環渤海地區土壤汙染現狀分析

北極星環境修復網訊:摘要 近年來，隨著《土壤汙染防治行動計劃》的出臺，土壤汙染問題越來越受到重視。本文從土壤鹽鹼化、重金屬、多環芳烴（PAHs）、 持久性有機物（POPs）汙染等角度，分析了環渤海地區土壤汙染現狀，並對引起環渤海地區土壤汙染的主要因素進行了探究，以期為未來環 渤海地區土壤汙染治理提供科學依據和指導。

關鍵詞 土壤汙染；現狀；建議；環渤海地區

隨著習近平總書記關於生態文明建設中著力推進重金 屬汙染和土壤汙染綜合治理的提出，以及《土壤汙染防治行 動計劃》的出臺，土壤汙染治理越來越受到重視。環渤海是 我國北部沿海地區重要的經濟帶，在對外開放沿海發展戰略 中，佔有極為重要的地位，是中國唯一的半封閉性內海，海 域面積約為 77 000 km2。渤海北臨河北省秦皇島、遼寧省葫 蘆島，南接山東省煙臺、威海，西與天津接壤，南匯入黃海。

渤海沿岸有大量內陸河流的入海口，著名的有黃河、遼 河、灤河和海河等[1]。這些河流流經不同的地區，溶解了沿河 土壤中的大量有機質，給渤海沿岸帶去大量且複雜的有機 物，使得渤海沿岸成為了貝類、魚類等水產養殖業的「天然 漁場」[2]。這意味著，渤海海水成分的變化與陸地土壤息息相 關，海水成分的變化也會反作用於環渤海地區的土壤中。因 此，研究環渤海地區土壤汙染現狀對了解與改善海水汙染問 題有著重要的意義。

根據土壤汙染的來源，將環渤海地區土壤典型汙染分為 兩大類。一是海水對土壤侵蝕造成的汙染，其中最典型的是 土壤鹽漬化問題。二是由於人為活動對土壤造成的汙染，例 如重金屬汙染、多環芳烴（PAHs）汙染、氮磷汙染、持久性有 機汙染物（POPs）汙染等。為全面了解環渤海土壤汙染情況， 本文通過收集近 30 a 大量相關文獻資料，對環渤海地區土 壤汙染的現狀、成因及未來的發展趨勢加以分析研究。

1 土壤鹽鹼化汙染分析

根據周在明等[3]對不同深度共計 996 個取樣點的數據 統計可以看出，2010 年環渤海低平原地區的土壤含鹽量隨 著土層深度增加普遍下降，當達到某一深度時，含鹽量少量 上升。對同一地區不同深度的土壤含鹽量進行對比，發現表層 5 cm 的土壤含鹽量明顯高於其他土層深度，當深度達到 40 cm 時，土壤含鹽量有少量的回升，這意味著土壤鹽漬化 汙染主要出現在環渤海表層土壤中。對環渤海不同地區各 層土壤含鹽量進行橫向對比可以發現，從內陸到沿海地區， 各層土壤含鹽量均逐漸增加，越接近沿海地區，同層土壤的 含鹽量越高，受土壤鹽漬化危害比較嚴重的地區有唐山、天 津等濱海低平原區[4]。

隨著我國 GIS 技術的發展，研究土壤鹽漬化問題的方 法也逐漸豐富。田言亮等[5]在用 GIS 分析技術後提出，除去 部分較為特殊的地區外，環渤海地區土壤含鹽量普遍小於 2 g/kg，屬於輕度非鹽化狀態與輕度鹽化狀態。隨著土壤深 度 的 增 加，變 異 程度 略 微 減 弱，說 明 下 層 土 壤 性 質 較 上 層 土壤平均。此外，還提出了影響土壤鹽漬化的 3 個主成分因 素。第一主成分為氯化物與硫酸鹽，是導致土壤鹽漬化的首 要因素；第二主成分為 pH 與鹼度；第三主成分為總溶解固 體。3 個主成分的共同作用導致了土壤鹽漬化問題的加劇。

2 PAHs 汙染分析

PAHs 是廣泛存在於環境中的汙染物，其特點為微量、 有機物、有毒性。1976 年美國環境保護署將 16 種包括萘、苊 烯等的 PAHs 列入黑名單。焦文濤等[6]就環渤海北部土壤的 PAHs 進 行了 研 究，經 計 算 得 出 該 16 種典 型 PAHs 汙 染 物 在當地土壤中的殘餘量平均值為 309.5 ng/g，處於中低等汙 染水平，以 4~6 環的高環有機物為主要汙染物。左 謙等[7]調 查發現，環渤海西部土壤 PAHs 殘餘量平均值為 546 ng/g， 處於中低等汙染水平，具有較高濃度的樣點多分布在京津 唐地區，以萘與 4~5 環芳烴為主要汙染物。環渤海東部地區 選擇遼寧地區進行研究，根據王震[8]的研究發現，遼寧地區 土壤中 PAHs 平均值為 1 000 ng/g，與世界其他城市相比，大 連土壤中 PAHs 處於中等汙染水平，以 3~4 環芳烴為主要汙 染物。

如表 1 所示，從整體上來看，PHE、PYR、CHR 的平均濃 度普遍偏高，而 ACE、ACY 的含量相對偏低。由主成分分析可知，研究區土壤中 PAHs 主要來源為不完全燃燒的燃料和 石油源。此外，在承德、張家口、山東西北部平原地帶 PAHs 濃度普遍較低。

3  POPs 汙染

環渤海地區是我國重要化工生產基地，在過去長達 30 a 的時間內，生產了大量六六六、DDT 等 POPs，大量 POPs 對 周邊土壤、水環境造成嚴重汙染，其中包括天津大沽化工廠 等主要化工廠。在現階段，環渤海的持久性有機汙染物以有 機氯為主，其來源以化工企業產品與廢物排放為主[9-10]。

李成[11]對環渤海西部的唐山地區進行研究，分析研究數 據可以發現，唐山地區土壤中二噁英、多氯聯苯和六氯苯的 毒性當量（WHO-TEQ）平均為 3.43 pg/g，與國內外一些工業 地區和城市中度汙染水平相當；環渤海東部的遼寧地區總二 噁英的平均濃度為 29.7 pg/g、多氯聯苯平均濃度為 66.2 pg/g， 二者毒性當量總和範圍在 0.13~1.05 pg/g 之間，毒性當量平 均值為 0.41 pg/g，其中二噁英平均毒性當量為 0.34 pg/g，佔 毒性當量 70%以上。

與其他地區相比，環渤海東部地區總體汙染水平不高， 二噁英與多氯聯苯處於較低的汙染水平，對該地區生態風險 影響不大；環渤海西部地區汙染稍偏高，但也尚未達到會產 生嚴重後果的程度。

4 重金屬汙染

由表 2 中數據可以看出，除了東部大連地區的鎘元素 之外，其餘環渤海地區土壤重金屬均滿足《土壤環境質量標 準》（GB 15618—2008）中規定的土壤無機汙染物 環 境 質 量 二級標準[12-15]。這表明環渤海地區土壤質量良好，暫未出現 且短期內也不會出現大規模的重金屬汙染。

遼寧瀋撫、海城、盤錦植煙區土壤重金屬 Cr、Ni、Cu、As 含量均達到土壤環境質量一級標準；在盤錦評價區內 Cd、 As、Zn 元素呈現出累積的趨勢，而在海城區內，Pb、Cu、Hg、 Cd 在同深度土層中含量有明顯增高；在瀋撫區內 Cu和 Zn 造成的汙染範圍最大，Cd 造成汙染最為嚴重，Pb 汙染相對 較輕[16-19]。郭海全等[20]研究表明，渤海西部的河北平原上，環 境質量等級處於三級與超三級的土壤面積佔比按不同重 金屬分為：Cd 0.52%、Hg 0.04%、As 0.03%、Cu 0.15%、Pb 0、Cr 0.09%、Zn 0.1%、Ni 0.605%。從以上數據可以看出，幾乎所有 土壤均未受到很嚴重的重金屬汙染。土壤重金屬汙染是一 個長期而不斷累積的過程，重金屬在土壤中可以經過一系列 物理化學的過程，形成不同的化學形態，影響土壤理化性質。 根據蔡 奎等[21]記錄的數據，土壤 pH 值與 Cd、Cr、Pb、Hg 等 重金屬的不同結合態呈負相關，說明隨著 pH 值的降低，可 能會加速重金屬在土壤中的形態轉化，從而導致土壤重金屬 含量增高。根據崔元俊等[22]的調查，土壤酸化可增加 Ni、Zn、 Cd、Hg 離子交換態與水溶態的含量，從而導致生態風險。

5 土壤氮、磷元素的汙染

氮、磷都是土壤重要的組成部分。氮是構成蛋白質的主 要成分，對植物莖葉生長有重要的作用，與產量密切相關， 磷能有效促進幼苗根系的生長，改善果實品質，二者均不會 對土壤造成汙染。但是環渤海地區地理條件特殊，土壤中的 氮、磷很容易轉移至渤海的近海域中，引發赤潮等問題。根 據劉 成等[23]的水質監測報告可以看出，天津近 10 個河口入 海口的水質對於 TN、TP 都屬於超 V 類水質。由宋南奇等[24] 的記錄發現，過 去 10 a 中，渤 海 一共 出 現 過 5 次 面 積 大 於 1 000 km2 的赤潮現象，其中 1 次出現在渤海東部的大連附 近渤海灣海域，4 次出現在西部的秦皇島近岸海域。面積最大 的一次出現在 2009 年 5 月 31 日的渤海灣附近，赤潮面積達 4 460 km2；持續時間最長的一次出現在 2013 年 5 月 25 日， 一直持續至 2013 年 8 月 31 日，持續時間達 99 d。由此可見， 內陸河流入海導致水體富營養化的問題十分嚴峻。

6 結語

6.1 減少陸源氮磷有機物入海

當前環渤海地區土壤汙染問題是複雜多樣的。由 於 內 河入海勢必衝刷沿河土壤，所以土壤中的汙染物會被河流 帶入海洋中富集。目前，形勢最嚴峻的是土壤中的氮、磷元 素 進 入海 洋，導致海洋水體的富營養化，從而造成大規模 的赤潮等災害的發生。從當前情況來看，為了避免氮、磷元 素入海對海水環境造成更大的壓力，應當針對含有氮、磷元 素的有機汙染物進行研究，以期減少陸源氮磷有機物進入 海洋。

6.2 建設排水系統防止土壤鹽漬化

為了防止海洋對大陸土壤造成破壞，應警惕鹽漬化現 象的發生。土壤鹽漬化表現在有機質降低、營養條件變差、 儲水性能差等方面，能直接毒害作物細胞，導致作物生長不 良。因此，建議在環渤海地區推行建設現代化排水系統，不 僅可以降低地下水位，還能達到減少土壤鹽分、加速水鹽 換循環的效果。

6.3 環渤海東、西、北部土壤汙染水平不等

環渤海東、西、北部土壤中 PAHs 平均含量分別為 1 000.0、 546.0、309.5 ng/g，其中東部地區土壤 PAHs 含量中等偏高、 西部中等偏低、北部處於低等汙染水平，其組分特徵分別為 3~4 環、4~5 環、4~6 環的高環 組分。PAHs 的主要來源為燃 料不完全燃燒、石油源的汙染。

6.4 加快對持久性有機汙染物的降解研究

環渤海地 區 POPs 汙 染 平 均 毒 性 當 量（WHO-TEQ）為 0.41 pg/g，主要成分為二噁英，處於中低等汙染水平，暫時不 會對環境及生物造成惡劣影響，但需儘快開展對持久性有 機汙染物的降解研究，降低其富集性對環境的潛在風險。

6.5 種植植物轉移土壤中的重金屬成分

環渤海地區重金屬汙染較輕，尚未對土壤及生命體造成 嚴重影響。因此，可採用植物的原位修複方法，將土壤中的 重金屬成分吸附轉移至植物的地上部分，再進行後續處理。

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