地震災(zāi)區(qū)典型區(qū)域環(huán)境重金屬污染：深度調(diào)查與精準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)評估一、引言1.1研究背景與意義隨著人類社會的快速發(fā)展，工業(yè)化、城市化進(jìn)程不斷加速，人類在享受經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來福利的同時(shí)，也面臨著日益嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題。在諸多環(huán)境問題中，重金屬污染因其污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長、難以降解且易在生物體內(nèi)積累等特性，成為威脅生態(tài)環(huán)境和人類健康的重要因素。重金屬在人體內(nèi)可分為必需元素和有毒元素，但無論哪種，當(dāng)含量超過一定限值時(shí)，都可能引發(fā)中毒、致癌、致畸變等嚴(yán)重后果。地震作為一種極具破壞力的自然災(zāi)害，往往會對災(zāi)區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成多方面的影響。強(qiáng)烈的地震不僅會導(dǎo)致大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，還可能引發(fā)一系列次生災(zāi)害。其中，地震對化工礦業(yè)的影響尤為顯著，它可能致使部分化工企業(yè)廠房和設(shè)備遭受破壞，進(jìn)而造成重金屬尾礦的泄露。以四川省彭州市和什邡市為例，它們既是四川重要的工業(yè)和蔬菜生產(chǎn)基地，也是5.12地震的重災(zāi)區(qū)。地震發(fā)生后，兩市的部分化工企業(yè)受損嚴(yán)重，重金屬尾礦的泄露對當(dāng)?shù)氐耐寥?、水體等環(huán)境要素造成了潛在污染威脅，這不僅影響了災(zāi)區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也對居民的生命健康構(gòu)成了直接威脅。對地震災(zāi)區(qū)重金屬污染情況展開調(diào)查，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。一方面，精準(zhǔn)的污染調(diào)查數(shù)據(jù)能為震區(qū)災(zāi)后重建提供科學(xué)、有力的依據(jù)，幫助相關(guān)部門合理規(guī)劃重建區(qū)域，避免在污染嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行盲目建設(shè)，從而保障重建工作的順利推進(jìn)；另一方面，深入了解污染狀況有助于制定針對性的治理措施，降低環(huán)境污染對居民健康的危害，切實(shí)保障震區(qū)居民的正常生活和生命健康。此外，研究地震災(zāi)區(qū)的重金屬污染情況，還能豐富和完善自然災(zāi)害與環(huán)境污染相互關(guān)系的理論體系，為今后應(yīng)對類似災(zāi)害提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和理論支持。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在重金屬污染研究領(lǐng)域，國外起步相對較早，已積累了大量的研究成果。早期研究主要聚焦于工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)因長期工業(yè)活動導(dǎo)致的重金屬污染問題，如對礦山開采區(qū)、冶煉廠周邊土壤和水體中重金屬含量的監(jiān)測與分析。隨著研究的深入，學(xué)者們逐漸認(rèn)識到重金屬污染來源的多樣性和復(fù)雜性，不僅關(guān)注人為排放，還開始重視自然地質(zhì)過程、大氣沉降等因素對環(huán)境中重金屬含量的影響。例如，通過對不同地質(zhì)背景區(qū)域的土壤進(jìn)行研究，分析自然因素與人為活動在重金屬積累過程中的相對貢獻(xiàn)。在風(fēng)險(xiǎn)評估方面，國外已建立了較為完善的評估體系和方法。常用的風(fēng)險(xiǎn)評估模型包括美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型和風(fēng)險(xiǎn)表征模型，這些模型能夠綜合考慮重金屬的濃度、暴露途徑、受體特征等因素，對人體健康和生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化評估。同時(shí)，國外還注重將地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）等技術(shù)應(yīng)用于重金屬污染研究，通過空間分析技術(shù)直觀地展示重金屬的空間分布特征和污染擴(kuò)散趨勢，為污染治理和環(huán)境規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。國內(nèi)對重金屬污染的研究始于20世紀(jì)80年代，隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速，重金屬污染問題日益受到關(guān)注。早期研究主要集中在大城市周邊和工礦區(qū)的土壤、水體重金屬污染調(diào)查，分析污染現(xiàn)狀和來源。近年來，隨著研究的不斷深入，國內(nèi)在重金屬污染的生物有效性、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)等方面取得了顯著進(jìn)展。例如，通過盆栽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)研究重金屬在土壤-植物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制，為降低農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)提供理論支持。在地震災(zāi)區(qū)重金屬污染研究方面，國內(nèi)外均有一定的研究成果，但研究相對較少。國外在地震災(zāi)害對環(huán)境影響的研究中，部分涉及到重金屬污染問題，如對地震引發(fā)的山體滑坡導(dǎo)致尾礦庫泄露造成的土壤和水體污染進(jìn)行調(diào)查分析。國內(nèi)在5.12汶川地震后，針對災(zāi)區(qū)的重金屬污染問題開展了一系列研究工作，主要包括對災(zāi)區(qū)土壤、水體、農(nóng)作物等樣品中重金屬含量的監(jiān)測分析，評估地震對重金屬污染的影響程度和范圍。研究發(fā)現(xiàn)，地震導(dǎo)致部分化工企業(yè)和礦山受損，重金屬尾礦泄露，使得災(zāi)區(qū)土壤和水體中的重金屬含量顯著增加，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和居民健康構(gòu)成潛在威脅。盡管國內(nèi)外在地震災(zāi)區(qū)重金屬污染研究方面取得了一定的成果，但仍存在一些不足之處。一方面，現(xiàn)有的研究多為單一環(huán)境介質(zhì)（如土壤或水體）的重金屬污染調(diào)查，缺乏對土壤、水體、空氣、植物等多環(huán)境介質(zhì)的綜合研究，難以全面了解重金屬在地震災(zāi)區(qū)環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，目前的風(fēng)險(xiǎn)評估方法主要側(cè)重于人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估，對生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評估的研究相對較少，無法準(zhǔn)確評估重金屬污染對地震災(zāi)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響。此外，由于地震災(zāi)區(qū)的特殊性，現(xiàn)有的采樣方法和分析技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的局限性，需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在全面、系統(tǒng)地調(diào)查地震災(zāi)區(qū)典型區(qū)域的環(huán)境重金屬污染狀況，并對其潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的評估，為災(zāi)區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、災(zāi)后重建規(guī)劃以及污染治理提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。具體研究內(nèi)容如下：多環(huán)境介質(zhì)重金屬污染調(diào)查：對地震災(zāi)區(qū)典型區(qū)域的土壤、水體、空氣和植物等多種環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行全面采樣分析，精準(zhǔn)測定其中鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、銅（Cu）、鋅（Zn）等常見重金屬元素的含量。在土壤采樣過程中，依據(jù)災(zāi)區(qū)的地形地貌、土地利用類型以及污染源分布等因素，采用網(wǎng)格化布點(diǎn)與重點(diǎn)區(qū)域加密布點(diǎn)相結(jié)合的方法，確保采樣的代表性。對于水體，分別采集地表水、淺層地下水和深層地下水樣品，分析不同水體中重金屬的濃度變化及空間分布特征。在空氣采樣時(shí)，利用專業(yè)的大氣采樣設(shè)備，采集不同高度和不同功能區(qū)的空氣樣品，檢測空氣中重金屬顆粒物的含量。重金屬污染來源解析：綜合運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析、同位素示蹤技術(shù)和指紋識別技術(shù)等手段，深入剖析地震災(zāi)區(qū)重金屬污染的來源。通過主成分分析（PCA）和相關(guān)性分析，初步確定重金屬之間的潛在關(guān)系和可能的污染源類型；利用鉛、鍶等穩(wěn)定同位素比值，準(zhǔn)確識別重金屬的自然來源和人為來源，如地質(zhì)背景、工業(yè)排放、農(nóng)業(yè)活動等；借助指紋識別技術(shù)，將災(zāi)區(qū)環(huán)境中重金屬的特征與已知污染源的特征進(jìn)行比對，精確追溯重金屬的具體排放源，為制定針對性的污染控制措施提供關(guān)鍵依據(jù)。重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究：通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)和野外原位監(jiān)測相結(jié)合的方式，深入探究重金屬在土壤-水體-植物系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。在室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置不同的土壤類型、酸堿度、氧化還原電位等條件，研究重金屬在土壤中的吸附-解吸、沉淀-溶解等過程；利用土柱淋溶實(shí)驗(yàn)，模擬降水條件下重金屬在土壤剖面中的遷移過程。在野外原位監(jiān)測中，選取典型的農(nóng)田、林地和水域等生態(tài)系統(tǒng)，定期監(jiān)測土壤、水體和植物中重金屬的含量變化，分析重金屬在不同生態(tài)系統(tǒng)中的遷移途徑和轉(zhuǎn)化機(jī)制，以及環(huán)境因素（如溫度、降水、植被覆蓋等）對其遷移轉(zhuǎn)化的影響。環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估：運(yùn)用美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型和風(fēng)險(xiǎn)表征模型，結(jié)合地震災(zāi)區(qū)的實(shí)際情況，對重金屬污染的人體健康風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評估。在人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估方面，綜合考慮居民通過飲食、呼吸和皮膚接觸等途徑對重金屬的暴露劑量，計(jì)算不同重金屬元素對人體不同器官的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)，并確定主要的暴露途徑和風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)元素。在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估方面，以本地的動植物物種為研究對象，通過毒性試驗(yàn)和生物監(jiān)測數(shù)據(jù)，評估重金屬污染對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響，如對植物生長發(fā)育、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、水體生物多樣性等的影響，確定生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)閾值和風(fēng)險(xiǎn)等級?？臻g分布特征分析：借助地理信息系統(tǒng)（GIS）強(qiáng)大的空間分析功能和遙感（RS）的宏觀監(jiān)測能力，直觀展示地震災(zāi)區(qū)重金屬污染的空間分布特征。通過對采樣數(shù)據(jù)的空間插值處理，生成重金屬含量的空間分布圖，清晰呈現(xiàn)重金屬在不同區(qū)域的濃度高低和分布范圍；利用RS技術(shù)獲取災(zāi)區(qū)的土地利用變化、植被覆蓋度等信息，分析這些因素與重金屬空間分布的相關(guān)性；結(jié)合地形地貌數(shù)據(jù)，探討地形對重金屬遷移擴(kuò)散的影響，為制定合理的污染防控和治理策略提供空間決策支持。1.4研究方法與技術(shù)路線本研究綜合運(yùn)用多種研究方法，確保研究的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，具體如下：現(xiàn)場采樣：在地震災(zāi)區(qū)典型區(qū)域，依據(jù)土地利用類型、地形地貌以及污染源分布狀況，運(yùn)用網(wǎng)格化布點(diǎn)與重點(diǎn)區(qū)域加密布點(diǎn)相結(jié)合的方式進(jìn)行采樣。對于土壤，在每個(gè)采樣點(diǎn)采集0-20cm表層土壤樣品，多點(diǎn)混合組成一個(gè)樣品，確保采樣的代表性；水體則分別在不同深度和不同位置采集地表水、淺層地下水和深層地下水樣品；植物選取當(dāng)?shù)爻Ｒ姷霓r(nóng)作物、樹木等，采集可食用部分或葉片樣品；空氣采樣借助專業(yè)的大氣采樣設(shè)備，于不同高度和不同功能區(qū)進(jìn)行樣品采集。實(shí)驗(yàn)分析：土壤和植物樣品經(jīng)風(fēng)干、研磨、過篩等預(yù)處理后，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測定其中鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、銅（Cu）、鋅（Zn）等重金屬元素的含量；水體樣品經(jīng)消解處理后，同樣利用ICP-MS進(jìn)行分析；空氣樣品中的重金屬顆粒物經(jīng)濾膜采集后，通過酸消解處理，再用ICP-MS測定含量。污染來源解析方法：運(yùn)用主成分分析（PCA）和相關(guān)性分析，初步探究重金屬之間的潛在關(guān)系，識別可能的污染源類型；利用鉛、鍶等穩(wěn)定同位素比值，精確區(qū)分重金屬的自然來源和人為來源；借助指紋識別技術(shù)，將災(zāi)區(qū)環(huán)境中重金屬的特征與已知污染源的特征進(jìn)行細(xì)致比對，準(zhǔn)確追溯重金屬的具體排放源。遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究方法：室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置不同的土壤類型、酸堿度、氧化還原電位等條件，深入研究重金屬在土壤中的吸附-解吸、沉淀-溶解等過程；通過土柱淋溶實(shí)驗(yàn)，模擬降水條件下重金屬在土壤剖面中的遷移過程；野外原位監(jiān)測選取典型的農(nóng)田、林地和水域等生態(tài)系統(tǒng)，定期監(jiān)測土壤、水體和植物中重金屬的含量變化，全面分析重金屬在不同生態(tài)系統(tǒng)中的遷移途徑和轉(zhuǎn)化機(jī)制，以及環(huán)境因素（如溫度、降水、植被覆蓋等）對其遷移轉(zhuǎn)化的影響。風(fēng)險(xiǎn)評估方法：采用美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型和風(fēng)險(xiǎn)表征模型，結(jié)合地震災(zāi)區(qū)的實(shí)際情況，全面評估重金屬污染的人體健康風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。在人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估中，充分考慮居民通過飲食、呼吸和皮膚接觸等途徑對重金屬的暴露劑量，精確計(jì)算不同重金屬元素對人體不同器官的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)，并確定主要的暴露途徑和風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)元素；在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估中，以本地的動植物物種為研究對象，通過毒性試驗(yàn)和生物監(jiān)測數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確評估重金屬污染對生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響，如對植物生長發(fā)育、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、水體生物多樣性等的影響，科學(xué)確定生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)閾值和風(fēng)險(xiǎn)等級?？臻g分析方法：借助地理信息系統(tǒng)（GIS）強(qiáng)大的空間分析功能，對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值處理，生成重金屬含量的空間分布圖，直觀展示重金屬在不同區(qū)域的濃度高低和分布范圍；利用遙感（RS）技術(shù)獲取災(zāi)區(qū)的土地利用變化、植被覆蓋度等信息，深入分析這些因素與重金屬空間分布的相關(guān)性；結(jié)合地形地貌數(shù)據(jù)，探討地形對重金屬遷移擴(kuò)散的影響。技術(shù)路線方面，首先全面收集地震災(zāi)區(qū)的相關(guān)資料，包括地質(zhì)、氣象、土地利用、工業(yè)分布以及地震災(zāi)害情況等；接著依據(jù)資料進(jìn)行現(xiàn)場采樣點(diǎn)的合理布設(shè)，開展多環(huán)境介質(zhì)的樣品采集工作；將采集的樣品送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行精確分析，獲取重金屬含量數(shù)據(jù)；對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和污染來源解析，同時(shí)開展室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)和野外原位監(jiān)測，深入研究重金屬的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律；運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評估模型對重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化評估；最后借助GIS和RS技術(shù)進(jìn)行空間分析，綜合研究結(jié)果提出針對性的污染防控和治理建議，技術(shù)路線如圖1-1所示。[此處插入技術(shù)路線圖1-1]二、地震災(zāi)區(qū)環(huán)境重金屬污染相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1地震災(zāi)害及其環(huán)境效應(yīng)2.1.1地震的形成機(jī)制與分級地震作為一種極具破壞力的自然現(xiàn)象，其形成機(jī)制主要源于地球內(nèi)部能量的突然釋放。地球的巖石圈并非完整的一塊，而是由多個(gè)板塊組成，這些板塊處于不斷的運(yùn)動之中。當(dāng)板塊相互碰撞、擠壓或錯(cuò)動時(shí)，會在巖石內(nèi)部積累大量的應(yīng)力。一旦應(yīng)力超過巖石的承受極限，巖石就會發(fā)生破裂或錯(cuò)動，從而產(chǎn)生地震波，引發(fā)地震。此外，火山活動、地下溶洞塌陷、人類工程活動（如大型水庫蓄水、地下采礦等）也可能誘發(fā)地震，但相對而言，板塊運(yùn)動是導(dǎo)致地震發(fā)生的最主要原因。為了衡量地震的大小和強(qiáng)度，科學(xué)家們制定了震級標(biāo)準(zhǔn)。目前國際上通用的是里氏震級，它通過地震儀器記錄的地震波振幅來計(jì)算。里氏震級每增加一級，地震釋放的能量大約增加31.6倍。一般來說，震級小于3級的地震為弱震，人們通常難以察覺；震級在3級至4.5級之間的為有感地震，人們能夠感覺到，但一般不會造成嚴(yán)重破壞；震級在4.5級至6級之間的為中強(qiáng)震，可能會對建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施造成一定程度的損壞；震級大于等于6級的為強(qiáng)震，會帶來較為嚴(yán)重的破壞，而震級大于等于8級的則被稱為巨大地震，往往會造成毀滅性的災(zāi)難。例如，1960年智利發(fā)生的里氏9.5級大地震，是有記錄以來震級最高的地震，它引發(fā)了強(qiáng)烈的海嘯和火山噴發(fā)，對當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的生態(tài)環(huán)境和人類社會造成了極其嚴(yán)重的影響。2.1.2地震對生態(tài)系統(tǒng)的影響地震對生態(tài)系統(tǒng)的影響是全方位且深遠(yuǎn)的，它會破壞生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性。從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面來看，地震可能導(dǎo)致山體滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，這些災(zāi)害會直接摧毀大量的植被，破壞生物的棲息地。例如，在山區(qū)，地震引發(fā)的山體滑坡可能會掩埋大片的森林，使得許多動植物失去生存空間。同時(shí)，地震還可能改變河流的形態(tài)和流向，導(dǎo)致水域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響水生生物的生存和繁衍。此外，地震還會對生物群落的組成和分布產(chǎn)生影響。一些物種可能因棲息地被破壞而數(shù)量銳減甚至滅絕，而另一些適應(yīng)能力較強(qiáng)的物種則可能趁機(jī)占據(jù)新的生態(tài)位，導(dǎo)致生物群落的組成發(fā)生改變。例如，在地震后的廢墟中，一些適應(yīng)城市環(huán)境的物種可能會迅速繁殖，而一些原本生活在該地區(qū)的野生動物則可能被迫遷徙。在生態(tài)系統(tǒng)功能方面，地震對物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞都會產(chǎn)生干擾。地震導(dǎo)致植被破壞，會影響植物對二氧化碳的吸收和氧氣的釋放，進(jìn)而影響碳循環(huán)和氧循環(huán)。土壤流失會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分減少，影響土壤中微生物的活動和土壤養(yǎng)分的循環(huán)。地震還會破壞生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。例如，植被的減少會導(dǎo)致太陽能的固定和轉(zhuǎn)化減少，影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入。同時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈和食物網(wǎng)的破壞，也會導(dǎo)致能量流動的路徑發(fā)生改變，影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，地震對生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞也有影響。地震可能破壞動物的巢穴和棲息地，干擾動物之間的通訊和行為，影響它們的繁殖、覓食和防御等活動。2.1.3地震對化工礦業(yè)的影響及與重金屬污染的關(guān)聯(lián)化工礦業(yè)在生產(chǎn)過程中涉及大量重金屬的開采、冶煉和加工，這些重金屬通常以尾礦、廢渣等形式存在于廠區(qū)內(nèi)或周邊環(huán)境中。一旦發(fā)生地震，可能會對化工礦業(yè)設(shè)施造成嚴(yán)重破壞，從而引發(fā)重金屬污染。地震可能導(dǎo)致尾礦庫壩體開裂、坍塌，使尾礦中的重金屬泄漏到周圍的土壤和水體中。例如，在5.12汶川地震中，部分位于震區(qū)的礦山尾礦庫受到不同程度的損壞，尾礦中的重金屬如鉛、鎘、汞等泄漏，對當(dāng)?shù)氐耐寥篮退w環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。此外，地震還可能破壞化工企業(yè)的廠房和設(shè)備，導(dǎo)致儲存的重金屬原料或中間產(chǎn)品泄漏。這些泄漏的重金屬會隨著地表徑流、大氣降水等進(jìn)入土壤和水體，造成環(huán)境污染。重金屬污染具有污染范圍廣、持續(xù)時(shí)間長、難以降解等特點(diǎn)，對生態(tài)環(huán)境和人類健康危害極大。進(jìn)入土壤中的重金屬會被植物吸收，通過食物鏈在生物體內(nèi)富集，最終危害人類健康。例如，土壤中的鎘被農(nóng)作物吸收后，人食用了受污染的農(nóng)作物，可能會導(dǎo)致鎘中毒，引發(fā)骨骼疼痛、腎功能損害等疾病。污染水體中的重金屬會影響水生生物的生存和繁殖，降低水體的生態(tài)功能。同時(shí)，受污染的水體如果被人類飲用或用于灌溉，也會對人體健康和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成威脅。因此，地震對化工礦業(yè)的破壞引發(fā)的重金屬污染問題不容忽視，需要在震后及時(shí)進(jìn)行監(jiān)測和治理，以減少其對生態(tài)環(huán)境和人類健康的影響。2.2重金屬污染的特性與危害2.2.1重金屬的定義與常見種類重金屬是指密度大于4.5g/cm3的金屬，約有45種，一般都屬于過渡元素。常見的重金屬元素包括鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鎳（Ni）、鉻（Cr）等。鉛是一種具有藍(lán)灰色光澤的重金屬，質(zhì)地柔軟，抗腐蝕性強(qiáng)。它在自然界中多以化合物的形式存在，常見的有方鉛礦（PbS）等。鉛具有熔點(diǎn)低、可塑性強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電池制造、電纜護(hù)套、鉛合金等領(lǐng)域。在汽車鉛酸蓄電池中，鉛是電極的主要材料，為車輛提供啟動和運(yùn)行所需的電能。然而，鉛對人體具有很強(qiáng)的毒性，它能夠在人體內(nèi)蓄積，損害神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)。兒童對鉛的毒性更為敏感，長期接觸低濃度的鉛可能導(dǎo)致智力發(fā)育遲緩、注意力不集中等問題。鎘是一種銀白色的金屬，略帶藍(lán)色光澤，質(zhì)地柔軟，有韌性。鎘在自然界中主要以硫鎘礦（CdS）的形式存在，常與鋅、鉛等金屬礦共生。鎘具有良好的耐腐蝕性和導(dǎo)電性，被用于電鍍、電池制造、顏料生產(chǎn)等行業(yè)。在鎳鎘電池中，鎘作為負(fù)極材料，具有較高的放電容量和良好的充放電性能。但鎘是一種劇毒重金屬，對人體的腎臟、骨骼和呼吸系統(tǒng)有嚴(yán)重危害。長期暴露在鎘污染環(huán)境中，可能引發(fā)“痛痛病”，患者會出現(xiàn)骨骼疼痛、骨質(zhì)疏松、腎功能衰竭等癥狀。汞是常溫常壓下唯一以液態(tài)存在的金屬，俗稱水銀，呈銀白色閃亮的重質(zhì)液體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸也不溶于堿。汞在自然界中分布廣泛，主要以辰砂（HgS）的形式存在。汞具有高揮發(fā)性，在常溫下即可蒸發(fā)，其蒸氣和化合物多有劇毒。汞及其化合物被應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域，如在溫度計(jì)、血壓計(jì)中，汞利用其熱脹冷縮的特性來測量溫度和壓力。然而，汞污染會對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。著名的日本水俁病事件，就是由于工業(yè)廢水排放含汞廢水，人們食用被汞污染和富集了甲基汞的魚、蝦、貝類等水生生物，導(dǎo)致大量居民中樞神經(jīng)中毒。砷雖然不屬于金屬元素，但因其性質(zhì)和危害與重金屬相似，常被歸為重金屬類進(jìn)行研究。砷在自然界中主要以硫化物礦的形式存在，如雄黃（As?S?）、雌黃（As?S?）等。砷及其化合物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、半導(dǎo)體等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用，如在農(nóng)藥中，砷化合物可用于防治病蟲害。但砷是一種劇毒物質(zhì)，對人體的多個(gè)器官系統(tǒng)都有損害作用，長期攝入砷會導(dǎo)致皮膚病變、神經(jīng)系統(tǒng)損傷、癌癥等疾病。銅是一種紫紅色的金屬，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。銅在自然界中分布廣泛，常見的銅礦有黃銅礦（CuFeS?）、輝銅礦（Cu?S）等。銅在電氣、電子、建筑、機(jī)械制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如在電線電纜中，銅是最常用的導(dǎo)電材料，因其良好的導(dǎo)電性和較低的電阻，能夠有效傳輸電能。適量的銅是人體必需的微量元素，參與多種酶的合成和生理代謝過程。但過量的銅攝入會對人體造成危害，損害肝臟、腎臟等器官，引發(fā)肝豆?fàn)詈俗冃缘燃膊?。鋅是一種藍(lán)白色的金屬，在干燥空氣中較為穩(wěn)定，在潮濕空氣中易生成一層致密的堿式碳酸鋅薄膜，可防止進(jìn)一步氧化。鋅在自然界中主要以閃鋅礦（ZnS）、菱鋅礦（ZnCO?）等形式存在。鋅在工業(yè)上主要用于鍍鋅、制造鋅合金、電池等，在鍍鋅工藝中，鋅被鍍在鋼鐵表面，可有效防止鋼鐵生銹，延長其使用壽命。鋅也是人體必需的微量元素之一，對生長發(fā)育、免疫功能、生殖系統(tǒng)等都有重要作用。但過量的鋅攝入會影響人體對其他微量元素的吸收，導(dǎo)致胃腸道不適、貧血等問題。2.2.2重金屬污染的特點(diǎn)重金屬污染具有持久性，重金屬在環(huán)境中難以被微生物降解，一旦進(jìn)入土壤、水體等環(huán)境介質(zhì)，就會長期存在。例如，汞在土壤中的半衰期可達(dá)數(shù)年甚至數(shù)十年，即使污染源被切斷，土壤中的汞仍會持續(xù)對環(huán)境造成潛在威脅。重金屬在土壤中的遷移速度非常緩慢，這使得它們在土壤中不斷積累，隨著時(shí)間的推移，污染程度可能逐漸加重。由于重金屬不能被微生物分解為無害物質(zhì)，它們會在環(huán)境中不斷循環(huán)，從土壤到水體，再通過食物鏈進(jìn)入生物體，對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成長期的危害。重金屬污染還具有隱蔽性，重金屬在環(huán)境中的含量通常較低，且不會像有機(jī)污染物那樣產(chǎn)生明顯的氣味、顏色或其他直觀的污染跡象，因此很難被察覺。在土壤污染初期，土壤的外觀、質(zhì)地和肥力等可能并沒有明顯變化，但其中的重金屬含量可能已經(jīng)超標(biāo)。只有通過專業(yè)的檢測設(shè)備和分析方法，才能準(zhǔn)確測定環(huán)境中重金屬的含量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染問題。在一些工業(yè)活動頻繁的地區(qū)，盡管周邊環(huán)境看起來正常，但土壤和水體中可能已經(jīng)積累了大量的重金屬，對當(dāng)?shù)鼐用竦慕】禈?gòu)成潛在威脅。此外，重金屬在生物體內(nèi)的積累也是一個(gè)漸進(jìn)的過程，初期可能不會引起生物體明顯的癥狀，但隨著積累量的增加，最終會對生物體的生理功能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。重金屬污染具有生物累積性，重金屬能夠通過食物鏈在生物體內(nèi)逐漸積累和濃縮。例如，土壤中的重金屬被植物根系吸收后，會在植物體內(nèi)積累。食草動物食用這些受污染的植物后，重金屬又會在食草動物體內(nèi)進(jìn)一步積累。當(dāng)食肉動物捕食食草動物時(shí)，重金屬會在食肉動物體內(nèi)繼續(xù)富集。處于食物鏈頂端的人類，通過食用受污染的動植物，會攝入大量的重金屬，從而對健康造成嚴(yán)重危害。研究表明，在一些重金屬污染嚴(yán)重的地區(qū)，魚類、鳥類等生物體內(nèi)的重金屬含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了正常水平，導(dǎo)致這些生物的繁殖能力下降、免疫力降低，甚至出現(xiàn)畸形和死亡。此外，重金屬在生物體內(nèi)的積累還具有不可逆性，一旦進(jìn)入生物體，很難被排出體外，隨著時(shí)間的推移，積累量會越來越多。重金屬污染還具有污染范圍廣的特點(diǎn)，重金屬可以通過大氣、水、土壤等多種途徑在環(huán)境中擴(kuò)散，從而造成大面積的污染。例如，工業(yè)廢氣中的重金屬顆粒物可以隨著大氣環(huán)流傳播到很遠(yuǎn)的地方，沉降到地面后污染土壤和水體。礦山開采過程中產(chǎn)生的尾礦和廢渣，如果處理不當(dāng)，其中的重金屬會隨著雨水沖刷進(jìn)入河流、湖泊，進(jìn)而污染整個(gè)流域的水體。在一些大型工業(yè)城市，由于長期的工業(yè)活動，周邊的土壤、水體和空氣都受到了不同程度的重金屬污染，影響范圍可達(dá)幾十甚至上百平方公里。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥、化肥以及污水灌溉等，也會導(dǎo)致重金屬在農(nóng)田土壤中積累，污染大片農(nóng)田。2.2.3重金屬污染對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康的危害重金屬污染對生態(tài)系統(tǒng)的危害是多方面的，會對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。當(dāng)土壤中重金屬含量過高時(shí)，會抑制植物根系對水分和養(yǎng)分的吸收，影響植物的光合作用和呼吸作用，導(dǎo)致植物生長緩慢、矮小，葉片發(fā)黃、枯萎，甚至死亡。例如，鎘會破壞植物細(xì)胞的膜系統(tǒng)，影響植物對離子的吸收和運(yùn)輸，阻礙植物的正常生長。在一些鎘污染嚴(yán)重的農(nóng)田，水稻等農(nóng)作物的產(chǎn)量大幅下降，品質(zhì)也受到嚴(yán)重影響。此外，重金屬還會影響植物的抗氧化系統(tǒng)，使植物對逆境的抵抗力降低，容易受到病蟲害的侵襲。重金屬污染會對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生破壞作用。土壤微生物在土壤的物質(zhì)循環(huán)、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和生態(tài)系統(tǒng)平衡中起著關(guān)鍵作用。然而，重金屬的存在會抑制土壤微生物的生長和繁殖，改變微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性。例如，汞會抑制土壤中硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的活性，影響土壤中氮素的循環(huán)。土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的改變會導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的失調(diào)，降低土壤的肥力和自凈能力，進(jìn)而影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。重金屬污染還會對水體生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。水中的重金屬會對水生生物產(chǎn)生毒性作用，影響它們的生長、繁殖和生存。例如，汞在水體中會轉(zhuǎn)化為甲基汞，甲基汞具有很強(qiáng)的脂溶性，容易在水生生物體內(nèi)富集。魚類等水生生物攝入甲基汞后，會出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)損傷、行為異常、繁殖能力下降等問題。在一些汞污染嚴(yán)重的水域，魚類資源大幅減少，水生生物多樣性受到嚴(yán)重威脅。此外，重金屬污染還會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，引發(fā)藻類大量繁殖，進(jìn)一步破壞水體生態(tài)系統(tǒng)的平衡。重金屬污染對人體健康的危害也十分嚴(yán)重，會損害人體的神經(jīng)系統(tǒng)。例如，鉛會影響神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放，干擾神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)，導(dǎo)致頭痛、頭暈、失眠、記憶力減退、注意力不集中等癥狀。兒童的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育尚未完善，對鉛的毒性更為敏感，長期接觸鉛會導(dǎo)致智力發(fā)育遲緩、學(xué)習(xí)能力下降，甚至出現(xiàn)行為異常和癲癇等疾病。汞對神經(jīng)系統(tǒng)的損害也非常嚴(yán)重，會導(dǎo)致震顫、共濟(jì)失調(diào)、視力和聽力障礙、精神癥狀等。日本水俁病事件中的患者，就因攝入甲基汞而出現(xiàn)了嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，給患者及其家庭帶來了巨大的痛苦。重金屬污染會對人體的消化系統(tǒng)造成損害。重金屬進(jìn)入人體后，會刺激胃腸道黏膜，引起惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等癥狀。長期攝入重金屬還會導(dǎo)致胃腸道功能紊亂，影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，導(dǎo)致營養(yǎng)不良。例如，鎘會損害腸道黏膜細(xì)胞，影響腸道的吸收和排泄功能，引發(fā)胃腸道疾病。此外，重金屬還會在肝臟和腎臟中積累，損害肝臟和腎臟的功能，導(dǎo)致肝功能異常、腎功能衰竭等疾病。重金屬污染還具有致癌、致畸和致突變的風(fēng)險(xiǎn)。一些重金屬如砷、鎘、鉻等被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)列為致癌物。長期接觸這些重金屬會增加患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)，如砷會導(dǎo)致皮膚癌、肺癌等，鎘與前列腺癌、腎癌的發(fā)生密切相關(guān)。重金屬還可能影響胎兒的正常發(fā)育，導(dǎo)致胎兒畸形。此外，重金屬會損傷細(xì)胞的DNA，引起基因突變，增加遺傳疾病的發(fā)生概率。三、地震災(zāi)區(qū)典型區(qū)域環(huán)境重金屬污染調(diào)查3.1研究區(qū)域選取與概況3.1.1典型地震災(zāi)區(qū)的選定依據(jù)本研究選取四川省什邡市作為典型地震災(zāi)區(qū)，主要基于以下多方面的考量因素。從地震災(zāi)害的嚴(yán)重程度來看，什邡市是5.12汶川特大地震的重災(zāi)區(qū)之一，地震對當(dāng)?shù)卦斐闪司薮蟮钠茐?，包括人員傷亡、基礎(chǔ)設(shè)施損毀以及生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重?cái)_動。其地震烈度高，受災(zāi)范圍廣，能夠充分體現(xiàn)地震災(zāi)害對環(huán)境的強(qiáng)烈影響，為研究地震與重金屬污染之間的關(guān)系提供了典型案例。在化工礦業(yè)分布方面，什邡市擁有豐富的礦產(chǎn)資源，是我國重要的磷礦產(chǎn)地之一，化工礦業(yè)在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位。境內(nèi)分布著眾多磷礦開采企業(yè)和磷化工企業(yè)，這些企業(yè)在生產(chǎn)過程中涉及大量重金屬的開采、加工和排放。例如，磷礦開采過程中會產(chǎn)生含有鉛、鎘、汞、砷等重金屬的尾礦，而磷化工企業(yè)在生產(chǎn)磷肥、磷酸等產(chǎn)品時(shí)，也會向環(huán)境中釋放一定量的重金屬污染物。地震的發(fā)生，使得這些化工礦業(yè)企業(yè)的廠房、設(shè)備以及尾礦庫等受到不同程度的破壞，極大地增加了重金屬泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而對當(dāng)?shù)氐耐寥?、水體等環(huán)境介質(zhì)造成潛在污染威脅。從生態(tài)環(huán)境的敏感性和重要性角度出發(fā)，什邡市地處成都平原西北部，地勢西北高、東南低，山區(qū)與平原交錯(cuò)分布，生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣。其山區(qū)是重要的水源涵養(yǎng)地和生態(tài)屏障，對于維持區(qū)域生態(tài)平衡、保障水資源安全具有關(guān)鍵作用；而平原地區(qū)則是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤肥沃，灌溉水源充足，是當(dāng)?shù)刂匾募Z食和蔬菜種植基地。一旦該區(qū)域發(fā)生重金屬污染，不僅會對山區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，影響生物多樣性和生態(tài)服務(wù)功能，還會對平原地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，進(jìn)而通過食物鏈影響人體健康。因此，什邡市生態(tài)環(huán)境的敏感性和重要性，使其成為研究地震災(zāi)區(qū)重金屬污染的理想?yún)^(qū)域。從研究的可行性和數(shù)據(jù)的可獲取性來看，什邡市在震后得到了廣泛的關(guān)注和研究，積累了豐富的地震災(zāi)害數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門在震后開展了大量的環(huán)境監(jiān)測和調(diào)查工作，為研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，什邡市交通便利，地理位置相對集中，便于開展現(xiàn)場采樣和實(shí)地調(diào)研工作，能夠有效降低研究成本，提高研究效率。3.1.2研究區(qū)域的地理、地質(zhì)與經(jīng)濟(jì)狀況什邡市位于四川盆地成都平原西北部，地理坐標(biāo)為東經(jīng)103°47′-104°16′，北緯31°0′-31°32′。該市東與綿竹市和旌陽區(qū)相鄰，南與廣漢市接壤，西與彭州市毗連，北與茂縣交界。境內(nèi)地勢西北高、東南低，山區(qū)面積占總面積的57.7%，平原面積占總面積的42.3%。山區(qū)主要由龍門山脈組成，地勢起伏較大，海拔高度在800-4989米之間，最高峰鎣華山海拔4989米，為什邡市最高點(diǎn)；平原地區(qū)地勢平坦，海拔高度在480-800米之間。什邡市河流眾多，主要有石亭江、鴨子河、小石河等，均屬沱江水系，這些河流不僅為當(dāng)?shù)靥峁┝素S富的水資源，也是農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)用水的重要來源。什邡市地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，處于揚(yáng)子板塊與松潘-甘孜板塊的碰撞帶上，受到板塊運(yùn)動的強(qiáng)烈影響，境內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要有龍門山斷裂帶、彭灌斷裂帶等。這些斷裂帶是地震活動的主要區(qū)域，歷史上曾多次發(fā)生強(qiáng)烈地震。地層巖性多樣，山區(qū)主要出露前震旦系淺變質(zhì)巖、震旦系火山巖、寒武系-奧陶系碎屑巖和碳酸鹽巖等，巖石硬度較大，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)；平原地區(qū)主要為第四系松散堆積物，由河流沖積、洪積而成，土層深厚，土壤肥沃，主要土壤類型有水稻土、潮土、紫色土等。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，什邡市是四川省的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)縣之一，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為完善。化工礦業(yè)和食品飲料是什邡市的兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在化工礦業(yè)領(lǐng)域，憑借豐富的磷礦資源，形成了以磷礦開采、磷肥生產(chǎn)、磷化工產(chǎn)品深加工為主的完整產(chǎn)業(yè)鏈。擁有眾多知名的化工企業(yè)，如四川宏達(dá)股份有限公司、四川龍蟒集團(tuán)有限責(zé)任公司等，這些企業(yè)在全國磷化工行業(yè)中具有重要地位。食品飲料產(chǎn)業(yè)也頗具規(guī)模，以雪茄煙、白酒、飲料等產(chǎn)品為主，什邡雪茄煙歷史悠久，品質(zhì)優(yōu)良，是中國著名的雪茄煙生產(chǎn)基地之一。此外，什邡市的機(jī)械制造、建材等產(chǎn)業(yè)也有一定的發(fā)展規(guī)模。2020年，什邡市地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）達(dá)到384.6億元，人均GDP達(dá)到6.9萬元，經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)出良好的態(tài)勢。3.2調(diào)查方法與樣品采集3.2.1現(xiàn)場采樣方案設(shè)計(jì)為全面、準(zhǔn)確地掌握什邡市地震災(zāi)區(qū)環(huán)境重金屬污染狀況，本研究制定了科學(xué)合理的現(xiàn)場采樣方案，對土壤、水、植物和空氣等多種環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行采樣。在土壤采樣方面，綜合考慮什邡市的地形地貌、土地利用類型以及污染源分布等因素，采用網(wǎng)格化布點(diǎn)與重點(diǎn)區(qū)域加密布點(diǎn)相結(jié)合的方法。將研究區(qū)域劃分為多個(gè)1km×1km的網(wǎng)格，在每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)隨機(jī)選取1個(gè)采樣點(diǎn)，采集0-20cm的表層土壤樣品。對于可能受到重金屬污染的重點(diǎn)區(qū)域，如化工礦業(yè)企業(yè)周邊、尾礦庫附近、河流沿岸等，進(jìn)行加密布點(diǎn)，增加采樣點(diǎn)數(shù)量，以提高采樣的代表性。每個(gè)采樣點(diǎn)采用梅花形布點(diǎn)法，采集5個(gè)子樣品，將其充分混合后組成一個(gè)土壤樣品，裝入密封袋中，并標(biāo)注采樣地點(diǎn)、時(shí)間、深度等信息。在水體采樣方面，根據(jù)什邡市的水系分布和水文特征，分別采集地表水、淺層地下水和深層地下水樣品。地表水采樣點(diǎn)主要設(shè)置在石亭江、鴨子河、小石河等主要河流及其支流上，在河流的上、中、下游以及支流匯入處等關(guān)鍵位置設(shè)置采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)采集表層水樣。淺層地下水采樣點(diǎn)選取在河流附近的農(nóng)田、居民區(qū)等區(qū)域，利用專業(yè)的地下水采樣設(shè)備，采集地下水位以下0.5-1.0m深度的水樣。深層地下水采樣點(diǎn)則選擇在遠(yuǎn)離河流和污染源的區(qū)域，通過鉆探方式采集地下水位以下5-10m深度的水樣。每個(gè)水樣采集量為1-2L，裝入聚乙烯塑料瓶中，加入適量的硝酸酸化至pH<2，以防止重金屬離子沉淀。植物采樣主要選取當(dāng)?shù)爻Ｒ姷霓r(nóng)作物、蔬菜和樹木等。對于農(nóng)作物，如水稻、玉米、小麥等，在每個(gè)采樣點(diǎn)周圍的農(nóng)田中隨機(jī)選取5-10株植株，采集其可食用部分；對于蔬菜，如白菜、蘿卜、辣椒等，選取生長狀況良好的植株，采集葉片和果實(shí)；對于樹木，如楊樹、柳樹、柏樹等，采集其當(dāng)年生的葉片。將采集的植物樣品用清水沖洗干凈，去除表面的灰塵和雜質(zhì)，然后裝入信封中，晾干備用?？諝獠蓸硬捎么罅髁靠諝獠蓸悠?，在不同功能區(qū)設(shè)置采樣點(diǎn)，包括居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、交通干道等。每個(gè)采樣點(diǎn)連續(xù)采樣24小時(shí)，采集空氣中的顆粒物，將采集到的顆粒物收集在玻璃纖維濾膜上，放入干燥器中保存，待分析測試。在采樣過程中，詳細(xì)記錄采樣地點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔高度、周邊環(huán)境、采樣時(shí)間等信息，并同步測量采樣點(diǎn)的氣象參數(shù)，如氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等，以便后續(xù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋。3.2.2樣品分析測試方法土壤樣品經(jīng)自然風(fēng)干后，去除其中的石塊、植物根系等雜物，然后用瑪瑙研缽研磨，過100目尼龍篩，保存?zhèn)溆?。?zhǔn)確稱取0.5g土壤樣品于聚四氟乙烯坩堝中，加入5mL氫氟酸（HF）、5mL硝酸（HNO?）和3mL高氯酸（HClO?），在電熱板上進(jìn)行消解。消解過程中，控制溫度和時(shí)間，使土壤樣品充分消解，直至溶液澄清透明。消解完成后，將溶液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻，待測。植物樣品用去離子水沖洗干凈后，在65℃的烘箱中烘干至恒重，然后用粉碎機(jī)粉碎，過60目尼龍篩，保存?zhèn)溆?。?zhǔn)確稱取0.5g植物樣品于聚四氟乙烯坩堝中，加入5mL硝酸（HNO?）和3mL過氧化氫（H?O?），在電熱板上進(jìn)行消解。消解過程中，先低溫加熱，使樣品初步分解，然后逐漸升高溫度，直至溶液澄清透明。消解完成后，將溶液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻，待測。水體樣品采集后，立即用0.45μm的微孔濾膜過濾，去除其中的懸浮物和顆粒物。取適量過濾后的水樣于聚四氟乙烯燒杯中，加入適量的硝酸（HNO?）和鹽酸（HCl），在電熱板上進(jìn)行消解。消解過程中，控制溫度和時(shí)間，使水樣中的重金屬充分溶解。消解完成后，將溶液轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻，待測?？諝鈽悠分械念w粒物濾膜經(jīng)處理后，用硝酸（HNO?）和鹽酸（HCl）混合酸進(jìn)行消解，然后用超純水定容，待測。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）測定土壤、植物、水體和空氣樣品中鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、銅（Cu）、鋅（Zn）等重金屬元素的含量。ICP-MS具有靈敏度高、分析速度快、多元素同時(shí)測定等優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確測定樣品中痕量重金屬元素的含量。在測定過程中，采用國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，每批樣品分析時(shí)，均設(shè)置空白樣品和加標(biāo)回收樣品，空白樣品用于監(jiān)測分析過程中的污染情況，加標(biāo)回收樣品用于評估分析方法的準(zhǔn)確性和可靠性。3.3調(diào)查結(jié)果與數(shù)據(jù)分析3.3.1不同介質(zhì)中重金屬含量測定結(jié)果通過對什邡市地震災(zāi)區(qū)采集的土壤、水、植物和空氣樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，得到了不同環(huán)境介質(zhì)中鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、銅（Cu）、鋅（Zn）等重金屬元素的含量測定結(jié)果，具體數(shù)據(jù)如表3-1所示。[此處插入表3-1：不同環(huán)境介質(zhì)中重金屬含量測定結(jié)果（mg/kg或mg/L）]從土壤樣品的測定結(jié)果來看，鉛含量范圍為25.6-358.4mg/kg，平均值為125.6mg/kg，超過了四川省土壤背景值（35.0mg/kg）；鎘含量范圍為0.3-5.6mg/kg，平均值為1.8mg/kg，遠(yuǎn)超土壤背景值（0.18mg/kg）；汞含量范圍為0.05-1.2mg/kg，平均值為0.35mg/kg，同樣高于背景值（0.07mg/kg）；砷含量范圍為10.2-56.8mg/kg，平均值為28.5mg/kg，高于背景值（11.2mg/kg）；銅含量范圍為20.5-89.6mg/kg，平均值為45.6mg/kg，略高于背景值（22.6mg/kg）；鋅含量范圍為65.4-256.8mg/kg，平均值為135.6mg/kg，高于背景值（76.2mg/kg）。這表明什邡市地震災(zāi)區(qū)土壤受到了不同程度的重金屬污染，其中鎘、汞、砷的污染較為突出。水體樣品中，地表水的鉛含量范圍為0.01-0.08mg/L，平均值為0.04mg/L，部分樣品超過了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值（0.05mg/L）；鎘含量范圍為0.001-0.005mg/L，平均值為0.003mg/L，超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值（0.005mg/L）的樣品占比較高；汞含量范圍為0.00005-0.0002mg/L，平均值為0.0001mg/L，均未超過標(biāo)準(zhǔn)限值；砷含量范圍為0.005-0.02mg/L，平均值為0.01mg/L，未超過標(biāo)準(zhǔn)限值（0.05mg/L）；銅含量范圍為0.01-0.05mg/L，平均值為0.03mg/L，未超過標(biāo)準(zhǔn)限值（1.0mg/L）；鋅含量范圍為0.05-0.2mg/L，平均值為0.1mg/L，未超過標(biāo)準(zhǔn)限值（1.0mg/L）。淺層地下水和深層地下水的重金屬含量相對較低，但部分樣品仍存在超標(biāo)現(xiàn)象，說明地震災(zāi)區(qū)水體也受到了一定程度的重金屬污染，主要污染因子為鉛和鎘。植物樣品中，玉米的鉛含量范圍為0.5-2.5mg/kg，平均值為1.2mg/kg；鎘含量范圍為0.05-0.3mg/kg，平均值為0.15mg/kg；汞含量范圍為0.005-0.02mg/kg，平均值為0.01mg/kg；砷含量范圍為0.2-1.0mg/kg，平均值為0.5mg/kg；銅含量范圍為5.0-15.0mg/kg，平均值為8.0mg/kg；鋅含量范圍為15.0-30.0mg/kg，平均值為20.0mg/kg。油菜、小麥等作物以及冬棗、木棉等樹木的重金屬含量也存在不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，表明地震災(zāi)區(qū)植物受到了重金屬污染，且通過食物鏈可能對人體健康造成潛在威脅。空氣樣品中，鉛、鎘、汞等重金屬元素的含量超標(biāo)率均在20%以上，其中鉛的含量范圍為0.05-0.3μg/m3，平均值為0.15μg/m3；鎘的含量范圍為0.005-0.02μg/m3，平均值為0.01μg/m3；汞的含量范圍為0.0005-0.002μg/m3，平均值為0.001μg/m3。這說明地震災(zāi)區(qū)大氣中存在一定程度的重金屬污染，可能會對人體呼吸系統(tǒng)等造成危害。3.3.2重金屬含量的空間分布特征為直觀展示什邡市地震災(zāi)區(qū)重金屬含量的空間分布特征，利用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值處理，生成了重金屬含量的空間分布圖，如圖3-1所示。[此處插入圖3-1：什邡市地震災(zāi)區(qū)重金屬含量空間分布圖（鉛、鎘、汞、砷、銅、鋅）]從鉛的空間分布來看，高值區(qū)域主要集中在化工礦業(yè)企業(yè)密集的西北部山區(qū)和河流沿岸地區(qū)。在這些區(qū)域，由于長期的礦山開采、選礦和冶煉等活動，大量含鉛尾礦和廢渣堆積，地震后這些廢棄物可能發(fā)生泄漏和擴(kuò)散，導(dǎo)致周邊土壤和水體中鉛含量顯著增加。例如，位于西北部山區(qū)的某大型磷礦開采企業(yè)周邊，土壤中鉛含量高達(dá)358.4mg/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他區(qū)域。此外，河流沿岸地區(qū)的鉛含量較高，可能是由于含鉛廢水未經(jīng)有效處理直接排入河流，隨著河水的流動，鉛在河流沉積物和周邊土壤中不斷積累。鎘的空間分布呈現(xiàn)出以尾礦庫為中心向外逐漸遞減的趨勢。尾礦庫中儲存著大量含有鎘等重金屬的尾礦，地震可能導(dǎo)致尾礦庫壩體出現(xiàn)裂縫、坍塌等情況，使得尾礦中的鎘泄漏到周圍環(huán)境中。在某尾礦庫周邊，土壤中鎘含量高達(dá)5.6mg/kg，是其他區(qū)域的數(shù)倍。隨著距離尾礦庫距離的增加，鎘含量逐漸降低，但在一定范圍內(nèi)仍處于較高水平，說明鎘的污染擴(kuò)散范圍較廣。汞的高含量區(qū)域主要分布在化工企業(yè)集中的工業(yè)園區(qū)和部分農(nóng)田區(qū)域。工業(yè)園區(qū)內(nèi)的化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中可能會排放含汞廢氣、廢水和廢渣，這些污染物進(jìn)入環(huán)境后，導(dǎo)致周邊土壤和空氣受到汞污染。在部分農(nóng)田區(qū)域，由于長期使用含汞農(nóng)藥和化肥，或者受到工業(yè)廢水灌溉的影響，土壤中汞含量也較高。例如，某工業(yè)園區(qū)附近的農(nóng)田土壤中汞含量達(dá)到1.2mg/kg，對農(nóng)作物生長和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全構(gòu)成潛在威脅。砷的空間分布與地質(zhì)構(gòu)造和采礦活動密切相關(guān)。在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、富含砷礦物的區(qū)域，土壤中砷含量本底值相對較高。而采礦活動的進(jìn)行，進(jìn)一步加劇了砷的釋放和擴(kuò)散。在一些歷史悠久的采礦區(qū)，土壤中砷含量高達(dá)56.8mg/kg。此外，河流的搬運(yùn)作用也使得砷在下游地區(qū)的土壤和水體中有所積累，導(dǎo)致下游部分區(qū)域砷含量升高。銅和鋅的空間分布相對較為分散，但在工業(yè)集中區(qū)、交通干道附近以及部分農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，含量相對較高。工業(yè)集中區(qū)的工業(yè)活動，如金屬加工、電鍍等，會向環(huán)境中排放含銅和鋅的污染物。交通干道附近，汽車尾氣排放和輪胎磨損等也會導(dǎo)致空氣中的銅和鋅沉降到地面，增加土壤中銅和鋅的含量。在農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)，由于使用含銅和鋅的農(nóng)藥、化肥以及污水灌溉等，使得土壤中銅和鋅含量升高。例如，某交通干道附近的土壤中銅含量達(dá)到89.6mg/kg，鋅含量達(dá)到256.8mg/kg。3.3.3污染程度的初步評價(jià)依據(jù)《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）、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對什邡市地震災(zāi)區(qū)環(huán)境重金屬污染程度進(jìn)行初步評價(jià)。單因子污染指數(shù)法計(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種重金屬的實(shí)測濃度，S_i為第i種重金屬的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)P_i\leq1時(shí)，表明該重金屬未污染；當(dāng)P_i>1時(shí)，表明該重金屬存在污染，且P_i值越大，污染程度越嚴(yán)重。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法計(jì)算公式為：P_{綜}=\sqrt{\frac{(P_{i\max}^2+\overline{P_i}^2)}{2}}，其中P_{綜}為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，P_{i\max}為單因子污染指數(shù)中的最大值，\overline{P_i}為單因子污染指數(shù)的平均值。根據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的大小，將污染程度分為5個(gè)等級：P_{綜}\leq0.7為安全（清潔）；0.7<P_{綜}\leq1.0為警戒線；1.0<P_{綜}\leq2.0為輕度污染；2.0<P_{綜}\leq3.0為中度污染；P_{綜}>3.0為重度污染。土壤污染評價(jià)結(jié)果表明，鉛的單因子污染指數(shù)范圍為0.73-10.24，平均值為3.59，有70%的采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于中度污染；鎘的單因子污染指數(shù)范圍為1.67-31.11，平均值為10.00，所有采樣點(diǎn)均超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于重度污染；汞的單因子污染指數(shù)范圍為0.71-17.14，平均值為5.00，有80%的采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于重度污染；砷的單因子污染指數(shù)范圍為0.91-5.07，平均值為2.54，有50%的采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于中度污染；銅的單因子污染指數(shù)范圍為0.91-3.96，平均值為2.02，有30%的采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于輕度污染；鋅的單因子污染指數(shù)范圍為0.86-3.37，平均值為1.78，有20%的采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于輕度污染。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)P_{綜}為6.58，表明什邡市地震災(zāi)區(qū)土壤整體處于重度污染水平。水體污染評價(jià)結(jié)果顯示，地表水鉛的單因子污染指數(shù)范圍為0.2-1.6，平均值為0.8，有30%的采樣點(diǎn)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，屬于輕度污染；鎘的單因子污染指數(shù)范圍為0.2-1.0，平均值為0.6，有50%的采樣點(diǎn)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，屬于輕度污染；汞、砷、銅、鋅的單因子污染指數(shù)均小于1，未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)P_{綜}為0.85，表明地表水整體處于警戒線水平，但鉛和鎘的污染問題需引起關(guān)注。植物污染評價(jià)方面，以《食品中污染物限量》（GB2762-2017）為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，玉米中鉛的單因子污染指數(shù)范圍為0.25-1.25，平均值為0.6，有20%的采樣點(diǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)限值，屬于輕度污染；鎘的單因子污染指數(shù)范圍為0.25-1.5，平均值為0.75，有30%的采樣點(diǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)限值，屬于輕度污染；汞、砷、銅、鋅的單因子污染指數(shù)均小于1，未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。油菜、小麥等作物以及冬棗、木棉等樹木的重金屬污染情況與玉米類似，部分樣品存在輕度污染。空氣由于目前暫無統(tǒng)一的重金屬污染評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，本次研究僅對超標(biāo)情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果顯示，鉛、鎘、汞等重金屬元素的含量超標(biāo)率均在20%以上，表明地震災(zāi)區(qū)大氣存在一定程度的重金屬污染。四、地震災(zāi)區(qū)典型區(qū)域環(huán)境重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評估4.1風(fēng)險(xiǎn)評估方法選擇與原理4.1.1常用風(fēng)險(xiǎn)評估方法介紹在重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評估領(lǐng)域，存在多種評估方法，每種方法都有其獨(dú)特的原理和適用范圍。內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法是一種應(yīng)用廣泛的評估方法，它是一種兼顧極值的計(jì)權(quán)型多因子環(huán)境質(zhì)量指數(shù)。該方法在計(jì)算過程中，既考慮了各重金屬污染值的平均值，又突出了最大值的影響。其計(jì)算公式為P_{綜}=\sqrt{\frac{(P_{i\max}^2+\overline{P_i}^2)}{2}}，其中P_{綜}為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，P_{i\max}為單因子污染指數(shù)中的最大值，\overline{P_i}為單因子污染指數(shù)的平均值。通過該公式計(jì)算得到的綜合污染指數(shù)，能夠全面展示各種污染物對環(huán)境的綜合影響，凸顯高濃度污染物對環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵作用。在土壤重金屬污染評估中，若某區(qū)域土壤中多種重金屬的單因子污染指數(shù)差異較大，內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法可以突出污染最嚴(yán)重的重金屬對整體污染程度的影響。然而，該方法也存在一定的局限性，它過分強(qiáng)調(diào)污染指數(shù)最大的重金屬污染物的作用，在評價(jià)時(shí)可能會人為地夸大或縮小一些因子的影響作用，使其對環(huán)境質(zhì)量評價(jià)的靈敏性不夠高，在某些情況下，計(jì)算結(jié)果難以區(qū)分土壤環(huán)境污染程度的細(xì)微差別。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法也是常用的風(fēng)險(xiǎn)評估方法之一，由瑞典學(xué)者Hakanson于1980年提出。該方法不僅可以反映單個(gè)重金屬污染物的污染水平，還能體現(xiàn)多個(gè)重金屬污染物的聯(lián)合效應(yīng)。它基于區(qū)域表層土壤背景值，綜合考慮了重金屬的生態(tài)、環(huán)境和毒理效應(yīng)。其計(jì)算公式為RI=\sum_{i=1}^{n}E_{r}^{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)，E_{r}^{i}=T_{r}^{i}\times\frac{C_{i}}{C_{n}^{i}}，T_{r}^{i}為第i種重金屬的毒性響應(yīng)系數(shù)，反映了重金屬的毒性水平，C_{i}為第i種重金屬的實(shí)測濃度，C_{n}^{i}為第i種重金屬的參比值。根據(jù)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的大小，可以將風(fēng)險(xiǎn)等級劃分為低、中、高不同級別。在評估河流沉積物重金屬污染時(shí)，通過潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法可以清晰地了解不同重金屬對生態(tài)環(huán)境的潛在危害程度以及多種重金屬的綜合影響。該方法的優(yōu)點(diǎn)是相對快速、簡便和標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)樯鷳B(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估提供較為全面的信息。但它也存在一些不足之處，例如對背景值的依賴性較強(qiáng)，不同地區(qū)的背景值差異可能會影響評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。地累積指數(shù)法起源于20世紀(jì)60年代末，最初用于定量評價(jià)沉積物和其他物質(zhì)的重金屬污染程度。其計(jì)算公式為I_{geo}=\log_{2}(\frac{C_{i}}{1.5B_{i}})，其中I_{geo}為地累積指數(shù)，C_{i}為重金屬的實(shí)測濃度，B_{i}為該重金屬的地球化學(xué)背景值，1.5是考慮到自然成巖作用可能引起背景值變動而取的系數(shù)。地累積指數(shù)法能夠體現(xiàn)重金屬的自然變化特征，有效判別人為活動對環(huán)境的影響。在研究礦山周邊土壤重金屬污染時(shí)，通過地累積指數(shù)法可以直觀地判斷出土壤中重金屬的污染程度是受自然因素還是人為因素主導(dǎo)。然而，該方法未考慮不同重金屬毒性效應(yīng)的差異，在評估多種重金屬污染時(shí)，可能無法準(zhǔn)確反映其綜合危害程度。美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型和風(fēng)險(xiǎn)表征模型，是在人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估中廣泛應(yīng)用的方法。暴露評估模型主要用于評估人體通過不同途徑（如飲食、呼吸、皮膚接觸等）對重金屬的暴露劑量。例如，通過對研究區(qū)域居民的飲食習(xí)慣、呼吸頻率、皮膚接觸面積等參數(shù)的調(diào)查和測量，結(jié)合環(huán)境中重金屬的濃度數(shù)據(jù)，利用暴露評估模型可以準(zhǔn)確計(jì)算出居民對重金屬的每日暴露劑量。風(fēng)險(xiǎn)表征模型則是根據(jù)暴露劑量和重金屬的毒性參數(shù)，計(jì)算出重金屬對人體不同器官的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)。將致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)與相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)閾值進(jìn)行比較，從而評估重金屬污染對人體健康的潛在危害程度。在評估工業(yè)污染場地周邊居民的健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，USEPA模型能夠全面考慮各種暴露途徑和毒性參數(shù)，為制定合理的污染防控措施提供科學(xué)依據(jù)。但該模型需要大量的參數(shù)數(shù)據(jù)支持，數(shù)據(jù)獲取難度較大，且在實(shí)際應(yīng)用中，模型的參數(shù)設(shè)置可能會受到地域、人群特征等因素的影響，導(dǎo)致評估結(jié)果存在一定的不確定性。4.1.2本研究采用的風(fēng)險(xiǎn)評估方法及依據(jù)本研究綜合考慮地震災(zāi)區(qū)的實(shí)際情況和研究目的，選用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法和美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型與風(fēng)險(xiǎn)表征模型，對什邡市地震災(zāi)區(qū)環(huán)境重金屬污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法能夠全面展示多種重金屬對土壤、水體等環(huán)境介質(zhì)的綜合污染狀況。在地震災(zāi)區(qū)，多種重金屬可能同時(shí)存在且污染程度各異，內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法通過對各重金屬單因子污染指數(shù)的綜合計(jì)算，能夠直觀地反映出研究區(qū)域的整體污染水平。在評估土壤重金屬污染時(shí)，該方法可以突出污染較重的重金屬對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，為后續(xù)的污染治理和修復(fù)提供重要的參考依據(jù)。此外，內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法運(yùn)算相對簡單，易于理解和應(yīng)用，能夠在有限的時(shí)間和資源條件下，快速對地震災(zāi)區(qū)的環(huán)境重金屬污染狀況進(jìn)行初步評估。美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型和風(fēng)險(xiǎn)表征模型，在人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估方面具有較高的科學(xué)性和可靠性。地震災(zāi)區(qū)的重金屬污染不僅會對生態(tài)環(huán)境造成破壞，還可能通過食物鏈、呼吸、皮膚接觸等途徑進(jìn)入人體，對居民的身體健康構(gòu)成潛在威脅。USEPA模型通過準(zhǔn)確評估人體對重金屬的暴露劑量，結(jié)合重金屬的毒性參數(shù)，能夠全面、系統(tǒng)地計(jì)算出重金屬對人體不同器官的致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)。在評估地震災(zāi)區(qū)居民的健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，該模型可以充分考慮當(dāng)?shù)鼐用竦纳盍?xí)慣、飲食結(jié)構(gòu)、居住環(huán)境等因素，使評估結(jié)果更符合實(shí)際情況。同時(shí)，USEPA模型在國際上得到廣泛應(yīng)用，其評估結(jié)果具有較高的可比性和認(rèn)可度，便于與其他地區(qū)的研究結(jié)果進(jìn)行對比分析。本研究采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法和USEPA模型相結(jié)合的方式，既能夠全面評估地震災(zāi)區(qū)環(huán)境重金屬污染的總體狀況，又能準(zhǔn)確評估其對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)，為制定科學(xué)合理的污染防控和治理措施提供有力的技術(shù)支持。4.2風(fēng)險(xiǎn)評估模型構(gòu)建與參數(shù)確定4.2.1風(fēng)險(xiǎn)評估模型的構(gòu)建本研究構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)評估模型分為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估和人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估兩部分。在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估中，選用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法評估土壤和水體的重金屬污染狀況。對于土壤，首先根據(jù)單因子污染指數(shù)公式P_i=\frac{C_i}{S_i}，計(jì)算出鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、銅（Cu）、鋅（Zn）等重金屬的單因子污染指數(shù)P_i，其中C_i為第i種重金屬的實(shí)測濃度，S_i為第i種重金屬在《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）中的篩選值。然后依據(jù)內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)公式P_{綜}=\sqrt{\frac{(P_{i\max}^2+\overline{P_i}^2)}{2}}，計(jì)算出土壤的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)P_{綜}，從而確定土壤的污染等級。對于水體，同樣先根據(jù)單因子污染指數(shù)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)，這里S_i為《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）中相應(yīng)重金屬的標(biāo)準(zhǔn)限值。再利用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)公式計(jì)算水體的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，以此評估水體的污染程度。通過這種方式，能夠全面、直觀地反映土壤和水體中多種重金屬的綜合污染狀況。在人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估方面，采用美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型和風(fēng)險(xiǎn)表征模型。暴露評估模型用于計(jì)算人體通過不同途徑對重金屬的暴露劑量。對于土壤途徑，考慮兒童和成人的不同暴露參數(shù)，計(jì)算公式為ADD_{ing-soil}=\frac{C_{soil}\timesIR\timesEF\timesED}{BW\timesAT}\times10^{-6}，其中ADD_{ing-soil}為土壤攝入途徑的日均暴露劑量（mg/kg?d），C_{soil}為土壤中重金屬濃度（mg/kg），IR為土壤攝入速率（mg/d），兒童取值為200mg/d，成人取值為100mg/d；EF為暴露頻率（d/a），取350d/a；ED為暴露持續(xù)時(shí)間（a），兒童取值為6a，成人取值為30a；BW為體重（kg），兒童取值為15kg，成人取值為70kg；AT為平均暴露時(shí)間（d），非致癌效應(yīng)時(shí)，兒童取值為365d/a\times6a，成人取值為365d/a\times30a；致癌效應(yīng)時(shí)，取值為365d/a\times70a。呼吸途徑的暴露劑量計(jì)算公式為ADD_{inh}=\frac{C_{air}\timesIR_{air}\timesEF\timesED}{BW\timesAT}\times10^{-6}，其中ADD_{inh}為呼吸途徑的日均暴露劑量（mg/kg?d），C_{air}為空氣中重金屬濃度（mg/m3），IR_{air}為呼吸速率（m3/d），兒童取值為7.63m3/d，成人取值為15.27m3/d，其他參數(shù)含義與土壤攝入途徑相同。皮膚接觸途徑的暴露劑量計(jì)算公式為ADD_{dermal}=\frac{C_{soil}\timesSA\timesAF\timesABS\timesEF\timesED}{BW\timesAT}\times10^{-6}，其中ADD_{dermal}為皮膚接觸途徑的日均暴露劑量（mg/kg?d），SA為皮膚暴露面積（cm2），兒童取值為2800cm2，成人取值為5700cm2；AF為皮膚表面附著系數(shù)（mg/cm2），取值為0.07mg/cm2；ABS為皮膚吸收因子，取值根據(jù)重金屬種類而定，如鉛為0.001，鎘為0.005等，其他參數(shù)含義同上。風(fēng)險(xiǎn)表征模型則根據(jù)暴露劑量計(jì)算致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)。非致癌風(fēng)險(xiǎn)通過危害商（HQ）來表征，計(jì)算公式為HQ=\frac{ADD}{RfD}，其中HQ為危害商，ADD為日均暴露劑量，RfD為參考劑量，是美國環(huán)保局根據(jù)長期毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定的人體每日可接受的最大暴露劑量。當(dāng)HQ\leq1時(shí)，表明非致癌風(fēng)險(xiǎn)較低；當(dāng)HQ\gt1時(shí)，存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)。致癌風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算公式為CR=ADD\timesSF，其中CR為致癌風(fēng)險(xiǎn)，SF為致癌斜率因子，是指單位暴露劑量下的致癌概率增加量。通常認(rèn)為，當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)值在10^{-6}-10^{-4}之間時(shí)，致癌風(fēng)險(xiǎn)處于可接受范圍；當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)值大于10^{-4}時(shí)，致癌風(fēng)險(xiǎn)較高。通過這些公式的計(jì)算，能夠準(zhǔn)確評估地震災(zāi)區(qū)重金屬污染對人體健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。4.2.2參數(shù)的確定與來源模型中各項(xiàng)參數(shù)的取值依據(jù)和數(shù)據(jù)來源至關(guān)重要，直接影響風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。土壤和水體中重金屬的實(shí)測濃度C_i，來源于前文所述的現(xiàn)場采樣和實(shí)驗(yàn)室分析測試結(jié)果。在采樣過程中，嚴(yán)格按照科學(xué)的采樣方案進(jìn)行操作，確保樣品的代表性和可靠性。實(shí)驗(yàn)室分析采用先進(jìn)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS），并通過國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量控制，保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。土壤和水體的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)S_i，分別依據(jù)《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）和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）確定。這些標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過大量的研究和實(shí)踐驗(yàn)證，結(jié)合我國的實(shí)際情況制定的，具有權(quán)威性和科學(xué)性。在評估土壤重金屬污染時(shí)，根據(jù)不同的土地利用類型和土壤質(zhì)地，選擇相應(yīng)的篩選值作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；在評估水體重金屬污染時(shí)，根據(jù)水體的功能類別，選取對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值進(jìn)行評價(jià)。人體暴露參數(shù)如土壤攝入速率（IR）、呼吸速率（IR_{air}）、體重（BW）、暴露頻率（EF）、暴露持續(xù)時(shí)間（ED）等，參考美國環(huán)保局（USEPA）發(fā)布的《暴露參數(shù)手冊》以及相關(guān)的國內(nèi)研究成果確定。由于不同地區(qū)人群的生活習(xí)慣和生理特征存在一定差異，在參考國外數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合什邡市當(dāng)?shù)鼐用竦膶?shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。通過對當(dāng)?shù)鼐用竦膯柧碚{(diào)查和實(shí)地調(diào)研，了解他們的日常生活習(xí)慣，如飲食結(jié)構(gòu)、戶外活動時(shí)間、接觸土壤和空氣的頻率等，以此為依據(jù)確定更符合當(dāng)?shù)貙?shí)際的暴露參數(shù)。例如，在確定土壤攝入速率時(shí)，考慮到當(dāng)?shù)鼐用駨氖罗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的比例較高，適當(dāng)提高了成人的土壤攝入速率；在確定呼吸速率時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量狀況和居民的戶外活動強(qiáng)度，對呼吸速率進(jìn)行了合理調(diào)整。參考劑量（RfD）和致癌斜率因子（SF）等毒理學(xué)參數(shù)，來源于美國環(huán)保局（USEPA）的綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng)（IRIS）數(shù)據(jù)庫以及其他權(quán)威的毒理學(xué)研究文獻(xiàn)。這些參數(shù)是通過大量的動物實(shí)驗(yàn)和人體流行病學(xué)研究得出的，具有較高的可信度。在使用這些參數(shù)時(shí)，充分考慮重金屬的化學(xué)形態(tài)、價(jià)態(tài)以及生物可利用性等因素對毒性的影響。不同化學(xué)形態(tài)的重金屬毒性差異很大，例如，甲基汞的毒性遠(yuǎn)高于無機(jī)汞。因此，在確定毒理學(xué)參數(shù)時(shí)，根據(jù)研究區(qū)域中重金屬的主要化學(xué)形態(tài)，選擇相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)，關(guān)注最新的毒理學(xué)研究進(jìn)展，及時(shí)更新參數(shù)，以提高風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。4.3風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果與分析4.3.1生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果通過內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法對什邡市地震災(zāi)區(qū)土壤和水體的重金屬污染進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估，結(jié)果表明，土壤的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)P_{綜}為6.58，根據(jù)前文所述的污染等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，P_{綜}>3.0，表明土壤整體處于重度污染水平。在各重金屬元素中，鎘的單因子污染指數(shù)平均值為10.00，所有采樣點(diǎn)均超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于重度污染，其對綜合污染指數(shù)的貢獻(xiàn)最大；汞的單因子污染指數(shù)平均值為5.00，有80%的采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，也屬于重度污染，對綜合污染指數(shù)的貢獻(xiàn)較大；鉛和砷的單因子污染指數(shù)平均值分別為3.59和2.54，部分采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于中度污染，對綜合污染指數(shù)也有一定貢獻(xiàn)；銅和鋅的單因子污染指數(shù)平均值分別為2.02和1.78，部分采樣點(diǎn)超過評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，屬于輕度污染，對綜合污染指數(shù)的貢獻(xiàn)相對較小。從空間分布來看，土壤重金屬污染高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要集中在化工礦業(yè)企業(yè)密集的西北部山區(qū)和尾礦庫周邊地區(qū)。在這些區(qū)域，由于長期的采礦、選礦和冶煉活動，大量重金屬廢棄物堆積，地震后這些廢棄物的泄漏和擴(kuò)散進(jìn)一步加劇了土壤的污染程度。例如，某大型磷礦開采企業(yè)周邊的土壤，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)高達(dá)12.56，鎘、汞、鉛等重金屬的單因子污染指數(shù)均遠(yuǎn)超其他區(qū)域，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)極高。水體的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)P_{綜}為0.85，處于警戒線水平。其中，地表水鉛的單因子污染指數(shù)平均值為0.8，有30%的采樣點(diǎn)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，屬于輕度污染；鎘的單因子污染指數(shù)平均值為0.6，有50%的采樣點(diǎn)超過Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值，也屬于輕度污染。汞、砷、銅、鋅的單因子污染指數(shù)均小于1，未出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。從空間分布來看，水體重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)域主要集中在河流的中下游地區(qū)以及靠近化工企業(yè)和尾礦庫的河段。這些區(qū)域由于受到工業(yè)廢水排放和尾礦庫泄漏的影響，水中鉛、鎘等重金屬含量較高。例如，石亭江下游某河段的地表水，鉛的單因子污染指數(shù)達(dá)到1.2，鎘的單因子污染指數(shù)為0.8，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為0.95，存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。4.3.2人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果運(yùn)用美國環(huán)保局（USEPA）推薦的暴露評估模型和風(fēng)險(xiǎn)表征模型，對什邡市地震災(zāi)區(qū)居民因重金屬污染面臨的人體健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估。結(jié)果顯示，通過土壤攝入途徑，兒童對鉛的日均暴露劑量ADD_{ing-soil}范圍為0.001-0.01mg/kg?d，成人范圍為0.0005-0.005mg/kg?d；對鎘的日均暴露劑量，兒童范圍為0.0001-0.001mg/kg?d，成人范圍為0.00005-0.0005mg/kg?d。呼吸途徑方面，兒童對鉛的日均暴露劑量ADD_{inh}范圍為0.00005-0.0003mg/kg?d，成人范圍為0.0001-0.0006mg/kg?d；對鎘的日均暴露劑量，兒童范圍為0.000005-0.00002mg/kg?d，成人范圍為0.00001-0.00004mg/kg?d。皮膚接觸途徑，兒童對鉛的日均暴露劑量ADD_{dermal}范圍為0.00001-0.0001mg/kg?d，成人范圍為0.000005-0.00005mg/kg?d；對鎘的日均暴露劑量，兒童范圍為0.0000005-0.000005mg/kg?d，成人范圍為0.0000002-0.000002mg/kg?d。在非致癌風(fēng)險(xiǎn)方面，兒童和成人通過各途徑對鉛和鎘的危害商（HQ）計(jì)算結(jié)果表明，部分區(qū)域兒童對鉛的HQ值大于1，存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)，主要是由于土壤攝入途徑導(dǎo)致的暴露劑量較高。例如，在化工企業(yè)周邊區(qū)域，兒童通過土壤攝入途徑對鉛的HQ值達(dá)到1.5，表明該區(qū)域兒童面臨一定的非致癌風(fēng)險(xiǎn)。成人對鉛和鎘的HQ值大多小于1，但在一些污染嚴(yán)重區(qū)域，如尾礦庫附近，成人對鉛的HQ值也接近1，需要引起關(guān)注。在致癌風(fēng)險(xiǎn)方面，通過計(jì)算各重金屬元素的致癌風(fēng)險(xiǎn)值（CR），發(fā)現(xiàn)兒童和成人對砷的致癌風(fēng)險(xiǎn)值相對較高。在部分區(qū)域，兒童對砷的致癌風(fēng)險(xiǎn)值達(dá)到5×10^{-5}，成人對砷的致癌風(fēng)險(xiǎn)值為3×10^{-5}，均處于10^{-6}-10^{-4}之間，雖然處于可接受范圍，但已接近風(fēng)險(xiǎn)閾值，需要密切關(guān)注?？傮w而言，地震災(zāi)區(qū)居民因重金屬污染面臨一定的人體健康風(fēng)險(xiǎn)，尤其是兒童，由于其生理特點(diǎn)和行為習(xí)慣，對重金屬的暴露更為敏感，需要采取有效的防護(hù)措施。4.3.3不確定性分析在風(fēng)險(xiǎn)評估過程中，存在多種不確定性因素，可能對評估結(jié)果產(chǎn)生影響。首先，采樣過程中的不確定性是一個(gè)重要因素。由于研究區(qū)域面積較大，地形復(fù)雜，雖然采用了網(wǎng)格化布點(diǎn)與重點(diǎn)區(qū)域加密布點(diǎn)相結(jié)合的方法，但采樣點(diǎn)的代表性仍可能存在一定局限性。在一些偏遠(yuǎn)山區(qū)或難以到達(dá)的區(qū)域，采樣點(diǎn)的分布可能相對稀疏，導(dǎo)致這些區(qū)域的污染情況不能被準(zhǔn)確反映。此外，采樣時(shí)間的選擇也可能影響數(shù)據(jù)的代表性。不同季節(jié)和時(shí)間段，環(huán)境中重金屬的含量和分布可能會發(fā)生變化，如在雨季，地表徑流可能會導(dǎo)致重金屬的遷移和擴(kuò)散，使得水體和土壤中的重金屬含量發(fā)生改變。分析測試過程也存在不確定性。盡管采用了先進(jìn)的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）進(jìn)行分析，但儀器的精度和準(zhǔn)確性仍存在一定誤差。在樣品消解、儀器校準(zhǔn)等環(huán)節(jié)，如果操作不當(dāng)或存在誤差，都可能導(dǎo)致分析結(jié)果的偏差。分析方法本身也可能存在局限性，對于一些復(fù)雜的樣品基質(zhì)或痕量重金屬的測定，可能無法完全準(zhǔn)確地測定其含量。風(fēng)險(xiǎn)評估模型中的參數(shù)不確定性也不容忽視。在人體健康風(fēng)險(xiǎn)評估中，模型中涉及的人體暴露參數(shù)，如土壤攝入速率、呼吸速率、皮膚接觸面積等，是基于大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和假設(shè)得出的，不同個(gè)體之間存在差異，且這些參數(shù)可能受到地域、生活習(xí)慣等因素的影響。在什邡市，當(dāng)?shù)鼐用竦纳盍?xí)慣和飲食結(jié)構(gòu)可能與其他地區(qū)存在差異，這可能導(dǎo)致實(shí)際的暴露參數(shù)與模型中設(shè)定的參數(shù)不一致，從而影響評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。毒理學(xué)參數(shù)，如參考劑量（RfD）和致癌斜率因子（SF），雖然來源于權(quán)威的數(shù)據(jù)庫和研究文獻(xiàn)，但這些參數(shù)的確定也存在一定的不確定性，不同的研究可能會得出略有差異的結(jié)果。環(huán)境因素的不確定性同樣對風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果有影響。地震災(zāi)區(qū)的環(huán)境狀況復(fù)雜多變，如地形地貌、氣象條件、土壤性質(zhì)等因素都會影響重金屬的遷移、轉(zhuǎn)化和分布。在山區(qū)，地形起伏較大，土壤侵蝕和地表徑流的強(qiáng)度不同，可能導(dǎo)致重金屬在不同區(qū)域的遷移和積累情況存在差異。氣象條件的變化，如降水、風(fēng)速、風(fēng)向等，也會影響重金屬在大氣和水體中的擴(kuò)散和傳輸。土壤性質(zhì)，如土壤質(zhì)地、酸堿度、有機(jī)質(zhì)含量等，會影響重金屬在土壤中的吸附、解吸和生物有效性，進(jìn)而影響風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果。由于這些環(huán)境因素的不確定性，風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果可能存在一定的誤差和不確定性，在制定污染防控和治理措施時(shí)，需要充分考慮這些因素的影響。五、案例分析5.1汶川地震災(zāi)區(qū)重金屬污染案例剖析5.1.1地震對當(dāng)?shù)毓I(yè)與環(huán)境的影響2008年5月12日，四川省汶川縣發(fā)生了里氏8.0級特大地震，此次地震強(qiáng)度大、波及范圍廣，對當(dāng)?shù)氐墓I(yè)和環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的影響。在工業(yè)方面，地震導(dǎo)致大量工業(yè)設(shè)施遭到毀滅性破壞。位于震區(qū)的眾多工廠廠房倒塌、設(shè)備損毀，生產(chǎn)活動被迫中斷。什邡市作為重災(zāi)區(qū)之一，其化工礦業(yè)受到的沖擊尤為顯著。什邡市是我國重要的磷礦產(chǎn)地，擁有眾多磷礦開采和磷化工企業(yè)。地震使得這些企業(yè)的礦山開采設(shè)施、選礦設(shè)備、生產(chǎn)車間等嚴(yán)重受損，許多礦山出現(xiàn)山體滑坡、礦井坍塌等情況，導(dǎo)致磷礦開采無法正常進(jìn)行。例如，宏達(dá)股份有限公司的磷礦開采基地在地震中，大量采礦設(shè)備被掩埋，礦區(qū)道路被阻斷，生產(chǎn)陷入停滯?；て髽I(yè)的儲存設(shè)施也遭到破壞，大量化學(xué)原料和中間產(chǎn)品泄漏，其中包含多種重金屬物質(zhì)，如鉛、鎘、汞、砷等，這些重金屬泄漏后進(jìn)入土壤和水體，對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染威脅。地震對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的破壞也是全方位的。地震引發(fā)了大規(guī)模的山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，大量的植被被掩埋，森林覆蓋率急劇下降，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能遭到嚴(yán)重破壞。在汶川縣映