上海青浦工业园区土壤重金属含量调查与评估

诸 毅

（1.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海 200232；2.上海污染场地修复工程技术研究中心，上海 200232）

上海青浦工业园区土壤重金属含量调查与评估

诸 毅1，2

（1.上海环境卫生工程设计院有限公司，上海 200232；2.上海污染场地修复工程技术研究中心，上海 200232）

对上海市青浦工业园区土壤中的7种重金属含量进行了调查，并依据HJ/T 350—2007展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）对调查结果进行了评估。结果显示：砷、铜、锌、镍中有部分样品超过A级标准，表明这些重金属的浓度受到了场地人为活动的影响。重金属含量垂直分布的结果显示，调查区内重金属的垂直分布分为3个类型：汞、锌、铜在表层土壤中浓度较高，表明这3种重金属的主要来源为大气沉降，且其迁移能力较弱；砷、铬、镍在深层土壤中浓度较高，其中砷和镍受到人类活动影响，且其迁移能力较强，而铬的分布符合自然规律；铅浓度未受到周边场地活动的影响。

土壤；重金属；工业园；环境调查

早在20世纪80年代，美国、日本等国家就纷纷开展了全国土壤元素背景值调查，同时，美国大部分州设置了土壤检测采样点，监控受污染较严重的区域［1］。2005年4月至2013年12月，我国开展了首次全国土壤污染状况调查，调查点位覆盖全部耕地，部分林地、草地、未利用地和建设用地，实际调查面积约6.3×106km2。调查采用统一的方法、标准，基本掌握了全国土壤环境质量的总体状况。2016年7月，上海市环保局和上海市规划和国土资源管理局联合印发了《上海市经营性用地和工业用地全生命周期管理土壤环境保护管理办法》，要求按照土地储备、出让、收回、续期前，土地使用权人应组织完成土壤环境调查，经认定存在污染并且需要治理修复的，应治理修复达到环保要求。通过对场地进行现场勘察、采样、检测，并评估土壤环境质量，可以了解掌握场地内土壤环境质量基本情况，识别场地是否受到污染，判断该场地是否能达到规划用地功能环境质量要求，为场地规划、开发利用决策提供科学管理依据。特别是大型工业园区内，大量工业原料及其中间产物会对园区内土壤环境造成污染，对大型工业园区的土壤环境调查，有益于判断其是否已经受到人类活动的影响，并为今后评价该场地内工业活动对场地环境的影响提供依据，具有十分重要的意义。

1 监测项目与方法

1.1 监测区域概况

上海青浦工业园区成立于1995年11月25日，是市政府重点扶持发展的市级工业开发区，总规划面积56.2 km2。青浦工业园区位于上海西郊，距市中心人民广场36 km，地处上海市和江苏省浙江省交界，是上海通往江苏、浙江的必由之路。园区由4条公路合围而成，分别为东面的同三国道，南面的盈港路，西面的青赵公路和北面的北青公路。

经过多年的发展，已经有一批企业在青浦工业园区相继落户，主要为电子信息、纺织新材料、生物医药和精密制造4大主导产业。目前，青浦工业园区内存在大量待开发场地，这些土地历史上主要为农田土壤，随着园区的建设将逐步被开发为工业用地。选取未开发且历史上用途为农业用地的园区内土地作为研究区域。

1.2 采样点的布设

由于研究区域土壤性质分布均匀，历史上以农田为主，根据《上海市场地环境监测技术规范（试行）》及HJ/T 166—2004土壤环境监测技术规范中采样点布设方法，将场地按65 m×65 m的网格等分，采用系统布点法，每个网格布设1个采样点。研究区域内共布设49个采样点，采样深度包括0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、5 m，共采集样品162个。

1.3 监测项目及监测方法

土壤采样测定项目共121项，其中包括pH、重金属污染物13项、总石油烃2项、挥发性有机污染物（VOCs） 53项、半挥发性有机污染物（SVOCs）44项以及有机氯农药8项。笔者仅对7项重金属污染物进行分析，包括汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍。汞和砷采用原子荧光法，铜、铅、铬、锌和镍使用电感耦合等离子发射光谱法。

1.4 评价标准

采用HJ/T350—2007展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）作为土壤中重金属污染物的评价标准。该标准分为A、B2级，A级标准为土壤环境质量干预值，代表了土壤未受污染的环境水平，符合A级标准的土壤可适用于各类土地利用类型。B级标准为土壤修复行动值，当某场地土壤污染物检测值超过B级标准限值时，该场地必须实施土壤修复工程，使之符合A级标准。评价标准见表1。

表1 展览会用地土壤环境质量评价标准 mg/kg

2 监测结果与评价

2.1 重金属含量监测结果

对采集的162个土壤样品进行分析，得到重金属污染物的监测结果。结果显示，7种重金属在土壤中均有检出，其浓度均未超过HJ/T350—2007 B级标准，表明调查场地均无需实施土壤修复工程。但部分点位重金属浓度超过A级标准，重金属浓度与A级标准的对比如图1～7所示（图中水平线表示A级标准值）。

图1 Hg的监测结果与A级标准的对比

图2 As的监测结果与A级标准的对比

图3 Cu的监测结果与A级标准的对比

图4 Pb的监测结果与A级标准的对比

图5 Cr的监测结果与A级标准的对比

图6 Zn的监测结果与A级标准的对比

图7 Ni的监测结果与A级标准的对比

从图1～7可以看出，砷、铜、锌、镍4种重金属有部分点位的浓度超过A级标准，表明调查点位受到了周围工业企业活动的影响。其中铜和锌的超标点位位于土壤表层，分别为地下0.2～1.0 m和0.2～0.5 m，而砷和镍的超标点位分别位于地下2.5～3.5 m和1.5～3.5 m。汞尽管未超过A级标准，但土壤表层（0.2～0.5 m）部分样品的汞含量偏高，表示土壤表层汞含量也受到了周边企业的影响。

表2为土壤重金属的评价结果。结果显示，土壤的pH范围为7.24～8.61，属于中性～碱性土壤。用相对标准偏差评价土壤样品之间重金属含量的差异大小，从结果可以看出，土壤中铬含量的差异最小，相对标准偏差为0.152；汞含量的差异最大，相对标准偏差为0.840。这印证了汞虽然未超标，但受到了人为活动的影响，导致其在土壤中的含量波动较大。

表2 土壤重金属的评价结果

2.2 重金属含量垂直分布特征

调查区内进行了9个深度的土壤样品采集，分别为地下0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、5 m。求同一深度下土壤样品中重金属含量的平均值作为该深度下土壤重金属含量的代表值，同一深度下样品总数小于10个（1.0、2.0、3.0、3.5、5 m）则不参与比较，由此可以得到重金属含量的垂直分布特征，如表3所示。

表3 不同土壤深度重金属含量平均值

从表3可以看出，调查区内重金属的垂直分布可以分为以下几个类型：

1）表层富集型。汞、锌、铜3种重金属属于这种类型，其在0.2～0.5 m的深度上的含量高于其他深度，且基本上随着土壤深度的增加，含量逐渐减少。这表明这3种污染物的主要来源为大气沉降［2］，且其迁移能力较弱，在下降过程中会受到土壤的吸附作用而稀释，降低了对深层土壤的影响。这一结论与图1～7的结果相符，其中铜和锌的超标点位位于土壤表层，汞尽管未超过A级标准，但土壤表层部分样品的汞含量高于深层土壤。

2） 深层富集型。从表3可以看出，砷、铬、镍3种重金属的浓度在2.5 m的深度上浓度较高，而表层土壤中浓度较低。且从图1～7可以看出，在2.5和3.5 m的深度上存在砷超标（A级标准）的点位，在1.5、2.5、3.5 m的深度上存在镍超标（A级标准） 的点位。这表明砷和镍的迁移能力较强，可以从素填土中迁移至粉质黏土中。铬没有超标点位，且从表2可以看出，铬的相对标准偏差很低，因此认为铬的分布规律符合土壤中自然的分布规律，并非受到人类活动扰动所致。

3）分布均匀型。铅在不同深度的土壤中含量平均值变化不大，且没有明显的分布规律。且从图4中可以看出，铅未超过A级标准，因此认为场地周围人为活动未对铅浓度产生影响。

3 结论

1） 上海青浦工业园区内7种重金属均有检出，其浓度均未超过HJ/T 350—2007 B级标准，表明调查场地均无需实施土壤修复工程。砷、铜、锌、镍4种重金属有部分点位的浓度超过A级标准，表明调查点位受到了周围工业企业活动的影响。

2）调查区内7种重金属的垂直分布可以分为3种类型，汞、锌、铜属于表面富集型，污染主要集中在表层土壤中，表明这3种重金属的主要来源为大气沉降，且其迁移能力较弱。砷、铬、镍属于深层富集型，其中砷和镍受到人类活动影响，且其迁移能力较强，可以从素填土中迁移至粉质黏土中；而铬的分布符合自然规律。铅属于分布均匀性，浓度未受到周边场地活动的影响。

［1］赵丽娟.重庆都市经济圈土壤八种重金属元素的背景值特征和分布规律［D］.成都：成都理工大学，2008.

［2］阮心玲，张甘霖，赵玉国，等.基于高密度采样的土壤重金属分布特征及迁移速率［J］.环境科学，2006，27（5）：1020-1025.

Investigation and Estimation of Heavy Metal Content in the Soil of Shanghai Qingpu Industrial Park

Zhu Yi1，2
（1.Shanghai Environmental Sanitation Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai 200232；2.Shanghai Engineering Research Center of Contaminated Sites Remediation，Shanghai 200232）

The concentrationsof seven kindsof heavy metalsin the soil of Shanghai Qingpu industrial park were investigated.The resultswere assessed by the Standard ofSoilQuality Assessment for Exhibition Sites：HJ/T 350—2007.Resultsshowed that the concentrationsof As，Cu，Zn and Ni in some sampleswere exceeded the A-level，indicating that the concentrationsof these heavy metalswere affected by the human activitiesaround the site.The vertical distribution ofheavy metalsin the study area was divided into three types.Hg，Zn and Cu were mainly enriched in the surface soil，indicating that the main source of these heavymetalswasatmospheric deposition and their migration ability wasweak.The concentrationsofAs，Cr and Ni were higher in the deep soil，which meant that Asand Ni were affected by human activities and their migration ability was stronger.However，the distribution ofCr wasin accordance with the law ofnature.The concentration ofPb wasnot affected by the surroundings.

soil；heavy metal；industrial park；environmental investigation

X825

B

1005-8206（2017）01-0039-04

诸毅（1981—），工程师，主要从事污染场地调查和修复工作。

2016-09-23