某化肥厂遗留场地土壤重金属污染及健康风险评估

【摘要】：本文以合肥市某化肥厂遗留场地为研究对象,在区域内布设12个采样点,取表层土和部分深层土样共19个。测定土壤pH值、阳离子交换量、有机质含量和有效硫含量来分析场地土壤的部分理化性质;测定土壤中重金属Hg、Cd、Cr、Ni、Cu、Sb、V和类金属As的含量,分析场地土壤的重金属污染状况,并对场地土壤进行健康风险评估。主要研究内容和成果如下:(1)遗留场地土壤平均pH值为7.87,呈弱碱性;土壤阳离子交换量范围在18cmol/kg~32cmol/kg之间,平均值为23.07cmol/kg,土壤保肥能力强;土壤中有机质含量分布不均匀,范围在11g/kg~175g/kg之间,均值为43.45g/kg;土壤中有效硫含量丰足,平均含量为279mg/kg。(2)单因子指数法评价结果表明:除了Cr,该遗留场地土壤中重金属平均含量均超过了合肥地区土壤元素背景值,平均含量单因子指数值排序为:HgCuCdAsSbVNi;以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为评价标准时,As污染土样占42%,Cu污染土样占21%,Cd污染土样占21%,Hg污染土样占5%,其余重金属含量均未超过二级标准值。(3)内梅罗污染指数法评价结果表明:当以合肥地区土壤元素背景值为标准时,19个土样的内梅罗综合污染指数排序为:3#树根土8#池塘底泥7#菜地浇灌土3#表层土6#深层土2'#水塘翻出土12#表层土11#表层土1#深层土5#深层土9#表层土7#表层土6#表层土5#表层土1#表层土4#表层土10#表层土2''#水塘翻出土2#水塘剖面土;当以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为评价标准时,其中10%的土样未污染,32%的土样处于警戒限,37%的土样处于轻度污染,16%的土样处于中度污染,5%的土样处于重污染。(4)地累积指数法评价结果表明:当以全国土壤元素背景值为评价标准时,该场地土壤重金属平均含量的地累积指数值排序为:HgCdCuAsVSb/NiCr。(5)潜在生态危害指数法评价结果表明:当以合肥地区土壤元素背景值为评价标准时,该场地土壤重金属平均含量的潜在生态危害系数值排序为:HgCdAsCuSbNiVCr,19个土样的潜在生态危害综合指数排序为:8#池塘底泥7#菜地浇灌土3#树根土3#表层土6#深层土2'#水塘翻出土11#表层土1#深层土7#表层土9#表层土6#表层土5#深层土12#表层土5#表层土1#表层土2''#水塘翻出土10#表层土4#表层土2#水塘剖面土,其中对当地生态环境有中等潜在生态风险的占53%,强潜在生态风险的占32%,很强潜在生态风险的占5%;当以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为评价标准时,所有重金属平均含量的潜在生态危害系数和所有土样的潜在生态危害指数均处于轻微风险等级。(6)场地健康风险评估结果表明:当考虑所有表层土样中重金属含量最大值和平均值时,V对成人均有不可接受的致癌和非致癌风险,As有不可接受的致癌风险,其他重金属的致癌和非致癌风险则是可以接受的。三种暴露途径中经口摄入土壤途径的致癌风险最大,其次是经呼吸吸入土壤颗粒物途径,皮肤接触土壤途径的致癌风险最低;对于非致癌风险,呼吸吸入土壤颗粒物途径的风险最大,其次是经口摄入土壤颗粒物,皮肤接触土壤途径的风险最低。计算V的致癌和非致癌风险的修复建议目标值为6.21mg/kg;As的致癌风险建议修复目标值为1.59mg/kg。