废弃电镀厂土壤和地下水中的重金属：分布、空间异质性及其与土壤微生物群落的潜在相互作用

《Pedosphere》：Heavy metals in soils and groundwater at an abandoned electroplating site: Distribution, spatial heterogeneity, and potential interactions with soil microbial communities

本研究对废弃电镀厂土壤及地下水重金属污染进行系统调查，发现表层土壤Ni、Cr6+超标显著（最高达9030 mg/kg），深层土壤Cr6+累积（最高331 mg/kg），污染垂直迁移达8米，地下水受污染。微生物群落对Ni胁迫响应敏感，揭示重金属污染深度迁移规律，对工业用地再开发具有重要指导意义。

　　

Jing WU|Changlin XU|Yue CAI|Shengge LI|Min LI|Guoyi YANG|Shengwei ZHANG

华南地区土壤污染控制与修复国家-区域联合工程研究中心，广东省农业环境污染防治与管理重点实验室，广东省科学院生态环境与土壤科学研究所，广州510650（中国）

摘要

工业活动以标准化的操作流程为特征，同时伴随着历史上无监管的排放，导致大量重金属释放到环境中。这不仅造成了严重的环境危害，还阻碍了在持续的城市发展过程中对旧工业用地的再利用。本研究在一个废弃的电镀厂设置了33个土壤采样点和9个地下水监测井，以调查重金属的空间分布、垂直迁移及其与土壤微生物群落的相关性。研究结果表明，重金属的空间分布存在显著异质性，这种异质性主要由生产车间的布局决定。大多数重金属在表层土壤（0-0.5米）中积累浓度较高。相比之下，六价铬（Cr⁶⁺）表现出明显的向下积累趋势，在更深的土壤层中检测到较高浓度。镍（Ni）和Cr⁶⁺被确定为超过监管标准的特征污染物，其最大浓度分别达到9,030毫克/千克和331毫克/千克。这些金属的垂直迁移范围可达8米深，导致地下水资源受到污染。主成分分析显示0-0.5米、0.5-2米和2-8米土层之间存在显著的成分差异。值得注意的是，2-8米土层显示出聚集的污染特征，表明存在共同的污染途径。地下水污染模式与土壤污染情况一致，尤其是在镍浓度较高的区域。此外，微生物对重金属胁迫表现出不同的代谢反应。镍对微生物多样性具有抑制作用，但在较深的土壤层中这种影响不那么明显。总体而言，本研究凸显了废弃电镀厂带来的严重污染问题，这对城市工业用地的功能性再开发提出了严峻挑战。