自从2008年金融危机以来,由于我国产业结构调整和升级步伐的加快,新一轮的区域产业转移速度明显加快。以河南省为例,2003年河南省利用省外资金为300亿,到2007年已经突破1000亿,2014年1―11月份,全省工业和信息化领域承接产业转移的实际到位省外资金为2300.6亿元,全省新签约项目803个,合同引进资金4276.89亿元。中部和西部地区在经过“西部大开发”和“中部崛起”的战略建设之后,产业发展所依托的基础设施建设更加完备,经济发展环境更加完善。产业集聚区是产业转移的主要载体,在承接产业转移的过程中,承接地是否也承接了环境污染转移?环境污染转移的强度有多大?产业转移的经济与环境效应究竟如何?这些问题越来越引起人们的关注。本文以郑州经济技术开发区（以下简称郑开区）为例,在多环境介质样品采集及其重金属含量测定的基础上,开展产业转移对区域环境重金属积累和风险的影响研究,定量探讨产业转移与区域环境重金属污染之间的关系,试图回答产业转移的经济与环境效应。采集郑开区表层土壤、大气颗粒物（TSP）、河水和地表灰尘样品,运用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）和原子荧光光谱仪（AFS）测定样品中的Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg和Mn含量,以郑开区周边对照样品的重金属含量为参照标准,采用地积累指数(Igeo)和污染负荷指数（PLI）评估区域环境多种介质的重金属污染程度,采用主成分分析（PCA）、因子分析（FA）和聚类分析（CA）,结合kriging空间插值图示法,开展重金属源解析,采用单项潜在生态风险指数（E）和综合潜在生态风险指数（RI）评价土壤和河流沉积物的重金属生态风险,采用美国环境保护局（USEPA）健康风险表征模型（HQ、HI和TCR）评估土壤和大气颗粒物重金属的健康风险水平。对比分析郑开区三个典型企业对周边灰尘重金属的影响范围、污染程度和健康风险。选择开封市碳素厂和济源市万洋铅冶炼厂两个相对独立的非集聚型企业,在收集企业周边土壤重金属已有研究成果和企业国民经济时间序列资料的基础上,提出“单位产值土壤重金属积累毒性当量重量”的概念,并与企业高度集聚的郑开区进行对比分析,比较深入地探讨了产业集聚的土壤重金属环境效应。本研究主要结论如下:（1）研究区多种环境介质中的大部分重金属均出现了不同程度的富集。土壤重金属含量与空间分布主要有以下特征:第一,从区域土壤重金属平均含量来看,郑开区普遍高于对照区。郑开区土壤Hg、Pb、Cr、As、Zn、Cd、Ni、Co、Cu和Mn平均含量分别比对照区高1.62、1.44、1.40、1.36、1.33、1.27、1.24、1.22、1.21和1.20倍。第二,总体呈现“西北-东南”下降的趋势,距离郑州市中心越近,土壤重金属含量越高;第三,工厂周边的土壤重金属含量较高,企业密集的地方土壤重金属含量较高,离工厂越远、企业密集度越低的地方,土壤重金属含量越低;第四,东北部现已搬迁的众多家具厂废弃地的土壤重金属积累仍然比较严重,远高于其他新兴企业区。土壤重金属源解析表明,Mn主要来自于成土母质,Co、Cr、Ni、As、Pb、Zn、Cd、Cu和Hg均受到土壤母质和工业活动的综合影响,其中Co、Cr和Ni受到土壤母质的影响较大,As、Pb、Zn、Cd、Cu和Hg受工业活动的影响较大。研究区TSP中Cr、Pb、Zn、Ni、As、Mn、Co、Cu和Cd的平均含量分别是对照区的2.81、2.38、1.85、1.72、1.51、1.49、1.42、1.33和1.18倍。TSP中的Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、As和Zn均受到自然源和人为源的综合影响,其中Cd、Cr、Cu、Ni和Pb受到自然源的影响较大,As和Zn受到当地人类活动的影响较大,Co和Mn主要受土壤母质的影响。通过对贯穿郑开区的潮河入境（区）、境（区）内和出境（区）断面的河水重金属含量分析表明,境（区）内和出境断面重金属含量均高于入境断面。境（区）内断面河水中的Cu、Co、Cd、Hg、Cr、As、Zn、Ni和Pb平均含量分别比入境断面高5.03、2.60、2.44、2.00、1.60、1.54、1.43、1.35和1.19倍;出境（区）断面河水中的Cu、Cd、Co、As、Hg、Ni、Zn、Pb和Cr分别比入境断面高5.04、3.14、2.43、2.89、1.76、1.70、1.27、1.17和1.14倍。河水中的重金属均受到自然源和人为源的综合影响,其中Cd、As、Cr、Co和Ni受到自然源的影响较大,Pb、Zn和Hg受到当地人类活动的影响较大。（2）虽然郑开区表层土壤重金属含量出现了不同程度的积累,但大部分重金属的污染程度较轻。以Igeo为例,在10种重金属中,处于无污染状态的样点数均占样点总数的66.59%以上;Hg、Cu、Cd、As、Zn、Pb、Cr、Ni和Mn处于中等污染水平的样点数分别只占样点总数的13.46%、3.81%、2.46%、2.24%、1.35%、1.34%、0.9%、0.45%和0.22%;Hg、Cd和Pb的污染程度相对较重,处于强烈污染的样点数也分别只占样点总数的1.35%、0.22%和0.22%。从能够表征重金属综合污染程度的PLI指数来看,处于无污染的样点数占样点总数的28.03%,处于轻微污染的样点数占样点总数的67.71%,处于中等和强烈污染的样点数合计只占样点总数的4.26%。工业区、居民区和道路密集区的土壤污染相对比较严重些,主要分布在郑开区的东北、西北和东南部。郑开区TSP重金属富集指数（EF）分析表明,Cr和Pb总体处于轻微富集水平,其他重金属均表现为痕量富集水平,但部分样点的Cr和Ni达到中等富集水平。潮河郑开区整体上处于轻度污染水平,出境断面PLI指数略高于境内断面。其中境内断面河水中的Cu处于重度污染水平,Co、Cd和Hg处于中度污染水平,Cr、As、Zn、Ni和Pb处于轻度污染水平;出境断面河水中的Cu和Cd处于重度污染水平,Co和As处于中度污染水平,Hg、Ni、Zn、Pb和Cr处于轻度污染水平。（3）郑开区土壤重金属整体上处于中等生态风险水平。低、中、强和很强生态风险的样点数分别占样点总数的55.61%、35.20%、7.4%和1.79%,主要的风险因子是Hg。郑开区土壤10种重金属的非致癌单项风险指数（HQ）和总风险指数（HI）均小于1,不存在非致癌健康风险。土壤重金属致癌总风险指数（TCR）远小于USEPA推荐的致癌风险标准(1×10-4),虽然不存在致癌风险,但却大于土壤治理标准(10-6),应引起重视。As是最主要的致癌风险因子,它对TCR的贡献率高达98.16%。不管是土壤重金属非致癌风险,还是致癌风险,郑开区都大于对照区。郑开区TSP重金属的平均HI为2.67,平均TCR为1.18×10-4,均超过USEPA推荐的非致癌和致癌风险标准,存在非致癌和致癌风险。Mn是最主要的非致癌风险因子,它对HI的贡献率高达80.86%;Cr是最主要的致癌风险因子,它对TCR的贡献率达75.10%。对照区也存在TSP重金属非致癌风险,但其平均HI小于郑开区;平均TCR为5.11×10-5,尚处于可耐受的致癌风险水平。（4）郑开区不同性质的企业对周边灰尘重金属含量和分布的影响存在一定差异。电子企业富士康周围灰尘重金属含量显著高于汽车制造企业东风日产和宇通客车,但三家企业周边灰尘均以Pb和Zn积累最为显著,可能是由于受到交通和工厂污染排放的双重影响。随着距工厂距离的增加,灰尘重金属含量呈“先上升,后下降”的趋势,峰值一般出现在距工厂350500 m处。企业对灰尘的影响范围超过500 m。富士康周边灰尘重金属为中等污染水平,其他两家企业周围灰尘重金属均处于轻微污染水平,三家企业都不存在灰尘重金属非致癌和致癌健康风险,但富士康周边灰尘重金属的CF、PLI、HI和TCR比其他两个企业要大一些。表明电子企业对周边灰尘重金属的影响要强于汽车制造企业。（5）郑开区和开封碳素厂影响范围内,自建厂至采样期间单位产值的土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn历年积累总量分别为67.59 kg?元-6和123.71 kg?元-6,其中Cd、Cr、Pb和Zn积累总量分别54.15 kg?元-6和108.03 kg?元-6。济源万洋铅冶炼厂影响范围内,自建厂至采样期间单位产值的土壤Cd、Cr、Pb和Zn历年积累总量为100.41 kg?元-6。郑开区和碳素厂周边土壤中8种重金属的单位产值积累毒性当量重量分别为2525.79 kg?元-6和3426.17 kg?元-6,后者明显大于前者。郑开区、碳素厂和万洋铅冶炼厂周边土壤中4种重金属的单位产值积累毒性当量重量分别为129.61 kg?元-6、195.15 kg?元-6和412.99 kg?元-6,后两者明显大于前者。上述情况表明,由于产业集聚区的技术进步、资源共享等原因,有利于降低重金属排放强度;虽然产业集聚区土壤重金属相对于对照区出现一定程度的积累,但其土壤环境效应明显优于非集聚的独立企业。本研究仅对郑开区一个产业集聚区的环境效应进行了分析,采集TSP和地表灰尘样品也仅有一次;尽管采集河水样品三次,但区内河流多处被截断,径流量很小。所有这些因素都可能对本研究带来一定影响。今后应开展产业集聚区多种环境介质的重金属含量连续监测,以及更多的产业转移环境效应的案例研究。