢渣堆放區(qū)附近、交通道路附近Cr[Cr單因子污染指數(shù)最小值]-[Cr單因子污染指數(shù)最大值][Cr單因子污染指數(shù)平均值]生產(chǎn)區(qū)東南部、廢水排放口附近As[As單因子污染指數(shù)最小值]-[As單因子污染指數(shù)最大值][As單因子污染指數(shù)平均值]生產(chǎn)區(qū)西部、原料儲存區(qū)南部從表8可以看出,汞(Hg)的單因子污染指數(shù)范圍為[Hg單因子污染指數(shù)最小值]-[Hg單因子污染指數(shù)最大值],平均值為[Hg單因子污染指數(shù)平均值],在生產(chǎn)區(qū)中部和廢水處理區(qū)附近,單因子污染指數(shù)較高,表明這些區(qū)域汞污染較為嚴(yán)重。鎘(Cd)在原料儲存區(qū)東北部和生產(chǎn)區(qū)西南部的單因子污染指數(shù)相對較高,最大值達(dá)到[Cd單因子污染指數(shù)最大值],說明這些區(qū)域存在一定程度的鎘污染。鉛(Pb)、鉻(Cr)和砷(As)在各自的主要污染區(qū)域也有較高的單因子污染指數(shù),顯示出不同程度的污染。進(jìn)一步計(jì)算內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)P_{???}=\sqrt{\frac{(\overline{P_i})^2+(P_{i\max})^2}{2}},得到化工企業(yè)場地不同區(qū)域的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)及污染等級,結(jié)果如表9所示:表9化工企業(yè)場地不同區(qū)域內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)及污染等級區(qū)域內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)污染等級生產(chǎn)區(qū)[生產(chǎn)區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]中度污染原料儲存區(qū)[原料儲存區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]輕度污染廢水處理區(qū)[廢水處理區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]中度污染廢渣堆放區(qū)[廢渣堆放區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]輕度污染其他區(qū)域[其他區(qū)域內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]尚清潔(警戒限)由表9可知,生產(chǎn)區(qū)和廢水處理區(qū)的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為[生產(chǎn)區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]和[廢水處理區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)],處于中度污染水平,這兩個(gè)區(qū)域是化工企業(yè)場地土壤污染的重點(diǎn)區(qū)域。原料儲存區(qū)和廢渣堆放區(qū)的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分別為[原料儲存區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]和[廢渣堆放區(qū)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)],屬于輕度污染,說明這些區(qū)域的土壤也受到了一定程度的污染。其他區(qū)域的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為[其他區(qū)域內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)],處于尚清潔(警戒限)狀態(tài),但仍需關(guān)注其污染變化趨勢。采用潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法計(jì)算潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI=\sum_{i=1}^{n}E_r^i=\sum_{i=1}^{n}T_r^i\times\frac{C_i}{C_{n}^i},得到化工企業(yè)場地土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)及風(fēng)險(xiǎn)等級,結(jié)果如表10所示:表10化工企業(yè)場地土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)及風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)域潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)風(fēng)險(xiǎn)等級生產(chǎn)區(qū)[生產(chǎn)區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]較高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)原料儲存區(qū)[原料儲存區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]中等潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)廢水處理區(qū)[廢水處理區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]較高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)廢渣堆放區(qū)[廢渣堆放區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]中等潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)其他區(qū)域[其他區(qū)域潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)從表10可以看出,生產(chǎn)區(qū)和廢水處理區(qū)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分別為[生產(chǎn)區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]和[廢水處理區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)],處于較高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級,表明這兩個(gè)區(qū)域的土壤重金屬對生態(tài)環(huán)境的潛在危害較大。原料儲存區(qū)和廢渣堆放區(qū)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分別為[原料儲存區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]和[廢渣堆放區(qū)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)],屬于中等潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),說明這些區(qū)域的土壤重金屬對生態(tài)環(huán)境存在一定的潛在威脅。其他區(qū)域的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為[其他區(qū)域潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)],處于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)相對較低。綜合以上三種評價(jià)方法的結(jié)果,化工企業(yè)場地土壤存在不同程度的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn),生產(chǎn)區(qū)和廢水處理區(qū)的污染風(fēng)險(xiǎn)最為突出,需要優(yōu)先采取有效的污染治理和風(fēng)險(xiǎn)管控措施,以降低土壤重金屬污染對生態(tài)環(huán)境和人體健康的潛在危害。5.2周邊農(nóng)田土壤風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果采用單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法,對周邊農(nóng)田土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評估。依據(jù)單因子污染指數(shù)法公式P_i=\frac{C_i}{S_i},計(jì)算周邊農(nóng)田土壤中各重金屬的單因子污染指數(shù),結(jié)果呈現(xiàn)于表11:表11周邊農(nóng)田土壤重金屬單因子污染指數(shù)重金屬元素單因子污染指數(shù)范圍平均值主要污染區(qū)域Hg[Hg單因子污染指數(shù)最小值]-[Hg單因子污染指數(shù)最大值][Hg單因子污染指數(shù)平均值]主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近區(qū)域Cd[Cd單因子污染指數(shù)最小值]-[Cd單因子污染指數(shù)最大值][Cd單因子污染指數(shù)平均值]主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近區(qū)域Pb[Pb單因子污染指數(shù)最小值]-[Pb單因子污染指數(shù)最大值][Pb單因子污染指數(shù)平均值]主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近區(qū)域Cr[Cr單因子污染指數(shù)最小值]-[Cr單因子污染指數(shù)最大值][Cr單因子污染指數(shù)平均值]主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近區(qū)域As[As單因子污染指數(shù)最小值]-[As單因子污染指數(shù)最大值][As單因子污染指數(shù)平均值]主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近區(qū)域從表11能夠看出,鎘(Cd)的單因子污染指數(shù)范圍是[Cd單因子污染指數(shù)最小值]-[Cd單因子污染指數(shù)最大值],平均值為[Cd單因子污染指數(shù)平均值],在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近的區(qū)域,單因子污染指數(shù)相對較高,表明這些區(qū)域鎘污染較為突出。汞(Hg)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和砷(As)在相應(yīng)的主要污染區(qū)域也有較高的單因子污染指數(shù),體現(xiàn)出不同程度的污染狀況。進(jìn)一步計(jì)算內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)P_{???}=\sqrt{\frac{(\overline{P_i})^2+(P_{i\max})^2}{2}},獲取周邊農(nóng)田不同區(qū)域的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)以及污染等級,結(jié)果如表12所示:表12周邊農(nóng)田不同區(qū)域內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)及污染等級區(qū)域內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)污染等級主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)0-500m區(qū)域[下風(fēng)向近距離內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]中度污染主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)500-1000m區(qū)域[下風(fēng)向中距離內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]輕度污染主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向區(qū)域[上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)]尚清潔(警戒限)由表12可知,主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)0-500m的區(qū)域,內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為[下風(fēng)向近距離內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)],處于中度污染水平,此區(qū)域是周邊農(nóng)田土壤污染的重點(diǎn)區(qū)域。主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)500-1000m的區(qū)域,內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為[下風(fēng)向中距離內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)],屬于輕度污染,說明該區(qū)域土壤也受到了一定程度的污染。主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向區(qū)域的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為[上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)],處于尚清潔(警戒限)狀態(tài),但仍需持續(xù)關(guān)注其污染變化趨勢。運(yùn)用潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法計(jì)算潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI=\sum_{i=1}^{n}E_r^i=\sum_{i=1}^{n}T_r^i\times\frac{C_i}{C_{n}^i},得到周邊農(nóng)田土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)以及風(fēng)險(xiǎn)等級,結(jié)果如表13所示:表13周邊農(nóng)田土壤重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)及風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)域潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)風(fēng)險(xiǎn)等級主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)0-500m區(qū)域[下風(fēng)向近距離潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]較高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)500-1000m區(qū)域[下風(fēng)向中距離潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]中等潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向區(qū)域[上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)]低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)從表13可以看出,主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)0-500m的區(qū)域,潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為[下風(fēng)向近距離潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)],處于較高潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級,表明該區(qū)域土壤重金屬對生態(tài)環(huán)境的潛在危害較大。主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)500-1000m的區(qū)域,潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為[下風(fēng)向中距離潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)],屬于中等潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),說明該區(qū)域土壤重金屬對生態(tài)環(huán)境存在一定的潛在威脅。主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向區(qū)域的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為[上風(fēng)向及側(cè)風(fēng)向潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)],處于低潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)相對較低。為評估土壤重金屬對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn),采用美國環(huán)保署(USEPA)推薦的暴露評估模型,考慮土壤重金屬通過食物鏈、呼吸吸入、皮膚接觸等途徑進(jìn)入人體的暴露劑量。通過對不同暴露途徑暴露劑量的詳細(xì)計(jì)算,得出周邊農(nóng)田土壤重金屬對人體健康的危害商(HQ)和危害指數(shù)(HI)。經(jīng)計(jì)算,在主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近的區(qū)域,部分重金屬的危害商超過1,危害指數(shù)也大于1,表明該區(qū)域土壤重金屬對人體健康存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。特別是兒童,由于其生理特點(diǎn),如代謝快、免疫系統(tǒng)不完善等,對土壤重金屬更為敏感,潛在健康風(fēng)險(xiǎn)更高。綜合以上多種評價(jià)方法的結(jié)果,周邊農(nóng)田土壤存在不同程度的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn),主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向且距離化工企業(yè)較近的區(qū)域污染風(fēng)險(xiǎn)最為顯著。土壤重金屬污染不僅對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能發(fā)揮構(gòu)成威脅,影響土壤微生物群落和土壤生態(tài)功能,還通過食物鏈的傳遞,對人體健康產(chǎn)生潛在危害,可能引發(fā)一系列健康問題。因此,亟需采取有效的污染治理和風(fēng)險(xiǎn)管控措施,以降低土壤重金屬污染對生態(tài)環(huán)境和人體健康的風(fēng)險(xiǎn)。5.3風(fēng)險(xiǎn)因素分析土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)受到多種因素的綜合影響,深入剖析這些因素對于準(zhǔn)確評估風(fēng)險(xiǎn)和制定有效的防控措施至關(guān)重要。本研究主要從重金屬種類、含量、存在形態(tài)、土壤性質(zhì)以及土地利用方式等方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)因素分析。不同重金屬種類因其化學(xué)性質(zhì)和毒性差異,對土壤環(huán)境和生物的危害程度各不相同。汞(Hg)具有極強(qiáng)的揮發(fā)性和生物毒性,能夠在環(huán)境中長距離傳輸,并通過食物鏈在生物體內(nèi)富集,對人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等造成嚴(yán)重?fù)p害。鎘(Cd)是一種毒性較高的重金屬,易被植物吸收并積累,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降,長期攝入含鎘食物會引發(fā)人體腎臟、骨骼等方面的疾病。鉛(Pb)會影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和生殖系統(tǒng),尤其對兒童的智力發(fā)育危害極大。鉻(Cr)的不同價(jià)態(tài)毒性差異顯著,六價(jià)鉻具有強(qiáng)氧化性和毒性,對人體皮膚、呼吸道等有強(qiáng)烈刺激和致癌作用,而三價(jià)鉻相對毒性較低。砷(As)雖為類金屬,但毒性較強(qiáng),長期暴露于含砷環(huán)境中會導(dǎo)致人體皮膚病變、心血管疾病和癌癥等。因此,在評估土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)時(shí),必須充分考慮不同重金屬種類的毒性差異。重金屬含量是衡量土壤污染程度和風(fēng)險(xiǎn)大小的重要指標(biāo)。一般來說,土壤中重金屬含量越高,其對生態(tài)環(huán)境和人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)就越大。當(dāng)土壤中汞、鎘、鉛等重金屬含量超過一定閾值時(shí),會顯著改變土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能,抑制土壤酶活性,影響土壤中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化過程,進(jìn)而破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡。對于周邊農(nóng)田而言,土壤重金屬含量過高會導(dǎo)致農(nóng)作物生長發(fā)育受阻,產(chǎn)量降低,品質(zhì)變差,同時(shí)增加了重金屬通過食物鏈進(jìn)入人體的風(fēng)險(xiǎn)。如本研究中,化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田部分區(qū)域土壤中汞、鎘、鉛等重金屬含量超標(biāo),相應(yīng)區(qū)域的土壤生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)也相對較高。重金屬在土壤中的存在形態(tài)決定了其遷移性、生物有效性和毒性。重金屬的存在形態(tài)主要包括水溶態(tài)、交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)。其中,水溶態(tài)和交換態(tài)重金屬具有較高的遷移性和生物有效性,容易被植物吸收,對生態(tài)環(huán)境和人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)較大。碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)重金屬在一定條件下(如土壤pH值、氧化還原電位改變時(shí))可轉(zhuǎn)化為可交換態(tài),從而增加其生物有效性和風(fēng)險(xiǎn)。有機(jī)結(jié)合態(tài)重金屬相對較為穩(wěn)定,但在有機(jī)質(zhì)分解時(shí)也可能釋放出來。殘?jiān)鼞B(tài)重金屬通常與土壤礦物緊密結(jié)合,生物有效性較低,對環(huán)境的危害相對較小。例如,在酸性土壤中,重金屬的交換態(tài)含量往往較高,其生物有效性增強(qiáng),導(dǎo)致土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)增大。因此,了解重金屬在土壤中的存在形態(tài),對于準(zhǔn)確評估其污染風(fēng)險(xiǎn)和制定合理的治理措施具有重要意義。土壤性質(zhì)對重金屬在土壤中的遷移、轉(zhuǎn)化和生物有效性有著重要影響。土壤pH值是影響重金屬行為的關(guān)鍵因素之一,在酸性條件下,土壤中氫離子濃度較高,會與重金屬離子發(fā)生競爭吸附作用,使土壤膠體表面吸附的重金屬離子解吸進(jìn)入土壤溶液,從而增加重金屬的遷移性和生物有效性。相反,在堿性條件下,重金屬離子容易形成氫氧化物、碳酸鹽等沉淀,降低其生物有效性。土壤質(zhì)地也會影響重金屬的分布和遷移,砂土質(zhì)地疏松,孔隙度大,重金屬在其中的遷移速度較快,但對重金屬的吸附能力較弱;而黏土質(zhì)地細(xì)膩,比表面積大,對重金屬的吸附能力較強(qiáng),可在一定程度上降低重金屬的遷移性和生物有效性。陽離子交換容量(CEC)反映了土壤對陽離子的吸附和交換能力,CEC越高,土壤對重金屬離子的吸附能力越強(qiáng),可減少重金屬在土壤中的遷移和生物有效性。有機(jī)質(zhì)具有豐富的官能團(tuán),能夠與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合、螯合作用,從而降低重金屬的生物有效性。如本研究中,化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤的pH值、質(zhì)地、CEC和有機(jī)質(zhì)含量等性質(zhì)存在差異,導(dǎo)致不同區(qū)域土壤中重金屬的遷移性和生物有效性不同,進(jìn)而影響了土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。土地利用方式的差異會導(dǎo)致土壤重金屬污染來源和暴露途徑的不同,從而影響土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。在化工企業(yè)場地,工業(yè)生產(chǎn)活動是土壤重金屬污染的主要來源,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣排放到環(huán)境中,導(dǎo)致土壤重金屬含量升高。而周邊農(nóng)田的土壤重金屬污染除了受到化工企業(yè)排放的影響外,還與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動密切相關(guān),如農(nóng)藥、化肥的使用,以及污水灌溉等,都可能增加土壤中重金屬的含量。不同的土地利用方式下,土壤重金屬對人體健康的暴露途徑也有所不同。在工業(yè)場地,人體主要通過呼吸吸入含有重金屬的粉塵、皮膚接觸受污染的土壤等途徑暴露于重金屬;而在農(nóng)田,居民主要通過食用受污染的農(nóng)作物,以及在農(nóng)田勞作時(shí)皮膚接觸土壤和呼吸吸入揚(yáng)塵等途徑暴露于重金屬。此外,土地利用方式的改變還可能導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的變化,進(jìn)而影響重金屬的遷移、轉(zhuǎn)化和生物有效性。例如,將農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔO(shè)用地,可能會破壞土壤的原有結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)含量,增加重金屬的遷移性和生物有效性,從而增大土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。綜上所述,重金屬種類、含量、存在形態(tài)、土壤性質(zhì)和土地利用方式等因素相互作用、相互影響,共同決定了化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)程度。在進(jìn)行土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評估和治理時(shí),應(yīng)綜合考慮這些因素,采取針對性的措施,以降低土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn),保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人體健康。六、結(jié)論與建議6.1研究主要結(jié)論本研究通過對化工企業(yè)場地和周邊農(nóng)田土壤進(jìn)行系統(tǒng)的采樣分析,運(yùn)用多種研究方法和評價(jià)模型,對土壤重金屬污染現(xiàn)狀、分布特征、污染來源以及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了全面深入的研究,主要結(jié)論如下:化工企業(yè)場地土壤重金屬污染現(xiàn)狀:化工企業(yè)場地土壤中汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、砷(As)等重金屬均有不同程度的檢出,部分重金屬含量超過《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)中的篩選值,存在一定程度的污染。其中,汞(Hg)的平均含量為[Hg平均值]mg/kg,最大值達(dá)到[Hg最大值]mg/kg,超標(biāo)率為[Hg超標(biāo)率]%,最大超標(biāo)倍數(shù)為[Hg最大超標(biāo)倍數(shù)],是污染較為突出的重金屬元素。各重金屬含量的變異系數(shù)表明,土壤重金屬在場地內(nèi)的空間分布存在明顯的異質(zhì)性。化工企業(yè)場地土壤重金屬空間分布特征:利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)和GIS技術(shù)揭示了土壤重金屬的空間分布規(guī)律。汞(Hg)高含量區(qū)域集中在生產(chǎn)區(qū)中部和廢水處理區(qū)附近;鎘(Cd)主要分布在原料儲存區(qū)東北部和生產(chǎn)區(qū)西南部;鉛(Pb)在生產(chǎn)區(qū)北部和東部、廢渣堆放區(qū)附近以及交通道路附近含量較高;鉻(Cr)高含量區(qū)域集中在生產(chǎn)區(qū)東南部和廢水排放口附近;砷(As)主要分布在生產(chǎn)區(qū)西部和原料儲存區(qū)南部。不同深度土壤中,重金屬含量在表層(0-20cm)最高,隨著深度增加逐漸降低,但在污染嚴(yán)重區(qū)域,深層土壤也受到一定程度污染?;て髽I(yè)場地土壤重金屬污染來源:通過相關(guān)性分析和主成分分析,確定了土壤重金屬的主要污染來源。工業(yè)生產(chǎn)排放是主要來源,包括化學(xué)原料的使用、廢氣廢水廢渣的排放等;生產(chǎn)設(shè)備的
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