化工企业周边土壤重金属污染现状监测与评价

摘要：本研究针对化工企业周边土壤开展重金属污染监测与评价。通过科学布点采样与实验室分析，查明铅镉汞砷等重金属含量分布特征。结果显示近厂区土壤重金属累积明显，镉汞生态风险较高。部分区域存在人体健康风险。研究提出加强源头管控与监测网络建设等对策，为企业周边土壤环境管理提供依据。

关键词：化工企业；土壤污染；重金属污染；环境评价
前言：化工行业作为国民经济重要基础产业，在原料储存、生产加工、废物处理等环节，会有大量重金属物质进入土壤环境。重金属在土壤环境中具有持久性、难降解性和生物富集性等特征，进入土壤环境后会长期存在并富集，在食物链长期富集和传递，最终威胁人体健康和生态系统安全。进入21世纪以来，随着我国工业化进程的加快和防治污染、保护环境意识的不断增强，化工企业周边土壤重金属污染问题逐渐成为社会关注的热点和各级政府环境管理的着力点。土壤环境管理相关法律法规和政策文件不断出台，土壤污染防治行动计划明确要求逐步推进重点行业企业周边土壤环境质量监测和调查评估。化工企业是土壤环境污染的重点监管单位，需开展企业周边土壤环境质量监测，掌握污染状况，评估环境风险，为污染防控提供依据。目前，关于化工企业场地土壤污染研究较多，有关其周边区域土壤污染的系统监测和综合评价研究较少。不同化工企业由于类型、规模、历史和管理水平等不同，对周边土壤环境的影响程度和特征差异较大，需要开展调查评估。

一、监测布点原则与方案设计

化工土壤重金属污染监测是土壤重金属污染调查的重要一环，其首要任务是合理设计监测布点方案。监测点位的选择应依据化工企业的生产规模、污染特性、主导风向、地表径流方向、敏感目标分布情况，在化工企业厂界外围，适当距离内设置扇形或网状的监测断面，包括靠近厂区0~500米内的重点监测带、500~2000米内的影响监测带和超过2000米外的对照监测带。每个监测断面内依据土壤类型和土地利用方式选取采样点位，采样点位应能够确保监测结果具有代表性、可比性。原则上表层土壤0~20cm采集，受污染影响的深层土壤20~40cm采集。监测方案应包括采样时间、频率，常规每年开展一次监测，遇到生产工艺改变或突发环境污染事故时加密监测频次。监测指标原则上选择铅、镉、汞、砷、铬等常规金属污染物指标，根据化工企业生产原材料、废物特征适当增加镍、铜、锌等特征污染物监测项目。

二、样品采集与实验室分析质量控制

土壤样品现场采集使用不锈钢或者竹制工具，金属工具易造成样品交叉污染。每个采样点采用多点混合法采集土壤，充分混合后用四分法缩分至所需重量，装入干净的聚乙烯袋或玻璃容器中，并及时粘贴样品标签和采样记录。样品运输和保存过程中，保持低温避光，防止样品发生变化。实验室接收土壤样品后，土壤样品经过风干、筛除杂物、研磨过筛等前处理后，采用国家或者行业标准分析方法进行分析，采用原子吸收分光光度法测定铜、铅、锌、镉含量，原子荧光光谱法测定砷、汞含量。每批样品分析时，加入国家标准土壤样品同时分析，每批次分析样品不少于百分之十的平行样和空白样，确保分析数据精密度和准确性符合质量控制要求。实验室定期参加能力验证活动，参加外部质量评估，确保检测能力持续有效。

三、土壤重金属污染现状特征分析

工业区土壤中重金属含量随着距污染源距离的增大而降低，距厂区较近的土壤中重金属含量往往高于距厂区较远的对照点。土壤中重金属含量受到土壤理化性质的影响，土壤有机质含量越高，粘粒含量越高，土壤对重金属的吸附固定作用越强，重金属在表层土壤中的含量相对较高。部分化工企业周边土壤中重金属含量均超过国家土壤环境质量二级标准，通常老化工企业周边土壤中重金属含量较高，有些场地土壤中出现多种重金属复合污染。污染元素的组合与企业的生产工艺密切相关，有的企业周边土壤出现汞污染，如氯碱企业周边土壤出现汞超标现象；有的企业周边土壤出现铅污染，如蓄电池企业周边土壤中汞含量往往很高。有些地区由于长期废水排放和大气沉降，造成土壤中重金属随土壤剖面向下迁移，使深层土壤也有一定程度的污染。

四、重金属污染生态风险评估

对土壤重金属总量和形态含量测试结果进行生态风险评价，可以用来确定土壤污染的生态效应。本次生态风险评价采用潜在生态风险指数法进行，该方法考虑了重金属毒性响应系数和背景值，计算单一元素生态风险指数和金属元素综合生态风险指数。根据生态风险指数评价结果，元素生态风险指数主要受毒性较大的镉、汞影响，在一些污染源(化工)企业周边土壤为中等生态风险。地积累指数结果表明，部分点位的铅、镉含量达到中等至偏重污染水平。风险评价编码法可以用来解译重金属形态特征，通过对编码结果进行分析可知，部分点位的可交换态和碳酸盐结合态金属含量相对较高，生物可利用性较强，对土壤生态系统产生潜在生态风险。通过对人体健康风险评价模型计算结果可知，土壤中部分元素对人体健康存在危害风险，主要表现为经口摄入入口、皮肤接触和呼吸吸入等途径摄入铅、砷等元素对人体健康产生致癌和非致癌风险。部分化工企业周边土壤中某些元素的非致癌风险商值接近或超过健康基准值，人体经口摄入镉、砷等元素致癌风险高于健康可接受水平，需

五、污染趋势变化与管控对策建议

通过对历年监测数据对比分析，基本能够反映出周边土壤重金属污染随化工企业污染治理和清洁生产水平提升而下降的趋势，一些经过清洁生产或污染治理改造的企业周边土壤重金属含量有下降趋势，主要集中在近五年新建的企业，由于环保治理设施齐全，对周边土壤环境影响较小；而一些建成早、生产时间长的企业，其周边土壤重金属含量仍然保持在较高水平，部分区域由于污染物长期输入仍然存在土壤污染累积过程。针对周边土壤污染现状及发展形势，建议进一步推动化工企业清洁生产审核，降低周边土壤重金属输入风险；进一步加强厂区雨污分流和防渗措施，杜绝废水渗漏污染周边土壤；对已经污染的土壤，根据土壤污染风险评估结果采取风险管控或修复措施，高风险区可采取客土置换、稳定化等措施降低风险；建立化工企业周边土壤环境监测网络，纳入日常环境监管内容，开展周边土壤环境监测信息动态更新和共享；推进化工企业关闭搬迁后土地再开发环境风险评估，杜绝污染地块未经治理直接开发利用；通过企业源头防治和政府监管，共同推动化工企业周边土壤环境质量持续改善。

结束语：土壤重金属污染监测与风险评估是开展土壤环境质量普查的重要基础。通过此次在化工企业周边区域的系统采样、分析，基本查清了土壤重金属污染现状、分布规律和变化趋势。总体来看，化工企业周边土壤环境一定程度受到生产活动影响，局部出现重金属元素富集现象，部分区域镉、汞生态风险较高，铅、砷等人身体健康风险较高；也有一定面积的土壤环境质量呈现好转趋势，表明污染防控初见成效。土壤重金属污染是一种长期、隐蔽、累积、不可逆转的环境污染现象，化工企业周边土壤保护必须坚持预防为主、防治结合原则。源头控制是关键，通过减少使用和排放，推行清洁生产，加强污染治理设施运行维护，从源头上减少进入土壤的重金属污染物数量。强化日常环境监管，严格控制企业污染物排放，建立长期监测制度，及时发现土壤污染隐患。对已经超标污染的土壤，按照风险大小科学分类，采取风险管控和修复措施，防止污染扩散和风险扩增。加强关闭搬迁化工企业遗留土地环境风险评估，确保土地安全利用。
参考文献：

[1]谢可军,王建伟,方建林,等. 工矿企业周边沟渠底泥重金属污染特征与风险评价[J].农业现代化研究,2024,45(04):711-722.DOI:10.13872/j.1000-0275.2024.0869.