青岛地铁北站规划区原工业场地置换土壤重金属环境风险评估

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随着改革开放的不断深化和城市化进程的不断加速,城区或周边的污染工业企业集中搬迁,留下了大量污染严重的场地。由于政策和法规缺失,一些没有经过实地调查和风险评估,直接进行了土地的开发利用,危害了生态环境和居民健康。每一块污染场地的安全利用都迫切需要对场地污染的类型、程度等情况进行详尽调查和环境风险评估,以尽可能地发挥土地的利用价值,降低危害。本文以青岛地铁北站规划区原场地表层土壤(0-20cm)为研究对象,对前期样品采集的分析测试结果进行分析,并运用数理统计分析方法,研究了青岛地铁北站规划区土壤pH值和各重金属元素含量水平及各元素间的相互关系;采用内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法以及嵌入Igeo综合指数法从不同角度对青岛地铁北站规划区表层土壤重金属污染程度进行评价;并选定了健康风险评价模型对其环境质量进行了健康风险评价;最后,通过探讨青岛地铁北站规划区表层土壤重金属污染来源及其分布特征,提出了相应的防治措施。研究结果如下:(1)研究区域的土壤pH值随着城市化进程的加快有逐渐升高的趋势,总体上呈现弱碱性,主要分布在7.5—8.5的范围。(2)研究区域土壤表层6种重金属平均含量均超过了青岛市背景值,不同重金属元素相对污染的大小为:Cd>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn;6种重金属受人为活动影响较显著,样点的变异系数存在较大差异,总体平均变异程度为:Cd>Ni>Cr>Zn>Pb>Cu。(3)对研究区域6种重金属进行Pearson相关性的研究表明:Pb和Zn存在显著相关性,Ni和Cu、Cd具有极显著相关性。根据青岛地铁北站实地调研情况,结合研究结果推断:重金属污染可能来源于交通污染、研究区垃圾中转站堆放的废弃物、工业污染以及李村河口、胶州湾近海域的沉积物。(4)对研究区域6种重金属采用内梅罗指数法计算:Cu和Cd的污染等级为三级,达到了土壤污染的等级,其余的Cr、Zn、Pb的污染等级均小于三级,处于污染警戒线的级别。地质累积指数法评价表明:S01-S04样点的重金属污染较为集中,而Cu污染范围最广,Cd污染最严重,Cu、Ni污染次之,Cr、Pb、Zn污染轻微;利用嵌入Igeo综合指数这种新型评价模型得出:研究区内重金属污染程度不同,自强至弱依次为:Cd>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn,其中Cd属于重污染,Ni、Cu属于中度污染至重污染,Cr、Pb、Zn属于轻污染。(5)利用选定的健康风险评价模型,评价了土壤—人体的健康风险,结果表明土壤重金属非致癌风险大小为:Cr>Pb>Cu>Ni>Cd>Zn,均小于非致癌风险阀值1;Ni和Cd的致癌风险均低于致癌风险阀值,对未来居住的人群基本不会造成成非致癌影响,致癌的风险也是可以接受的。其中儿童比成人更容易受到土壤重金属污染的影响,儿童受到的健康危害风险是成人的2倍。
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