各区域的8种金属地质累积指数
评价方法
一、评价方法简介1.地累积指数法(IndexofGeoaccumulation,简称Igeo)。
地质积累指数法是德国学者Muller于1979年提出,计算公式如下:Igeo=log2[Cn/(k×Bn)](1)(1)式中Cn是元素n在小于2μm 沉积物在的含量;Bn为粘质沉积岩(即普通页岩)中该元素的地球化学背景值;K为考虑各地岩石差异可能引起的背景值的变动而取的系数(一般取值1.5)。
2.沉积物富集系数法(SedimentEnrichmentFactor,简称SEF)。
沉积物富集系数法于1979年由Kemp提出,其计算式为:KSEF=(Es/AlS-Ea/Ala)/(Ea/Ala)(2)(2)式中KSEF为沉积物中重金属的富集系数;ES,AlS分别为沉积物中重金属的含量和Al的含量;Ea,Ala为未受污染沉积物中重金属和铝的含量。
3.次生相与原生相分布比值法(Ratioofsecondaryphaseandprima2ryphase,简称RSP)。
按颗粒物中重金属的总量进行评价(如上两法),仅可一般的了解重金属污染程度,而难以区分沉积物中重金属的自然来源和人为来源,难以反应沉积物中重金属的化学活性和生物利用性。
70年代后期,人们开始注意到了重金属在颗粒物不同地球化学相中的分布有可能反映重金属的来源、迁移特性和潜在的生态影响。
根据传统的地球化学概念,沉积物中的原生矿物称为原生地球化学相,原生矿物的风化产物(如碳酸盐和铁锰氧化物等)和外来次生物质(如有机质等)统称为次生地球化相。
次生相与原生相分布比值法即是用存在于各次生相中金属的总百分含量与存在于原生相中金属的百分含量的比值来反映和评价沉积物中重金属的来源和污染水平。
54.次生相富集系数法(secondaryPhaseEnrichmentFactor,简称SPEF)。
由于颗粒物组成的区域差异,相分布比值法难以应用于具异源沉积物的大范围区域。
211235504_“十三五”期间滇池外海底泥重金属污染特征分析及生态风险评价
第37卷第3期2023年6月水土保持学报J o u r n a l o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .37N o .3J u n .,2023收稿日期:2022-10-12资助项目:国家水质监测网例行监测任务 第一作者:张国涵(1989 ),男,本科,工程师,主要从事环境监测和环境保护研究㊂E -m a i l :139********@139.c o m 通信作者:解倩(1988 ),女,硕士,工程师,主要从事环境监测和环境保护研究㊂E -m a i l :x i e q321@163.c o m 十三五 期间滇池外海底泥重金属污染特征分析及生态风险评价张国涵1,解倩2,闫琨1,李振宇1,苏涛1,杨耀雷1(1.云南省生态环境厅驻昆明市生态环境监测站,昆明650228;2.山东省日照生态环境监测中心,山东日照276800)摘要:基于 十三五 期间(2016 2020年)滇池外海晖湾中㊁罗家营㊁观音山东㊁观音山中㊁观音山西㊁白鱼口㊁海口西和滇池南等8个采样点位底泥中7种重金属监测值,利用地质累计指数法及潜在生态危害指数法等评价方法,对重金属进行污染特征分析及生态风险评价㊂结果表明,A s ㊁H g ㊁C r ㊁P b ㊁C d ㊁C u 和Z n 平均含量对比云南省土壤背景值分别超标0.46,4.70,0.47,0.73,3.47,1.17,1.13倍,且时空分布存在差异性㊂时间变化上,A s ㊁C d ㊁C u ㊁Z n 含量总体呈下降趋势㊂空间分布上,A s ㊁H g ㊁C r 和P b 含量高值集中在滇池外海南部水域,C d 和C u 在东部水域较高,Z n 含量则呈现北高南低的趋势㊂地质累计指数法和潜在生态危害指数法评价表明,8个点位中滇池南㊁晖湾中和观音山西重金属污染程度较高,潜在生态风险也较高,引起污染累积以及潜在生态风险的指标主要为H g ㊁C d 和C u ㊂重金属来源分析结果显示,A s ㊁H g ㊁C r ㊁P b 具有相似的污染来源,初步推断为工业污染源;C u 和C d 主要来自农业污染源㊂关键词:滇池外海底泥;重金属;污染特征;生态风险评价中图分类号:X 824 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2023)03-0240-08D O I :10.13870/j.c n k i .s t b c x b .2023.03.031P o l l u t i o nC h a r a c t e r i s t i c s a n dE c o l o g i c a lR i s kA s s e s s m e n t o fH e a v y Me t a l s i n S e d i m e n t s o fD i a n c h iO u t e rL a k eD u r i n gt h e 13t hF i v e -Y e a rP l a nP e r i o d Z H A N G G u o h a n 1,X I E Q i a n 2,Y A N K u n 1,L I Z h e n yu 1,S U T a o 1,Y A N G Y a o l e i 1(1.T h eE c o l o g i c a l a n dE n v i r o n m e n t a lM o n i t o r i n g S t a t i o no f D E E Yi nK u n m i n g ,K u n m i n g 650228;2.S h a n d o n g R i z h a oE c o l o g i c a lE n v i r o n m e n t a lM o n i t o r i n g C e n t e r ,R i z h a o ,S h a n d o n g 276800)A b s t r a c t :B a s e d o nt h e m o n i t o r i n g v a l u e so fs e v e n h e a v y me t a l si nt h es e d i m e n to f8S t a t e -c o n t r o l l e d S a m p l i n g S i t e s i n H u i w a n z h o n g ,L u o j i a y i n g ,G u a n y i n s h a n d o n g ,G u a n y i n s h a n z h o n g ,G u a n y i n s h a n x i ,B a i y u k o u ,H a i k o u x i a n dD i a n c h i n a no fD i a n c h i o u t e rL a k ed u r i n g th e 13t hF i v e -Y e a rP l a n p e r i o d (2016 2020),t h e p o l l u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s a n d e c o l o g i c a l r i s k a s s e s s m e n t o f h e a v y m e t a l sw e r e c a r r i e d o u t b y u s i n g t h em e t h o d s o f g e o a c c u m u l a t i o n i n d e xa n d p o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s k i n d e x ,w i t h O r i g i n ,A r c G I S ,S P S Sa n d o t h e r s o f t w a r e .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e a v e r a g e c o n t e n t s o fA s ,H g ,C r ,P b ,C d ,C ua n dZ ne x c e e d e d t h e s o i lb a c k g r o u n dv a l u e so fY u n n a n P r o v i n c eb y 0.46,4.70,0.47,0.73,3.47,1.17a n d1.13t i m e s r e s p e c t i v e l y ,a n d t h e s p a t i a l a n d t e m p o r a l d i s t r i b u t i o nw a s d i f f e r e n t .I n t e r m s o f t i m e v a r i a t i o n ,t h e c o n t e n t s o fA s ,C d ,C ua n dZ ns h o w e da g e n e r a ld o w n w a r dt r e n d ,a m o n g w h i c h A sd e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y an d s h o w e da l i n e a rd e c r e a s i n g t r e n d .I ns p a t i a ld i s t r i b u t i o n ,t h eh i g hc o n t e n t so fA s ,H g ,C ra n dP b w e r e c o n c e n t r a t e d i n t h e s o u t h e r n p a r t o fD i a n c h i o u t e rL a k e .C d a n dC uw e r e h i g h e r i n t h e e a s t e r nw a t e r s ,w h i l e Z n s h o w e dat r e n do fh i gh e r i nt h en o r t ha n ds o u t h .T h er e s u l t so f g e o -a c c u m u l a t i o ni n d e x m e t h o da n d p o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s k i n d e xm e t h o d s h o w e d t h a t t h eh e a v y m e t a l p o l l u t i o nd e g r e e a n d p o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s kw e r eh i g h i nD i a n c h i n a n ,H u i w a n z h o n g a n dG u a n y i n s h a n x i o f 8s i t e s ,H g ,C da n dC u w e r e t h e m a i n i n d i c a t o r s o f p o l l u t i o na c c u m u l a t i o na n d p o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s k .T h e r e s u l t s o f h e a v y m e t a l s o u r c e a n a l ys i s s h o w e d t h a tA s ,H g ,C r a n dP bw e r e s i m i l a r p o l l u t i o n s o u r c e s ,p r e l i m i n a r y i n f e r e n c e a s i n d u s t r i a l p o l l u t i o n s o u r c e ;C ua n dC dw e r em a i n l y f r o ma g r i c u l t u r a l po l l u t i o n s o u r c e s .Copyright ©博看网. All Rights Reserved.K e y w o r d s:D i a n c h i o u t e rL a k e;s e d i m e n t;h e a v y m e t a l s;p o l l u t i o nc h a r a c t e r i s t i c s;p o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s ka s s e s s m e n t近年来,随着工农业的迅速发展,大量含有重金属的工农业废水通过多种途径进入水体,大部分通过沉降作用从水体沉降到底泥中[1]㊂当外界条件发生改变时,底泥中的沉积物又通过一系列物理㊁化学和生物过程,作为 源 将重金属释放到水体中,造成二次污染[2]㊂重金属作为典型的累积性污染物,其显著的生物毒性和持久性对湖泊水体生态系统完整性造成破坏,特别是对底栖生物生命构成严重威胁[3]㊂湖泊底泥是重金属㊁营养盐等污染物质的蓄积地㊂底泥中重金属含量能够较好地反映水体污染状态,一直以来都是国内外研究的重点对象[4-7]㊂滇池是我国西南地区最大的浅水湖泊,位于昆明市主城区下游,以北部一天然沙堤为界,分为北部的草海与南部外海(为主体),海拔1887.5m,全湖平均水深为5m,最大水深11.3m,占地330k m2,外海290k m2,兼有城市供水㊁工农业用水㊁旅游㊁航运㊁水产养殖㊁气候调节等诸多功能,在当地的经济和社会发展中具有极重要的作用㊂20世纪80年代以来,滇池水生态环境逐渐遭到破坏,水体富营养化严重,氮㊁磷㊁重金属及砷大量沉积于湖底,致使底质污染严重,已被国家列为重点治理的湖泊之一[8]㊂ 十三五 以来,昆明市重点围绕‘滇池流域水环境保护治理 十三五 规划(2016 2020年)“,在滇池外海北部水域及主要入湖河口实施底泥疏浚200万m3,使滇池底泥疏浚累计达到1213万m3,有效控制滇池外海底泥重金属的内源性污染㊂选取滇池南部的外海作为研究区域,水面面积约占总面积的97.3%㊂基于2016 2020年连续5年滇池外海底泥重金属监测数据,对A s㊁P b㊁C d㊁C r㊁C u㊁Z n㊁H g等7种典型重金属的含量㊁污染程度㊁时空分布特征等进行分析研究,旨在为滇池底泥重金属污染防治和疏浚底泥资源化利用提供一定的参考依据㊂1材料与方法1.1采样点位布设与样品采集生态环境部根据地表水监测断面布设原则[9],并结合滇池外海(102ʎ38'56ᵡ 102ʎ40'01ᵡE,24ʎ41'42ᵡ 24ʎ51' 50ᵡN)地理位置特征所制定的国控断面监测点位(图1),选取8个采样点位,分别为晖湾中(S1)㊁罗家营(S2)㊁观音山东(S3)㊁观音山中(S4)㊁观音山西(S5)㊁白鱼口(S6)㊁海口西(S7)与滇池南(S8)㊂底泥样品是由云南省生态环境监测厅驻昆明市生态环境监测站负责采集于2016 2020年(采样时间为每年3月),利用抓斗式采泥器采集各点位0 20c m表层底泥,分别装入聚乙烯自封袋密封保存,标注编号,在避光条件下运送至实验室㊂图1滇池外海采样点示意1.2样品分析与质量控制按照‘国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书(试行)“[10],将所采底泥样品剔除石头㊁植物等杂质,研磨后过100目尼龙筛,采用四分法准确称取0.4g,依次加入一定量的盐酸㊁硝酸㊁氢氟酸和高氯酸在电热板上进行消解,待消解完全后加超纯水定容,H g㊁A s采用原子荧光光度计分析检测[11], C u㊁P b㊁Z n㊁C d和C r则采用石墨炉原子吸收光谱仪分析检测[12]㊂为保证试验数据的准确性,样品测定过程中均使用优级纯(G R)试剂,试验用水均按照相应技术规范的要求制备㊂所有样品重复分析3次,每批样品均测定空白样,并按样品总数10%进行平行样和加标样的测定,在满足实验室分析质控要求的前提下,将3次分析数据的均值作为最终测定结果㊂1.3数据统计采用O r i g i n2021软件分析重金属含量的时间变化特征,采用A r c G I S10.2软件中的反转距离权重法插值分析重金属含量的空间分布特征,采用S P S S 22.0软件对各重金属指标进行P e a r s o n相关性分析及主成分分析㊂142第3期张国涵等: 十三五 期间滇池外海底泥重金属污染特征分析及生态风险评价Copyright©博看网. All Rights Reserved.1.4 分析与评价方法1.4.1 反转距离权重法 反转距离权重法(i n v e r s e d i s t a n c ew e i gh t e d ,I DW ),又被称为距离反比加权法,实质是一种加权移动平均方法㊂以内插点与样本点之间的距离作为权重参数的内插方法,属于确定性的内插方法[13]㊂反转距离权重法的通用公式为:v 0=ðni =1v id K iðn i =11d K i,i =1,2,3, ,n (1)式中:v 0为未知点的估计值(m g /k g );v i 为采样点i的测定值(m g /k g );d i 为采样点i 与未知点之间的距离(k m );n 为估算中用到的采样点数量(个);K 为距离的幂(无量纲),显著影响内插的结果,选择标准是最小平均绝对误差㊂1.4.2 地质累计指数法 地质累积指数(i n d e xo fg e o a c c u m u l a t i o n ,I g e o )由M u l l e r [14]提出的评价方法㊂计算公式为:I g e o =l o g 2[C n /(K ˑB n )](2)式中:C n 为沉积物中重金属n 的实测浓度(m g /k g);K 为造岩运动可能引起背景值波动而设定的常数(一般取1.5);B n 为普通页岩中重金属元素的地球化学背景值(以云南省土壤背景值参与计算)㊂1.4.3 潜在生态危害指数法 对底泥潜在生态风险评价,采用H a k a n s o n 潜在生态危害指数法[15]㊂潜在生态危害指数法计算公式为:R I =ðn i =1E ir=ðn i =1T i rˑC i f=ðni =1T i r ˑ(C i s /C i n )(3)式中:C i f 为重金属i 相对于背景值的污染系数(C i f =C i s /C i n );C i s 为重金属i 的环境实测值(m g /k g );C i n 为重金属i 的背景值(m g /k g )㊂选取云南省土壤背景值作为重金属的C i n 值;T i r 为重金属i 的生态毒性响应系数;E i r 为重金属i 的潜在生态危害系数;R I 为潜在生态危害指数,是几种重金属潜在生态危害系数加合㊂潜在生态危害系数(E i r )描述某重金属污染物的污染程度,从低到高可分为5个等级;而潜在生态危害指数(R I )为描述某点多个污染物潜在生态危害系数的综合值,分为4个等级,两者的关系见表1㊂根据H a k a n s o n [15]提出的全球工业化以前土壤中重金属背景值,重金属的背景(C i n )和重金属的生态毒性响应系数(T i r )取值见表2㊂表1 潜在生态危害系数㊁潜在生态危害指数与危害程度的关系危害程度轻微中等强很强极强E i r <4040~8080~160160~320ȡ320R I<150150~300300~600ȡ600/表2 重金属的背景值和生态毒性响应系数取值指标A s H g C r P b C d C u Z n C i n/(m g ㊃k g -1)18.40.05865.240.60.21846.389.7T i r 10402530511.4.4 重金属源解析方法 主成分分析㊁相关性分析是底泥重金属来源分析常用的方法[3]㊂同一水域中,底泥重金属元素含量一般具有相对稳定的比率,通过各元素含量之间的相关性分析,可推断底泥中金属是否具有相似或相同的来源,并进一步反映不同元素受人为影响程度的强弱以及沉积环境的相似性㊂主成分分析通常采用数学降维㊁特征提取等方式,从大量原始数据提取出有代表性的重要变量,以较少因子解释大量变量中的主要信息,从而推测有关污染源的信息㊂使用S P S S22.0软件对2016 2020年滇池外海底泥重金属进行主成分分析和相关性分析㊂2 结果与分析2.1十三五 期间滇池外海底泥重金属含量及时空分布特征2.1.1 重金属含量均值特征 根据十三五 期间(2016 2020年)滇池外海底泥重金属含量(表3)可知,A s ㊁H g㊁C r ㊁P b ㊁C d ㊁C u 和Z n 的5年平均含量分别为26.90,0.33,95.90,70.10,0.98,101.00,191.00m g /k g,均高于云南省土壤背景值[16]㊂对照背景值,7种重金属分别超过0.46,4.70,0.47,0.73,3.47,1.17,1.13倍;H g 和Cd 在滇池外海底泥中的污染程度较高㊂滇池外海底泥重金属的变异系数计算结果均>20.0%,表明重金属时空分布存在一定的差异性㊂变异系数最大的为C d (60.76%),H g (51.33%)次之,随后是Z n (39.86%)和A s (30.73%),可以推断其在底泥中的离散程度较大,时空分布极不均匀;C r ㊁P b ㊁C u 的变异系数均<30%,表明其离散程度较小,时空分布相对均匀㊂2.1.2 重金属含量的时间变化特征 由S pe a r m a n 秩相关系数计算结果(表3)可知,2016 2020年滇池外海底泥中A s ㊁C d ㊁C u ㊁Z n 总体呈下降趋势,其中A s为显著下降;H g ㊁C r ㊁P b 总体呈上升趋势,但均不显著㊂时间变化趋势表明,A s 含量的时间变化趋势在95%的置信区间内呈线性递减规律(图2),将变化散点图经线性拟合得到关系式:Y =8429.3-4.16X (R 2=0.8958)(4)式中:Y 为A s 含量(m g /k g);X 为年份㊂除A s 以外,其余6种重金属的时间变化趋势均未呈现明显规律(表4)㊂H g 含量在2017年和2019年较高,其余3年较低;C r 含量从2016 2019年一直呈升高趋势,其中,2018 2019年大幅(58.43%)上升至最高值,2020年又下降至略低于2018年的含量水平;C d 和C u242水土保持学报 第37卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.整体呈现出相同的变化趋势但变化幅度上存在差异,两者均在2016 2017年呈下降趋势,2017 2018年上升至最高值,之后连续呈下降趋势;P b 含量从2016 2017年呈下降趋势,之后连续上升至2019年,2019 2020年又呈下降趋势;Z n 含量在2017年最高,2019年最低,整体波动较小㊂表3 十三五 期间滇池外海底泥重金属含量平均值单位:m g /k g监测点位A sH gC rP bC dC uZ n白鱼口25.12ʃ5.620.39ʃ0.2895.48ʃ30.3777.72ʃ16.830.85ʃ0.4892.96ʃ13.05141.32ʃ39.51滇池南32.64ʃ7.670.39ʃ0.2498.72ʃ29.5090.20ʃ12.850.99ʃ0.7290.46ʃ10.11178.20ʃ16.93观音山东24.78ʃ7.360.28ʃ0.10100.76ʃ18.4866.86ʃ6.081.21ʃ0.84104.46ʃ6.98168.60ʃ27.81观音山西26.10ʃ9.880.37ʃ0.1596.22ʃ31.1175.10ʃ9.180.94ʃ0.5692.32ʃ7.06185.60ʃ39.02观音山中27.12ʃ8.750.25ʃ0.0996.80ʃ27.7757.26ʃ15.690.94ʃ0.54124.32ʃ55.40189.00ʃ15.57海口西25.52ʃ6.440.31ʃ0.11100.10ʃ32.5382.42ʃ6.520.96ʃ0.5794.10ʃ9.78170.40ʃ15.88晖湾中23.50ʃ7.200.35ʃ0.2091.68ʃ22.3960.14ʃ13.031.08ʃ0.73100.06ʃ9.57255.40ʃ113.18罗家营30.04ʃ13.080.32ʃ0.1987.70ʃ23.4251.26ʃ6.970.83ʃ0.61106.56ʃ9.04238.00ʃ162.89平均值26.90ʃ8.250.33ʃ0.1795.90ʃ25.1270.10ʃ16.530.98ʃ0.59101.00ʃ22.22191.00ʃ76.07变异系数/%30.7351.3326.1823.5760.7622.0839.86S pe a r m a n 秩相关系数-0.90*0.100.700.20-0.70-0.20-0.20云南省土壤背景值18.400.0665.2040.600.2246.3089.70注:表中数据为平均值ʃ标准差;*表示p <0.05㊂下同㊂图2 滇池外海底泥A s 含量时间变化趋势2.1.3 重金属含量的空间分布特征 运用A r c G I S中的反转距离权重法对重金属空间分布规律进行研究(图3),A s 含量最高值出现在滇池外海南部的滇池南区域,东北部的罗家营区域次之,含量最低值为西北部的晖湾中附近,其余区域含量居中;H g 含量在南部的滇池南和西部的白鱼口2个区域最高,北部的晖湾中区域次之,其余区域含量相当;C r 含量最高值出现在西南部的海口西区域以及东部观音山东区域,北部的罗家营和晖湾中区域最低,其余区域含量居中;P b 含量从西南到东北,呈现出逐渐下降的趋势;C d 含量最高值出现在东部的观音山东区域,西北部的晖湾中和南部的滇池南次之,最低值为东北部的罗家营区域和西部的白鱼口区域;C u 含量最高值出现在外海中部的观音山中,东北部的罗家营区域次之,最低值为南部的滇池南区域,其余位置含量居中;Z n 在北部区域含量最高,中部以西区域含量最低,滇池南部含量居中㊂表4 十三五 期间滇池外海底泥重金属含量平均值时间变化单位:m g /k g 重金属指标2016年2017年2018年2019年2020年A s36.85ʃ4.7631.19ʃ9.6723.00ʃ4.8823.20ʃ2.2420.03ʃ3.65H g 0.26ʃ0.030.56ʃ0.220.17ʃ0.030.39ʃ0.040.27ʃ0.04C r 78.74ʃ12.1984.39ʃ8.7789.03ʃ12.67141.13ʃ11.5886.39ʃ3.36P b 74.25ʃ13.3662.65ʃ16.7268.18ʃ14.8274.75ʃ21.7170.78ʃ16.12C d 1.24ʃ0.350.93ʃ0.471.64ʃ0.480.85ʃ0.320.22ʃ0.11C u101.44ʃ8.4386.39ʃ10.02118.56ʃ42.6298.63ʃ7.5898.26ʃ9.78Z n186.13ʃ64.17230.33ʃ150.19178.75ʃ33.29155.63ʃ14.78203.25ʃ25.862.2十三五 期间滇池外海底泥重金属污染和风险评价2.2.1 地质累计指数法评价 由表5可知, 十三五 期间(2016 2020年)滇池外海底泥A s 的I g e o 值为-0.23~0.24,按污染等级划分,滇池南和罗家营为 轻度 污染(0ɤI g e o <1),其余6个点位为 清洁 (I g e o <0);H g 的I g e o 值为1.50~2.16,白鱼口㊁滇池南㊁观音山西和晖湾中4个点位为 中度 污染(2ɤI g e o <3),其余4个点位为 偏中度 污染(1ɤI g e o <2);C r 的I g e o 值为-0.16~0.04,滇池南㊁观音山东和海口西为 轻度 污染(0ɤI g e o <1),其余5个点位为 清洁 (I g e o <0);P b 的I g e o 值为-0.25~0.57,晖湾342第3期 张国涵等: 十三五 期间滇池外海底泥重金属污染特征分析及生态风险评价Copyright ©博看网. All Rights Reserved.中㊁罗家营和观音山中为 清洁 (I g e o <0),其余5个点位为 轻度 污染(0ɤI g e o <1);C d ㊁C u ㊁Z n 的I g e o 值分别为1.34~1.89,0.38~0.84,0.07~0.92,3种重金属在8个点位均为 轻度 污染(0ɤI g e o <1)㊂底泥重金属累积程度点位排序为滇池南>晖湾中>观音山西>海口西>观音山东>罗家营>观音山中>白鱼口㊂7种重金属累积程度顺序为H g >Cd >C u >Z n >P b >C r >A s ㊂图3 滇池外海底泥重金属含量反转距离权重法插值表5 十三五 期间滇池外海底泥重金属地质累计指数和等级监测点位A sI g e o等级H gI g e o等级C rI g e o等级P bI g e o等级C dI g e o等级C uI g e o等级Z nI g e o等级白鱼口-0.1402.163-0.0300.3511.3810.4210.071滇池南0.2412.1530.0110.5711.6010.3810.411观音山东-0.1601.6920.0410.1311.8910.5910.331观音山西-0.0802.083-0.0200.3011.5210.4110.461观音山中-0.0301.502-0.010-0.0901.5210.8410.491海口西-0.1101.8520.0310.4411.5510.4410.341晖湾中-0.2302.003-0.090-0.0201.7210.5310.921罗家营0.1211.862-0.160-0.2501.3410.6210.821均值-0.0501.912-0.0300.1811.5710.5310.4812.2.2 潜在生态危害指数评价 由表6可知,十三五 期间(2016 2020年)滇池外海底泥重金属的E ir 平均值范围为2.13~227.93㊂其中,H g 风险最大,平均E ir值为227.93,潜在生态危害程度达到 很强 (160ɤE ir <442水土保持学报 第37卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.320);C d风险次之,E i r平均值为134.22,生态危害程度 强 (80ɤE i r<160)㊂其余5种重金属的潜在生态危害程度均为 轻微 (E i r<40)㊂7种重金属平均潜在生态危害程度为H g>C d>A s>C u>P b>C r>Z n㊂8个点位底泥重金属的R I值范围为339.31~446.77,8个点位潜在生态危害程度均为 强 (300ɤR I<600)㊂按照风险程度排列为滇池南>晖湾中>白鱼口>观音山西>观音山东>海口西>罗家营>观音山中㊂表6 十三五 期间滇池外海底泥重金属潜在生态危害指数评价断面E iA s H g C r P b C d C u Z n R I危害程度(R I评价)白鱼口13.65267.592.939.57117.3010.041.58422.66强滇池南17.74266.343.0311.11136.799.771.99446.77强观音山东13.47192.973.098.23166.7911.281.88397.71强观音山西14.18253.662.959.25129.369.972.07421.44强观音山中14.74169.932.977.05129.0813.432.11339.31强海口西13.87215.863.0710.15131.8310.161.90386.85强晖湾中12.77239.592.817.41148.3510.812.85424.58强罗家营16.33217.522.696.31114.2511.512.65371.25强均值14.59227.932.948.64134.2210.872.13危害程度(E i评价)轻微很强轻微轻微强轻微轻微/3讨论3.1 十三五 期间滇池外海底泥重金属含量时空分布变化本研究表明, 十三五 期间(2016 2020年)滇池外海底泥7种重金属的5年平均含量均高于云南省土壤背景值,其中,H g和C d污染程度较高,可能是由滇池周边历史上长期存在的涉及H g和C d的农业及工业污染所引起㊂A s㊁C d㊁C u㊁Z n时间变化上总体呈下降趋势㊂与刘勇等[8]研究2015年以前滇池外海底泥重金属含量比较,A s㊁C d㊁C u㊁Z n含量明显降低,尤其是滇池外海北部区域,说明 十三五 期间对滇池实施的一系列污染防治措施,特别是滇池外海主要入湖河口及重点区域底泥疏浚工程对降低底泥重金属污染起到显著成效[17]㊂H g㊁P b和C d在时间变化上呈现非显著上升趋势,其原因可能是存在新的污染来源,如颗粒物(含以上重金属组分)的大气沉降,入滇河流的污染引入等[18]㊂空间分布上,A s㊁H g㊁C r㊁P b污染主要集中在滇池外海南部的滇池南区域㊂根据王心宇等[19]研究,滇池流域的重金属污染物具有显著的行业及重点工业特征,工业活动中产生的重金属污染物是流域重金属的主要来源,可造成湖泊底泥污染物含量变动;再结合云南省工业和信息化厅发布的‘云南省第二批化工园区确认名单“可知,昆明市海口化工片区和晋宁二街化工片区集中分布在滇池南岸及西南岸,以磷化工和相关精细化工为主的工业生产过程在燃煤等环节产生重金属污染,之后通过大气沉降等途径[20],导致上述几种重金属元素在滇池外海南部底泥中的污染累积㊂C d和C u污染主要集中在滇池东部区域㊂根据王双双[21]研究可知,滇池东部沿岸存在大量农业大棚,以花卉种植和蔬菜种植为主,而农业生产过程中使用的农药[22]㊁化肥㊁畜禽粪等有机肥[23]中含有较高的C d和C u等重金属元素,可通过农灌水㊁降雨过程等地表径流作用进入滇池,导致滇池外海东部区域底泥中C d㊁C u等元素的污染累积㊂Z n含量呈现北高南低的趋势㊂根据郁亚娟等[24]的研究可知,滇池北部的草海上游历史上存在大量的造纸厂和冶炼厂,大量含锌废水进入滇池草海,并通过闸门进入滇池外海,导致外海北部底泥Z n的不断累积㊂3.2 十三五 期间滇池外海底泥重金属生态风险评价滇池外海底泥7种重金属E i r平均值为H g>C d> A s>C u>P b>C r>Z n,与李梁等[25]对滇池外海底泥重金属污染的危害评价结果基本一致㊂本研究表明,滇池外海底泥H g和C d生态风险最高,当其作为 源 释放到水中,对底栖生物造成严重威胁㊂已有研究[26]表明,滇池底泥中高含量H g和A s对鱼类尤其是对水体底层的鲫鱼暴露风险最高,通过食物链富集,可能对人体健康造成危害,须给予高度重视㊂8个点位底泥重金属的R I值范围为339.31~446.77,生态危害程度均为 强 ,虽然, 十三五 期间对滇池实施的一系列污染防治措施取得一定成效,但仍需进一步加强防治力度㊂3.3 十三五 期间滇池外海底泥重金属来源解析滇池外海底泥中7种重金属基于P e a r s o n相关性分析(图4)表明,在p<0.01水平上,P b与H g㊁P b 与C r和C d与C r均呈显著正相关,表明它们可能具542第3期张国涵等: 十三五 期间滇池外海底泥重金属污染特征分析及生态风险评价Copyright©博看网. All Rights Reserved.有相似的污染来源;C u 与H g ㊁C u 与P b ㊁Z n 与C r 和Z n 与P b 呈显著负相关㊂再进一步通过主成分分析(表7)表明,滇池外海底泥重金属主成分可以分为3个,其特征值分别为3.13,1.91,1.15,三者累计方差贡献率达到88.37%㊂第1主成分(P C 1)P b 和C u 占很大载荷,可以解释44.72%的变量信息㊂王萌等[22]的研究表明,含C u 的杀真菌剂在农业生产中用途较多;杨敏等[23]在稻田施用低量和高量有机肥30年后,土壤C d ㊁Z n 和C u 全量分别显著提高35.00%~80.00%,63.91%~82.55%,118.41%~180.21%,而靠近农业生产较为集中的滇池东岸的水域底泥中C u 含量也相对较高,结合空间插值结果分析可推断,C u 主要来自 农业污染源 ;P b 污染主要集中在滇池外海南部的滇池南区域(图4),已有研究[27]发现,P b 主要来自汽车尾气排放以及冶炼㊁制造和使用铅制品的工业企业,尤其以有色金属冶炼过程中产生的含铅废水㊁废气和废渣对铅污染贡献最大㊂王心宇等[19]研究发现,再结合P b 含量空间分布特征推断,P b 可能来自工业生产活动㊂综上分析认为,P C 1可归纳为 农业污染源和工业污染源 ㊂第2主成分(P C 2)C d 占很大载荷,可以解释27.22%的变量信息㊂C d 一般可作为农业污染源标识元素,施用有机肥是土壤C d 污染的关键来源之一[23],江南等[28]在研究268个北方菜田常用肥料样本发现,有机肥中0.63%的样品存在C d 超标,最高含量为4.54m g /k g ㊂结合空间插值分析来看,C d 污染主要集中在滇池外海东部,故P C 2可归纳为 农业污染源 ㊂第3主成分(P C 3)A s 占很大载荷,可以解释16.43%的变量信息㊂A s 一般被认为是燃煤污染源[29]的标识元素,而滇池南岸存在多家磷化工厂㊁化肥厂等工业企业,生产过程中大量燃煤消耗产生的含A s 粉尘,经大气沉降会导致底泥A s 含量的累积;结合空间插值图来看,A s 含量最高值分布在滇池外海南部区域,由此判断,P C 3可解释为 工业污染源㊂图4 滇池外海底泥重金属含量P e a r s o n 相关性分析表7 滇池外海底泥重金属含量主成分分析结果主成分特征值方差贡献率/%累计方差贡献率/%成分矩阵A sH gC rP bC dC uZ nP C 13.1344.7244.72-0.38-0.790.440.720.340.83-0.92P C 21.9127.2271.940.45-0.42-0.77-0.330.730.480.26P C 31.1516.4388.370.770.310.240.350.38-0.25-0.274 结论(1)2016 2020年滇池外海底泥中A s ㊁H g ㊁C r ㊁P b ㊁C d ㊁C u 和Z n 的平均含量均高于云南省土壤背景值,H g 和Cd 污染较为严重㊂(2)2016 2020年滇池外海底泥中A s ㊁C d ㊁C u㊁Z n 含量总体呈下降趋势;H g ㊁C r ㊁P b 总体呈上升趋势;A s ㊁H g ㊁C r 和P b 含量高值集中在滇池外海南部区域;C d 和C u 集中在滇池东部区域,Z n 含量则呈现北高南低的趋势㊂(3)地质累计指数法和潜在生态危害指数法评价表明,8个点位中滇池南㊁晖湾中和观音山西重金属污染程度较高,潜在生态风险也较高;引起污染累积以及潜在生态风险的指标主要为H g㊁C d 和C u ㊂(4)相关性分析和主成分分析表明,A s ㊁H g㊁C r ㊁P b 具有相似的污染来源,初步推断为 工业污染源 ;C u 和C d 主要来自 农业污染源 ㊂为防治滇池重金属污染,建议减少农业污染源,完善农药㊁肥料重金属的限定标准值,科学使用农药㊁肥料,减少污染来源;加快推进滇池南工业园等工业区产业升级改造,减少 三废 排放引入的重金属污染㊂参考文献:[1] 曹伟,张雷,秦延文,等.云蒙湖表层沉积物重金属分布特征及风险评价[J ].地学前缘,2021,28(5):448-455.[2] L iXC ,B i n g JP ,Z h a n g JH ,e t a l .E c o l o gi c a l r i s ka s -s e s s m e n ta n ds o u r c e si d e n t i f i c a t i o no fh e a v y m e t a l si n s u r f a c e s e d i m e n t s o f a r i v e r -r e s e r v o i r s y s t e m [J ].S c i e n c e o f t h eT o t a l E n v i r o n m e n t ,2022,842:e 156683.[3] 李亚瑾,孙志高,李晓,等.闽江大樟溪下游沿线湿地沉积物中重金属分布特征及生态风险评价[J ].水土保持学报,2020,34(2):331-339.642水土保持学报 第37卷Copyright ©博看网. 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应用地质累积指数评价抚顺市PM10中元素的污染
２ ０６ ｔ ０ ｎ Ｆｕ ｈｕｎ Ｔ ｈｅｃ ｎｃ ｎ ｒ ｔｏ ｆ １ ｌｍ ｅ ｓ （ ，Ａ ｌ ０ ｏ ２ ０７ ｉ ｓ ． ｏ ｅ ｔ ａ ｉｎｓ ｏ ７ ｅ ｅ ｎｔ Ｔｉ ，Ｍ ｎ， Ｍ ｇ， Ｃａ，Ｎ ａ， Ｋ ， Ｃｕ， Ｚｎ，Ａ ｓ， Ｐｂ，Ｃｒ， Ｎｉ ，Ｃｏ，Ｃｄ，Ｆｅ，Ｖ） ｉ ｈ ａ ｐｌｓ ｗｅ ｅｄ ｔ ｒ ｎ ｄ ｂｙ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｓ ｍ ｅ ｒ ｅ ｅ ｍｉ ｅ ＣＰ— ＥＳ ｔ ｃ ｎｉ ｅ Ｔｈｅ ｈｅｇｅ ｃ ｕｍ ｕｌｔｏｎ ｉ ｅ ａ ｐ Ａ ｅ ｈ ｑｕ ． ｎ ｔ ｏａ ｃ ａ ｉ ｎｄ ｘ ｗ ｓａ
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关 键 词 Ｐ 。 地 质 累 积 指 数 Ｍ
内梅罗指数和地质累积指数在土壤重金属评价中的差异探讨——以小秦岭金矿带为例
摘要： 内梅 罗指 数和 地 质 累积指 数 广 泛应 用 于土壤 、 积 物 等 环境 介 质 中的 重金 属 污 染评 价 ， 沉 选择金 矿 开发 区土壤 中 Ｈｇ Ｐ 、 ｕ Ｃ 、 ｎ５种重金 属 ， 比 了两种 方法 的评 价 结 果 ， 、ｂ ｃ 、 ｄ ｚ 对 统计 分 析 各 个 样 品的 综合 污 染程度 ， 区分 不 同方 法评 价 的差 异 ， 并提 出 了形 成差 异 的主要 原 因。 关键 词 ：重金 属 污染 ； 内梅 罗指数 ； 质 累积 指数 ； 地 小秦岭 金 矿 带
自 ｍ 个监 测 点 （ ｍ个 样 品 ） 每个 监 测 点有 ｋ种 参 或 ， 数， 当给定 环境 标 准 和监测 点 （ 样 品 ） 或 的加 权 系数 ， 则 由内 梅 罗 指 数 可 计 算 出 相 应 污 染 指 数 。 计 算 公
式为 ： Ｐ ：Ｃ／ ｏ ｉ ， Ｃ （ ＝１ …… ， ， ｋ
优 选方 式
的 环 境 质 量 标 准 是 根 据 土 壤 环 境 质 量 标 准
（ Ｂ １ ６ ８ １９ １９ Ｇ ５ １ － ９ ５，９ ５—１ ２—０ ６实施 ） 评 价 区相 和
１ 内梅 罗 指 数 法
内梅 罗指 数法 是 当前 国 内外 进 行 综 合 污 染 指 数
应 的环境 功 能确 定 。用 环境 质 量 指数 评 价 法 可 以判
孥
角度 看 ， 应用 于 土壤 重金 属 污染评 价 的方 法 主要 有 富 集 因子分 析 法 、 元 素污 染指 数 法 、 合 污染 指 数法 、 单 综 内梅 罗 （ ｅ ｒｗ） 数 法 、 质 累 积 指 数 法 （ ｅａ— Ｎ ｍｅ ｏ 指 地 Ｇ ｏｃ ｃ ｍ ｌ ｉ ｄｘ 、 在 生 态 危 害 指 数 法 （ ｏ ｎｉ ｕ ｕａ ｏ Ｉ ｅ ） 潜 ｔｎ ｎ Ｐｔ ｔｌ ｅ ａ
重庆都市经济圈土壤八种重金属元素的背景值特征和分布规律
重庆都市经济圈土壤八种重金属元素的背景值特征和分布规律下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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地质累计指数法
地质累计指数法：是20世纪60年代晚期发展起来的用于研究沉积物中重金属污染程度的定量指标，其计算公式如下：式中：Lgeo—地质累积指数；Ci—元素i在灰尘及土壤中的实测含量值，mg/kg;BEi—沉积岩中的地球化学背景值，mg/kg；1.5为修正指数，是考虑到由于成岩作用可能会引起背景值的变动，通常用来表征沉积特征、岩石地质等其他影响。
按受污染程度强弱，Forstner等（1990）将地质累积指数分为7个级别（表），0.-6级表示污染程度由无到极强，最高一级（7级）的元素含量可能达背景值的几百倍。
地质累积污染指数分级标准（无量纲），由数据分析算得：对比地质累积污染分级标准可得出，各地区重金属污染程度如下：生活区：八种重金属污染物大多数所得值的范围在0-1。
也就是污染程度在无污染到中度污染，但鉴于门把手、锁、灯具、墙饰以及厨房炊具等Cu制品及Zn在人类日常生活中重要作用，使铜锌达到中度污染的程度；工业区：本区中受Hg污染最强，达到了强污染程度，相对而言，受Cu的污染则达到了中度污染到强污染，Cd、Pb、Zn达到了中度污染，而受As、Cr、Ni的污染最小，也已达到了无污染到中度污染，可见，该区的污染情况不容乐观；山区：由于其自身的条件因素，根据各种重金属污染物的地质累积污染指数得，其各重金属元素污染程度为无污染；交通区：重金属污染物主要来自汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降,，而污染元素则主要是Cu、Hg、Zn等元素，其中受Hg的污染达到了强污染程度，受Cu和Zn的污染程度也已达到了中度污染的程度，其它的都控制在无污染到中度污染范围内；公园绿化区：受重金属污染物污染状况大部分处于无污染到中度污染程度，受Cr的污染程度最小，而相比之下，受Hg的污染就大了些，达到了中度污染水平。
芜湖市饮用水源地的土壤重金属污染源解析和风险评价
芜湖市饮用水源地的土壤重金属污染源解析和风险评价芜湖市生态环境科学研究所（市固体废物监管中心）241001摘要采集分析了芜湖市饮用水源地的土壤重金属Cd、As、Zn、Pb、Cu、Hg、Ni、Cr，对其来源进行解析，并结合地质累积指数和潜在生态危害指数进行风险评价。
结果表明，8种重金属的浓度均值均超过了芜湖市土壤背景值，表明该水源地土壤存在一定的人为源重金属干扰。
Cd、Hg、Ni、As来源归因于工业源，Cu、Cr归因于农业源，Zn、Pb归因于交通源。
风险评价结果表明，芜湖市水源地土壤存在一定的重金属污染风险，污染频率最高、强度最大的重金属是Cd。
关键词：饮用水源地；土壤重金属；源解析；风险评价引言人类活动排放的重金属因其具有隐蔽性强、持续时间长、降解困难、生物毒害大等特点，已对土壤产生了不可忽视的直接或间接影响。
饮用水源地土壤亦不可避免地受到重金属影响。
饮用水源地土壤作为密切连接水陆生态系统的特殊区域，由于水陆交互作用，重金属可从土壤迁移到水生态系统中，进而影响饮用水水质，因此研究其重金属污染状况尤为重要。
目前，国内外对土壤重金属污染状况已有较多研究，但较少涉及饮用水源地土壤。
芜湖市水源地周边的土壤环境质量状况不仅反映其生态状况，直接关系到农产品的安全，也直接影响着饮用水的安全和人体健康。
本研究在芜湖市饮用水源地，依据《土壤环境监测技术规范》选取重点项目中的重金属（As、Zn、Pb、Cd、Cu、Hg、Ni、Cr）进行分析，揭示研究区域污染特征、来源和风险水平，以期为水源地土壤环境保护提供科学指导。
1方法1.1研究区域概括：芜湖市位于安徽省东南部，地处长江下游沿江平原丘陵区，30o19′-31o34′N，ll7o40′-118o44′E，总面积5987平方公里。
本项目选取目前在用的15个主要集中式生活饮用水源地进行周边土壤环境现状调查，涵盖市区7个集中式饮用水水源地，南陵县8个集中式饮用水水源地，繁昌区3个集中式饮用水水源地，湾沚区2个集中式饮用水水源地，无为市15个集中式饮用水水源地。
土壤重金属污染评价方法-总结各种方法
土壤重金属污染评价方法1、综合污染指数综合指数法是一种通过单因子污染指数得出综合污染指数的方法,它能够较全面地评判其重金属的污染程度。
其中，内梅罗指数法(Nemerow index)是人们在评价土壤重金属污染时运用最为广泛的综合指数法[1]。
SC P ii i= 2max 22）（）（综合P P Pi i +=式中：P i 为单项污染指数；C i 为污染物实测值；S i 为根据需要选取的评价标准；S i 为第i 种金属的土壤环境质量指标[2-3]( As 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni 、Pb 、Zn 依次为15、0.2、90、35、0.15、40、35、100 mg/kg ) P i 为单项污染指数平均值； P imax 为最大单项污染指数。
2、富集因子法富集因子是分析表生环境中污染物来源和污染程度的有效手段，富集因子(EF)是Zoller 等(1974)为了研究南极上空大气颗粒物中的化学元素是源于地壳还是海洋而首次提出来的。
它选择满足一定条件的元素作为参比元素(一般选择表生过程中地球化学性质稳定的元素)，然后将样品中元素的浓度与基线中元素的浓度进行对比，以此来判断表生环境介质中元素的人为污染状况[4]。
）（）（B B C C ref n ref n EF sampleback round=式中：C n 为待测元素在所测环境中的浓度；C ref 为参比元素在所测环境中的浓度； B n 为待测元素在背景环境中的浓度； B ref 为参比元素在背景环境中的浓度。
3、地积累指数法地积累指数法是德国海德堡大学沉积物研究所的科学家Muller 在1969年提出的，用于定量评价沉积物中的重金属污染程度[5]。
=I geo log 2BECni5.1式中：C i 为样品中第i 种重金属元素的平均浓度( mg/kg )，BE n 是所测元素的平均地球化学背景值，通常为全球页岩元素的平均含量( As 、Cd 、Cr 、Cu 、Hg 、Ni 、Pb 、Zn 依次为13、0.4、62、45、0.35、68、34、118 mg/kg)，1.5 是用来校正由于风化等效应引起的背景值差异的修正指数。
土壤重金属污染评价方法探析
土壤重金属污染评价方法探析作者：陈泽华焦思余爱华冯滟媚汤若禹来源：《森林工程》2020年第03期摘要：為分析不同土壤重金属污染评价方法的适用性，以南京市不同功能区表层土壤为研究对象，通过PXRF法测定重金属Cr、As、Ni、Pb、Zn、Cu在不同功能区土壤中的含量。
利用单项污染指数法、地质累积指数法、内梅罗综合指数法、污染负荷指数法和潜在生态危害指数法对其污染水平评估。
结果表明：单项污染指数法和地质累积指数法的评价结论完全一致，其污染程度为Cr>Pb>Zn>Cu>Ni>As。
污染负荷综合指数法与潜在生态危害指数法的评价结果基本一致，由大到小顺序为：工业区、休闲区、交通繁忙区、农田区。
内梅罗综合指数法与潜在生态危害指数法对各个功能区综合评价结果也基本一致，分别为轻微污染和存在轻度生态风险。
关键词：土壤重金属;污染;评价方法Abstract：In order to analyze the applicability of different soil heavy metal pollution assessment methods， the surface soils of different functional areas in Nanjing were used as research objects. The contents of heavy metals Cr， As， Ni， Pb， Zn and Cu in different functional areas were determined by PXRF method. The pollution level was evaluated by the single pollution index method， the geo-accumulation index method， the Nemerow comprehensive index method， the pollution load index method and the potential ecological risk index method. The results show that the evaluation results of the single pollution index method and the geo-accumulation index method werecompletely consistent， and the pollution degree was Cr>Pb>Zn>Cu>Ni>As. The pollution load comprehensive index method and the potential ecological risk index method were basically consistent， and are industrial area > leisure area > heavy traffic area > farmland area. The Nemerow comprehensive index method and the potential ecological risk index method were also basically consistent with the results of a comprehensive evaluation of each functional area， which were slightly polluted and had slight ecological risks.Keywords：Soil heavy metal; pollute; evaluation methodology0 引言土壤污染已逐渐成为环境污染的主要问题，其中尤以土壤重金属污染更为突出。
应用地质累积指数评价南昌市城市污泥重金属污染
胡 绵好
（ 江西财 经大 学旅 游与城 市管理 学院 ，江西 南昌 ３０３ ） ３０２
摘 要 ：应用地质累积指数对南 昌市城市污泥（ 包括 污水处理厂污泥和纸厂废水处理 污泥） 的重金
属污染进行 了分析评价。结果表 明，城市污泥重金属中 Ｐ 、Ｃ 按地质 累积指数分级均 为 ０ ｂ ｒ ，属无 污染 ；Ａ 地质累积指数为 ０— ｓ １之间 ，表现为无污染 一中度污染 ；青 山湖 污水 处理厂污泥 主要的 重金属污染元素为 ｃ 、Ｈ 、ｃ 、ｚ ，其平均的地质 累积指数为 ２— ，表现为中度污染 一强污染 。 ｄ ｇ ｕ ｎ ４
收稿 日期 ：２ １ ０ ０—０ １—０ ８ 基金项 目：江西省 自然科学基金 （０ ９ Ｑ ０ ２ ） ２ ０ Ｇ Ｈ ０ ７ 和江西财经大学青年校级课题资助 作者简介 ：胡绵好（９ ６ ） 男 ，博士 ， １７ 一 ， 讲师 。 Ｅ—ｍ ｉ ａ ｋｕ ｍ ｉ ｃ ａ ：ｙｎｅ ＠ｇ ａ ．ｏ ｌ ｌ ｒ ｎ
２１ ０ ０矩
广东微量元素科学 Ｇ Ａ Ｇ Ｏ Ｇ ＷＥＬＡ ＧⅥ ＩＮ ＵＫ Ｘ Ｅ Ｕ Ｎ Ｄ Ｎ ＩＩＮ Ａ ｓ Ｅ Ｕ
第１ ７卷第 ３期
文章编号 ：１０ ０６—４６ （ ００ ３—０ ２ ４ Ｘ ２ １ ）０ ０ ７—０ ５
应 用 地 质 累 积 指 数 评 价 南 昌市 城 市污 泥重 金属 污 染
关键词 ：地质累积指数 ；重金属 ； 城市污染 ；南 昌
中 图分 类号 ：Ｘ８ ５ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
8种重金属元素在该城区的空间分布
10
0.6481
2.1376
1.4446
2.0256
1.4779
1.2139
1.2356
10.9782
9.020145
11
0.7944
2.2130
1.0906
2.0047
2.0125
0.7889
1.3090
2.3156
12.0876
0.9702
2.0065
1.6134
2.1568
1.1245
1.5771
1.2314
2.7643
2.042757
8
0.7574
0.4763
0.7147
0.5794
0.3137
0.5226
0.6765
0.4829
0.602333
9
1.0990
2.3314
1.0423
2.0965
1.5622
0.9799
1.1471
2.3238
0.9849
1.1344
2.3575
1.845597
5
1.3229
2.4486
5.2964
2.2301
1.4217
1.6418
1.8968
4.7116
3.886901
6
1.0115
1.6109
1.0281
1.2909
1.2129
0.6633
1.2158
2.0776
1.486622
7
1.4156
2.0369
0.3111
0.6119
0.4924
0.50669
阜新市大气PM2.5、PM10元素特征及来源解析
第46卷第2期2021年2月环境科学与管理ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT VoL 46 No . 2Feb . 2021文章编号:1674 - 6139(2021)02 - 0057 - 05阜新市大气PM 2 5、PM 1()元素特征及来源解析赵晓亮\岳阳霞、韩方伟2，李莉3，刘云滨1(1.辽宁工程技术大学环境科学与工程学院，辽宁阜新123000;2.辽宁工程技术大学安全工程及技术学院，辽宁阜新123000;3+阜新市环境监测中心站，辽宁阜新123000)摘要:为探究阜新市大气颗粒物污染来源，2017年，于阜新市4个不同功能区内进行大气PM 2.5及PM :。
采样， 应用富集因子法、地质累积指数法、Spearman 相关系数及分歧系数法来解析阜新市大气P M 2.5及P I V ^。
元素特征 及来源。
结果表明：阜新市大气PM 2.5及PM i 。
中元素呈春冬偏高、夏秋偏低的趋势，P M 2.5中主要元素为AI 、Si 、 〖、〇3、心、化、]^，？]\11。
中主要元素为€&、^、八1、]^，且？]\12.5与？]\11。
中成分谱源解析可能相似，阜新市？]\12.5及PM ,。
中污染元素主要来于土壤风沙尘、建筑尘、燃煤与汽车尾气。
关键词:PM 2.5; PM 1();元素特征;来源解析中图分类号:X 513文献标志码:AElemental Characteristics and Source Analysis of Atmospheric PM2 5 and PM 10 in Fuxin City Zhao Xiaoliang 1, Yue Yangxia 1, Han Fangwei 2, Li Li 3, Liu Yunbin 1(1. Environmental Science and Engineering Department, Liaoning Technical University, Fuxinl23000, China ；2. Safety Science and Engineering Department, Liaoning Technical University, Fuxinl23000, China ；3. Fuxin Environmental Monitoring Center Station, Fuxin 123000, China)A bstract: In order to explore the sources of atmospheric particulate pollution in Fuxin City in 2017，the atmospheric PM2 5 and PM10 samples were taken in four seasons at four functional areas. The enrichment factor method, geological accumulation index method, Spearman correlation coefficient and divergence coefficient method were used to analyze the element characteristics and sources of PM2 5 and PM10 in Fuxin city. The results showed that the elemental changes in PM2 5 and PM10 in Fuxin City were higher in spring and winter, and lower in summer and autumn. The main elements in PM2 5 were A l, Si, K , Ca, F e, Na, Mg. The main elements in PM10 were Ca, Na, A l, Mg, the sources apportionment of PM2 5 and PM10 in Fuxin may be similar. The pollution elements were mainly derived from soil dust,construction dust,coal burning and automobile exhaust pollution.Key w o rd s ：PM2 5 ； PM10 ； element characteristics ； source analysis核心工作之一,颗粒物成因和来源的复杂性是污染 控制的难点之一[1]，粒径是大气颗粒物的重要性质之一，粒径既可以决定颗粒物在大气中的停留时间 和传输距离，也可以影响颗粒物对人体呼吸道系统 的健康效应[2],近些年，以细颗粒物PM 2.5、可吸人颗 粒物PMi 。
重金属污染风险评价
题目：海洋重金属污染现状及风险评价手段2016年10月28日目录目录 (2)摘要............................................................................................................................ 错误！未定义书签。
Abstract .. (3)1.引言 (4)2.重金属来源 (4)3.海洋重金属污染现状 (5)4.海洋重金属污染危害 (5)5.评价方法 (6)5.1生物监测评价方法 (6)5.2水质直接评价方法 (6)5.2.1单项指数法 (6)5.2.2模糊数学法 (7)5.3沉积物评价方法 (7)5.3.1地累积指数法 (7)5.3.2潜在生态风险指数法 (7)5.3.3综合污染指数法 (8)5.3.4内梅罗综合指数法 (8)5.3.5污染负荷指数法 (8)5.3.6沉积物富集系数法 (8)5.3.7次生相与原生相比值法 (9)5.3.8沉积物质量基准法 (9)6.研究进展 (9)7.研究展望 (10)8.致谢 (11)海洋重金属污染现状及风险评价手段摘要：近年来，我国海洋经济发展迅速，海洋环境问题凸显，其中，海洋重金属污染问题已引起各界的高度关注，本文总结了海洋重金属污染的途径、现状及危害，以及国内外关于海洋重金属的风险评价包括的三个方面。
一是生物监测的评价方法,二是水质直接评价方法,三是沉积物评价方法。
并提出关于海洋重金属风险评价的展望。
关键词：海洋、重金属、风险评价The Status and Risk Assessment Methods of Heavy Metal Pollution inthe SeaAbstract:in recent years, China's rapid development of marine economy, marine environmental problems highlighted, among them, pay close attention to marine heavy metal pollution problem has attracted from all walks of life, this paper summarizes the approaches of marine heavy metal pollution, current situation and harm, including three aspects at home and abroad on Marine heavy metal risk assessment. One is to evaluate the biological monitoring method the two is the direct evaluation method of water quality, sediment is three evaluation methods. And put forward the prospects about marine risk assessment of heavy metals.Key words: marine;heavy metal;risk assessment.1.引言约占地球表面积71%的海洋作为地球水圈的主体，蕴藏着丰富的矿藏和食物资源，是人类的巨大宝库。
地质累计指数法
地质累计指数法：是20世纪60年代晚期发展起来的用于研究沉积物中重金属污染程度的定量指标，其计算公式如下：式中：Lgeo—地质累积指数；Ci—元素i在灰尘及土壤中的实测含量值，mg/kg;BEi—沉积岩中的地球化学背景值，mg/kg；1.5为修正指数，是考虑到由于成岩作用可能会引起背景值的变动，通常用来表征沉积特征、岩石地质等其他影响。
按受污染程度强弱，Forstner等（1990）将地质累积指数分为7个级别（表），0.-6级表示污染程度由无到极强，最高一级（7级）的元素含量可能达背景值的几百倍。
地质累积污染指数分级标准（无量纲），由数据分析算得：对比地质累积污染分级标准可得出，各地区重金属污染程度如下：生活区：八种重金属污染物大多数所得值的范围在0-1。
也就是污染程度在无污染到中度污染，但鉴于门把手、锁、灯具、墙饰以及厨房炊具等Cu制品及Zn在人类日常生活中重要作用，使铜锌达到中度污染的程度；工业区：本区中受Hg污染最强，达到了强污染程度，相对而言，受Cu的污染则达到了中度污染到强污染，Cd、Pb、Zn达到了中度污染，而受As、Cr、Ni的污染最小，也已达到了无污染到中度污染，可见，该区的污染情况不容乐观；山区：由于其自身的条件因素，根据各种重金属污染物的地质累积污染指数得，其各重金属元素污染程度为无污染；交通区：重金属污染物主要来自汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体和粉尘的沉降,，而污染元素则主要是Cu、Hg、Zn等元素，其中受Hg的污染达到了强污染程度，受Cu和Zn的污染程度也已达到了中度污染的程度，其它的都控制在无污染到中度污染范围内；公园绿化区：受重金属污染物污染状况大部分处于无污染到中度污染程度，受Cr的污染程度最小，而相比之下，受Hg的污染就大了些，达到了中度污染水平。
给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布并分析该城区内不同区域重金属的污染程度
问题一：给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，并分析该城区内不同区域重金属的污染程度?先求出8种重金属元素的综合污染指数（见附件四），从而作出重金属元素综合污染指数总体在生活区、工业区、山区、交通区、公园绿地区的分布情况。
下面将各区重金属的污染程度作出介绍：（一）生活区：（三）山区：（五）公园绿地区根据分析得到每个区的重金属元素的平均浓度和土壤的最大值浓度工业区：8种重金属总体上对土壤的污染程度最大，工业三废不仅能引起工业区周围几十公里内的小范围污染，而且还能间接引起大面积的土壤污染及使污染物在土壤植物系统中积累、迁移、转化。
引起污染区内居民各种疾病的增加。
在工业生产中，采矿和冶炼是向土壤环境中释放重金属的最主要污染源。
一些运用重金属的部门如化工、皮革、火力发电、电子工业、电镀等。
它们的“三废”排放所引起的土壤重金属污染也是相对严重的。
而山区则相对较小，土壤发生在富含某些重金属的母岩上可导致重金属含量偏高。
另外，火山爆发等自然灾害亦可引起重金属污染。
土壤污染是农产品不安全的重要源头，应加强土壤各种污染物的监测和研究。
例如：Cu (μg/g)、Hg (ng/g)、Zn (μg/g)等都达到了较大值。
所以必须注重工业区中的8种重金属在该区的控制，8种重金属主要来源于工业三废，为此对工业三废提出相应的改进措施成为重要任务。
生活区：随着我国经济的高速发展，城市化水平和人民生活水平不断提高，城市生活垃圾产量剧增，城市垃圾问题已成为影响城市建设、人们生活和可持续发展的重要因素。
我国每年都有相当一部分生活垃圾不能处理，其渗漏中含有大量的重金属，从而污染土壤。
当用这些水灌溉农田，也很容易造成污染。
据统计，1994年我国城市生活垃圾的运量接近10吨，垃圾处理率不足三分之一。
大量城市生活垃圾露天堆放或简易填埋处理，许多刺杀已经被城市垃圾包围，对城市环境造成长期巨大的污染。
例如：Zn (μg/g)、Cd (ng/g)等含量较高。
汤卓远
2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 17 所属学校（请填写完整的全名）：兰州理工大学参赛队员 (打印并签名) ：1. 汤卓远2. 吴彦宁3. 张坤指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：汪训洋张小兵日期： 2011 年 9 月 11 日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：城市表层土壤重金属污染分析摘要随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加，人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
本文根据大气中重金属污染物的传播特征，将高斯扩散模型应用于土壤重金属污染问题，建立数学模型并进行求解。
问题一中，利用题目所提供的重金属元素样本值，借助matlab软件，形象地绘制出了城市地形图以及八种重金属在该城市五个功能区的二维等高线分布图。
对所收集的土壤样品分别采用单因子污染指数法与内梅罗（N.L.Nemerow）综合污染指数法对该城市分区进行污染程度评价。
问题二中，通过对所给数据的分析，利用主成分分析法，推断出了重金属污染的主要原因。
问题三中，通过数据分析，发现了金属污染物的传播特征，由此建立重金属高斯扩散模型。
温州南部海域表层沉积物重金属水平及其生态风险
温州南部海域表层沉积物重金属水平及其生态风险作者：陈军陈德慧王小华金矛周青松来源：《安徽农业科学》2021年第23期摘要通过对温州南部海域13个沉积物站位6种重金属元素含量进行测定，分析了沉积物重金属污染状况和潜在生态风险。
结果表明，所有监测点位的沉积物重金属含量均达到国家海洋沉积物一类标准，重金属单因子污染指数均小于1，单因子污染指数平均值由大到小依次为Zn、Cu、As、Pb、Cr、Hg，各监测点位综合污染指数在1.82～2.05，平均值为1.93，总体污染程度为低污染。
地质累积指数评价结果表明重金属元素平均值由大到小依次为Cu、Zn、As、Pb、Hg、Cr。
潜在生态风险评价结果表明，单因子生态风险指数由高到低依次为Hg、Cu、As、Pb、Zn、Cr，综合生态风险指数为21.938～28.157，平均24.912，总体处于低生态风险水平。
关键词沉积物;重金属;生态风险中图分类号 X 55 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2021）23-0055-05doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.017Levels of Heavy Metals in Surface Sediments and Their Ecological Risks in the Southern Seas of WenzhouCHEN Jun1，CHEN De-hui2，WANG Xiao-hua1 et al（1.Hangzhou Xiao Environmental Sci-tech Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang310011;2.Hangzhou Sea Slug Ecological Sci-tech Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang 310023）Abstract By measuring the contents of 6 heavy metal elements in 13 sediment sites in the southern seas of Wenzhou， the pollution status and potential ecological risks of heavy metals in the sediments were analyzed.The results showed that the concentrations of heavy metals in sediment were less than first-class of Chinese marine sediment quality criteria.The heavy metal single factor pollution index was less than 1， and the average value of the single factor pollution index was Zn，Cu， As， Pb ， Cr， Hg in descending order， the comprehensive pollution index of each monitoring point was 1.82-2.05， the average was 1.93， and the overall pollution level was low pollution.The evaluation results of the geological accumulation index showed that the average values of heavy metal elements in descending order were Cu， Zn， As， Pb， Hg， and Cr.The result of potential ecological risk assessment indicated that the single-factor ecological risk coefficient from high to low was Hg，Cu，As，Pb，Zn，Cr， and the comprehensive ecological risk index was between 21.938 and 28.157，with an average of 24.912，which was generally at the low ecological risk level.Key words Sediment;Heavy metals;Ecological risk作者簡介陈军（1982—），男，浙江杭州人，工程师，硕士，从事海洋环境影响评价、海洋环境监测研究。
地质累积指数论文
生活区土壤中重金属含量状况参数重金属元素的浓度As(μg/g)Cd(ng/g)Cr(μg/g)Cu(μg/g)Hg(ng/g)Ni(μg/g)Pb(μg/g)Zn(μg/g)最大值11.45 1044.50 744.46 248.85 550.00 32.80 472.48 2893.47 最小值 2.34 86.80 18.46 9.73 12.00 8.89 24.43 43.37 平均值 6.27 289.96 69.02 49.40 93.04 18.34 69.11 237.01 标准差 2.15 183.69 107.89 47.17 102.90 5.66 72.33 443.63 变异系数0.34 0.63 1.56 0.95 1.11 0.31 1.05 1.87 背景1 3.60 130.00 31.00 13.20 35.00 12.30 31.00 69.00 背景2 8.90 97.00 36.90 22.60 65.00 26.90 26.00 74.20 背景1：该城市土壤背景值；背景2：中国土壤背景值；结果分析：生活区的重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量范围分别 2.43~11.45mg/kg、86.80×10-3~1044.50 ×10-3mg/kg、18.46~744.46 mg/kg、9.73~248.85 mg/kg、12~550.00 mg/kg、8.89×10-3~32.8×10-3 mg/kg、24.43~472.48 mg/kg，43.37~2893.47 mg/kg，是该城区表层土壤中元素的背景值的1.74、2.23、2.23、3.74、2.66、1.49、2.23、3.43倍。
工业区土壤中重金属含量状况参数2重金属元素的浓度As(μg/g)Cd(ng/g)Cr(μg/g)Cu(μg/g)Hg(ng/g)Ni(μg/g)Pb(μg/g)Zn(μg/g)最大值21.87 1092.90 285.58 2528.48 13500.0 41.70 434.80 1626.02 最小值 1.61 114.50 15.40 12.70 11.79 4.27 31.24 56.33 平均值7.25 393.11 53.41 127.54 642.36 19.81 93.04 277.93 标准差 4.24 237.56 44.00 414.94 2244.07 8.37 85.36 350.83 变异系数0.59 0.60 0.82 3.25 3.49 0.42 0.92 1.26 背景1 3.60 130.00 31.00 13.20 35.00 12.30 31.00 69.00 背景2 8.90 97.00 36.90 22.60 65.00 26.90 26.00 74.20结果分析：工业区的重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量范围分别 1.61~21.87mg/kg、114.50×10-3~1092.90×10-3mg/kg、15.4~285.58mg/kg、12.70~2528.48 mg/kg、11.79×10-3~13500 ×10-3mg/kg、4.27~41.70 mg/kg、31.24~434.8mg/kg，56.33~1626.02 mg/kg，是该城区表层土壤中元素的背景值的2.01、3.02、1.72、9.6、18.35、1.6、3.0、4.02倍。
内梅罗指数和地质累积指数在土壤重金属评价中的差异探讨_以小秦岭金矿带为例
污染等级 清洁 (安全 ) 尚清洁 (警戒限 )
轻度污染 中度污染
重污染
注: 数据来自国家土壤质量评价技术规范。
2 地质累积指数
级别。地质累积指数分级标准与污染程度之间的相 互关系见表 3。
表 3 地质累积指数的两类划分级别
Ig eo 级别 <0 1
污染程度 无污染
Igeo 级别
污染程度
0引 言
矿产资源开发利用过程, 既是矿山企业获取经济 效益的过程, 又是可能给地质环境带来影响和破坏的 过程。随着人类对矿产资源需求的不断增加, 矿产资 源开发的力度、强度、广度越来越大。在形成众多矿 山地质灾害的同时, 矿区各种环 境污染问题日渐 突 出, 尤以土壤中重金属污染最为严重。土壤中的重金 属能从土壤迁移到其他生态系统组分中, 如地下水、 植物等, 并通 过饮用 水和 食物 链影响 人类 健康 [ 1] 。 因此, 在矿山地质环境调查中, 对土壤中重金属污染 程度、危害性进行合理的评价显得十分必要。
2010年第 8期 /第 31卷
黄金 GOLD
环 保 与 分 析 43
内梅罗指数和地质累积指数在土壤重金属评价中的差异探讨
以小秦岭金矿带为例
张江华 1, 赵阿宁1, 王仲复 2, 柯海玲1, 陈华清 1
( 1. 中国地质调 查局西安地质调查中心; 2. 青海省水文地质工程地质环境地质勘查院 )
摘要: 内梅罗指数和地质累积指数广泛应用于土壤、沉积物等环境介质中的重金属污染评价,
最大值
平均值
Hg
0. 04
61. 2
2. 75
Pb
22. 0
3 470
216. 9
Cu
13. 0
基于标准化方法的峰峰煤矿塌陷区农田表层土壤重金属污染评价研究
基于标准化方法的峰峰煤矿塌陷区农田表层土壤重金属污染评价研究王梦露;郝春明;李松栋;孙涛;史学林;赵尉伶;薛滨瑛【摘要】为进一步评估煤矿塌陷对农田土壤环境的影响,文章系统采集测试了煤矿塌陷区农田表层土壤39件,运用标准化方法对重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Z n进行了污染评价研究.结果表明峰峰煤炭塌陷区农田表层土壤重金属元素均值均高于全国土壤环境背景均值.表层土壤重金属元素污染组合特征为:元素Pb、Cr、As和Ni为一族;元素Hg、Cd、Zn、Cu为一族.表层土壤明显受到了重金属元素Cd、Cu、Hg、Pb和Zn的污染.重金属元素Hg的污染程度以轻度为主,中度为辅;重金属元素As、Cd、Cu和Zn为点状轻度污染.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2018(015)004【总页数】7页(P93-98,113)【关键词】标准化方法;煤矿塌陷区;重金属污染;表层土壤【作者】王梦露;郝春明;李松栋;孙涛;史学林;赵尉伶;薛滨瑛【作者单位】华北科技学院环境工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院环境工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院环境工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院环境工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院环境工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院环境工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院环境工程学院,北京东燕郊065201【正文语种】中文【中图分类】X8250 引言煤炭资源的开采极易引发地面塌陷，形成煤矿塌陷区，进而破坏农田，影响农作物生长，以致减产。
目前国内外学者对矿区土壤煤矿塌陷区进行了大量的研究，主要集中于塌陷对土壤理化性质，土壤养分和植物群落等方面的研究。
比如黄晓娜等[1]分析了煤矿塌陷区不同复垦年限土壤颗粒组成的差异；赵红梅等[2]通过大柳塔采煤塌陷区土壤含水率的空间变异特征分析了煤矿开采对土壤含水率的影响；简兴等[3]研究了淮北市采煤塌陷区内湿地、园林绿地和耕地3种土地利用类型土壤的养分含量情况。