应用地积累指数法评价淮河沉积物重金属污染
土壤和河流沉积物重金属污染评价
土壤和河流沉积物重金属污染评价土壤和河流沉积物中的重金属污染已经成为了环境保护领域中非常重要的问题之一。
重金属是指密度大于5g/cm3，并且具有比较强烈的毒性和生物累积性的金属元素。
目前，人类经济活动、工业生产和城市化进程等因素导致了重金属的排放量大幅增加，对于土壤和水体的污染也越来越严重。
因此，本文将从土壤和河流沉积物的角度介绍重金属污染评价的相关知识。
一、重金属分类目前，重金属主要分为两类，一类是指生命必需的微量元素，如铜、铁、锌、锰，这些元素对人体生命活动和健康具有很重要的影响。
另一类是指对人体健康危害较大的有毒元素，如铅、汞、镉、铬等。
这些元素在对人体产生毒害的同时，还具有很强的生物累积性和持久性，对环境和生态系统的破坏会更加严重。
二、重金属污染评价指标对于重金属污染评价，主要有以下几个指标：1. 污染物含量指标：通常采用重金属含量来评价污染程度，依据其含量水平进行分类，如国家标准中规定地下水中Cr（六价铬）和Cd（镉）的地表水规定限值为0.05和0.005mg/L，为了测定样品中的重金属含量可以采取化学分析法、荧光光谱法等方法。
2. 环境因子指标：包括土壤PH值、有机质含量、水含量等，这些环境因素对于重金属的毒害具有一定的影响，例如土壤PH越低，重金属的毒害就越严重。
3. 生物表示指标：包括植物、动物等生物体对重金属的累积、富集和毒害的影响，通过研究生物对重金属的吸附作用、转化作用等可以揭示重金属在不同生态系统中的转移过程和危害程度。
三、土壤和河流沉积物重金属污染评价的方法1. 土壤重金属污染评价土壤的重金属污染主要来源于人类工业、生产和农业活动等。
如何进行土壤重金属污染评价呢？可以采用评估模型来对样品进行评估，例如PAPE模型、Nemerow综合指数法等。
针对某些特定的土壤，也可以采取植物生长试验的方式进行监测，建立土壤-植物相互作用模型，探究重金属对于植物生长的影响。
2. 河流沉积物重金属污染评价随着人类经济活动和城市化进程的加速，导致了河流沉积物的污染，重金属排放量逐年增加。
探讨适用于河流沉积物重金属污染程度的评价方法
１ ３ ４
１ ３ ０ ５ ３ ３
１ ０ ９
ｌ Ｏ ７ １ ０ ８ ６
７ ３ ． ９
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ｌ Ｏ ． ３ ６
７ ． ２ ３ １ ０ ７ ． ９ ２
３ 结 果与讨 论
引用文献格式 ：陈鑫，等．探 讨适用于河流沉积 物重金属 污染程度 的评价 方法 ［ Ｊ ］ ．环境与可持续发展 ， ２ ０ １ ４ ， ３ ９ （ ３ ） ：３ ７— ４ ｏ
・
３ ８・
环境 与 可持续 发展
２ ０ １ ４年 第 ３期
根 据 文献 ， 目前 我 国 在 沉 积 物 污 染 研 究 中 用 于 评 价 的方 法 主 要 是 地 累 积 指 数 法 和 潜 在 生 态 危 害 指 数 法 Ｊ 。地 累 积 指 数 法 是 德 国 学 者 Ｍｕ ｌ ｌ ｅ ｒ 于 １ ９ ７ ９年 提 出的” ，在 欧 洲 被 广 泛 应 用 ，主 要 用 于 研 究 沉 积 物 中 重 金 属 的 污染 程 度 。 近 年 来 还 有 将 其 用 于 评 估 土 壤 重 金 属 污染 程 度 和 评 价 大 气 降 尘 的报 道 。 潜 在 生 态 危
２ ． ２ 数据来源
本文选取 同一 区域 的五条河 流 ，采集 了沉积 物表层 ０～１ ０ ｃ ｍ 的底 泥 样 品。监 测 项 目为 铜 、铅 、锌 、镉、
铬 、汞 和 砷 共 ７项 指 标 。样 品 的前 处 理 方 法 和 重 金 属 含 量 测 定 的具 体 操 作 参 见 《 水和废水 监测 分析方 法 （ 第 四
Ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｒ ｉ ｓ ｋ Ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ） 、 回归 过 量 分 析 法 （ Ｅ ｘ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ
淮南矿区塌陷水域沉积物营养物质和重金属现状调查与评价
淮南矿区塌陷水域沉积物营养物质和重金属现状调查与评价作者：唐鸿达高良敏来源：《绿色科技》2013年第08期摘要：对淮南矿区潘集杨庄塌陷水域沉积物中的营养盐及重金属元素进行了分析，揭示了其环境现状和受污染程度。
结果表明：潘集杨庄塌陷水域沉积物OI和ON属于尚清洁级别。
沉积物的重金属污染主要以Cd元素为主，并依据潜在生态风险指数，表明该区域重金属总潜在风险达到强生态危害程度。
关键词：塌陷水域；沉积物；重金属；营养物质中图分类号：X833文献标识码：A文章编号：16749944（2013）080183041引言由于煤炭的大量开采，久而久之使地面下沉形成了地面塌陷，又由于浅层地下水和大量雨水的汇入，形成了面积大小不等的塌陷水域，进而形成相应的沉积物。
沉积物是生态系统的重要组成部分，底泥不仅可间接反映水体的污染情况、水动力状态，且在外界水动力因素制约下向上覆水体释放营养成分和重金属，从而影响水质[1，2]。
目前国内对于河流、湖泊、水库等水体沉积物方面已有大量相关研究[3～8]。
但对于塌陷区水域这一特定水环境，其沉积物相关研究鲜有报道。
而塌陷区水域的综合治理和利用已经逐渐成为当前的热点。
因此，本文选取潘集杨庄区这一具有代表性的塌陷水域，对其沉积物营养物质和重金属进行检测和评价分析。
2研究区域概况潘集杨庄位于安徽省淮南市潘集区。
潘一矿于1983年投产塌陷水域年龄约为23年，水域相对较封闭，附近有农田。
其2004年塌陷面积为23093亩，到2009年为26538亩，到2010年底为28236亩。
潘集杨庄塌陷区水深约为4.2m，面积约为3km2，塘内有渔业养殖，并有河流穿过。
该区域塌陷前主要是农田和河道，其沉积物厚度在17～70cm。
3材料与方法3.1采样点的布设和样品采集、样品的处理与制备采样点的布设采集和样品的处理与制备参考国内相关标准，结合当地实际情况制定。
取用荷兰BWT2-04.23.SB水下沉积物采样器采取沉积物样品，采样深度约为10～15cm。
地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨
文章编号:1006-446X(2007)08-0013-05地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨彭 景1 李泽琴1 侯家渝2(11成都理工大学环境与土木工程学院,四川 成都 610059;21天津市地质调查研究院,天津 300191)摘 要:将近年常用于重金属污染的地积累指数法及生态危害指数评价法进行了对比分析,并对西南某铅锌矿矿区表层土壤中重金属(Zn、Pb、Cd、Cu)污染情况进行了评价。
结果表明,该区Cd为极严重污染,Pb为中等污染,Zn和Cu为轻微污染。
地积累指数评价法和生态危害指数评价法两者各有侧重点,对于重金属污染的系统评价各具合理性;但两种方法都是基于沉积学理论提出,在对土壤重金属污染进行评价时,有其局限性,建议在对其参数修正后综合应用。
关键词:土壤;重金属污染;地积累指数评价法;生态风险评价法中图分类号:X825 文献标识码:A近年来,土壤污染问题日渐突出,在不同种类的污染物中,重金属因其持续性和毒性,显得尤为危险。
土壤中的重金属能从土壤迁移到其它生态系统组成部分中,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,有必要对土壤中重金属污染程度、危害性进行合理的评价,根据其对环境危害的轻重缓急,采用相应的方法对污染土壤实施科学管理、修复和治理,防止污染的进一步发展和扩大。
重金属污染评价方法种类繁多,从环境地球化学角度出发,应用于土壤重金属污染评价中的有单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法(MULLER,1979)[2]、生态危害指数法(HAK ANS ON,1980)[3],另外,还有引入富集因子的标准化方法(滕彦国等, 2003)[4]、结合模糊数学理论产生的模糊综合评价法[5-6]和改性灰色聚类法[7-9]等。
这些评价方法各具特色,适用范围不一,目前尚未对这些评价方法进行分类系统化。
本文就近几年我国土壤重金属评价中使用最为广泛的地积累指数评价法和生态危害指数评价法进行比较探讨。
应用地积累指数法评价南通市内河沉积物中重金属污染
ｉ ｂｓ ａ ｙ ｏ —ｈ ｖ ｔ ｎ ｍｎｔｎ ｏｌ ｔｅｅ ｍ ｎ ｒ ｎ ｇｔ ｌ ｔｎ ｓ ａ ｃｕ ｎ ｅｙ ｍ ａ ｃ ｔ ｉ ｉ ， ｎｙ ｌ ｉ ｎ ａ ｅ ｌ ａ ａｏ ｏ ｈ ｅ ｔａ ｅ ｃａｈ ｌｉ ． ｅ ｓ ｓｉ ｏ ｐ ｕｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｕ ｕａ ｏ ｄ ｘ ｅ ｉ ｎ ；ｈ ａ ｔｌ ｌ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ：ａ ｍ ｌｔ ｎ ｉ ｅ ；ｓ ｄｍｅ ｔ ｅ ｖ ｍｅａ ｕｉ ｉ ｎ ｓ ｙ ｏ ｐ ｏ
南通市位于江苏省东南部、 长江下游北岸。
地处 北 纬 ３ｏ１０” ２４ ， 经 １０１ ７ １ ６ 一３￣２ ４ 东 ２￣ ４” ｌ
～
Байду номын сангаас
１１ ４ ３， ２￣ 濒江临海。南通市域 内河网纵横 ， ５３
时和长期水流 的作用 ， 最终都会被搬运到“ 蓄水
池 ” — 河流 、 — 湖泊 和海 洋里 ， 而后被 水 中的胶状 物 或悬 浮物 质 吸附而沉 积下 来 。因此 ， 积物是 沉
第１ 期
张
琪等
应用地积累指数法评价南通市 内河沉积物 中重金属污染
．２ ． ９
价及污染治理提供科学依据。
１ 样 品采集 和测 试方 法
进 行 评 价 ， 振邦 等ｂ 也 曾应 用 模 糊 集 理论 贾
（ｈｏ ｆＦｘｙ Ｓｂｅ） 脸 谱 图 法 （ ａｅ— Ｔ ｅｒ ｏ ｕｘ ｕｓｔ 和 ｙ Ｆｃ ｇａｈ对沉 积物 中重 金 属进 行 过 评 价 。 国 际上 ， ｒ ） ｐ
２６０ ） ２０ ６ （ 南通市环境监测中心站 ， 江苏 南通
摘
要： 对南通市 ５ 个 沉积 物样 品中重金属 ｃ 、ｂ Ｃ 、 ｇＡ 、 ｄ １ ｕ Ｐ 、ｒＨ 、ｓ Ｃ 的质量浓度进行 了测试 ， 并用地 积累指数法评 价了
淮河及其支流沿岸土壤重金属铅镉含量及评价
中 图分类 号 ：８５ 文献 标识 码 ： 文 章 编号 ：０１— ５ １２ １ ）６— １４— Ｘ２ Ａ １０ ８８ （００ ０ ００ ０ ４
Ｃｏ ｔｎ ｎ ａ ｕ ｔｏ ｆＳｏｌＨｅ ｖ ｅａ ｓ Ｌｅ ｄ ａ ｄ ｎ ｅ ｔ ａ ｄ Ｅｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ａ ｙ Ｍ ｔ Ｉ ａ ｎ Ｃａ ｍ ｉ ｍ ｌ ｎ ｕ ｉ ｅ Ｒｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｃ ｅ ｄ ｕ ａ ｏ ｇ Ｈ ａ ｈ ｖ ｒ ａ ｄ Ｉｓ Ｂｒ ｎ ｈ ｓ
含 量 标准 ， 体 处 于二 级含 量标 准 与三 级含 量标 准之 间 ， 大 淮河 干 流与 四条 支流 之 间 铅含 量 无 明显 差 别 。而镉 的 污 染程 度 比较
严重， 其中惠济河、 贾鲁河支流污染最重 ， ０— ０ｃ ２ ４ ｎ、０～ ０ｃ 在 ２ ｍ、０— ０ｏ ４ ８ ｍ土层 中土壤镉含量超三级含 量标 准率均在 ５ ％ ｏ 以上 ， 双洎河支流 、 清巽河支流和淮河干流污染相对较轻。 关键词 ： 土壤重金属 ； ； ； 铅 镉 污染状况； 淮河
、
ｃｄ ｉｍ ｉ２ｋ ｏｅ ｌ ｇ ｈ ｕｉｅ ｉｅ ａｄｉ ｕ ｒ ｃｅ Ｊ ｕＲｖｒ Ｈ ｉ Ｒｖｒ Ｓｕｎ ｉ ｉ ｒ ｄＱｎｘｎ ｉｅ）ｉ ａｍｕ ｍｓ ｐ ｏ ｅＨ ａ ｖｒ ｎ ｓｏｒ ａ ｈｓ（ｉ ｉ ， ｕ ｉ ｉ ， ｈａ￣ ｖ ｉｇｕ ｖｒ ｎ ｎ ｃ ａｎｔ ｈＲ ｔｆ ｂ ｎ ｌ ａ ｅ ｊ ｅ Ｒ ｅａ ｎ Ｒ
淮河安徽段水及沉积物中重金属的研究
淮 河 安 徽 段 水 及 沉 积 物 中 重 金 属 的 研 究
严 睿 文 李 玉 成 ，
（． １ 安徽 大 学现 代 实验技 术 中心 ； ． ２ 安徽 大学生命 科 学学 院环境科 学研 究所 ， 合肥 河安 徽 段 水及 沉积 物 样 品 ， 用 ＩＰＡ Ｓ进 行 重 金 属 分 析 ， 果表 明砷 、 、 超 标 ， 沉积 物 中 的 利 Ｃ —Ｅ 结 铅 铬 在
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｔｒａ ｄ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｒ ｏｌｃ ｅ ｎ ｔｅ ｉｄ ｔｉｌａ ｅ ｒ ｍ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ａ ｈ ｉ ｅ．Ｔｈ ａ ｌ ｒ ｓ ａ ｅ ｅｗａｅ ｎ ｅ ｉ ｎ ｓｗｅ ｅ ｃ ｌｅ ｔ ｄ ｉ ｈ ｎ ｕｓｒａ ｒ ａｆｏ Ａｎ ｕｉｓ ｃｔ ｆＨｕ ｉ ｅ ｒｖ ｏ ｅ ｓ ｍｐｅｓｗｅ ｅ ａ ｓ ｙ ｄ ｂ ＣＰ— ｙＩ ＡＥＳ ｆｒｄｅｅ ｔｎ ａ ｙ ｍｅ ａｓｃｏ ｅ ｔ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｎｄｃ ｔｄ ｔ ｔｈ ａ ｙ ｍｅａ ｓｗｅｅ ｍａｎｌ ｏ ｄ ｅ ｉｔｎ ｎ ｓ ｄｉ ｎ ｓ ａ ｄ ｏ ｔｃｉ ｇ ｈｅ ｖ ｔ ｌ ｎｔｎ ｓ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ｉａｅ ｈａ ｅ ｖ ｔｌ ｒ ｉ ｙ ｆｕｎ ｘｓｉｇ ｉ ｅ ｍｅ ｔ ｎ ｓａ ｔｄ ｔ ｃ ｕｍｕ ａｅ ｉ ｈ ｉ ｉｇ ｃ ｅ ｔ ｒ ｏ ｙ，ａ ｄ ｆ ｒｈ ｒ ｒ ｔｒｅ ｏ ａ ｃ ｌ ｔ ｎ ｔ ｅ ｌｖｎ ｒ ａｕ ｅ ｂ ｄ ｎ ｕ ｔｅ ｍｏ ｅ，ｔ ｒ ａｅ ｅ ｈ ｔｒｅ ｏ ｙ ｔｍ ｎｄ ｓ ｆｔ ｆｉ ｏ ｃ ｓ Ｔｈ ｓｗｏ ｋ ｈ ｅ ｔｎ ｄ ｔ ｅ ｗａｅ ｃ ｓ ｓｅ ａ ａｅ ｙｏ ｔ ｐｒｄｕ ｔ． ｓ ｉ ｒ ｓ ｏ ｌ ｆｅ ｏ ｄｕ ｔｄ ｉ ｒ ｒｔ ｅ ｅ ｔｐ ｌｕｔ ｎ． ｈ ｕ ｄ ｂｅ ｏｔｎ ｃ ｎ ｃｅ ｎ ｏ ｄｅ ｏ ｐｒｖ ｎ ｏ ｌ ｉ ｏ Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ：ｈ ａ ｙ ｍｅ ａｓ；ｗａ ｅ ｒ ｅ ｖ ｔｌ ｔｒ；ｓ ｄ ｍｅ ｓ ｅ ｉ ｎｔ
淮南沉陷水区沉积物重金属污染评价的研究
为 ３ ５ ． １ ～２ １ ５ ． ９ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 平均值为 １ １ ３ ． １ ５ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 达到 Ⅱ 类 土壤 环 境 质 量 标 准 （ ３ ０ ０ ｍｇ ／ ｋ ｇ ） ； Ｃｄ的含 量 为 ０ ． ７ ０ ～
３ ． ４ ６ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 平均 １ ． ６ ２ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 超 出 了 Ⅲ类 土 壤 环 境 质 量标准（ １ ． ０ ｍｇ ／ ｋ ｇ ） ； Ｎｉ的 含 量 变 化 范 围 为 ２ ３ ． ８ ７～ １ ２ ９ ． １ ｌ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 平均 ４ ７ ． ５ ９ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 达 到 Ⅱ类 土 壤 环 境 质 量标准 （ ６ ０ ｍｇ ／ ｋ ｇ ） ； Ｃ ｕ的 含 量 变 化 范 围 为 ３ ８ ． ６ ４ ～１ ２ ６ ．
一
２ 材 料 与方 法
２ ． １ 样 品 采 集 与 处 理 在淮 南 谢 桥 和 张集 矿 区沉 陷积 水 区分 别 设 置 １ ２个 具 有 代 表性 的 采 样 点 ， 用 采 泥 器 采 集 每 个 采 样 点 沉 积 物， 分为 ０ ～１ ０ ｃ ｍ和 １ Ｏ ～２ ０ ｃ ｍ 两层 。 现 场 采 集 完 成 后 将 样 品送 回 实验 室 进 行 风 干 ， 风 干 完 成 用 玛 瑙 研 钵 将 每 个 样 品进 行 研 磨 ， 最后通过 １ ０ ０目 的筛 网 进 行 过 筛 。 ２ ． ２ 分 析 方 法 分 别 称 取 研 磨 筛 好 的土 样 适 量 ， 经 过 盐 酸 一硝 酸 一 氢 氟 酸 一高 氯 酸 消 解 后 ， 用 火 焰 原 子 吸 收 分 光 光 度 计 进
属含量 （ 两 层 的 总量 ） 分 析结果 如图 １ （ ａ ） 。从 图 中 可 以 看出 Ｆ ｅ的 含 量 变 化 范 围 为 １ ５ ８ ４ ． １ ２ ～２ １ ４ ５ ． ５ ２ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 平均 ２ ０ １ ２ ． ６ ９ ｍｇ ／ ｋ ｇ； Ｍｎ的 含 量 变 化 范 围 为 ３ ４ １ ． ２ ８ ～ ７ ７ ６ ． ７ ３ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 平均 ６ １ ８ ． ７ ９ ｍｇ ／ ｋ ｇ ； Ｚ ｎ的 含 量 变 化 范 围
淮河流域重金属类环境激素Cd、Pb污染及潜在生态风险评价
宜春学院学报
Ｊｕｎ ｌｏ ｃ ｕ ｏｌｇ ｏ ｒａ ｆＹｉｈ ｎＣ ｌ ｅ ｅ
Ｖ０． ３．Ｎｏ ８ １３ ． Ａｕ ． ０ １ ｇ ２ １
淮 河 流 域 重 金 属 类环 境 激 素 Ｃ 、Ｐ ｄ ｂ污 染 及 潜在 生态 风 险评 价
中的 Ｃ ｄ和 Ｐ 。 ｂ
关键词 ：淮河流域 ；重金 属 ；环境激素；Ｃ 、Ｐ ｄ ｂ污染 ；生态 ；风险评 价 中图分 类号 ：Ｘ ２ 文献标 志码 ：Ａ 文章编号 ：１７ ３０ （０ １ ８ ｌ７一 ５ ５ ６ １— ８ Ｘ ２ １ ）Ｏ —０ １ Ｏ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｖ ｒ ｍ ｅ ｔ ｒ ｎ ｓ ｏ ａ ｙ Ｍ ｅ ａ ｓ Ｃｄ，Ｐｂ Ｃｏ ｔ ｍｉ ａ ｏ ｎ ｔ ｄ ｎ Ｅｎ ｉ ｏ ｎ ａ Ｈｏ ｍｏ ｅ ｆＨｅ ｖ ｔ ｌ ｌ ｎａ ｎ ｔ ｎａ ｄ ｉ
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．
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应用地积累指数法评价淮河淮南段沉积物中重金属污染
国 内外研究 表 明 ， 金属 污染物 在 受 纳 水体 中不 易 降 解 ， 大 多 数均 能 迅 速 地 与悬 浮 物 和 沉 积 物 结 重 其 合， 而结合 到悬 浮物 中 的重金 属最 终也 会转变 进 入沉积 物 。重金 属 由水相 转 为 固相 后 并不 稳定 ， 随着 水 将
Ｃｈ ｎ ｉ ａ；３ ．Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｐ ｒ ｍｅ ｔ ｏ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ． Ａｎ ｕ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｈ ｉ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｉｅ ｓｔ Ｆ ｎ ｙ ｎ ３ ０ ｙ。 ｅ ｇ ａ ｇ ２ ３ ０ 。 １ Ｃｈ ｎ ） ｉ ａ Ａｂ ｔ ａ ｔ １ ｅ ｉ ｅ ｔ ａ ｌ ｓａ ｏ ａ ｉ ｎ ｎ ｔ ｅ Ｈ ａｎ ｎ ｓ ｃ ｉ ｎ ｏ ｈ ｕ ｉ ｅ ｒｖ ｒｗ ｅ ｅ ｔ ｋ ｎ ｉ ｓｒ ｃ ： Ｓ ｄ ｍ ｎ ｓ ｓ ｍｐ ｅ ｔ ４ １ ｃ ｔ ｓ ｉ ｈ ｕ ｉ ａ ｅ ｔ ｆｔ ｅ Ｈ ａ ｈ ｉｅ ｒ ａ ｅ ｎ ２ ｏ ｏ Ｍａ ｙ，２ Ｏ ． Ｔｈ ｏ ｔ ｎ ｓ ｏ ｅ ｖ ｔ ｌｅ ｅ ｎ ｓ （ ｂ，Ｚ Ｏ ４ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｆ４ ｈ ａ ｙ ｍｅ ａ ｌ ｍｅ ｔ Ｐ ｎ，Ｃｕ ａ ｄ Ｃｒ ｎ ）ｗｅ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ ｂ ＣＰ— ｒ ｅ ｅ ｍｉ ｅ ｙ Ｉ Ｍ Ｓ，ａ ｄ ｈ ａ ｙ ｍ ｅ ａ ｏ ｌ ｔｏ ｆ ｈ ｅ ｉ ｎ ｓｗｅ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｓｎ ｈ ｎ ｅ ｆｇ ｏ ｃ ｕ ｕ ａ ｉ ｎ ｎ ｅ ｖ ｔ ｌｐ ｌ ｉ ｎ ｏ ｅ ｓ ｄ ｍｅ ｔ ｒ ｓ ｅ ｓ ｄ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｉ ｄ ｘ ｏ ｅ ａ ｃ ｍ ｌ ｔ０ ．Ｔｈ ｕ ｔ ｅ
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土壤和河流沉积物重金属污染评价
土壤和河流沉积物重金属污染评价随着现代工业化和城市化的发展，土壤和河流沉积物中的重金属污染已经成为一个全球性的环境问题。
重金属污染不仅严重损害了自然生态系统，同时也对人类的健康产生巨大威胁。
因此，对土壤和河流沉积物重金属污染进行评价是非常必要的。
首先，需要了解重金属的概念。
重金属是指相对原子质量较大的金属元素，具有较强的化学活性。
常见的重金属包括铅、汞、镉、铬、锰、铜、锌等，它们对生态环境和人类健康都具有不良影响。
土壤和河流沉积物中的重金属污染主要来自于以下几个方面：1. 工业废弃物和排放物：工业生产过程中产生的废弃物和排放物中含有大量重金属，不加处理直接排放到土壤和河流中会严重污染。
2. 垃圾堆填和焚烧：垃圾中含有大量的重金属，经过堆填或焚烧后，有可能进入土壤和河流中。
3. 农业活动：农业生产中使用的化肥和农药中含有一定量的重金属，长期施用会导致土壤中的重金属含量增加，进而污染水环境。
而土壤和河流沉积物中的重金属毒性主要包括两个方面：一方面，重金属可以残留在植物、动物和人的体内，对健康产生危害；另一方面，重金属可以通过水循环和食物链传递，影响整个生态系统的稳定性。
因此，对土壤和河流沉积物中重金属污染进行评价是非常必要的。
评价方法主要包括以下几种：1. 采样分析法：通过采样分析，了解土壤和沉积物中重金属的种类和含量，从而确定污染程度。
2. 生物监测法：通过监测生物体内重金属含量的变化，反映土壤和水中的重金属含量变化，评估环境质量状况。
3. 模型预测法：利用数学模型预测未来的土壤和水环境中重金属的污染程度，为环境管理提供科学参考。
总的来说，土壤和河流沉积物重金属污染已经成为全球性的环境问题，对生态系统和人类健康都产生了严重威胁。
因此，必须采取有效的环境保护措施，遏制重金属污染的进一步扩散和蔓延。
同时，对重金属污染进行评价也是非常必要的，只有了解污染现状，才能针对性地制定环境保护措施，保障人类和生态系统的健康。
2021淮河流域某镇农地土壤重金属含量特征及污染状况评估范文2
2021淮河流域某镇农地土壤重金属含量特征及污染状况评估范文 引言 重金属对环境的污染已经引起国际社会的广泛关注。
土壤是生态环境的重要组成部分,也是人类赖以生存的主要资源之一。
农业土壤重金属污染不仅会对土壤生态系统带来不利影响,同时也会关系到食品安全和潜在的健康风险问题。
重金属污染具有长期性、累积性、隐蔽性、潜伏性和不可逆性等特点。
当重金属的浓度超过允许浓度后,便会对生物造成毒性作用。
重金属的潜在毒性和对土壤的污染时有报道,这些重金属主要涉及到Cd,Cr,Pb,Zn,Fe和Cu等,更好地了解重金属的来源、累积程度和对土壤污染程度的评估至关重要。
土壤中重金属的来源是多途径的,首先成土母质本身含有一定量的重金属,另外,人类的工业和农业活动也会使重金属进入土壤,人类活动主要包括:垃圾焚烧、城市污水、汽车尾气排放和农业用地中化肥和废水的长期使用等。
本文以淮河流域某镇农业土壤为研究对象,研究了农业土壤中Cd,Cr,Cu,Ni,Pb和Zn 等六种被确定为农业生态环境中重点监控的有害元素的含量特征,并利用富集因子法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对各种重金属的污染状况进行了评价。
为准确掌握农产品产地土壤重金属污染状况,发展绿色农业和农业产业结构规划的发展提供基础科学依据。
1、实验部分 1.1研究区概况 选择位于淮北平原南缘,淮河、颍河汇流之上的安徽省淮河流域某镇土壤为研究对象。
研究区气候夏热冬冷,四季分明,雨量充沛。
研究区土壤属普通砂礓黑土亚类。
1.2样品采集 本研究在安徽省淮河流域某镇的农业土壤上进行。
在各采样断面上进行1km×1.5km网格布点,在采样点布设过程中,使采样点尽量均匀分布,总计布点79个,实际有效采样点为78个。
在各采样区,根据具体情况采用蛇形取样法采取多点(5~9点),各点采集0~20cm表层土壤,将在一个采样单元内各采样分点采集的土样混合均匀制成混合样,用四分法选取1kg作为该采样单元的样品,装入聚乙烯塑料袋中,同时用GPS记录采样点的经纬度坐标。
应用地积累指数评价城市水源地水体中底泥的重金属污染
第30卷第4期 2020年12月洛阳理工学院学报（自然科学版）Journal of Luoyang Institute of Science and Technology (Natural Science Edition)Vol. 30 No. 4Dec. 2020应用地积累指数评价城市水源地水体中底泥的重金属污染王坤u，黄明u，陈富荣3,刘绍根U2(1.安徽建筑大学环境与能源工程学院，安徽合肥230601; 2.环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室，安徽合肥230601; 3.安徽省地质调查院，安徽合肥230001)摘要：水域受到污染，其水中污染物可沉淀并被底泥吸附而蓄集，在物理、化学等条件发生改变时，可能会重新释放，成为二次污染源。
应用地积累指数评价合肥饮用水源地流域底泥的重金属污染情况，结果表明：入 董铺水库河流底泥中除1个采样点A s、4个采样点C d为轻度污染外，采样点的As、Cd、Hg、P b、Cu、Zn、Cr、N i均为清洁，董铺水库近东部坝体处除P b、Cu、C r为清洁外，As、Cd、Hg、Zn、N i为轻度污染；入大房郢水库河流底泥中除1个采样点As、P b、N i，1个采样点H g为轻度污染，采样点的As、Cd、Hg、P b、Cu、Zn、Cr、N i均为清洁，大房郢水库除1个采样点C d轻度污染外，As、Hg、P b、Cu、Zn、Cr、N i为清洁。
可见，董铺水库近东部坝体及其上游北侧支流底泥的重金属污染应引起足够重视。
关键词：地积累指数；城市水源地；底泥；重金属；二次污染D0I ： 10.3%9/j.issn. 1674-5043.2020.04.003中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-5043(2020)04-0014-04随着经济快速发展，生活和生产中重金属污染物的产生量也随之逐年增加，而这些未经处理的重金 属污染物通过各种途径排入水体中，在水体中沉积并被底泥吸附。
基于改进地累积指数法的沉积物重金属污染评价
Evaluation of heavy metals pollution in surface sediments using an improved geo-accumulation index method
LIU Zi-he1，MENG Rui-hong1，DAI Hui-xiang1，HONG Qing-yang1，YAN Qiu-he1，LIU Yan-ting1，WANG Hong-tao1*，CHEN Tan2* （1.School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, China；2. College of Life and Environmental Sciences, Minzu University of China, Beijing 100081, China） Abstract：The geo-accumulation index method（GAI）is a commonly used approach for the quantitative assessment of heavy metal pollu⁃ tion in sediments. However, it can hardly be adapted to conduct an integrated evaluation of multi-heavy metals pollution in an entire river basin as it focuses only on a specific heavy metal in individual sampling locations. This investigation presents a novel approach in which pollution of multi-heavy metals sampled from different locations in a basin can be systematically assessed. Two indicators of both maximum and average concentrations were embedded into the GAI method through the Nemerow index method. The concept of“Equivalent Eco-Tox⁃ icity Index”was proposed considering the integrated effects on environment as different heavy metals have different eco-toxicities and dif⁃ ferent concentrations. This improved approach used the maximum concentration of heavy metals that plays a key role in the assessment, as well as the eco-toxicity of all metals presented. Therefore, a more integrated assessment result was obtained. The improved Geo-Accumula⁃ tion Index（IGAI）approach was employed and validated for evaluating heavy metal pollution in the sediments of the Chaobei river catch⁃ men（t a river branch of Danjiangkou reservoir basin）. That IGAI approach avoided the problem of averaging the heavy pollution points used
地积累指数法在土壤重金属污染评价中的应用
地积累指数法在土壤重金属污染评价中的应用摘要: 应用地积累指数对广州5 个郊区的土壤重金属污染情况进行了评价研究. 从广东省土壤重金属背景值计算的地积累指数结果来看,广州郊区土壤中Hg 和Cd 都达到中度污染,Zn 为轻度- 中度污染,Pb ,As ,Cu ,Cr ,Ni 都不存在污染. 从8 种元素的分级频率来看, Hg 的污染频率最大,达到89. 8 %;其次是Cd 和Zn ,分别是78. 2 %和54. 6 %;其余5 种元素污染频率的大小顺序为Pb ,As ,Cu ,Cr ,Ni ;Hg 出现了5. 9 %的极严重污染. 广州5 个郊区的污染元素和元素的污染程度存在着明显的差别,Q 型聚类分析将海珠区、芳村区、天河区和黄埔区聚为一类,为较高程度污染区;而把白云区单列一类,为低污染区;同时,整个广州的污染情况与白云区聚为同一类.关键词: 土壤重金属; 污染评价; 地积累指数; 广州中图分类号: X 53 文献标识码: A 文章编号: 0253 - 374X(2006) 12 - 1657 - 05Application of Index of Geoaccumulation ( Igeo) to Pollution Evaluation of Heavy Metals in SoilCHA I S hiwei1 ,2 , W EN Yanmao2 , ZHA N G Yalei1 , ZHA O Jianf u3 (1. State Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse ,Tongji University ,Shanghai 200092 ,China ;2. School of Environmental Science and Engineering ,Zhongshan University ,Guangzhou 510275 ,China ;3. Key Laboratory of Yangtze River Water Environment of the Ministry of Education ,Tongji University ,Shanghai 200092 ,China)Abstract : Pollution of heavy metals in soil in Guangzhou suburbs is evaluated on the basis of the indexof geoaccumulation. The result s show that the pollution of Hg and Cd in the soil of the suburbs ofGuangzhou City is classified as moderate degree , and that of Zn as between slight and moderate de2grees , and five other metals of no pollution according to the result s of I geo based on the background val2ue of heavy metals in the soil of Guangdong Province. The pollution f requency of Hg is 89. 8 % , thehighest among the 8 metals , and those of Cd and Zn are 78. 2 % and 54.6 % respectively , next to thehighest , and the pollution degree of the other five metals can be put in this order :Pb ,As ,Cu ,Cr ,Ni ,ofwhich Pb is the highest and Ni is the lowest . Hg causes very serious pollution ,for it reaches 5. 9 %.There are quite different polluting metals and polluting degrees in the 5 suburbs of Guangzhou City.Haizhu , Fangcun , Tianhe and Huangpu are grouped into the same degree ,which are the heavily pol2luted areas. Baiyun is a less heavily polluted area ,the same as Guangzhou City.Key words : heavy metal in soil ; pollution evaluation ; index of geoaccumulation ; Guangzhou city第34 卷第12 期2006 年12 月同济大学学报(自然科学版)JOURNAL OF TONGJ I UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE)Vol. 34 No. 12Dec. 2006Muller[1 ]曾提出用地积累指数定量评价沉积物中的重金属污染程度,并定了相应的污染程度级别划分标准(表1) . 这种评价方法也可用来评价土壤中重金属的污染程度及其分级情况[2 ,3 ] . 广州市郊区农业土壤是珠江三角洲重要的蔬菜、粮食生产用地,这些土壤的环境质量与当地居民的健康有密切的联系. 近年来,温琰茂等人[4 ,5 ]对广州市郊区农业土壤重金属污染状况及其修复技术做了许多的工作. 本文主要应用地积累指数对广州市郊区农业土壤重金属的污染状况进行了分析研究.表1 Muller 地积累指数分级Tab. 1 Grading of index of geoaccumulation地积累指数( I geo) 分级污染程度5 < I geo ≤106 极严重污染4 < I geo ≤5 5 强- 极严重污染3 < I geo ≤4 4 强污染2 < I geo ≤3 3 中等- 强污染1 < I geo ≤2 2 中等污染0 < I geo ≤1 1 轻度- 中等污染I geo ≤0 0 无污染注: I geo = log2 ( Cn/ 1. 5 B n) . 式中, Cn 为元素实测质量分数,mg·kg - 1 ; B n 为该元素背景质量分数,mg·kg - 1.1 样品的采集与处理按照《农业环境监测技术规范》,在综合考虑的情况下,本研究于1997 年11 月—1998 年1 月在广州市郊区采集土壤样品36 个(海珠区9 个,天河区3 个,黄埔区4 个,白云区13 个,芳村区7 个) ,2001年1 月采集土壤样品83 个(该次土壤样品主要分布在白云区) ,即两次共采集了有效土壤表层样品119个. 为了避免偶然性,采样皆采取多点采样混合法,即在一定面积(约0. 5 hm2 ) 的土壤中采集3～5 个点的土壤,形成一个土壤混合样,土壤样品采集自耕作层(0～20 cm) . 广州各区土壤样品的数目见表2.表2 广州市五郊区土壤样品数分布Tab. 2 Distribution of soil samples in f ivesuburbs of Guangzhou City 个郊区海珠区天河区黄埔区白云区芳村区总计土样14 6 8 84 7 119土壤样品用聚乙烯薄膜袋包装,在实验室中用牛皮纸自然风干,磨碎,分别过20 目、60 目和100目尼龙筛,贮于聚乙烯薄膜袋中,以备分析使用. 分别测定土壤中重金属铜(Cu) 、铅( Pb) 、锌( Zn) 、铬(Cr) 、镍(Ni) 、镉(Cd) 、砷(As) 和汞(Hg) 的含量,测定方法见参考文献[ 6 ] .2 结果与分析2. 1 广州土壤重金属污染地积累指数法评价地积累指数常用于评价沉积物中重金属的污染状况[3 ] . 根据计算,广州市郊土壤中8 种重金属元素的地积累指数及其分级情况见表3. 可以看出用广东省土壤重金属背景值和国家背景值计算的结果会得出不同的结论[7 ] ,这主要是因为各种元素广东省背景值和国家背景值的差异所致. 8 种重金属元素的广东省背景值和国家背景值结果见表4. 从应用广东省土壤重金属背景值计算的地积累指数结果来看,广州郊区土壤中Hg 和Cd 都达到中度污染,Zn为轻度- 中度污染,其余5 种元素都没有造成污染.但从国家土壤重金属背景值计算结果来看,除了以上3 种元素遭受污染以外,Pb 也达到了轻度- 中度污染.表3 8 种土壤重金属元素按广东省及国家背景值计算地积累指数及其分级情况Tab. 3 I geo and the grading of 8 heavy metals in soil in suburbs of Guangzhou City元素统计个数平均值广东省国家最小值广东省国家最大值广东省国家标准差分级广东省国家污染程度广东省国家Cu 119 - 0. 64 - 1. 05 - 2. 52 - 2. 93 2. 28 1. 87 0. 11 0 0 无污染无污染Pb 118 - 0. 23 0. 24 - 2. 23 - 1. 76 2. 79 3. 26 0. 09 0 1 无污染轻度- 中等污染Zn 119 0. 50 - 0. 15 - 2. 21 - 2. 86 3. 67 3. 02 0. 12 1 0 轻度- 中等污染无污染Cr 118 - 0. 62 - 0. 89 - 2. 70 - 2. 97 1. 61 1. 34 0. 10 0 0 无污染无污染Ni 119 - 1. 15 - 2. 05 - 3. 26 - 4. 16 1. 64 0. 74 0. 10 0 0 无污染无污染Cd 119 1. 11 0. 32 - 2. 00 - 2. 79 4. 66 3. 86 0. 12 2 1 中等污染轻度- 中等污染As 118 - 1. 00 - 1. 33 - 4. 74 - 5. 07 1. 85 1. 51 0. 15 0 0 无污染无污染Hg 118 1. 71 1. 97 - 1. 23 - 0. 96 5. 51 5. 77 0. 14 2 2 中等污染中等污染16 58 同济大学学报(自然科学版) 第34 卷表4 8 种重金属元素的广东省土壤背景值和国家土壤背景值Tab. 4 Backguound value of 8 heavy metals in soil of Guangdong Province and the nation mg·kg - 1计算背景Cu Pb Zn Cr Ni Cd As Hg广东省17. 00 36. 00 47. 30 50. 50 14. 40 0. 056 8. 90 0. 078国家22. 60 26. 00 74. 20 61. 00 26. 90 0. 097 11. 20 0. 065 从8 种元素的地积累指数分级频率计算的结果来看(表5) , Hg 的污染频率最大,达到89. 8 %( I geo值按照广东省背景值计算,指1 级及以上级别所占的百分比,以下同) ;其次是Cd 和Zn ,分别是78. 2 %和54. 6 %; 其余5 种元素污染频率的大小顺序为Pb ,As ,Cu ,Cr ,Ni ,且Hg 出现了5. 9 %的极严重污染(6 级所占的百分比) . 可以看出,地积累指数评价方法的优点在于它将土壤重金属的污染等级更加细化,从而为进一步分析和研究广州地区土壤重金属的污染状况以及选择最佳的修复技术提供了更好的依据.表5 广州土壤中8 种重金属元素地积累指数分级频率分布Tab. 5 Frequencies of grading of I geo of 8 heavy metals in soil in Guangzhou City %分级地积累指数( I geo) 污染程度计算背景污染频率/ %Cu Pb Zn Cr Ni Cd As Hg0 I geo ≤0 无污染广东省国家72. 377. 364. 444. 945. 461. 374. 677. 188. 299. 221. 871. 277. 110. 26. 81 0 < I geo ≤1 轻度- 中等污染广东省国家14. 315. 125. 432. 224. 417. 614. 419. 510. 90. 828. 617. 619. 520. 329. 720. 32 1 < I geo ≤2 中等污染广东省国家10. 97. 69. 318. 614. 310. 911. 03. 40. 823. 522. 79. 32. 524. 633. 93 2 < I geo ≤3 中等- 强广东省国家2. 50. 83. 49. 29. 220. 210. 116. 914. 44 3 < I geo ≤4 强污染广东省国家0. 86. 70. 84. 21. 711. 912. 75 4 < I geo ≤5 强- 极严重污染广东省国家1. 70. 85. 96 5 < I geo ≤10 极严重污染广东省国家5. 95. 92. 2 广州市5 个郊区土壤重金属地积累指数比较研究从广州各区的平均地积累指数来看(表6) ,广州地区主要存在Zn 的轻度- 中等污染,Cd 和Hg的中等污染,其余元素不存在污染的情况. 然而对于各区来说,又有明显的差别. 对于海珠区,存在Pb的轻度- 中等污染,Cu 和Zn 的中等污染,Cd 和Hg的中等- 强污染;对于天河区,存在Pb 的轻度- 中等污染, Zn ,Cd 和Hg 的中等- 强污染; 对于黄埔区,存在Cu 和Pb 的轻度- 中等污染,Zn 和Cd 的中等污染,Hg 的强污染;对于芳村区,存在Cu , Pb ,Ni 和As 的轻度- 中等污染,Zn 的中等- 强污染,Hg 的强污染;对于白云区,仅存在Cd 的轻度- 中等污染和Hg 的中等污染. 由于以上分析是基于广州地区或广州5 个区内各元素的地积累指数的平均值,因此也只能解释这些区域8 种土壤重金属元素污染的平均情况.从进一步计算的广州和5 个郊区地积累指数污染级别的频率分布结果看,海珠区样品中Cu , Pb ,Cr ,Ni , As 的污染频率分别为92. 9 % , 85. 7 % ,28. 6 % ,42.9 %和64. 3 % ,Zn ,Cd 和Hg 的污染频率都为100 % ,其中21. 4 %的Cd 和42. 9 %的Hg 达到强污染以上;天河区样品中Cr 和Ni 没有污染,Cu ,Pb 和As 的污染频率都为50. 0 % ,Zn ,Cd 和Hg 的污染频率为100 % ,其中33. 3 %的Cd 和50. 0 %的Hg 达到强污染以上;黄埔区样品中不存在Cr 污染,Cu ,Ni 和As 的污染频率分别为62. 5 % ,12. 5 %和37. 5 % ,Pb ,Zn ,Cd ,和Hg 的污染频率为100 % ,其中25. 0 %的Zn 和50. 0 %的Hg 达到强污染以上;芳村区样品中不存在Cr 污染,Cu 和Pb 的污染频率都为85. 7 % ,Ni 的污染频率为57. 1 % , Zn ,Cd ,As 和Hg 的污染频率都为100 % ,其中57. 1 %的Zn ,42. 9 %的Cd 和71. 4 %的Hg 达到强污染以上;白云区样品中Cu ,Pb ,Zn ,Cr ,Ni ,Cd ,As 和Hg 的污染频率分别为7. 1 % , 1. 2 % , 35. 7 % , 31. 3 % , 3. 6 % ,69. 0 % ,14. 5 %和85.5 % ,其中1. 2 %的Cd 和4. 8 %第12 期柴世伟,等:地积累指数法在土壤重金属污染评价中的应用165 9的Hg 达到强污染以上; 整个广州有6. 7 %的Zn , 5. 9 %的Cd 和18. 6 %的Hg 达到强污染以上.表6 广州5 个郊区8 种土壤重金属地积累指数及其分级情况Tab. 6 I geo and the grading of 8 heavy metals in soil in f ive suburbs of Guangzhou City元素计算背景海珠区I geo 分级天河区I geo 分级黄埔区I geo 分级芳村区I geo 分级白云区I geo 分级平均值I geo 分级Cu 广东省国家1. 320. 91 21- 0. 06 - 0. 47 00. 42 0. 01 110. 72 0. 31 11- 1. 22 - 1. 63 0- 0. 64 - 1. 05 0Pb 广东省国家0. 791. 26 120. 18 0. 65 110. 921. 39 120. 651. 12 12- 0. 61 - 0. 14 0- 0. 23 0. 24 01Zn 广东省国家1. 78 1. 13 212. 28 1. 63 321. 44 0. 79 212. 43 1. 78 32- 0. 09 - 0. 74 00. 50 - 0. 15 1Cr 广东省国家- 0. 80 - 1. 07 0- 1. 35 - 1. 62 0- 1. 62 - 1. 89 0- 0. 46 - 0. 73 0- 0. 46 - 0. 73 0- 0. 62 - 0. 89 0Ni 广东省国家- 0. 74 - 1. 65 0- 1. 45 - 2. 35 0- 1. 24 - 2. 15 00. 03 - 0. 87 1- 1. 28 - 2. 18 0- 1. 15 - 2. 05 0Cd 广东省国家2. 73 1. 94 32. 29 1. 50 321. 97 1. 18 223. 05 2. 26 430. 51 - 0. 28 11. 11 0. 32 21As 广东省国家- 0. 09 - 0. 42 0- 0. 04 - 0. 37 0- 1. 06 - 1. 39 00. 87 0. 54 11- 1. 37 - 1. 70 0- 1. 00- 1. 33Hg 广东省国家2. 813. 08342. 863. 13343. 423. 69443. 313. 57441. 141. 40221. 711. 97222. 3 土壤重金属地积累指数聚类分析聚类分析评价是分析土壤环境重金属含量特征的重要手段,尤其是进行元素间或区域间环境质量的比较研究时, 聚类分析更显出了它特有的功能[8 ] . 本研究采用SPSS 软件的群集分析功能,对广州土壤中8 种重金属污染指数进行了Q 型聚类分析[9 ] .图1a 为广州5 个郊区地积累指数的Q 型聚类分析树状图(按照广东省背景值) ,它将海珠区、芳村区、天河区和黄埔区聚为一类,为较高程度污染区;而把白云区单列一类,白云区为低污染区. 图1b 为将广州5 个郊区的地积累指数平均值作为广州整个地区的污染指数,然后将它与广州5 个郊区的地积累指数进行Q 型聚类分析的树状图;可以看出,整个广州的污染情况与白云区聚为同一类,其他没有变化. 这是因为白云区污染程度较轻,同时白云区的采样点布置得最多,从而使得广州的土壤重金属污染整体情况与白云区的污染情况相近.3 结论(1) 从广东省土壤重金属背景值计算的地积累指数结果来看,广州郊区土壤中,Hg 和Cd 都达到中度污染,Zn 为轻度- 中等污染,其余5 种元素都没有造成污染. 但从国家土壤重金属背景值计算结果来看,除了以上3 种元素遭受污染以外, Pb 也达到了轻度- 中等污染.(2) 从8 种元素的地积累指数分级频率计算的结果来看,Hg 的污染频率最大,达到89. 8 %( I geo值按照广东省背景值计算) ,其次是Cd 和Zn ,分别是78. 2 和54. 6 % ,其余5 种元素污染频率的大小顺序为Pb ,As ,Cu ,Cr ,Ni ,而Hg 出现了5. 9 %的极严重污染.(3) 虽然广州地区主要存在Zn 的轻度- 中等污染,Cd 和Hg 的中等污染,然而对于各区来说,各区污染元素和元素的污染程度又有明显的差别.(4) 广州5 个郊区地积累指数的Q 型聚类分析树状图(按照广东省背景值) 将海珠区、芳村区、天河区和黄埔区聚为一类,为较高程度污染区;而把白云区单列一类,白云区为低污染区. 同时可以看出,整个广州的污染情况与白云区聚为同一类.图1 广州5 个郊区土壤重金属地积累指数聚类分析Fig. 1 Clustering distribution I geo of heavy metals insoil in f ive suburbs of Guangzhou City16 60 同济大学学报(自然科学版) 第34 卷参考文献:[1 ] Muller G. Index of geoaccumulation in sediments of the Rhine river [J ] . Geojournal , 1969 , 2 (3) :108.[2 ] 卢瑛,龚子同,张甘霖. 南京城市土壤Pb 的含量及其化学形态[J ] . 环境科学学报,2002 (2) :156.LU Ying , GONG Zitong ,ZHANG Ganlin. The concentration and chemical speciation of Pb in Nanjing urban soils[J ] . Acta Scientiae Circumstatiae ,2002 (2) :156.[3 ] 贾振邦,周华,赵智杰,等. 应用地积累指数法评价太子河沉积物中重金属污染[ J ] . 北京大学学报: 自然科学版, 2000 , 36(4) :525.J IA Zhenbang , ZHOU Hua , ZHAO Zhijie ,et al. Use of index of geoaccumulation for pollution evaluation of heavy metals in sedi2 ments of the Taizi river[J ] . Acta Scientiarum Naturalium Univer2 sitatis Pekinensis ,2000 ,36 (4) :525.[ 4 ] 温琰茂,韦照韬. 广州城市污泥和土壤重金属含量及其有效性研究[J ] . 中山大学学报:自然科学版,1996 (增) :217.WEN Yanmao ,WEI Zhaotao. Research on the heavy metal con2tent and its validity of soil and contaminated sludge in Guangzhou city[ J ] . 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SPSS 11 statistical analy2 ses solid service design precious book[M] .Beijing :China Railway Publishing House ,2002.(编辑:曲俊延)(上接第1650 页)3 结论从实验研究可以发现,三种吸附剂中活性炭与氧化铁复合制成的FeO/ AC - H 的吸附除砷性能比原活性炭有很明显的改善. FeO/ AC - H 和活性炭AC1对As ( Ⅴ) 的吸附更符合Langmuir 吸附模型( R2 不低于0. 97) , 而AC/ Fe2 (C2O4 ) 对As ( Ⅴ) 的吸附比较符合Freundlich 吸附模型( R2 为0. 998) .参考文献:[1 ] World Health Organization. Health criteria and other supporting information , Vol. 2 : Guidelines for drinking2water quality [ R ] . Geneva :World Health Organization ,1993.[ 2 ] USEPA. National primary drinking water regulations : Arsenic and clarifications to compliance and new source contaminant moni2 toring[ R] . Washington :USEPA , 2001.[3 ] Sato Y, Kang M , Kamei T , et al. Performance of nanofiltration for arsenic removal[J ] . Water Research , 2002 , 36 : 3371.[4 ] ZHANG Yu , YANG Min , HUANG Xia. Arsenic (V) removalwith a Ce ( IV) - doped iron oxide adsorbent [J ] . Chemosphere , 2003 (51) : 945.[ 5 ] Genz A , Kornmuller A , Jekel M. 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【方法】毕业论文沉积物中重金属污染评价方法及模型的应用
【关键字】方法目录前言 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1堆积物重金属污染评价方法简介 ------------------------------------------------------------------------- 1 1.1 地质累积指数法----------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.2 综合污染指数法----------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.3 尼梅罗综合污染指数法 ------------------------------------------------------------------------------- 3 1.4 潜在生态危害指数法 ---------------------------------------------------------------------------------- 4 1.5 脸谱图法-------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.6 污染负荷指数法----------------------------------------------------------------------------------------- 5 1.7 堆积物富集系数法-------------------------------------------------------------------------------------- 6 1.8 次生相与原生相分布比法和次生相富集系数法------------------------------------------------- 7 2堆积物重金属污染评价方法评述 ------------------------------------------------------------------------- 8 2.1各评价方法优缺点比较 -------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2举例分析--------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 2.3方法改进--------------------------------------------------------------------------------------------------10 2.4研究展望--------------------------------------------------------------------------------------------------10结语 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11参考文献----------------------------------------------------------------------------------------------------------12致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------14摘要本文综述了当前国内外常用的各类水体堆积物中重金属污染评价的方法和最新进展；对各种评价方法进行了比较和研究，分析了不同方法的优缺点、适用条件和适用范围；并就近年来国内外关于堆积物中重金属污染评价方法和模型的应用进行了比较总结，列举了一些改进方法，对以后堆积物中重金属污染评价方法和模型的发展进行了展望。
改进的地累积指数法在重金属生态风险评价中的应用
改进的地累积指数法在重金属生态风险评价中的应用王倩倩;王祖伟;侯迎迎;王子璐【摘要】地累积指数法是土壤或沉积物中重金属生态风险评价的常用方法,只能够对样点中的单一重金属污染进行评价,不能综合分析区域内的重金属污染程度.为了扩大地累积指数法的应用范围,尝试利用最大污染量和平均污染量这2个指标对该评价模型进行改进.为了验证改进的地累积指数法的科学性与可靠性,以天津于桥水库流域河流沉积物的重金属综合生态风险评价为例,比较分析改进的地累积指数法、潜在生态风险指数法、污染负荷指数法的评价结果.在评价单一样点的重金属生态风险时,改进的地累积指数法和潜在生态风险指数法的评价结果一致,均为较轻污染水平,而污染负荷指数法的评价结果为中等污染水平;在评价区域的综合重金属生态风险时,改进的地累积指数法和污染负荷指数法的结果相同,均为中等污染水平.利用中等污染距对单一样点重金属生态风险进行评价时,改进的地累积指数法与潜在生态风险指数法的中等污染距相近,略低于污染负荷指数法的数值;在对区域综合重金属生态风险进行评价时,改进的地累积指数法与污染负荷指数法的中等污染距接近,即区域整体属于中等污染水平,由此可见,改进的地累积指数法可以用于综合评价区域的重金属生态风险.【期刊名称】《天津师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】5页(P47-51)【关键词】重金属生态风险评价;地累积指数法;改进;潜在生态风险指数法;污染负荷指数法;中等污染距【作者】王倩倩;王祖伟;侯迎迎;王子璐【作者单位】天津师范大学地理与环境科学学院,天津300387;天津师范大学地理与环境科学学院,天津300387;天津师范大学地理与环境科学学院,天津300387;天津师范大学地理与环境科学学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】P951土壤或沉积物中的重金属元素含量超过自然地质过程造成的背景值且过量沉积时，即产生重金属污染.随着社会发展，人类活动尤其是化学农药的使用、污水灌溉及工业废弃物的排放等使重金属污染程度日益加深[1]，最终会通过食物链危害生物和人体健康[2].因此，加强土壤和沉积物中重金属污染的监测与评价对于探明重金属生态风险具有重要意义.重金属生态风险的评价方法主要有单因子指数法和综合指数法[3]：单因子指数法包括地累积指数法、潜在生态风险指数法、污染负荷指数法等；综合指数法中最常见的是内梅罗指数法[4-6].另外，生物效应浓度法、次生相与原生相分布比值法、富集系数法、风险代码法、TCLP法等也常应用于土壤和沉积物的重金属生态风险评价[7-8].地累积指数法由德国科学家Muller首次提出，被广泛应用于研究沉积物或其他物质中的某一种重金属的污染程度[4，9]，在一定程度上反映了重金属的自然分布特征，并能够评价人类活动对环境变化的影响[8].如刘敬勇等[10]采用地累积指数法评价了硫酸废渣堆渣场周围土壤的铊污染；胡绵好[11]采用地累积指数法评价了南昌市城市污泥的Pb、Cr、Cd、Hg等重金属污染的风险；钟红梅等[12]采用地累积指数法评价了四川省江油市响岩镇的Pb、Cr、Cd的重金属污染风险.也有研究者将地累积指数法与其他评价方法相结合用于评价重金属污染风险：如涂剑成等[13]使用地累积指数法和内梅罗指数法评价东北地区部分城市的Cu、Zn、Cr、Ni、Mn 污染；刘衍君等[14]使用地累积指数法和内梅罗指数法评价了山东省聊城地区耕地中As、Pb、Hg、Cd等8种重金属的污染风险.为了能够将地累积指数法用于综合评价区域重金属污染风险，本研究对其进行了改进.以天津于桥水库沉积物为研究对象，测量沉积物中Pb、Zn、Cr等6种重金属的含量，应用改进的地累积指数法综合评价于桥水库沉积物的重金属污染风险，并且与潜在生态风险指数法和污染负荷指数法进行比较，判断改进的地累积指数法在综合评价区域重金属污染风险时的可靠性.1 研究区域概况于桥水库地处燕山山脉南麓，是海河流域的重要水系之一，所属地区为温带大陆性季风型半湿润气候.流域内年平均降水量多数在700 mm以上.于桥水库作为天津唯一的大型供水水源地，是一座平原与山谷的过渡型盆地水库，也是引滦入津工程的调蓄水库.近年来，工业和农业等人为活动对流域环境造成一定影响，流域内可能会受到一定程度的重金属污染，因此以于桥水库主要河流沉积物作为研究对象具有一定的实际意义.在于桥水库上游主要入库河流处选取15个样点，分别在入口、中段、出口采样布点.采用电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent公司）对沉积物中的Pb、Zn、Cr、As、Cu、Cd 等 6 种重金属进行含量测定.2 地累积指数法在重金属生态风险评价中的原理与改进方法2.1 地累积指数法原理1969年，Muller在研究水环境沉积物中重金属的污染程度时，为了对其进行量化，提出了地累积指数法.Muller在利用该方法分析重金属元素的污染程度时，选择了全球页岩的平均值作为元素的地球化学背景值.在考虑实际问题时也可选择当地无污染区域中该元素的含量作为背景值[15]，并以1.5的修正系数作为考虑人为及沉积作用对重金属污染程度的影响.地累积指数法表达式：式中：Cn为某一重金属元素的实测含量；Bn为该元素的地球化学背景值或其在当地无污染区域的含量；常量1.5是为了消除各地差异可能引起的背景值而设置的变动转换系数.地累积指数法的分级标准如表1所示.表1 地累积指数法分级标准Tab.1 Classification of geo-accumulation indexClassification Igeo Level risk 0 Igeo＜0 Non-pollution 1 0≤Igeo＜ 1 Non-pollution-medium pollution 2 1≤Igeo＜2 Medium pollution 3 2≤Igeo ＜ 3 Medium pollution-serious pollution 4 3≤Igeo＜ 4 Serious pollution 5 4≤Igeo＜ 5 Serious pollution-extremely serious pollution 6 Igeo≥5 Extremely serious pollution2.2 地累积指数法的应用局限和改进方法地累积指数法是对区域内各样点的重金属生态风险状况进行单一评价，虽然可以探明土壤或沉积物中不同重金属的污染程度，但该方法无法对某一样点或区域内多种重金属的综合污染程度作出合理判断和评价.因此，基于实际情况需要对地累积指数法进行一定程度的改进：维持地累积指数法分级标准不变，在原有Muller所提出的地累积指数计算公式的基础上进行细化，考虑重金属含量的平均值和最大值，计算样点的重金属综合地累积指数和区域内的重金属综合地累积指数.单一样点重金属综合地累积指数：式中：（Cn/1.5n）ave1为某一样点所有重金属含量的平均值；（Cn/1.5n）max1为某一样点所有重金属中含量最大的值.区域内所有样点重金属综合地累积指数：式中：（Cn/1.5n）ave2为所有样点中（Cn/1.5n）ave1的平均值；（Cn/1.5n）max2为所有样点中（Cn/1.5n）ave1的最大值.通过改进的地累积指数法可综合评价单一样点的重金属污染水平和区域内所有样点的综合重金属污染水平.2.3 改进的地累积指数法与潜在生态风险指数法和污染负荷指数法的比较潜在生态风险指数法（Potentialecologicalriskindex）和污染负荷指数法（Pollution load index）是重金属生态风险评价中2种可靠且常用的方法：潜在生态风险指数法是Hakanson从沉积学角度出发并根据重金属的性质及环境行为特点建立的一套完整的评价重金属潜在生态风险的方法[5，16]，计算方法参照文献[17]；污染负荷指数法是Tomlinson提出的对重金属污染状况进行评价的方法，能够直观反映多种重金属对环境污染程度的贡献[6]，计算方法参照文献[7].为验证改进的地累积指数法的科学性与可行性，将3种方法的评价结果进行比较.由于3种方法所用的评价标准不同，需要统一标准才能更精确地探讨改进地累积指数法的评价结果.因此，本研究引入了中等污染距的概念.中等污染距是样点评价指数值与无污染到中等污染区域的比值，数值越大，说明接近中等污染水平的程度越高，进而说明评价方法的标准越严格.3 结果与分析3.1 于桥水库采样点的重金属含量于桥水库15个采样点的重金属含量测量结果如表2所示.由表2可以看出：于桥水库沉积物中Cr和Zn的含量最大；其次是Cu、Pb；再次是As；Cd的含量最低.15个样点的重金属含量差异较大，最大值与最小值之间相差2～6倍.表2 样点主要重金属含量的统计结果Tab.2 Statistical results of heavy metalcontents at sample sites mg/kgItem Pb Zn Cr As Cu Cd MIN 15.95 073.96 079.36 15.62 32.85 0.43 MAX 98.17 184.33 167.44 80.13 95.53 0.94 Ave 45.06 111.99 122.96 28.51 63.56 0.66 SE 25.00 030.75 028.77 16.69 17.31 0.13 C·V 00.55 000.27 000.23 00.59 00.27 0.203.2 3种方法对重金属生态风险的评价结果3种方法的评价结果如表3所示.由表3可以看出：改进的地累积指数法对15个样点的污染等级评价中，除了样点2和样点7为中等污染水平外，其他样点均为无污染～中等污染水平；潜在生态风险指数法的评价结果中，有14个样点的污染等级与改进地累积指数法相同，多数为轻度风险水平；污染负荷指数法的评价结果中，有13个样点的污染等级为中等风险水平，2个是高风险水平.由此可见，对单一样点进行重金属污染生态污染评价时，改进的地累积指数法和潜在生态风险指数法的评价结果相近；污染负荷指数法评定的污染等级高于前两者.区域内全部样点的综合重金属评价结果显示，改进的地累积指数法与污染负荷指数法的污染等级相同，均属于中等污染水平.各样点平均中等污染距与所有样点的综合中等污染距计算结果如表4所示.由表4可以看出，考查各样点的平均中等污染距时，改进的地累积指数法与潜在生态风险指数法的数值相近，小于污染负荷指数法的数值，即污染负荷指数法的评价标准最严格，最接近中等污染水平.在区域内所有样点的综合中等污染距中，改进的地累积指数法与污染负荷指数法的数值相近，接近中等污染水平，说明改进的地累积指数法在综合评价区域的重金属污染水平时，评价标准也非常严格.这些结果与根据3种评价方法计算得到的结果完全一致.表3 不同方法对于桥水库重金属生态风险的评价结果Tab.3 Evaluation results of heavy metal ecological risk of Yuqiao Reservoir by different methodsSampling site Igeo Level risk RI Level risk PLI Level risk 1 Improvedgeo-accumulative index Potential ecological risk index Pollution load index 0.47 Non-pollution-medium pollution 108.91 Light risk 1.30 Moderate risk 2 1.11 Medium pollution 169.21 Moderate risk 1.44 Moderate risk 3 0.64 Non-pollution-medium pollution 122.04 Light risk 1.37 Moderate risk 4 0.99 Non-pollution-medium pollution 154.64 Moderate risk 1.55 Moderate risk 5 0.53 Non-pollution-medium pollution 108.26 Light risk 1.58 Moderate risk 6 0.29 Non-pollution-medium pollution 94.27 Light risk 1.47 Moderate risk 7 1.37 Medium pollution 167.39 Moderate risk 2.02 High risk 8 0.65 Non-pollution-medium pollution 130.81 Light risk 1.71 Moderate risk 9 0.71 Non-pollution-medium pollution 131.92 Light risk 1.46 Moderate risk 10 0.84 Non-pollution-medium pollution 140.98 Light risk 1.32 Moderate risk 11 0.82 Non-pollution-medium pollution 143.94 Light risk 1.58 Moderate risk 12 0.77 Non-pollution-medium pollution 136.84 Light risk 1.61 Moderate risk 13 0.95 Non-pollution-medium pollution 159.98 Moderate risk 2.03 High risk 14 0.80 Non-pollution-medium pollution 140.23 Light risk 1.66 Moderate risk 15 0.78 Non-pollution-medium pollution 140.82 Light risk 1.76 Moderate risk Comprehensive1.46Medium pollution —— 1.58Moderate risk表4 不同评价方法的中等污染距Tab.4 Medium pollution distances of different methodsNote：the median pollution distance＜1 indicates the evaluation result is in the median pollution level；the median pollution distance＞1 indicates the result is above the median pollution level.Item Pollution load index Potential ecological risk index Improved geo-accumulative index Average 0.59 0.45 0.39 Comprehensive0.58—0.564 讨论与结论为了扩大评价单一重金属污染生态风险的地累积指数法的应用范围，使其能够对区域的综合重金属污染风险进行预测，本研究在考虑最大污染量和平均污染量的基础上对地累积指数法进行改进.为了考查改进地累积指数法的科学性和可靠性，以天津于桥水库流域15个样点沉积物的重金属为研究对象，运用改进地累积指数法对该区域的重金属生态风险进行综合评价；同时，与潜在生态风险指数法和污染负荷指数法的评价结果进行比较.改进的地累积指数法与潜在生态风险指数法在评价某一样点重金属污染水平时结果一致，与污染负荷指数法相比其评价结果显示的污染水平略低，但在评价采样点综合重金属污染风险时与污染负荷指数法的结果一致.进一步将平均污染距的概念引入到3种方法中，计算结果与单纯依据3种方法得到的评价结果相同.由此可见，利用改进的地累积指数法评价单一样点的重金属生态风险时，结果与潜在生态风险指数法相近，评价标准略低于污染负荷指数法；在评价区域综合重金属生态风险时，结果与污染负荷指数法相近.因此认为，利用改进的地累积指数法对某区域的重金属生态风险进行综合评价时，结果具有可靠性和合理性.【相关文献】[1]黄益宗，郝晓伟，雷鸣，等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报，2013，32（3）：409-417.HUANGYZ，HAOXW，LEIM，etal.Remediationtechnology of heavy metal contaminationin 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２０卷 第 ５期 ０ ０ 第３ ８年 ９月
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（．蚌埠学 院食 品与生物工程系 ， １ 安徽 蚌埠 ２ ３３ ；．南京农业大学资源与环境科学学 院， ３００２ 江苏 南京 ２ ０９ ） １０ ５
［ 摘
要 ］ 测 定 了淮河安 徽段表 层 沉积 物 中重金 属 的含 量 ， 用地 积 累指 数 （ｇｏ 采 Ｉ ）法对 沉 积 物 中 ｅ
典 型重金 属 污染物进 行 了评 价。结 果表 明 ， 河 安徽 段 沉 积 物 中重金属 总 量及 富集 程 度 不 高 ， 淮 重金 属 地
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１ 概述
沉积 物是 水体 的重 要组 成 部 分 ， 于液 、 位 固两相 界 面 的交界 处 ， 对 河 流 的 生态 系统 结 构 及 生 态 服 务 功 它 能均 有重 要 的影 响 口 。许 多 研 究 表 明重 金 属 与 生 物 ］
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积 累指数 分级 多在 ０～ ２之 间 ， 于无 污染 至 中度 污 染 水平 ， 重金 属 污 染程 度 从 高 到低 依 次 为 ：ｎ＞Ｃ 属 各 Ｚ ｕ
＞Ｐ ｂ＞Ａ ＞Ｃ ； ｓ ｒ在研 究的 ６个 断面 中 ， 家渡 断面 受 重金 属 污 染 的程 度 最 大、 家庵 断 面 次之 、 家坝 端 吴 田 王
面最 小。
［ 关键 词 ］ 淮 河 ； 重金 属 ； 沉积 物 ； 地积 累指 标识码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ １０ ０ ４—１８ （０ ８ ０ ０ ８ ０ １４ ２０ ）５— ０ ２— ３
Ａｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｉ ｄｅ ｆＧ ｅ ａ ｃ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｔ ａ ｕａ ｅ Ｈｅ ｖ ｅａ ｌｃ ｔｏ ｆｔ ｎ ｘ ｏ ｏ ｃ ｕ ｌｔｏ ｏ Ｅｖ ｌ ｔ ａ ｙ Ｍ ｔ ｌ Ｐｏｌ ｔｏ ｉ ｄ ｍ ｅ ｓｉ ｈｅ Ａｎ ｉＳ ｃ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｈｕａｈｅ Ｒｉｅ ｌｕ ｉｎ ｎ Ｓｅ ｉ ｎｔ ｎ ｔ ｈｕ ｅ ｔｏ ｆｔ ｉ ｖｒ
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