丹东地区土壤污染现状、原因与趋势

丛培东，郑存德*，3，宁 梅

(1.辽东学院 城市建设学院，辽宁 丹东 118003；2.丹东市环境监测中心站，辽宁 丹东 118000；3.辽宁省水环境放射性预警监测技术重点实验室，辽宁 丹东 118003)



【生物科学与环境工程】

丹东地区土壤污染现状、原因与趋势

丛培东1，郑存德*1，3，宁 梅2

(1.辽东学院 城市建设学院，辽宁 丹东 118003；2.丹东市环境监测中心站，辽宁 丹东 118000；3.辽宁省水环境放射性预警监测技术重点实验室，辽宁 丹东 118003)

于2009—2012年，对丹东重点地区(矿区、工业区、农业种植区等)土壤化学质量状况进行了调查。结果表明：铅、砷、锌、汞超标，其中：砷有13个点位超标，超标率6.2%；铅有11个点位超标，超标率5.2%；锌、汞都有3个点位超标，超标率均为1.4%。苯并[a]芘有21个点位超标，超标率10.0%。导致污染的主要原因为厂矿三废排放管理不到位造成的，并且矿区铅、锌、砷污染可能持续并有加重趋势，农产品种植基地土壤污染程度有所减轻,其他地区土壤污染水平维持现状或略有好转。

丹东；重金属；土壤质量

根据《全国土壤污染状况调查公报》(2014)显示：中国土壤点位超标率16.1%，长三角地区、珠三角地区、东北老工业基地土壤污染较严重。超标点位主要发生于厂矿周围，主要污染物质为有机类物质、重金属[1]。污染物质在环境要素中迁移会导致污染扩散，因此，研究丹东土壤环境质量对本地区食品安全、环境保护很必要。另外，丹东是全国重要的边境旅游城市，也是重要的草莓及水产养殖基地，对环境质量要求也较高，所以对土壤环境质量的研究也很必要。

1 研究区域概况

丹东市位于辽宁省东南部，鸭绿江下游右岸。区域范围为东经123°22′30″～125°42′00″和北纬39°43′31″～41°09′21″之间，北依长白山脉，南临黄海，东隔鸭绿江与朝鲜人民主义共和国新义州相望。丹东地区土壤面积2765万亩，土壤类型主要为暗棕壤、棕壤、草甸土、水稻土、盐土和沼泽土6个土类，12个亚类、45个土属、102个土种。丹东地区的主要地带性土壤为棕壤，各类型土壤面积分布见表1。

表1 丹东地区各类型土壤占全区面积比例

2 研究方法

2.1 样点布设

根据《全国土壤污染状况调查点位布设技术规定》和《辽宁省土壤污染状况调查实施方案》的要求，研究选择重污染企业及周边地区；固体废物集中处理处置场地及周边地区；工业企业遗留或遗弃场地；采矿区及周边地区；工业(园)区及周边地区；主要蔬菜基地等六类代表性较强的区域作为调查对象。共布设210个调查点位，其中重污染企业及周边地区58个，固体废物集中填埋、堆放、焚烧处理处置场地及周边地区20个，工业企业遗留或遗弃场地20个，工业(园)区及周边地区20个，主要蔬菜基地15个，采矿区及周边地区77个。

2.2 采样方法

用采样铲挖取体积25×25×20 cm3的土壤，用于分析挥发性、半挥发性物质的土壤样品，装于250 mL带聚四氟乙烯衬垫棕色磨口玻璃瓶。

2.3 测试项目与分析方法

测试项目见表2。

表2 土壤调查监测项目

测试方法采用《全国土壤污染状况评价技术规定》(环发[2008]39号)。

3 丹东重点地区土壤污染现状及原因

3.1 污染现状

在调查的16项无机物指标中，砷、铅、锌、汞超标；在调查的4类有机物中，苯并(a)芘超标。具体为：砷有13个点位超标，超标率为6.2%；铅有11个点位超标，超标率为5.2%；锌、汞各有3个点位超标，超标率均为1.4%；苯并[a]芘有21个点位超标，超标率为10.0%。超标项目、污染等级及其分布见表3。

3.2 污染原因

3.2.1 铅、锌、砷污染的原因

丹东市重点区域土壤铅、锌、砷超标点位主要集中在采矿区及其周边，主要分布在凤城市和宽甸县的北部山区。

表3 超标项目及超标点位

其中：凤城青城子铅矿是铅锌矿采选，砷为伴生矿；宽甸大金坑矿是金矿采选，砷为伴生矿。矿区及其周边无机污染物主要来自开采过程中产生的废矿渣及尾矿废水乱排、选矿和加工过程中产生粉尘沉降。用上述地区的地表水和地下水进行灌溉，导致受水耕地污染。丹东新巨浪造纸有限公司砷超标原因是在生产过程中使用含砷原材料，并将含砷废水、废气、废渣部分就近排放，导致厂区及周边地区土壤受到砷污染。

3.2.2 汞污染的原因

丹东吉丹化纤有限责任公司主要的生产辅料为工业硫酸，而工业硫酸中都含汞，工业废物排放造成汞积累。另外，该公司热电厂煤燃烧过程以气态形式排放含汞粉尘，也是导致该公司污水处理厂附近绿地和厂区北侧绿地土壤汞超标的主要原因。九连城蔬菜基地汞超标可能与该区域耕地含汞农药、化肥的施用有关。

3.2.3 苯并[a]芘污染原因

苯并芘主要来自农业废弃物、木材、煤炭及矿石燃料的不充分燃烧，如石油精制、烟草燃烧、铝和焦炭的制造、沥青烟的排放、汽车尾气等。

长期以来，丹东市冬季供暖主要热源来自丹东吉丹化纤有限公司、辽宁新巨浪造纸有限公司和鸭绿江造纸厂的热电厂，在锅炉煤炭燃烧过程中，苯并[a]芘随锅炉烟尘排放至大气中，沉积于周围土壤造成了污染。研究发现，辽宁新巨浪造纸有限公司苯并[a]芘超标点位较多，在12个点位中，8个点位超标。该厂造纸原料为芦苇，厂区芦苇场仓库曾失火，导致芦苇大量不完全燃烧，也是该厂土壤苯并[a]芘污染较重的另一原因。

4 土壤质量发展趋势

⑴城市区土壤污染逐渐遏制，周边地区土壤污染可能维持现在水平。

根据《丹东市城市总体规划(2002—2020年)》工业用地规划，鸭绿江造纸厂转换用地或外迁，丹东造纸厂用地置换为一类用地，其他污染企业严格达标排放，暖燃煤锅炉及炼焦生产对土壤继续污染。丹东市中心经济区(丹东市市区)、南部经济区(东港市市区)的土壤污染将逐步减轻。除采(选)矿及周边区域外，随着经济发展和行业结构调整以及污染防治措施的不断加强，东部经济区(宽甸县城)和北部经济区(凤城城区)的土壤污染将保持现有水平。

⑵主要采矿厂及毗连区的铅、锌、砷污染可能持续。

①丹东市矿山环境保护现状

丹东地区矿山污水主要为贵金属、有色金属和硼矿的选矿废水。其中五龙金矿、青城子矿业公司等能对废水进行处理，但小矿山多数直接排放，严重污染附近水体；矿山粉尘污染主要来自采矿、碎石、贮运过程，大部分白灰厂、水泥厂、硼矿加工厂、菱镁矿加工厂粉尘污染严重；矿山固废污染主要是尾矿渣和采矿废石，大、中型企业对废渣的妥善处理及综合利用情况较好，小型矿山对废渣基本没有治理和综合利用；矿山超强度开采过程中，长期忽视生态环境保护与恢复，使矿山景观、土地、水体、植被均遭到不同程度破坏。随着大批骨干矿山进入老年期，矿业生产引发的生态环境问题将日趋突出，矿山生态环境破坏及恢复治理的历史遗留问题严重。

②采矿及周边地区土壤污染趋势

根据丹东矿山环境保护现状和矿产资源规划，如果不采取有效措施缓解采矿区的污水、粉尘、固废污染和区域生态破坏问题，铅、锌、砷污染较重的青城子、宽甸大金坑等地区在相当长的时间内污染将持续加重。

⑶种植基地土壤污染将逐渐减轻

化肥、农药是影响农村生态环境质量的重要污染源[2-3]。丹东地区化肥、杀虫剂、除草剂分别于上世纪70、80、90年代应用，2000年后，氮、磷、钾复合肥在丹东地区逐渐推广使用，“测土配方肥”、“专用肥”用量占全地区化肥总用量的比例逐年增加，但农药和化肥的用量大、利用率低，过量部分以雨水冲刷和气、液沉降的方式运移到土壤、大气、水体和农作物中，造成农业面源污染。因此，提高化肥、农药的当季使用效率还很必要[3]。

中国《产业结构调整指导目录》[3]2015年版中指出，政府对优质磷复肥、钾肥等专用复合肥生产；对低毒、高效、安全新品种农药及中间体开发生产；对资源节约和环保型氮肥装置建设以及原料本地化、经济化改造给予支持和鼓励。限制发展高毒农药原药生产项目，淘汰多氯联苯等几十种高毒、高残留农药产品[4]。

随生态农业和绿色农业生产规模不断扩大，丹东市如果顺应时代，采取调整农业产业结构(按《产业结构调整指导目录》2015)，并在病虫害综合防治技术、加强推广测土配方肥、专用肥、生物有机肥和高效生物菌肥等方面不断控制全市农田化肥和农药的施用量，不但能促进农作物的增产，提高农产品品质，而且能培肥土壤、改善生态环境，丹东市农产品生产基地土壤将呈现逐渐减轻趋势。

5 结论

(1)无机物指标砷、铅、锌、汞4个项目有超标现象；有机物指标苯并(a)芘有超标现象。具体为：砷13个点位超标，超标率为6.2%，超标区为凤城青城子铅矿及丹东新巨浪造纸厂；铅11个点位超标，超标率为5.2%，污染区域为凤城青城子铅矿、宽甸大金坑矿业有限公司；锌有3个点位超标，超标率为1.43%，污染区域为凤城青城子铅矿；汞有3个点位超标，超标率为1.43%，污染区域为丹东化学纤维厂和九连城下尖村蔬菜基地；苯并[a]芘有21个点位超标，超标率为10.0%，共涉及重污染企业、工业企业遗留地、固废填埋场、工业园区5个调查区域。

(2)矿区及其周边土壤无机物污染主要来自铅锌矿开采过程中废矿渣及尾矿废水乱排、选矿和加工过程粉尘沉降蓄集到土壤中。污染企业生产排放三废处理不善。

(3)市区土壤污染能得到遏制，城市周边土壤污染可能保持现有水平；重点矿区及周边地区的铅、锌、砷污染可能持续；农产品种植基地土壤污染程度将逐渐减轻。

[1]环境保护部,国土资源部.中国土壤污染状况调查公报[DB/OL].(2014-04-17).http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/qt/201404/t20140417_270670.htm.

[2]黄五星,白晓婷,许自成,等. 辽宁植烟土壤重金属含量和农药残留量调查与评价[J].河南农业科学,2016，45,(1):53-56.

[3]栗云端.我国农业生产中粮食质量安全问题分析[J].中国农业资源与区划,2014,35(2):75-81.

[4]国家发展和改革委员会.产业结构调整指导目录[M].北京：中国经济出版社，2011：1-53.

[5]李飞,董锁成,李宇,等.中国东部沿海地区农业污染风险地域分异研究[J].资源科学,2014，36,(4):801-808.

(责任编辑：龙海波)

Soil pollution in dandong: present situation, causes and trend

CONG Pei-dong, ZHENG Chun-de, NING Mei

(1.SchoolofUrbanConstruction,EasternLiaodongUniversity,Dandong118003,China; 2.DandongEnvironmentalMonitoringCenter,Dandong118000,China; 3.LiaoningProvincialKeyLaboratoryofRadioactivityEarlyWarningandMonitoringTechnologyforWaterEnvironment,Dandong118003,China)

The chemical quality of soil in key areas such as mine area, industrial areas and planting areas in Dandong from 2009 to 2012 was surveyed. It was found that all the amount of lead, arsenic, zinc and mercury in the soil exceeds the standard. Among them, the amount of arsenic was excessive in 13 monitoring sites with an over-standard rate of 6.2%; the amount of lead was excessive in 11 sites with an over-standard rate of 5.2%; the amount of zinc and mercury was both excessive in 3 sites with an over-standard rate of 1.4%. The amount of benzopyrene was excessive in 21 sites with an over-standard rate of 10%. The reasons causing the pollution mainly come from the discharge of the three wastes (waste gas, waste water and industrial residue). The pollution of lead, zinc and arsenic tends to be worse in mine areas, while the pollution in planting areas is the same as before or slightly better and the pollution in other places lightened to some extent.

Dangdong; heavy metal; soil quality

10.14168/j.issn.1673-4939.2017.01.06

2016-05-17

辽宁省博士科研启动基金项目(20141128)；辽东学院博士科研启动基金项目(2014)；辽东学院科研基金项目(2016YY023)

丛培东(1972—)，男，辽宁丹东人，硕士，讲师，研究方向：环境保护。

*通讯作者：郑存德(1975—)，男，黑龙江海伦人，博士，副教授，研究方向：土水环境保护。

X53

A

1673-4939(2017)01-0028-04