基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法的创建——以小秦岭金矿区农田土壤为例
磷矿开采对流域环境的影响
磷矿开采对流域环境的影响磷矿是我国重要的矿产资源之一，又是重要的化工矿物原料，其中约 80%都用于磷肥生产，其余还分别用于医药、食品、火柴、染料、制糖、陶瓷、国防等相关部门，且早在 19 世纪中叶便开始开采利用，随着现代工业和科学技术的发展，人类对磷矿产资源的需求量和开采程度越来越大，导致对环境的污染和破坏程度亦越来越严重（刘颐华，2005）。
有地质体的塌陷、滑坡、崩裂以及矿渣的随意堆砌所致的土地浪费、植被破坏、污染水源等一般矿山开采具有的危害，由于磷矿石化学组成的特殊性，一般富含磷、铀、氟、以及 Cd、 Pb、 As等重金属元素，在开采加工的过程中产生的废弃物质可以通过淋溶、沉降、雨水冲刷等不同的途径最终进入水体，沉积在沉积物中（施为光， 1997）。
1 国内外研究现状磷矿开采对流域环境影响这一环境问题已引起国内外广泛的关注，近年来，国内外众多学者对这一课题做了深入的研究，其研究内容可大致归纳为总磷污染、重金属污染和放射性污染等几个方面，研究结果表明磷矿开采以及传统的湿法生产磷酸工艺中的副产品磷石膏的不当处理与附近流域内总磷（TP）含量增加有直接联系且若其污水不经脱磷处理直接排入河流或湖泊，达到一定数量和浓度时可能会引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，对水质富营养化埋下巨大隐患（施为光， 2000）、海相沉积型磷矿床中天然放射性同位素含量较高，在磷矿开采和磷肥加工的过程中容易富集到中间产物磷石膏和最终产物磷肥中，在雨水的冲刷、淋溶过程中放射性元素铀会随水迁入附近水体中，导致水环境中放射性核素含量增加且水生生物体内的放射性核素含量也有相应提高（施泽明， 2012；郑美扬❶）、由于磷矿本身含有较高浓度的重金属元素，在开采加工利用时会随着废弃物质的堆放进入周围的环境介质，在运输过程中也会使近地表大气中重金属含量增加，采矿、选矿废水最终也会排入河道，引起河流重金属含量增加（宋昊， 2011 ；MemetVarol， 2012）。
北京畜禽粪肥中重金属的污染风险评价
北京畜禽粪肥中重金属的污染风险评价范珊珊刘继远谭晓东季卫高飞李昌伟何威明（北京市土肥工作站，北京100029）摘要：随着畜牧业集约化和规模化的发展，畜禽粪便产生量不断增加，畜禽粪肥还田利用率不断提高，但畜禽粪肥重金属污染问题日益突出。
为防控畜禽粪肥的环境污染、促进养殖业废弃物安全利用和有机农产品的生产，以2012—2019年抽检的畜禽粪肥样品为主要研究对象，通过了解北京市畜禽粪肥中的Hg、As、Pb、Cr和Cd重金属含量情况，采用内梅罗综合污染指数评价法和Hakanson生态风险指数法评价其污染程度和潜在生态风险程度。
结果表明，各类畜禽粪肥重金属的平均含量均在《畜禽粪便堆肥技术规范》的限量范围内，整体超标率较低；重金属综合污染指数均在安全范围内，农用还田利用不会引起严重重金属污染，但仍存在一定的潜在生态危害，尤其以羊粪中的Cd和农家堆肥中的Hg、Cd最为严重，达到强或很强生态风险污染程度。
在今后畜禽粪肥的堆肥和无害化处理中，应加强管理，严防生态污染。
关键词：畜禽粪肥；重金属；风险评价中图分类号S141文献标识码A文章编号1007-7731（2021）24-0080-05Risk Assessment of Heavy Metal Pollution from Livestock and Poultry Manure Fertilizer in Beijing FAN Shanshan et al.（Beijing Soil Fertilizer Extension Service Station,Beijing100029,China）Abstract:With the development of animal husbandry intensification and large-scale,the livestock manure output and promotion is increasing,and heavy metal pollution from livestock and poultry manure is increasingly prominent. To prevent and control environmental pollution from livestock and poultry manure,promote the safe use of livestock waste and the development of organic food,the article was studied with nine kinds of manure samples from2011to 2019as the experimental material.The content of the Hg、As、Pb、Cr and Cd were analyzed,the degree of pollution was evaluated by the Nemerow comprehensive pollution indexes and the the potential ecological risk was evaluated by adopting Hakanson ecological risk index.The results show that the content of all the kinds of livestock and poultry manure are under the scope of the Technical specification for animal manure composting,and the exceeding rate is relatively low.The comprehensive pollution index was clean and safe level,using to the farm does not cause serious heavy metal pollution problems.But there are certain ecological risks,especially the Hg and Cd in sheep and farm compost are the moderate or strong ecological risk.The management should be strengthened and ecological pollution should be strictly controlled in the composting and harmless treatment of livestock manure in the future.Key words:Livestock and poultry manure fertilizer;Heavy metals;Risk assessment近年来，我国养殖方式从家庭散养向规模化养殖迅速转变，畜牧业养殖区、养殖大户的建设逐渐增多，规模化、集约化程度不断提高，养殖量快速增长［1］。
湖北省某地农田土壤中重金属污染的风险评价
湖北省某地农田土壤中重金属污染的风险评价易甜;姚晶晶;李书谦;彭立军【摘要】This study was conducted to establish the contamination status,and explore the pollution assessment of As,Cd,Cr, Hg and Pb in the agricultural soils from an place in Hubei province. Potential ecological risk assessment of the heavy metals was analyzed with statistics,single-factor and Hakanson potential ecological risk index techniques.The results showed that the average values of soil heavy metal content of As,Cd,Cr,Hg and Pb were lower than the national soil environmental quality standard grade II and the average values of the single factor index was less than 0.7. The results of 46 of heavy metal ex-ceeding samples showed that there was 45 slight pollution risk index regions and 1 medium pollution risk index region. Cd pollution in soils was the most serious,followed byCr,Hg,Pb,and As.As a whole,the study of agricultural soil pollution level was in a safe level.%通过对湖北省某地农田土壤中5种重金属(As、Cd、Cr、Hg、Pb)的污染风险进行评价，了解该地区农田重金属污染现状。
宜宾市江安县稻田土壤重金属现状评价
宜宾市江安县稻田土壤重金属现状评价吴到懋;李茂洁;熊春莲;黄刚;王敏;余利军【摘要】为了解宜宾市江安县稻田土壤重金属现状,以土壤中常见且与人类密切相关的8种重金属元素(砷、镉、铬、铜、汞、镍、铅、锌)为研究对象,对不同方位、不同类型的表层土壤及对应区稻米中重金属元素进行了检测,并参照相关背景值和国家标准评价土壤环境质量及重金属污染程度.以国家土壤二级标准值为参照,该地区镉污染最严重,受污染比例高达77.1％,根据内梅罗综合污染指数评价结果,约1/3样点存在生态安全隐患.以背景值为参照,江安县重金属潜在生态风险指数较低,为134.59,处无风险状态.单项风险系数大小为:汞＞镉＞砷＞铅＞铜＞镍＞铬＞锌,潜在生态风险指数在空间上分布规律为:北部＞中部＞南部,交通干道区＞农业耕种区＞工业集中区＞自然保护区,平地＞河漫滩＞丘陵.【期刊名称】《四川环境》【年(卷),期】2015(034)004【总页数】8页(P128-135)【关键词】江安县;稻田土壤;重金属;现状评价【作者】吴到懋;李茂洁;熊春莲;黄刚;王敏;余利军【作者单位】四川省宜宾市环境监测中心站,四川宜宾644000;四川省宜宾市环境监测中心站,四川宜宾644000;四川省宜宾市环境监测中心站,四川宜宾644000;四川省宜宾市环境监测中心站,四川宜宾644000;四川省宜宾市环境监测中心站,四川宜宾644000;四川省宜宾市环境监测中心站,四川宜宾644000【正文语种】中文【中图分类】X825· 环境评价·近年来，伴随我国城市化的快速发展，土壤污染问题日益凸显，土壤环境遭受工农业生产、降尘及酸雨等多方面约90%污染物的威胁[1]。
污染物中的重金属以其难于被生物降解、迁移性小、不可逆转的特性[2]，不断在土壤中富集，由此引起的土壤污染问题不断加剧。
据环保部和国土资源部2014年联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》，全国耕地土壤超标点位占19.4%，由此推算，约3.5亿亩耕地被污染。
河水重金属污染治理方法
河水重金属污染治理方法1 引言重金属是水体中具有潜在危害的重要污染物之一.随着经济和工业的发展，城市生活、工业冶炼及农业面源污染向环境排出的重金属废水逐年增加，导致河流受到不同程度污染，危害水生生态系统结构和功能;此外，Hg、Pb、Cd等重金属不能被生物降解，参与食物链循环并在生物体内积累，通过食物链进入人体，危害人体健康.河流悬浮颗粒与重金属污染物通过吸附、络合和沉淀等作用，转移到沉积相中，使沉积物成为水体环境中重金属的“蓄积库”，当水体环境发生变化时，沉积重金属通过一系列物理、化学和生物的过程重新释放到上覆水中，造成水体“二次污染”.这种“源”和“汇”相互转化，对流域水生态系统构成严重威胁.同时，沉积物中重金属含量反映河流受污染程度，研究河流沉积物重金属污染，对开展生态风险评价具有重要意义.海河流域主要区域地处平原，工、农业发展程度高，平原区域城市行业废水和生活污水排放量逐年增加，加之流域天然径流量逐年减少，大部分河流呈现出非常规水源补给特征.河流径流补给方式变化带来的严重后果是流域重金属污染问题日益突出，重金属污染及其环境风险研究备受关注，而目前在这方面研究多集中于海河流域水生态问题，如水质评价、水体有机复合污染的研究，重金属污染问题研究也仅局限于海河流域北部地区河流，缺少对海河流域南部重污染水系子牙河沉积物重金属调查研究.滏阳河属海河流域南系的子牙河水系，两岸地区工农业比较发达，重金属污染问题突出，本文研究滏阳河沉积物中重金属含量分布特征及主要来源，开展重金属风险评价并作规律性总结，为海河流域重金属污染的风险评估和控制及河流修复、治理提供参考.2 材料与方法2.1 调查区域与点位布置滏阳河属海河流域南系，地理位置114°E~116° E、36°N~38°N，由14条支流汇流而成(图 1).滏阳河流经邯郸、邢台、衡水，于献县臧桥与滹沱河汇流后称为子牙河.滏阳河属北温带大陆性季风气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，年均气温13.4 ℃，年均降雨量550 mm，多集中于6—9月.滏阳河流域农业水资源利用量占75%，导致河流水资源补给主要以沿途接纳的城市生活污水和工业废水为主，重金属污染严重.综合考虑滏阳河干流沿岸土地利用类型、河流形态、支流汇入位置、城市上下游等因素，在滏阳河上、中、下游设置采样点15个，分别是邯郸段(1~3号样点位于邯郸段上游，4、5号样点位于邯郸段下游)、邢台段(6~8号样点位于邢台段中游，9号样点位于北澧河汇入点，10号样点位于洨河汇入点下游，11号样点为汪洋沟汇入点，12号样点为邵村排干汇入点)、衡水段(13、14号样点)和沧州段(15号样点，献县东贾庄桥村西).具体采样区域和采样点分布如图 1所示.图1 滏阳河研究区域及采样点示意图2.2 样品采集与预处理2.2.1 样品采集样品采集工作于2014年6月进行，现场采用抓斗式采样器采集河流表层沉积物样品，每个采样点采集多个点表层(0～10 cm)沉积物，混合均匀后装入聚乙烯塑料袋中密封，置于-18 ℃的车载冰箱，运回实验室分析.2.2.2 样品预处理实验室中利用FD1型真空冷冻干燥机(温度-50 ℃，真空度10 Pa)对样品进行冷冻干燥，压散后剔除砾石、贝壳及动植物残体等杂质，用玛瑙研钵研磨后过100目筛置于自封袋中-4 ℃避光、密封保存.2.3 样品分析与数据处理2.3.1 样品分析沉积物中重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和金属元素Fe的含量测定选用HNO3HFHClO4方法，取0.1000 g过筛后得到干样于聚四氟乙烯管中，加入6 mL王水和2 mL氢氟酸，经微波消解仪(MARS X PRESS，CEM，USA)消解，再用电热板在150 ℃下赶酸1.5 h，待消解液冷却到室温后用5%稀硝酸定容至100 mL，过0.45 μm滤膜后放入4 ℃冰箱保存待测.利用电感耦合等离子发射光谱ICPOES(OPTIMA 2000DV，Perkin Elmer，USA)测定Fe元素含量，利用电感耦合等离子体质谱仪ICPMS(7500a，Agilent Technologies，USA)测定重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量.每批样品设置3个空白和4个水系沉积物成分分析标准土样GSD2a(GBW07302a，地球物理地球化学勘察研究所)，控制实验准确性和精确性.每个样品平行测定3次，实验结果以均值表示.测定过程中试剂均为优级纯，所用水均来自超纯水仪(MilliQ Advantage A10 Millipore，USA).2.3.2 数据处理采样点分布图用ArcGIS 9.3制作;数据统计分析在SPSS 20上进行;数据图在Origin 8.0上完成.2.4 重金属污染评价方法2.4.1 富集系数法沉积物重金属富集系数法(Enrichment Factor，EF指数)是某种重金属元素含量对参比元素标准化比值得到重金属元素富集程度的一种方法.由于Fe具有在地壳中大量存在且稳定性好、不易迁移等特点，将Fe作为富集系数法参比元素.此外，通过EF对沉积物重金属来源进行分析，判断污染源，计算方法如下：式中，〖Me/Fe〗Sample是沉积物中金属与Fe元素含量比，〖Me/Fe〗Background是金属元素与Fe背景值含量比，采用河北省A层土壤重金属及Fe含量算术平均值数据作为背景值.EF值在0.5~1.5之间时，表明重金属完全来自自然源;EF值大于1.5时，表明人为源已经成为重金属重要来源.2.4.2 地积累指数法德国海德堡大学Muller教授提出的地积累指数(geoac cumulation index，Igeo)法是研究水体沉积物重金属污染应用比较广泛的一种方法，计算公式如下：式中，Ci是元素i在沉积物中含量(mg · kg-1);Bi是沉积岩中元素i的地球化学背景值;k 为考虑各地岩石差异可能会引起背景值的变动而取的系数(一般取值1.5).地积累指数Igeo分为7 级，通过Igeo值可以简便、直观判断重金属污染级别，并且综合考虑了人为活动的影响.Igeo 与对应的污染分级见表 1.表1 重金属污染程度与Igeo的关系本文采用河北省A层土壤重金属及Fe含量的算术平均值作为背景值，见表 2.表2 河北省A层土壤重金属及Fe含量2.4.3 潜在生态危害指数法采用瑞典科学家Hakanson潜在生态危害指数法(The Potential Ecological RiskIndex)(RI)评价滏阳河沉积物中重金属危害.该法反映沉积物中单一污染物、多种污染物的综合影响，定量划分潜在风险程度，是众多污染指数中应用最广泛的一种，且潜在生态危害指数法和地积累指数法相结合可以增加重金属污染评价可靠性.计算公式如下：1)单个重金属潜在生态风险指数，式中，Eif为第i种重金属潜在生态风险指数;Tis为第i种重金属毒性响应系数，Hakanson 重金属毒性响应系数分别为：Cd(30)> Cu(5)= Pb(5)=Ni(5)>Cr(2)> Zn(1);Cis为第i种重金属实测含量;Cin为第i种重金属背景值，取河北省A层土壤重金属及Fe含量算数平均值(表 2).2)多种重金属综合潜在生态风险指数，RI：单个重金属潜在生态风险指数Eif、重金属综合潜在生态风险指数RI和潜在生态风险等级见表 3.表3 单个及综合潜在生态风险评价指数与分级标准3 结果与讨论3.1 表层沉积物重金属含量滏阳河取样点表层沉积物重金属含量均不同程度高于河北省A层土壤重金属及Fe含量环境背景值(表 2).其中Cr含量平均值142 mg · kg-1，超标1.1倍;Ni含量平均值38.2 mg · kg-1，超标0.2倍;Cu、Zn、Cd、Pb含量平均值分别为96.2 mg · kg-1、573 mg · kg-1、0.730 mg · kg-1、89.2 mg · kg-1，分别超标3.1~7.1倍.从重金属含量空间分布(图 2)来看，污染程度呈明显的空间差异性，Pb污染最为严重，样点超标率100%，其中沧州段献县东贾庄桥村附近含量超标17倍.Cd污染次之，超标率93.3%，邢台段北澧河和邵村排干汇入点含量超标24倍和21倍.Cu和Zn超标率分别为80.0%和66.7%，其中Cu 在邯郸段上游超标20倍，沧州段的献县地区超标15倍;Zn在靠近邯郸城区(3、4号样点)、邢台段北澧河汇入点分别超标26倍、15倍和14倍.此外，从元素空间分布来看，Cr和Ni重金属元素空间变化趋势较为相似，邢台段北澧河、洨河、汪洋沟、邵村排干的汇入点含量较高;Zn和Cd 元素空间变化趋势较为相似，靠近邯郸城区以及邢台段下游各支流汇入点处含量较高.图2 滏阳河表层沉积物中重金属含量空间分布总体而言，滏阳河表层沉积物重金属分布特征表现为：在人类活动频繁的城区附近河段污染较严重，原因可能是靠近城区区域有大量工业废水排入;此外，在有受污染支流汇入的河段，邢台段北澧河、洨河、汪洋沟、邵村排干的汇入点，6种重金属均不同程度超过背景值，原因可能是支流向滏阳河干流汇入的河水中含有大量Cr 、Ni 、Cu 、Zn 、Cd 、Pb 等重金属元素，使沉积物重金属污染加重，说明支流沿途存在严重的污染源排放.3.2 沉积物重金属富集系数根据重金属富集系数(图 3)，元素Ni 未发生富集现象(平均富集系数小于1)，元素Cr 仅在邢台段下游和沧州段献县地区有富集，平均富集系数1.32，图3 滏阳河表层沉积物重金属富集系数表明Ni 和Cr 主要来源于地壳和天然地球化学过程.Cu 、Zn 、Cd 、Pb 元素平均富集系数分别为3.21、4.93、5.25和2.91，在河段上存在不同程度富集，其中Cu 在邯郸段上游和沧州段献县地区富集严重，富集系数分别为16.7和10.5，Zn 在靠近邯郸城区(3、4号样点)富集严重，富集系数分别为21.7和12.3，Cd 在邯郸段上游、邢台段北澧河汇入点和邵村排干汇入点富集严重，富集系数分别为9.47、10.4和14.9，Pb 在沧州段献县地区富集严重，富集系数为11.7，表明4种重金属元素受人为输入源影响较大.3.3 重金属的相关性分析滏阳河沉积物中7种金属元素利用Pearson 相关性进行分析，结果表明，滏阳河表层沉积物中元素Cd 与其它元素(除Cu 外)都存在很好相关性，说明Cd 与其它元素(除Cu 外)具有类似地球化学特征，Cd 污染源具有多样性.Cr 、Ni 和Fe 3种元素含量呈显著相关(p<0.01)，由于Fe 是参与地球化学循环主要元素，可认为Cr 和Ni 两种元素主要来自于天然地球化学过程，几乎未在沉积物中发生富集，与富集系数法结果一致.Pb 和Cu 、Zn 含量显著相关(p<0.05)，且3种元素含量明显高于背景值，说明Pb 可能与Cu 和Zn具有相同来源，且受人为来源影响较大，主要来源于人类生活、生产等活动中的重金属排放.Cu 和Pb 含量显著相关(p<0.05)，与其它元素无相关性，说明Cu 可能与元素Pb 具有相同来源.表4 滏阳河沉积物重金属元素之间的相关系数3.4 沉积物重金属地累积指数评价从Igeo 指数污染水平分布(图 4)可以看出，6种重金属元素均存在不同程度污染.Pb 和Cd为滏阳河中重金属主要污染物，在研究河段有不同程度污染级别，其中Cd 在邯郸段下游和邢台段洨河汇入点下游达到中等-强污染，在邯郸段上游、邢台段汪洋沟和邵村排干汇入点以及沧州段献县地区达到强污染，在邢台段北澧河汇入点达到强极严重污染;Pb 在邯郸段上游靠近邯郸城区和邢台段北澧河的汇入点达到中等-强污染，在沧州段献县地区达到强污染;另外，Cu 分别在邯郸段上游和沧州段献县地区达到强污染;Zn 在邢台段邵村排干汇入点达到中等-强污染，在邯郸段下游靠近邯郸城区、邢台段北澧河和汪洋沟汇入点以及沧州段献县地区达到强污染，在邯郸段上游靠近邯郸城区达到强极严重污染程度.根据重金属元素在不同断面的分布情况，可将滏阳河沉积物中重金属污染主要断面划分成3种类型：①Cu、Zn、Cd和Pb在靠近邯郸城区有较严重污染;②邢台段，各支流汇入点，Cr、Ni、Cu 、Zn 、Cd 和Pb 均有不同程度污染级别;③沧州段，献县地区，Cr 、Cu 、Zn 、Cd 和Pb 均有不同程度污染级别.从6种重金属元素地积累指数分级频率(表 5)来看，Pb 和Cd 污染频率最大，分别为93.3%和86.7%(以河北省A 层土壤重金属和Fe 含量统计值作为背景值，指1级及以上级别的点位个数所占的百分比，下同);其次是Cu 和Zn 污染频率，分别是66.7%和53.4%;其余2种元素污染频率大小顺序为Cr 、Ni.Cd 和Zn 污染频率出现了6.7%的强极严重污染(5级所占的百分比).表5 滏阳河沉积物重金属地积累指数分级频率分布3.5 沉积物重金属潜在生态风险评价滏阳河表层沉积物重金属元素潜在生态危害指数Eif 的均值大小(表 6)顺序为:Cd(242)>Cu(22.1)>Pb(20.8)>Zn(7.30)>Ni(6.20)>Cr(4.16).其中，Cd 污染最为严重，达到了很强风险等级，最高潜在生态危害指数达770(滏阳河邢台段北澧河的汇入点)，超过严重风险等级2.3倍，这与整个海河流域沉积物调查显示Cd 污染最为严重的结果一致.重金属Cu 在邯郸段上游和沧州段献县地区处于较重污染风险等级，其余河段均为低风险等级;元素 Pb 在沧州段献县地区污染最为严重，达到较重污染风险等级，除了对Cd 的污染状况予以关注外，还应对Pb 、Cu的污染状况予以重视，避免上升为中等生态风险等级;此外，部分采样点Zn 、Ni 、Cr 含量超过河北省 A 层土壤重金属含量平均值，但生态风险指数小于40.0，处于低污染风险等级.表6 滏阳河各采样点沉积物单项潜在生态风险指数、综合潜在生态风险指数及风险分级多种重金属潜在生态风险指数RI(表 6)结果显示，在研究区域内，邢台段北澧河、邵村排干的汇入点和沧州段献县地区均处于很强的风险等级(RI≥600)，RI值分别为887、714和611;邯郸段靠近城区的样点(3、4号样点)和邢台段汪洋沟的汇入点均处于强风险等级(300≤RI<600)，RI值分别为460、313和474;邯郸段上游(1、2号样点)和邢台段洨河汇入点下游均处于中等风险等级(150≤RI<300)，RI值分别为157、233和253.滏阳河表层沉积物RI平均值表明，沉积物中重金属污染整体上处于强风险等级，主要与Cd毒性系数过高导致潜在生态风险指数过高有关，说明毒性加权系数带有主观性，没有充分考虑水化学参数对毒性的影响(吴文星等，2012; 张鑫等，2005).总体而言，生态风险处于中等及以上等级的样点断面均处于人类活动频繁的城市近郊河段和受污染支流汇入河段，这与之前重金属含量空间分布和地积累指数法得出的结果一致，应对这些地区重金属污染加强关注和控制，重点排查、治理城区及支流重金属污染源，以减轻滏阳河干流重金属污染状况;从污染源角度看，重金属元素Cu、Zn、Cd、Pb受人类活动影响较为明显，这可能与海河流域人口密集、工业化程度较高有关，应加强这几类重金属的监测和治理;在重金属元素污染水平上，综合考虑地积累指数评价和潜在生态风险评价结果，得出Cd元素存在较严重生态风险，说明Cd含量超标已成为海河流域主要环境问题，应引起足够重视，加强排入滏阳河及支流废水中Cd元素的治理，以防发生更严重污染.滏阳河重金属生态风险评价是一种有效评价重金属污染的方法，后期还应结合重金属赋存形态研究才能更好了解滏阳河重金属污染状况和生态风险，为其河流环境修复提供基础数据，并为其它非常规水源补给重金属污染河流治理提供参考。
湖底泥重金属污染特征及生态风险
湖底泥重金属污染特征及生态风险重金属具有毒性强、易累积、不可降解等特性，是当前环境污染防治工作的重点之一。
国家“十二五”“十三五”规划纲要中，明确指出了我国水环境中重金属污染问题的严重性，并提出加大重点区域、重点行业重金属污染防治的力度，这从一个层面说明了水环境中重金属污染治理的迫切性。
底泥对重金属具有极强的累积作用，湖泊中重金属多通过各种生物和物理化学作用富集于底泥中，底泥中重金属浓度往往远高于水体，但随着上覆水环境条件的改变，累积在底泥中的重金属会释放进入水体，造成二次污染。
底泥污染状况是衡量湖泊水环境质量状况的重要因素之一，开展底泥中重金属污染特征及生态风险评价，对开展水环境中重金属内源污染释放研究具有重要的参考意义。
衡水湖位于河北省衡水市境内，是华北平原上第一个国家级湿地自然保护区，并被纳入联合国教科文组织中国人与生物圈保护区网络。
衡水湖分为东、西2个湖，水面面积为75km2，最大蓄水量为1.88亿m3。
衡水湖水源主要来自西南部汇水、引蓄卫运河和黄河水。
衡水湖是南水北调调蓄工程的枢纽，是南水北调中线工程丹江口—北京的必经之路。
经过近年来的治理，衡水湖水质已得到明显改善，但由于历史上污染较重，底泥中存在重金属富集风险。
关于衡水湖底泥中重金属污染特征与生态风险方面的系统研究较为鲜见，难以良好支撑当前衡水湖的生态环境保护和风险管控要求。
笔者对衡水湖底泥中重金属浓度进行分析，运用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价底泥中重金属污染状况，以期为衡水湖重金属污染的有效控制和科学管理提供依据，同时也为衡水湖生态环境保护及风险管控提供参考。
一、材料与方法1.1 采样点设置及样品采集根据衡水湖的地理位置特点，在衡水湖湖区设置了11个采样点(图1)，分别为大赵闸(S1)、南李庄村(S2)、大湖心(S3)、顺民庄(S4)、王口闸(S5)、梅花岛(S6)、道安寺(S7)、前冢村(S8)、小湖王口闸(S9)、小湖心(S10)和小湖碧水湾酒店(S11)附近水域。
生态危害系数评价法
-.生态危害系数评价法：生态危害指数法由瑞典科学家Hankanson根据重金属的性质和环境行为特点提出的，是一种定量地计算土壤或沉积物中重金属生态危害的方法.该方法最初是为了评价表层沉积物中重金属的生态风险水平，目前也广泛应用于评价土壤中重金属的生态风险水平. 为了使区域质量评价更具有代表性和可比性，Haka nson从重金属的生物毒性角度出发建议对重金属元素进行评价. 根据这一方法，某区域土壤中单一重金属第i种重金属的潜在生态危害系数Eir计算公式如下图所示：(:二D//；_ f i1-⑵■T ■气. J.(3)' ■BHE. = 7 x C⑷Jb Rl 二S 氏i -]⑸式中，Cfi为单项污染系数，Ci为样品中污染物i的实测含量，Cni为污染物i的参比值，Eri为污染物i的单项潜在生态风险指数，Tri为污染物i的毒性系数（见表11），R I为综合潜在生态风险指数.Er i和R I可分别评价某种污染物和多种污染物的潜在生态风险程度.表2重金属的参照值利歪性系数1廉i£Jt呻Jt *<12 f#践»ti* t i 电艇$1.评价.高虹镇农田重金属102个土样表层沉积物重金属的潜在生态危害指数见表由上表所知，各重金属污染系数平均值如图所示，，图中可知Cu，Pb，Zn，Cr 的重金属含量较高，属于很强程度污染，Co, As和Ni达到强污染范围，Hg和Cd属于中度程度污染。
污染程度排序为：Zn>Pb >Cr >Cu >Ni>Co>AS>Hg>Cd,与重金属的富集程度大小排序一致．由单个重金属的潜在生态危害系数平均值可以看出：Cd和Hg的潜在生态危害系数平均值平均值分别为14.463和72.906.属于很强程度污染, As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni 的潜在生态危害系数平均值平均值分别为 0.889、 1.757、1.093、0.350、0.331、、1.282.其中，Hg污染最为严重，达到了极强危害程度,其最高生态危害系数达232.015 ,位于高虹泥马村南山坞 . 元素 Cr 、 Cu、 Pb、 Zn、 Ni 在研究区域的平均值显示各元素均处于轻度危害程度,各地危害程度相差较小。
潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算
表 ２ 不同物质中元素的丰度［１３］
得出。
（ ４） 某一重金属的潜在生态危害系数 Ｅｒｉ＝Ｔｒｉ×Ｃｒｉ。
（ ５） 某一点沉积物多种重金属综合潜在生态危害
ｎ
指数 ＲＩ＝!Ｅｒｉ。 ｉ＝ １
ｎ
ｎ
! ! 由上式可以推出 ＲＩ＝
ＴｒｉＣｒｉ＝
ＴｒｉＣ
ｉ 实测
／
Ｃｎｉ。
ｉ＝ １
ｉ＝ １
潜 在 生 态 危 害 系 数（ Ｅｒｉ） 描 述 某 一 污 染 物（ 元 素）
Ｔａｂ ｌｅ ２ Ｔｈ ｅ ａｂ ｕ ｎ ｄ ａｎ ｃｅ ｏｆ ｅｌｅｍｅｎ ｔ ｉｎ ｄ ｉｆｆｅｒ ｅｎ ｔ ｍａｔｔｅｒ ｓ （ ×１０－ ６）
元素
火成岩
土壤
淡水 陆生植物 陆生动物
Ａｓ
１．８
６．０
０．０００４
０．２
０．２
Ｃｄ
０．２
０．０６ ０．０００３１
０．６
０．５
Ｃｏ
２５
５．０
０．０００９
的释放系数最低， 汞的释放系数较高。按此法计算的
１０ 种重金属在沉积物中的释放系数顺序为：
Ｈｇ＜Ｃｄ＝Ｃｕ＜Ｎｉ＜Ｐｂ＜Ｚｎ＜Ｃｏ＜Ａｓ＜Ｖ＜Ｃｒ
性系数有关， 但并不简单地等于毒性系数， 求丰度数
是为了讨论元素的“释放效应”， 以此来表示不同金属
在沉积物中沉积的趋势。
金属的释放系数＝
基于潜在生态风险指数法评价农用地土壤重金属环境风险
第37卷第7期2021年4月甘肃科技Gansu Science and TechnologyV〇1.37N〇.7Apr. 2021基于潜在生态风险指数法评价农用地土壤重金属环境风险杨仲玮，王剑峰(兰州新区环境监测站，甘肃兰州730300)摘要：利用潜在生态风险指数法对兰州新区部分农用地土壤中铜、铅、锌、镉、铬、镍、汞、砷等8种重金属元素进行潜在生态风险评价。
评价结果表明，被调查的10个农用地地块土壤中8种重金属元素的平均含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》(GB15618-2018)农用地土壤污染风险筛选值；所有被调查地块中铜、铅、锌、铬、镍、砷6种元素的潜在生态风险因子均小于40,均属于轻微生态风险，镉、汞2种元素的潜在生态风险因子介于40与80之间，属于中等生态风险。
被调查农用地地块土壤中重金属污染总体呈现轻微生态风险，其中汞和镉元素的贡献率分别达到46.1%和31.9%,需要引起充分关注。
关键词：潜在生态风险指数；农用地土壤；重金属；环境风险中图分类号：X53土壤是构成生态系统的基本环境要素，是经济 社会可持续发展的物质基础，土壤环境尤其是农用 地土壤环境的质量状况关系人民群众身体健康，保 护好土壤环境是推进生态文明建设和维护国家生 态安全的重要内容M。
重金属污染物具有潜在性危 害，分布在土壤中的重金属元素不仅不能被土壤微 生物分解，而且容易在生物体中富集，使得重金属 元素在土壤环境中逐渐积累，通过食物链在植物、动物及人体内蓄积，严重危害生态环境和人体健 康I3-'因此研究土壤重金属污染特征，评价其潜在 生态风险十分必要。
兰州新区位于黄土高原的西北 部，拥有大量土地资源，作为典型黄土高原城市，已有研究对毗邻的兰州市、金昌市、白银市、张掖市等 地区土壤环境质量进行了调查研究1^，然而关于兰 州新区土壤环境质量的研究较少，因此本文利用潜 在生态风险指数法对兰州新区范围内的部分区域 农用地土壤中重金属的污染特征和潜在生态风险 进行了评估研究，为当地的土壤重金属污染防治提 供科学依据。
湿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价——以洽川湿地为例
图1 洽川湿地处女泉景区采样示意图（二）处理方法1、土壤重金属检测应用ipha-4000便携式土壤重金属检测仪对所采土样经行检测。
（三）分析方法1、地积累指数法地积累指数法（lego）是德国海德堡大学沉积物研究所得科学家muller提出的一种水环境沉积物中重金属污染的定量指标。
其公式为：lgeo=log2[Cn/（1.5×Bn）]Cn为样品中元素n的浓度；Bn为背景浓度；1.5为修正指数，通常用来表征沉积特征、岩石地质及其它影响。
Forstner等将地质累积指数分为7个级别，详见表1。
2015年2月下半月刊生态环境保护背景值外，其余被测元素均未超标。
As在各采样点含量均严重超标，超出背景值约3倍左右。
Pb和Sr属轻度超标。
Zn、Rb、Zr、Mn的含量未超标。
Pb在各采样区域均有超标，以前码头最为严重，达到86mg/kg。
就众采样点平均值而言处女泉的重金属含量相对较少。
（二）洽川湿地处女泉景区地积累指数法评价由表5可以得出，前码头、中码头、后码头以及处女泉的污染平均值依次为-0.230、-0.305、-0.416、-0.462，污染程度为无污染。
具体点位的单因子污染物lgeo Pb在前码头污染属于中度污染，在四个采样区中Sr均为无-中度污染，而As全部为中度污染。
Zn、Rb、Zr、Mn均不构成污染。
（三）洽川湿地景区单项污染指数及其污染等级评价由表6可以得出被测元素中Pb、Sr、As的污染等级较高，尤其是As的含量已经达到了重度污染水平，Sr为中度污染、除去前码头Pb的污染水平已经达到重度污染外，其余各处为轻度污染，Zr和Mn为尚清洁，Zn和Mn则不构成污染。
就污染指数来讲，前码头中Pb的污染指数最高为3.647，中码头、处女泉以及后码头都以As的污染指数最高，分别为4.239、3.261、3.696。
（四）洽川湿地沉积物重金属潜在生态风险评价本文根据研究区域的实际情况，利用hankason的潜在风险指数评价法对Zn、Pb、Mn、As四种元素进行了分析，结果如表7所示。
生态风险与健康风险评价
4 效应评价： 鱼毒性：LC50 2000-9000 mg/l 无脊椎动物毒性：EC50 2000-8000 mg/l 藻类毒性：14d NOEC 0.01 mg/l 14d EC50 0.3-8.8 mg/l 微生物毒性：EC50 5 mg/l 5 预测：NOEC：藻类 0.01mg/l; PNEC： 0.01/10（安全系数）=1 微克/升 6 风险表征： 7-27微克/升 > 1 微克/升 商值法 PEC/PNEC=8-30 有风险
实例研究 2：黄河三角洲湿地区域生态风险评价 风险源分析 风险源识别：自然灾害（旱、涝、风暴潮）； 人为活动（石油污染、黄河断流） 风险源描述：发生概率、强度（影响范围）
实例研究 2：黄河三角洲湿地区域生态风险评价 暴露和危害分析 受影响的受体 各受体的生态损失度量： 生态指数：物种保护指数、多样性指数、干扰强度和自然度 脆弱度指数：脆弱度排序 生态损失度指数：生态指数 脆弱度指数 各风险源的危害作用：定性描述 风险源的综合权重：根据风险概率确定
潜在生态风险指数法(the potential ecological risk index)是瑞典科学家Hakanson 于1980年根据重金属性质及环境行为特点，从沉积学角度提出来的一种对土壤或沉积物中重金属污染进行评价的方法。该法不仅考虑土壤重金属含量，而且将重金属的生态效应、环境效应与毒理学联系在一起，采取具有可比性、等价属性指数分级法进行评价，指标涵盖了环境化学、生物毒理学和生态学内容，同时顾及了背景值的地域差异性，具有简便、快速且较为准确的特点。 式中： 为某单一金属的潜在生态风险系数； 为各重金属的毒性响应系数，用来反映重金属的毒性水平及水体对重金属的敏感程度； 为某单一金属的污染系数； 为表层底积物重金属浓度实测值； 为计算所需的参比值。
渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价
渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价周笑白;梅鹏蔚;彭露露;韩龙;张震【摘要】海洋沉积物中重金属元素的释放可能影响海水质量及海洋生态健康。
于2013年8月采集了渤海湾24个点位的表层沉积物，检测了汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬7种重金属的含量，并用Hankanson法分析其潜在生态风险。
结果表明，渤海湾沉积物中重金属含量均值可达到国家一类海洋沉积物标准（GB 18668-2002），其中汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬的浓度分别达到0.03、16.15、23.15、89.45、38.84、0.24和60.60 mg·kg-1。
渤海湾不同点位中，表层沉积物重金属含量符合海洋沉积物质量一类标准的占83.3%，其余点位可满足二类标准，超一类标准的点位的主要超标因子是砷和铅。
渤海湾重金属的综合生态风险指数达到95.01，属于轻微生态风险等级。
不同重金属所产生的生态风险排序为镉>汞>砷>铅>铜>铬>锌，除镉外均属于轻微生态风险等级。
镉的潜在生态风险值为47.00，达到了中等生态风险等级，其风险占所有重金属总风险的49.5%。
镉的潜在生态风险高与镉的生物毒性较高及其近年来在渤海沉积物中积累速度较快有关。
重金属潜在生态风险在河口地区和天津港工业区附近呈现高值，而南部渔业区和远离海岸的中心区的生态风险相对较低，说明近海工业活动和陆源污染排放渤海湾沉积物中的重金属生态风险的主要来源。
因而，调整近海的产业结构，严格控制入海河流和近海经济活动的重金属特别是镉的污染排放，对保障渤海沉积物的生态安全至关重要。
%The release of the heavy metals from the sediments might significantly contribute to the water environment and ecological health of the sea. Contents of selected heavy metals (Hg, As, Cu, Zn, Pb, Cd, Cr) inthe surface sediments from 24 sites in the Bohai Bay were measured in August of 2013, and their potential ecological risk were evaluated throughHankanson method. Results showed that the average content of the heavy metals in the sediment of Bohai Bay reached the first standard request of the national marine sedimentary evaluation criterion (GB-18668-2002), with the average values of Hg, As, Cu, Zn, Pb, Cd, Cr of 0.03, 16.15, 23.15, 89.45, 38.84, 0.24 and 60.60 mg·kg-1 respectively. A percentage of 83.3% of the sampling sites meet the first standard request of the national marine sedimentary evaluation criterion, and the rest of the sites were qualified for the second standard. According to the result, the main heavy metals exceeded the first standard of the criterion were As and Pb. Further ecological risk assessment result showed that the average ecological risk index value in different sites was 95.01, which represented a low ecological risk. The potential ecological risk caused by heavy metals decreased following the sequence of Cd, Hg, As, Pb, Cu, Cr and Zn, and all the metals except Cd caused a low ecological risk. The potential ecological risk index caused by Cr reached 47.00, representing a moderate ecological risk, which contributed around 49.5% of the total potential ecological risk. The high ecological risk of the Cd could be explained by high respond to its high biotoxicity and rapid accumulation in the sediment. Higher potential risk of heavy metals were detected in the sediments near estuary and Tianjin port industrial region, while lower ecological risk of heavy metals was detected in the southern fishing region and the center of the Bohai Bay, which indicated that the potential risk of heavy metals was probably caused by industrial activity and land source pollution in Bohai Bay. Therefore, it is of great importance to adjust the industrial pattern in the offshore andcontrol the discharge of the heavy metal (especially Cd) through river inflow and economic activity to protect the ecological security of the sediments in Bohai Bay.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P452-456)【关键词】重金属;生态风险评估;沉积物【作者】周笑白;梅鹏蔚;彭露露;韩龙;张震【作者单位】天津市环境监测中心，天津 300191;天津市环境监测中心，天津300191;江苏省环境监测中心，江苏南京 210036;天津市环境监测中心，天津300191;天津市环境监测中心，天津 300191【正文语种】中文【中图分类】X55渤海为人类提供了宝贵的鱼类、石油、航运等资源，还通过自净作用消纳了大量的陆源污染物，对区域社会经济的发展和生态环境的保障提供了重要的支撑（张雷等，2011）。
聊城市农田土壤污染评价及农业功能分区
山东农业大学学报(自然科学版),2024,55(2):184-192Journal of Shandong Agricultural University ( Natural Science Edition )VOL.55 NO.2 2024 doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2024.02.007聊城市农田土壤污染评价及农业功能分区王岩，王倩，田晓飞，郭琳聊城大学地理与环境学院，山东聊城 252000摘要：为探索聊城市农田土壤污染状况及农业功能分区，以2017~2020年采集的74个表层土样为研究对象，测定了8种重金属元素（Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni）、BHCs 、DDTs和BaP的含量。
依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》和《绿色食品产地环境质量》作为评价标准，采用污染指数法开展了土壤环境质量评价和农业功能分区研究。
采用ANOV A和LSD多重比较，确定了污染物的空间分布差异及其来源。
依据山东省土壤背景值进行了重金属潜在生态风险评价。
结果表明，除3个DDTs污染样点和1个Cd污染样点外，其他样点均处于清洁水平。
在空间分布上，DDTs和Cr含量存在极显著差异，BaP和Hg存在显著差异。
农业功能分区结果表明，绿色食品种植区、无公害食品种植区、观察种植区和污染区面积分别占研究区总面积的78.13%、9.45%、6.52%和5.90%。
土壤环境生态风险水平以轻微为主，占总面积的77.03%。
Hg和Cd在生态风险评估中占有较大比率，应高度警惕和严格监管。
关键词：重金属；有机污染物；轻微污染；生态风险评价；农业功能分区中图法分类号：X53文献标识码：A文章编号：1000-2324（2024）02-0184-09 Assessment of Farmland Soil Pollution and Agricultural Functional Zoning in LiaochengWANG Yan, WANG Qian, TIAN Xiao-fei, GUO LinSchool of Geography and Environment/Liaocheng University, Liaocheng 252000, ChinaAbstract: We collected 74 topsoil samples during 2017~2020 to explore the pollution situation and agricultural function zoning in farmland soil in Liaocheng City, and analyzed the contents of 8 heavy metals (Cd, Hg, As, Cu, Pb, Cr, Zn and Ni),BHCs , DDTsand BaP. Based on the standards of "soil environmental quality—risk control standard for soil contamination ofagricultural land" and "green food—environmental quality for production area", the pollution index method was used to evaluate the soil environmental quality and to research agricultural function zoning. ANOV A and LSD multiple comparison were adopted to determine the spatial distribution difference and the sources of the pollutants. Based on the soil background values of Shandong province, the potential ecological risk of heavy metals was evaluated. The results showed that there were 3 samples polluted by DDTs and 1 sample polluted by Cd, the others were at clean levels. DDTs and Cr contents presented extremely significant differences in spatial distribution, and BaP and Hg presented significant contents differences. The results of agricultural function zoning showed that the proportion of green food planting area, non-polluted food planting area, observed planting area and contaminated area were 78.13%, 9.45%, 6.52% and 5.90% respectively. 77.03% of the total area presented a slight level of potential ecological risk,Hg and Cd account for a large proportion in the assessment, and should be highly vigilant and strictly regulated.Keywords: Heavy metals; organic pollutants; slight contamination; ecological risk assessment; agricultural function zoning 随着我国经济快速发展和人民生活水平的显著提高，人民群众越来越重视食品安全，对绿色食品需求量大大增加。
(完整word版)潜在生态危害指数法
潜在生态危害指数法
本研究使用的是由瑞典科学家Hakanson 提出的潜在生态危害指数法(the potential ecologicalrisk index )。
这是根据重金属性质及环境行为特点，从沉积学角度提出来的, 对土壤或沉积物中土壤重金属污染进行评价的方法。
该法不仅考虑土壤重金属含量，而且综合考虑了多元素协同作用、毒性水平、污染浓度以及环境对重金属污染敏感性等因素，因此在环境风险评价中得到了广泛应用[6]。
潜在生态危害指数法的表达式如下：
i n
i s i
f C C C /=（1） i
f i r i r C T E ⨯=（2）
i n i s n i i r
i f n i i r n i i r C C T C T E RI ⨯=⨯==∑∑∑===111（3） 式中：RI 为多元素环境风险综合指数；
i r E 为第i 种重金属环境风险指数；i
f C 为重金属i 相对参比值的污染系数；i s C 为重金属i 的实测浓度；i n C 为重金属i
的评价参比值；i r T 为重金属i 毒性响应系数，它主要反映重金属毒性水平和环境对重金属污染的敏感程度。
在本次研究中，这4种土壤重金属毒性响应系数i r T 参
照Hakanson 研究结果设定[6]（表1）；为方便同类研究结果间比较，评价参比值i n
C 以重庆市环境科研监测所与西南大学研究分析得出的重庆市土壤中重金属元素含量背景值为参考[7]（表2）。
潜在环境风险指数评价结果分级见表4。
中国南方稻田土壤汞含量及潜在危害评价
中国南方稻田土壤汞含量及潜在危害评价赵慧芳;闫海鱼;王训;冯新斌【摘要】选择我国南方水稻主产区安徽、浙江、湖南、湖北以及广西5个省,采集213个稻田土壤样品,探究我国南方稻田土壤中汞的空间分布特征与土壤理化参数(如pH值和有机质)的相关关系及汞富集的潜在危害.结果表明:不同省份的稻田土壤汞含量存在显著的差异(P＜0.05,n=213),含量范围是0.029～0.326 rag· kg-1(干重),平均值为(0.094±0.036) mg·kg-1,与农用地土壤环境质量标准0.30 mg·kg-1(GB15618-1995)相比,除湖北省以外均有轻度汞污染.Pearson相关性分析表明,稻田土壤中的汞含量与有机质含量呈显著正相关关系(P＜0.01,r=0.445),说明适度偏高的有机质有利于土壤汞的富集.不同省份稻田土壤潜在危害等级除浙江省外均在轻微到中等的范围内,浙江省的为强等级.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2016(011)006【总页数】7页(P252-258)【关键词】汞;稻田土壤;理化性质;pH;有机质;潜在危害评价【作者】赵慧芳;闫海鱼;王训;冯新斌【作者单位】贵州师范大学化学与材料科学学院,贵阳550002;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550081;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550081;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550081;中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵阳550081【正文语种】中文【中图分类】X171.5水稻是我国南方居民的主食，然而最近的研究发现，水稻是毒性最强的甲基汞的超富集植物[1-3]，而水稻中甲基汞的主要来源就是稻田土壤中无机汞甲基化后随营养物质进入稻米，特别是在汞污染严重的地区，食用稻米已经成为当地居民甲基汞暴露的主要途径[3-4]，由此可见，汞问题已经成为我们不可忽视的重要问题之一。
生态危害系数评价法
1．生态危害系数评价法：生态危害指数法由瑞典科学家Hankanson 根据重金属的性质和环境行为特点提出的，是一种定量地计算土壤或沉积物中重金属生态危害的方法．该方法最初是为了评价表层沉积物中重金属的生态风险水平，目前也广泛应用于评价土壤中重金属的生态风险水平．为了使区域质量评价更具有代表性和可比性，Hakanson 从重金属的生物毒性角度出发建议对重金属元素进行评价．根据这一方法，某区域土壤中单一重金属第 i 种重金属的潜在生态危害系数Eir.计算公式如下图所示:式中，Cfi为单项污染系数，Ci为样品中污染物 i 的实测含量，Cni为污染物 i 的参比值，Eri为污染物 i的单项潜在生态风险指数，Tri为污染物 i 的毒性系数(见表 11)，ＲI 为综合潜在生态风险指数． Eri和ＲI 可分别评价某种污染物和多种污染物的潜在生态风险程度．二．评价... 高虹镇农田重金属102个土样表层沉积物重金属的潜在生态危害指数见表由上表所知，各重金属污染系数平均值如图所示，，图中可知Cu，Pb，Zn，Cr的重金属含量较高，属于很强程度污染，Co，As和Ni达到强污染范围，Hg和Cd属于中度程度污染。
，污染程度排序为: Zn＞ Pb ＞ Cr ＞ Cu ＞ Ni＞Co＞AS＞Hg＞Cd，与重金属的富集程度大小排序一致．...由单个重金属的潜在生态危害系数平均值可以看出：Cd和Hg的潜在生态危害系数平均值平均值分别为14.463和72.906.属于很强程度污染，As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni的潜在生态危害系数平均值平均值分别为0.889、1.757、1.093、0.350、0.331、、1.282.其中，Hg污染最为严重，达到了极强危害程度，其最高生态危害系数达232.015 ，位于高虹泥马村南山坞.元素 Cr、Cu、Pb、Zn、Ni 在研究区域的平均值显示各元素均处于轻度危害程度，各地危害程度相差较小。
沉积物中重金属污染程度生物毒性评价
沉积物中重金属污染程度生物毒性评价尹君静;杨鸿波;蒋云;谭红;何锦林【摘要】根据目前国际上沉积物对重金属毒性评价的进展对沉积物中重金属的潜在危害,本文结合沉积物中重金属主要的结合相、形态,介绍沉积物中重金属的形态提取方法,可应用沉积物质量基准法和HaKanson潜在生物风险指数法,以及生态危害指数与污染系数,分析沉积物中重金属污染状况和生态危害程度,揭示沉积物中重金属生物毒性.【期刊名称】《贵州科学》【年(卷),期】2015(033)004【总页数】6页(P88-93)【关键词】水沉积物;重金属;形态提取;生态毒性【作者】尹君静;杨鸿波;蒋云;谭红;何锦林【作者单位】贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002;贵州省分析测试研究院,贵阳550002【正文语种】中文【中图分类】X832引言水体沉积物中重金属的生物毒性问题是当前水环境重金属的热点问题之一。
仅在1998 年到1999 年两年发表论文就有200 多篇(Kwon et al. ，1998;Fukue et al. ，1999)。
目前，国内外沉积物中重金属污染评价方法较多，内容涉及到水体沉积物中的重金属识别，毒性指标，毒性检验，以及水体沉积物重金属质量基准建立等等。
其中，重金属毒性评价最受大家关注。
虽然沉积物中重金属污染生物毒性评价方法较多，但是每种方法都有一定的局限性，因此有必要采用多种方法进行综合评价以便相互补充和借鉴。
本文介绍沉积物中重金属生物毒性结合相以及重金属生物毒性有关的形态提取技术:沉积物质量转化法，地累积指数法，潜在生态危害指数法等。
由于影响沉积物重金属毒性的大小往往与化学物质的毒性与该物质的生物有效性联系，对重金属来说只有被生物吸收的金属才有可能对生物产生潜在的毒性，因此重金属的生物利用过程，并不是一个完全的生物抑制。
底泥重金属污染风险评价及处置分析
环境科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald74DOI：10.16660/ki.1674-098X.2007-5640-5251底泥重金属污染风险评价及处置分析①祝雷(沈阳环境科学研究院 辽宁沈阳 110167)摘 要：底泥中的重金属是重要的污染物，其具有持久性毒性，较难降解，会在水中生物体内累计，破坏生物体，严重危害生态环境。
所以，应加大对底泥重金属的含量检测，分析其风险，以找到适宜的处置方式。
本文对底泥的重金属污染及来源进行了概述，对重金属的检测技术及其带来的危害风险进行了分析。
关键词：底泥 重金属污染 风险评价 处置中图分类号：X825 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)10(b)-0074-03Risk Assessment and Disposal Analysis of Heavy Metal Pollutionin SedimentZHU Lei(Shenyang Institute of Environmental Science, Shenyang, Liaoning Province,110167 China)Abstract: Heavy metals in sediment are important pollutants. They have persistent toxicity and are difficult to degrade. They accumulate in aquatic organisms, destroy organisms and seriously harm the ecological environment. Therefore, it is necessary to increase the detection of the content of heavy metals in the sediment and analyze their risks in order to find an appropriate disposal method. In this paper, the heavy metal pollution and sources of sediment were summarized, the detection technology of heavy metals and the hazard risk brought by it were analyzed, and several disposal technologies were listed.Key Words: Sediment; Heavy metal pollution; Risk assessment; Disposal①作者简介：祝雷（1980—），男，满族，辽宁沈阳人，硕士，高级工程师，研究方向为环境咨询、环境检测及环境科研。
广藿香重金属污染及潜在生态风险评价
广藿香重金属污染及潜在生态风险评价黄伟展;胡贞贞;卢昌华;张宏意;何梦玲;严寒静【摘要】采用国标法测定10个产区广藿香Pogostemon cablin(Blanco)Benth.药材及其生境土壤中Cu、Pb、Cd、Cr、As、Hg的含量,以非参数检验分析6种重金属元素在广藿香药材、生境土壤中的分布规律,并结合富集系数确定广藿香对重金属的富集情况.以单因子污染指数(Pi)、Nemerow污染指数(P综合)和潜在生态风险指数(RI)对土壤样品进行污染等级评价.结果表明,生境土壤全部达标;广藿香药材中重金属含量总体合格,4个产区药材中Hg有不同程度的超标.重金属Pb、Cu、Cd在不同生境土壤中的分布、土壤Pb、Cr、As与药材中的含量、不同产地广藿香对Pb的富集均有显著性差异.P综合和Pi分别显示四会广藿香种植区域土壤、长丰土样Cd、莲塘Pb以及四会Pb、Cd均达警戒限,其他生境土壤都属清洁级别;RI值方面,各产区均属于轻微污染级别.不同产地的广藿香植株都会富集土壤的Cd、Hg.因此,从药材安全性考虑,在种植广藿香时,应该选择重金属含量较低的土壤进行种植,确保药材安全性.【期刊名称】《热带作物学报》【年(卷),期】2019(040)005【总页数】7页(P1015-1021)【关键词】广藿香;土壤;重金属;污染指数;非参数检验;生物富集系数;潜在生态风险评价【作者】黄伟展;胡贞贞;卢昌华;张宏意;何梦玲;严寒静【作者单位】广东药科大学中药学院,广东广州 510006;广东药科大学中药学院,广东广州 510006;广东药科大学中药学院,广东广州 510006;广东药科大学中药学院,广东广州 510006;国家中医药管理局岭南药材生产与开发重点研究室,广东广州510006;中药材国家现代农业产业技术体系广州综合试验站(CARS-21-16 ,广东广州 510006;广东药科大学中药学院,广东广州 510006;国家中医药管理局岭南药材生产与开发重点研究室,广东广州 510006;中药材国家现代农业产业技术体系广州综合试验站(CARS-21-16 ,广东广州 510006;广东药科大学中药学院,广东广州510006;国家中医药管理局岭南药材生产与开发重点研究室,广东广州 510006;中药材国家现代农业产业技术体系广州综合试验站(CARS-21-16 ,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】S31重金属污染是造成中药材质量下降的重要因素，也是制约中药走出国门、走向世界的主要障碍之一。
基于蒙特卡洛模拟的土壤健康风险评价——以攀枝花某矿区小流域为例
基于蒙特卡洛模拟的土壤健康风险评价——以攀枝花某矿区小流域为例张怡萍;王哲;张振龙;罗莹;曾秋平;贾文静;王振雨;张家千;冯喜杨;黄凤羽;易发成【期刊名称】《化工矿物与加工》【年(卷),期】2022(51)12【摘要】为查明攀枝花某矿区小流域土壤重金属污染状况以及污染土壤对当地居民构成的健康风险程度,分析了重金属在研究区土壤中的污染特征,采用地累积指数法对研究区土壤重金属污染状况进行了评价,结合ArcGIS空间分布特征判断其污染来源,基于USEPA模型结合蒙特卡洛不确定性分析法对该流域进行了土壤健康风险评价,结果表明:研究区土壤中Cd、Cr、Cu、Ni和Zn含量均超过了四川省土壤背景值;Cd是研究区的主要污染重金属,污染程度达到强-极强级别;研究区土壤重金属污染可能归因于土壤pH和道路运输;当地成人虽然未面临非致癌风险,但是致癌风险已超过可接受水平(1×10^(-4)),而儿童的非致癌风险和致癌风险均已超过了阈值。
因此,该矿区周边土壤重金属污染问题应引起高度关注,对重点污染区进行监控和防治已刻不容缓。
【总页数】8页(P30-36)【作者】张怡萍;王哲;张振龙;罗莹;曾秋平;贾文静;王振雨;张家千;冯喜杨;黄凤羽;易发成【作者单位】西南科技大学环境与资源学院;中国科学技术大学地球与空间科学学院;西昌学院资源与环境学院【正文语种】中文【中图分类】X53【相关文献】1.基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法的创建——以小秦岭金矿区农田土壤为例2.基于灰色关联法和德尔菲法的土壤侵蚀敏感性评价——以云南金沙江流域3个典型露天矿区为例3.基于健康风险评估的土壤空间风险区划分研究——以乐安河流域为例4.贵州丹寨县铅锌矿区小流域土壤重金属污染特征及生态风险评价因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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地 质 通 报 GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA
2015 年
在矿山土壤重金属生态风险评价中引
表 1 重金属形态提取步骤 Table 1 Sequential extraction procedure
for heavy metal speciation
域，辅以对采集土样重金属总量及 5 种形态含量的分析，开展案例研究。结果表明，基于生物可利用性与宽浓度范围的
Hakanson 潜在生态风险指数法能客观地揭示土壤重金属的潜在生态风险，具有更大的适应性，是一种有效的潜在生态风
险评价方法。
关键词：创建；生物可利用性；宽浓度范围；潜在生态风险指数法；土壤；重金属
中图分类号：X53；X142
文献标志码：A
文章编号：1671-2552（2015）11-2054-07
Lu C, Li T, Fu Y L, Xu Y N, Zhang J H, Wu Y G. The improvement of Hakanson index based on bioavailability and wide concentration range: A case study of the farmland soil over the Xiaoqinling gold mining area for potential ecological risk as⁃ sessment of heavy metals of contaminated soil. Geological Bulletin of China, 2015, 34(11):2054-2060
第 34 卷 第 11 期 2015 年 11 月
地质通报 GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA
Vol.34,No.11 Nov.,2015
基于生物可利用性与宽浓度范围的 Hakanson 潜在生态风险指数法的创建
——以小秦岭金矿区农田土壤为例
卢 聪 1，李 涛 1，付义临 1，徐友宁 2，张江华 1,2，吴耀国 1
建适用性更广的 Hakanson 潜在生态风险指数法。为此，基于全过程控制优化的思想，引入了生物可利用性毒性系数，并将
修正浓度与参考值差值引入计算公式，创建了基于生物可利用性与宽浓度范围的 Hakanson 潜在生态风险指数法，实现了
对重金属不同形态风险贡献的差异及重金属浓度低于参考值情况下潜在生态风险的准确把握。以小秦岭金矿区为典型区
瑞典著名地球化学家 Lars Hakanson 针对河流 湖泊底层沉积物和土壤中有毒物潜在生态风险的 评价，于 1980 年提出了 Hakanson 指数法 。 [21] 该方 法是目前最为常用的重金属元素生态风险评价的 方 法 之 一 。 有 学 者 统 计 发 现 ，对 于 污 染 土 壤 重 金 属潜在生态风险评价的研究，近 90%都采用了该方
摘要：Hakanson 潜在生态风险指数法是土壤重金属潜在生态风险评价的一种常用方法，研究与实践证明其有效性的同时，
也发现了其不足Βιβλιοθήκη 处：忽略了土壤重金属不同形态之间潜在生态风险的差异，且只重视重金属含量高于参考值时的生态
风险，而对低于参考值时的情况没有给予考虑，以致特定情况下的评价结果不能很好地反映实际生态风险，因而有必要创
LU Cong1, LI Tao1, FU Yilin1, XU Youning2, ZHANG Jianghua1,2, WU Yaoguo1
1.西北工业大学应用化学系，陕西 西安 710072； 2.中国地质调查局西安地质调查中心，陕西 西安 710054 1. Department of Applied Chemistry, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, Shaanxi, China; 2. Xi’an Center of Geological Survey, CGS, Xi’an 710054，Shaanxi, China
土壤样品采自矿区耕作层土壤（0~20cm），共 5 个采样点，每个采样点随机采集 5 个样品，并于原地 充分混合均匀后，用四分法保留 1kg 土样。为避免 土壤样品与金属物质接触，使用塑料铲进行采集， 并将土壤样品装入聚乙烯袋中带回实验室。土样 于室温下自然风干，研磨后过 20 目尼龙筛备用。
土壤重金属形态分析采用 Tessier 五步连续提 取法 。针 [20] 对土壤中重金属的 5 种形态，依次用不 同的提取剂逐步提取，以达到区分各形态的目的。 具体操作步骤见表 1。
第 34 卷 第 11 期 卢聪等：基于生物可利用性与宽浓度范围的 Hakanson 潜在生态风险指数法的创建
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method was checked, and the results show that the modified method is effective for potential ecological risk assessment, and hence has a greater adaptability. Key words: contaminated soil; heavy metals; potential ecological risk assessment; Hakanson comprehensive index method; modification
广适性的方法，为其他评价方法的改进与完善提供 借鉴。
1 材料与方法
1.1 研究区概况 小秦岭金矿区位于陕西与河南两省接壤处，小
秦岭北坡中低山地区（地理位置 N34°23′~34°40′， E110°09′~110°25′），是中国第二大黄金矿产区。海 拔 400~500m, 年平均降水量为 625.5mm。该地区的 金矿开采已有 900 年的历史，20 世纪 80 年代到达高 峰期。因为金矿选冶活动, 尤其是混汞-浮选法及 小汞碾、小氰化、小浮选等“三小”提金活动, 废水、 废渣及冶炼废气的无序排放等，造成区域土壤中重 金属累积作用明显[19]。 1.2 样品的采集与分析
土壤中的重金属元素是具有潜在危害的有毒 物质 。 [1] 自工业化以来，人类活动不断地向自然界 排放各种重金属，造成土壤中重金属元素的累积， 严重威胁生态系统平衡[2]。因此，选择一种全面、客 观评价土壤重金属元素潜在生态风险的方法，对土 壤重金属污染预防与治理，乃至生态系统保护等具 有重要意义。
土壤重金属元素的潜在生态风险评价目前已 受到了广泛的重视[3]。该评价的研究与实践起始于 20 世纪 80 年代，发展至今已经形成了多种方法[4-5]， 为环境管理提供了有力的工具 。 [6] 其中，Hakanson 潜在生态风险指数法（以下简称 Hakanson 指数法）， 作为一种国际认可的沉积物、土壤重金属元素潜在 生态风险评价的标准方法，被广泛运用[7-10]，其能客 观地反映研究地区的潜在生态风险，给出较为合理 的评价结果[11-13]。随着实践与研究案例的增加，也 发现其尚存不足。如土壤中重金属元素形态多 样，不同形态间的活动性及生物毒性不同，对生态 环境的风险贡献亦不相同[14-15]，以致基于总量计算 的 Hakanson 指数法不能给出客观的评价结果。另 外 ，环 境 条 件 不 同 导 致 土 壤 中 重 金 属 元 素 迁 移 性 存 在 差 异 ，致 使 土 壤 中 重 金 属 元 素 浓 度 并 非 总 是 高于参考值，而 Hakanson 指数法目前尚未涉及对 重金属浓度低于参考值时的潜在生态风险的充分 考 虑 。 为 了 获 得 更 加 客 观 的 评 价 结 果 ，一 些 研 究 者将 Hakanson 指数法与其他几种评价方法结合使 用 ，但 [7-8,12] 是增加了工作量。也有学者将重金属形 态的区分引入到 Hakanson 指数法评价模型中 ， [16-18] 但方法仍不统一，不够完善，且依然没将重金属浓 度低于参考值的现象所造成的潜在生态风险考虑 在内。
为克服上述不足，拓宽 Hakanson 指数法的应用 范围，本文基于全过程控制优化的理念，在充分考 虑 重 金 属 不 同 形 态 对 生 态 风 险 贡 献 的 差 异 ，以 及 重金属浓度低于参考值时的潜在生态风险的基础 上 ，创 建 基 于 生 物 可 利 用 性 与 宽 浓 度 范 围 的 Hakanson 潜 在 生 态 风 险 指 数 法（以 下 简 称 新 Hakanson 指数法），并以小秦岭金矿区作为典型案 例 研 究 ，为 土 壤 重 金 属 潜 在 生 态 风 险 评 价 提 供 更
Abstract: Hakanson comprehensive index method is one of the methods for the potential ecological risk assessment of heavy metals in contaminated soil. Although its effectiveness has been proved, there also exist several disadvantages. Firstly, the difference in the toxicity of each fraction of heavy metals is ignored. Secondly, it is applied to the case that heavy metal content is higher than the back⁃ ground value, while for the opposite case it is not suitable. As a result, the Hakanson comprehensive index can hardly reflect the real risk in some cases. To solve these problems, the authors tried to modify Hakanson comprehensive index method on the basis of the theory of the whole process control and optimization. The Xiaoqinling gold mining area, which is located in eastern Shaanxi Prov⁃ ince and is the second largest gold mining area in China, was selected as a case study. The modified Hakanson comprehensive index