導(dǎo)語：海綿城市建設(shè)土壤污染物削減效應(yīng)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文以全國首批海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)——四川省遂寧市為研究對象，進(jìn)行土壤重金屬污染的跟蹤調(diào)查研究，通過對比海綿城市建設(shè)前后7種常見土壤重金屬Sn、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg的ICP-MS法和原子熒光法檢測結(jié)果，探究海綿城市建設(shè)對區(qū)內(nèi)土壤重金屬污染的削減情況以及各重金屬離子表現(xiàn)出的敏感性。結(jié)果表明:建設(shè)完成后區(qū)內(nèi)土壤重金屬含量明顯低于建設(shè)前，重金屬污染程度降低且削減效應(yīng)明顯，典型海綿結(jié)構(gòu)的生物修復(fù)凈化功能和滲透排水功能使得土壤中的重金屬污染物含量減少；同時所檢測的7種常見重金屬Sn、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg分別對污染物的削減效應(yīng)表現(xiàn)出不同的敏感性，其中金屬汞（Hg）最高，金屬銅（Cu）敏感性最低；最后結(jié)合相應(yīng)原則給出了土壤重金屬污染的防治建議和措施。

關(guān)鍵詞：海綿城市；海綿城市建設(shè)；污染物；土壤重金屬

隨著我國城市化的快速發(fā)展，城市下墊面透水性和排水模式不斷變化，逐漸被大量不透水路面覆蓋，有研究指出北京及上海的不透水面積比例分別為77%和80%（幺海博，2013）。大量不透水路面的出現(xiàn)造成水資源循環(huán)以及排水的時、量和質(zhì)的改變，最終導(dǎo)致城市內(nèi)澇、缺水以及水環(huán)境惡化等一系列問題，給人民生活帶來了極其不利的影響，嚴(yán)重威脅到城市的良性發(fā)展（樸希桐，2015；李博，2008；高波，2017）。國內(nèi)受國外低影響開發(fā)等理念的影響，相關(guān)研究與實(shí)踐探索已有一定時間，但2013年之前國內(nèi)對于海綿城市的研究只有零星論述（俞孔堅(jiān)，2003；董淑秋，2011）。原有的城市排水理念以及排水設(shè)施己不能滿足現(xiàn)在的發(fā)展需求。2013年，明確提出“自然積存、自然滲透、自然凈化”的海綿城市建設(shè)目標(biāo)，海綿城市理論以期通過對城市雨洪的合理利用和有效管控，使之在面對環(huán)境變化和自然災(zāi)害時，可以像海綿一樣表現(xiàn)出應(yīng)有的“彈性”。2014年，國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南—低影響開發(fā)系統(tǒng)》，對我國海綿城市建設(shè)做出進(jìn)一步規(guī)劃與指導(dǎo)（車伍等，2015；吳丹潔等，2016），《海綿城市建設(shè)指南——低影響開發(fā)系統(tǒng)》中明確指出：海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。這一定義被不少文獻(xiàn)所采用（崔廣柏，2016；吳丹潔，2016；唐克旺，2016），這些文獻(xiàn)在一定程度上指出了海綿城市的主要功能及特征，此外徑流污染控制也是海綿城市建設(shè)的重要目標(biāo)。重金屬污染物在進(jìn)入土壤后，會引起土壤生物數(shù)量的顯著下降和植物中重金屬的累積。重金屬在土壤中的初期積累，不容易被人們覺察和關(guān)注，屬于潛在危害，積累的重金屬通過食物鏈或其它方式轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的物質(zhì)，嚴(yán)重危害人體健康，土壤中重金屬的污染問題尤為突出，因此對土壤重金屬污染削減作用的研究意義重大。目前國內(nèi)關(guān)于海綿城市建設(shè)對污染物削減效應(yīng)的研究大多以模擬實(shí)驗(yàn)為主，缺乏對海綿城市實(shí)際案例的研究。為進(jìn)一步明確海綿城市建設(shè)削減污染物的效果和實(shí)際應(yīng)用價值，本文以我國首批海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)四川省遂寧市海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)為例，進(jìn)行土壤重金屬污染的跟蹤調(diào)查研究，通過對比Sn、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg，7種常見的重金屬在海綿城市建成前后的離子含量，以期說明海綿城市建設(shè)對土壤重金屬污染物的削減情況以及各重金屬表現(xiàn)出的敏感性，為該技術(shù)更好地應(yīng)用于土壤污染控制提供參考。

1研究內(nèi)容與方法

1.1研究區(qū)概況。遂寧市海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)主要位于遂寧市老城區(qū)（船山區(qū)）和河?xùn)|新區(qū)，研究區(qū)屬涪江水系，分別位于涪江兩側(cè)，涪江平均坡降為0.642‰，河面平均寬500m，流速緩慢平均為1.5m/s，散流在第四系平壩中。研究區(qū)為四川盆地亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫17.5℃，年均降雨量約1100mm。降雨多集中在6—8月，占年降雨量50%左右。地形地貌為紅層丘陵和沖積平壩區(qū)。研究區(qū)在海綿城市建成后共有植草溝（滲、滯、凈）、蓄水桶（蓄、用）、透水鋪裝（滲、滯）、滲排一體渠（滲、滯、蓄）、雨水花園（滲、凈）、PP模塊水池（蓄、用）、碎石滲溝（蓄、凈）、城市排水分流管網(wǎng)以及水生態(tài)修復(fù)9種典型的海綿結(jié)構(gòu)設(shè)施，其中透水鋪裝、植草溝、雨水花園和碎石滲溝的斷面示意圖如圖1所示。1.2土樣采集及檢測方法。此次表層土樣分為一、二兩期采集，一期土樣是在遂寧市海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)建設(shè)前采集的，而二期土樣是在建成后采集的。采樣點(diǎn)的布設(shè)均采用隨機(jī)分布的原則，采樣點(diǎn)的分布如圖2所示。一期共布設(shè)表土采樣點(diǎn)23個，土樣點(diǎn)編號為HTTY10-22、HTTY24-30、HTTY35、HTTY36、HTTY61。二期共布設(shè)表土采樣點(diǎn)20個，土樣點(diǎn)編號為TY1-20。在實(shí)際采樣時一個采樣單元(1hm2)內(nèi)沿“S”形均勻布設(shè)8～10個采樣點(diǎn)，各點(diǎn)采集表層0～20cm土壤樣品1kg左右，然后將各點(diǎn)樣品混合均勻，用四分法取1kg混合土樣用于實(shí)驗(yàn)室重金屬離子檢測分析。對一、二期表土樣的重金屬離子檢測分析，主要采用ICP-MS法和原子熒光法等檢測方法，檢測Sn、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg，7種常見的重金屬含量。1.3數(shù)據(jù)分析。對于此次檢測數(shù)據(jù)的分析主要采用對比分析的方法，通過一、二期表土樣重金屬離子檢測分析結(jié)果的對比，來說明海綿城市建設(shè)前后土壤重金屬污染物的削減效應(yīng)。采用各表土樣點(diǎn)重金屬含量的平均值來表征研究區(qū)該重金屬的污染情況，同時通過對比前后兩期分析結(jié)果可得到7種常見重金屬對海綿城市建設(shè)所產(chǎn)生的污染物削減效應(yīng)的敏感性。

2結(jié)果與討論

2.1表土樣重金屬檢測結(jié)果。遂寧市海綿城市試點(diǎn)建設(shè)區(qū)一、二期表土樣重金屬檢測分析結(jié)果分別如表1、表2所示。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》（GB36600-2018）規(guī)定的土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值，遂寧市海綿城市建設(shè)試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)兩期表土樣中重金屬含量均未超標(biāo)，即試點(diǎn)區(qū)在海綿城市建成前后幾乎不存在污染物超標(biāo)的現(xiàn)象。但在一期檢測結(jié)果中，HTTY35號土樣汞含量最高，為5.19mg/kg，雖未超標(biāo)（GB36600-2018，一類用地汞限值為8mg/kg），但明顯大于周邊土樣汞含量。HTTY35號土樣位于河?xùn)|新區(qū)圣蓮島景區(qū)停車場附近，初步分析，導(dǎo)致Hg離子超標(biāo)的原因可能是停車場內(nèi)大量汽車停放，低速行駛產(chǎn)生大量尾氣導(dǎo)致。2.2污染物削減效應(yīng)及敏感性分析。采用各表土樣點(diǎn)重金屬離子含量的平均值來表征研究區(qū)該重金屬離子的污染情況，但一期檢測結(jié)果中HTTY35號土樣點(diǎn)由于停車場內(nèi)大量汽車低速行駛和停放產(chǎn)生大量尾氣所引起的汞Hg異常，而在二期隨機(jī)分布采樣時并未取到該異常點(diǎn)。為保證數(shù)據(jù)的可靠性，故用各表土樣點(diǎn)重金屬離子含量平均值來表征研究區(qū)該重金屬離子的污染情況時，剔除一期檢測結(jié)果中的HTTY35號異常點(diǎn)，一、二期重金屬離子含量平均值如表3所示。從一、二期重金屬離子含量均值可以看出海綿城市建設(shè)對土壤中的重金屬污染有明顯的削減作用，污染物含量都得到不同程度的減少，Sn、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg7種常見重金屬含量都分別減少了8.44%、3.93%、12.47%、33.33%、18.88%、5.67%、45.45%。土壤中重金屬污染物的減少是由海綿城市建設(shè)完成后研究區(qū)內(nèi)9種典型海綿結(jié)構(gòu)引起的，如具有生物修復(fù)凈化功能的植草溝、雨水花園、碎石滲溝等，利用植物、微生物削減和凈化土壤中的重金屬；同時具有滲透排水功能的植草溝、透水鋪裝、滲排一體渠、雨水花園等典型海綿結(jié)構(gòu)，在表層土壤經(jīng)過降雨淋洗作用之后，土壤中的重金屬由固相轉(zhuǎn)為液相，將液相重金屬回收處理，從而使得土壤中重金屬污染物的減少。此外對海綿城市建設(shè)所產(chǎn)生的污染物削減效應(yīng)各重金屬離子表現(xiàn)出不同的敏感性，敏感性由高到低分別是Hg>Cd>Pb>Zn>Sn>As>Cu。7種重金屬離子中敏感性最高的是汞（Hg）離子，減少高達(dá)45.45%；敏感性較低的是銅（Cu）離子，減少百分比僅為3.93%。

3結(jié)論

（1）在海綿城市建成后的土壤重金屬含量明顯低于建設(shè)前的土壤重金屬含量，說明海綿城市建設(shè)對土壤重金屬污染有明顯的削減效應(yīng)和實(shí)際應(yīng)用價值。（2）海綿城市建設(shè)中典型海綿結(jié)構(gòu)的生物修復(fù)凈化功能和滲透排水功能，利用植物、微生物削減和凈化作用、降雨淋洗作用使得土壤中重金屬污染物含量減少，實(shí)現(xiàn)海綿城市建設(shè)對土壤重金屬污染的削減作用。（3）7種常見重金屬對海綿城市建設(shè)所產(chǎn)生的污染物削減效應(yīng)表現(xiàn)出不同的敏感性，建成前后含量減少百分比最小值為3.93%，最大值為45.45%，敏感性由高到低分別是Hg>Cd>Pb>Zn>Sn>As>Cu。（4）對于土壤重金屬污染的治理應(yīng)采用預(yù)防和防治相結(jié)合的原則，針對未被污染的土壤以預(yù)防為主，切斷污染源，提高土壤環(huán)境容量；針對已被污染的土壤主要進(jìn)行改造、治理，以消除污染，具體的治理措施主要有換土和深翻兩種。

作者:方宏宇 馮文凱 黎一禾 魏昌利