土壤重金属污染评价方法[1]
土壤重金属污染评价标准
土壤重金属污染评价标准
土壤重金属污染是指土壤中镉、铬、铜、镍、铅、锌等金属元素超出环境容许值，对土壤生态系统和人类健康造成危害的现象。
为了科学评价土壤重金属污染程度，制定了一系列的评价标准，以便对土壤进行监测、治理和修复。
首先，土壤重金属污染评价标准主要包括土壤重金属背景值、土壤重金属污染
限制值和土壤重金属潜在生态风险评价标准。
土壤重金属背景值是指在没有人为干扰的情况下，土壤中重金属元素的自然含量，通常以地球化学背景值为参考标准。
土壤重金属污染限制值是指土壤中重金属元素的最大容许含量，超过该值则被认定为受到污染。
土壤重金属潜在生态风险评价标准则是对土壤重金属污染对生态环境造成的潜在危害进行评价，包括生态毒性、生物有效性、生态风险等指标。
其次，土壤重金属污染评价标准的制定是基于土壤重金属的来源、迁移转化规律、植物吸收规律、土壤生物地球化学循环等科学原理，并结合土壤环境质量标准、土壤环境保护政策等相关法律法规进行制定的。
评价标准的科学性和准确性对于准确评价土壤重金属污染程度、制定合理的治理措施具有重要意义。
此外，土壤重金属污染评价标准的应用范围包括土壤环境监测、土壤环境质量
评价、土壤环境修复等方面。
评价标准的合理性和实用性对于科学监测土壤重金属污染、保护土壤生态环境具有重要意义。
综上所述，土壤重金属污染评价标准是科学评价土壤重金属污染程度、制定治
理措施的重要依据，其科学性和实用性对于保护土壤生态环境、维护人类健康具有重要意义。
我们应当加强对土壤重金属污染评价标准的研究和应用，为建设美丽中国、健康中国作出积极贡献。
利用单因子污染指数与内梅罗综合指数进行土壤重金属污染程度评级
利用单因子污染指数与内梅罗综合指数进行土壤重金属污染程度评级土壤重金属污染是指土壤中存在过量的重金属元素，对土壤和环境造成危害的现象，其包括镉、铬、铜、镍、铅和锌等多种重金属元素。
这些重金属元素对人体健康和环境造成极大危害，因此对土壤中的重金属污染程度进行评估和监测十分重要。
目前，评定土壤重金属污染程度的方法有很多种，其中最常用的方法包括单因子污染指数和内梅罗综合指数。
本文将介绍利用这两种方法进行土壤重金属污染程度评级的基本原理和步骤。
一、单因子污染指数评价方法单因子污染指数是一种常用的评价土壤污染程度的方法，其主要思想是根据土壤中各种重金属元素的含量和相关环境质量标准，分别计算各种重金属元素的单因子污染指数，然后将各种重金属元素的单因子污染指数综合计算得到总的单因子污染指数，最终根据总的单因子污染指数评价土壤的污染程度。
具体而言，单因子污染指数的计算公式为：\[ CF = C / R \]\[ PI = CF_n * CF_m \]CF为污染系数，表示土壤中某种重金属元素的污染程度；C为土壤中某种重金属元素的含量；R为相关环境质量标准；n为土壤中的重金属元素种类；PI为单因子污染指数；m 为土壤中的重金属元素种类。
二、内梅罗综合指数评价方法具体而言，内梅罗综合指数的计算公式为：\[ I_{P_n} = \frac{(C_n)}{(\beta_n)} \]\[ I_{P_m} = I_{P_n} + I_{P_m} \]根据内梅罗综合指数计算公式，可以得到土壤中各种重金属元素的综合指数，然后进一步综合各种重金属元素的综合指数得到总的综合指数，从而评价土壤的污染程度。
在实际应用中，可以将单因子污染指数与内梅罗综合指数相结合，从而更准确地评价土壤的重金属污染程度。
具体步骤如下：在评级方面，可以参考以下标准进行评定：1. 单因子污染指数评级标准：- 单因子污染指数小于1，表示土壤无污染；- 单因子污染指数大于1小于2，表示土壤轻度污染；- 单因子污染指数大于2小于3，表示土壤中度污染；- 单因子污染指数大于3，表示土壤重度污染。
关于土壤重金属污染评价方法研究
十分 缓 慢 ， 通常 被 认 为 是 不 可 再 生 资源 ， 但 业 生 产 等 向大 气 排 放 大 量 废 气 、 扩 散 性 。因此 ， 重 金 属 污 烟 尘， 造 污 染具 有 协 同性 、 成大气污染， 通 过大 气 沉 降 ， 这 些 物 质进 入 染 又 有 “ 化 学 定时 炸 弹” 之称。 土壤， 造 成 土壤 重 金 属 污 染。 经调 查 研 究 发
型
： Ｑ
化 学 工 业
Ｓｃｉ ｅｎ ｃｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃｈ ｎｏ Ｌ ｏｇｙ Ｉ ｎ ｎｏ ｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
关 于 土壤 重 金属 污染 评 价 方法 研 究 ①
朱忠 军
（ 中国环境科学学会
摘
北京
１ ０ ０ ０ ８ ２ ）
要： 随着社会发展 ， 各行各业对 重金属资源的需求 与日俱增 ， 与此 同时， 由生产而产生的重金属废弃物也逐 渐增多， 这些未能及时处理的废
１ 土 壤 重金 属 污染 的成 因及 特点
人 类 社 会 赖 以存 在 和 发 展 的 根本 前 提 ， 是
时 间才 能 生 成 １ 厘米厚的土层， 其 更新 周 期 也 是 众 多污 染废 弃 物残 留的主 要 介质 之一 。
随 着 近 现 代 工业 的 飞速 发展 ， 土 壤 中沉 积 了
弃物作 用 于土壤， 一旦其重 金 属含量超标， 就会对土壤 造成严重 污染， 进而破坏生态平衡。
关键 词： 土壤重金属污染 环境保护 单因子指数法 综合指数 法 Ｇ Ｉ Ｓ 技术
中图分类号 ： ｘ ５
文献标 识码： Ａ
文章编号： １ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ ｘ （ ２ ０ ｌ ４ ） ０ １ （ ｂ ） 一 ０ １ １ ３ ～ ０ ２
土壤重金属的污染评价
其中，在图—2中，深蓝色代表1类区（生活区），浅蓝色代表2类区（工业区），浅绿色代表3类区（山区），浅黄色代表4类区（主干道路区），橙黄色代表5类区（公园绿地区）。
图1—采样点分布图2—功能区分布图3—城区土壤中As空间分布特征图4—城区土壤中Cd空间分布特征图5—城区土壤中Cr空间分布特征图6—城区土壤中Cu空间分布特征在图3～图10中，运用类比法，将图中封闭曲线与等高线相对比，可以分析得：封闭曲线越密集则表示城区土壤中重金属元素的浓度越高，即重金属元素的浓度按照深蓝色—浅蓝色—浅绿色—浅黄色—橙黄色逐级递减。
由图分析8种主要重金属元素的空间分布，具体如下：①结合图4和图9可知，Cd、Pb和Zn在城区土壤中的空间分布可近似的看成是一个带状的污染源，呈带状分布，这主要来自主干道路区的污染。
②结合图3和图8可知，As和Ni两种元素的分布没有出现明显的富集，且不在生活区和工业区。
说明人类活动对As和Ni两种元素的分布影响不大。
所以可以推断这两种元素主要是自然来源，另外它们的含量和土壤背景值较为接近，说明它们的含量主要受土母质影响。
③结合图5可知，Cr的污染源属于面积型，主要分布在工业区。
④结合图6可知，高含量Cu主要集中在该城区的东南部地区，为局部密集型分布，主要来源于工业区和生活区，以及主干道路区。
⑤结合图7可知，高含量Hg为局部面积行分布，主要来源于工业区和生活区，以及主干道路区。
综合上述分析可知，该城区表层土壤中镉shen（Cd）、汞（Hg）、土壤重金属的污染评价（污染负荷指数法）问题的分析：在本城区的各个不同的区域环境受人类活动影响的程度不同，对获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据进行分析。
为分析重金属污染程度，我们采用污染负荷指数法。
具体步骤如下：一、分别计算出319个采样点中8种重金属元素的最大污染系数的最大值、最小值、平均值；二、分别计算出8种元素综合在319个采样点的污染负荷指数；三、把319个采样点划分为五个区域，据每个区域采样点的具体个数及其每图7—城区土壤中Hg空间分布特征图8—城区土壤中Ni空间分布特征图9—城区土壤中Pb空间分布特征图10—城区土壤中Zn空间分布特征个采样点的污染负荷指数计算出每个区域的污染负荷指数，例如：生活区有44个采样点，令44个采样点的污染负荷指数相乘得到一个数据，再把这个数据开44次方。
利用单因子污染指数与内梅罗综合指数进行土壤重金属污染程度评级
利用单因子污染指数与内梅罗综合指数进行土壤重金属污染程度评级土壤污染是环境保护领域的一个重要问题，其中重金属污染尤为突出。
重金属对土壤和生态系统产生了严重的危害，对人类健康也构成了潜在的威胁。
对土壤中重金属污染情况的评级变得尤为重要。
而单因子污染指数和内梅罗综合指数是常用的土壤污染评价方法之一，今天我们就来探讨一下利用单因子污染指数和内梅罗综合指数进行土壤重金属污染程度评级的方法。
一、单因子污染指数的基本原理单因子污染指数是通过对污染物浓度进行量化计算，评价某一地点土壤污染程度的指标。
其计算公式为：CFI=Ci/Ri；CFI为单因子污染指数，Ci为监测点i处重金属浓度，Ri 为土壤环境质量标准限值。
当CFI>1时，说明该点土壤存在重金属污染。
二、内梅罗综合指数的基本原理内梅罗综合指数是将各项污染物的单因子污染指数相加，然后对其进行分类和评价，从而得出整体污染程度。
其计算公式为：Nemerow=ΣCFI；Nemerow为内梅罗综合指数，CFI为单因子污染指数。
通过比较不同地点的综合指数，可以发现其污染程度的差异。
三、利用单因子污染指数和内梅罗综合指数进行评级的步骤1. 收集土壤重金属监测数据，包括各种重金属元素的浓度数据以及土壤环境质量标准限值。
2. 计算各项重金属元素的单因子污染指数，得出不同监测点的单因子污染指数值。
3. 将各项重金属元素的单因子污染指数相加，得出内梅罗综合指数。
4. 根据内梅罗综合指数的大小，对土壤污染程度进行评级。
一般来说，当综合指数小于1时，说明土壤基本未受到污染；大于1小于2时，说明土壤轻度污染；大于2小于3时，说明土壤中度污染；大于3时，说明土壤重度污染。
四、利用单因子污染指数和内梅罗综合指数进行土壤重金属污染程度评级实例下面我们通过一个实例来说明利用单因子污染指数和内梅罗综合指数进行土壤重金属污染程度评级的具体方法。
假设我们收集到了某市区3个监测点的土壤重金属元素浓度数据如下表所示：| 监测点 | 铅(Pb)浓度 | 镉(Cd)浓度 | 汞(Hg)浓度 ||--------|----------|----------|----------|| A | 10 | 2 | 0.5 || B | 15 | 3 | 1 || C | 20 | 5 | 1.5 |假设土壤环境质量标准限值如下表所示：利用上述数据，我们先计算各项重金属元素的单因子污染指数CFI，再计算其内梅罗综合指数Nemerow。
土壤中重金属检测方法
土壤中重金属检测方法土壤中重金属是指地壳中含有一定量的稀有金属元素，具有较高的密度和相对较高的毒性。
由于人类活动的不当和工业排放等原因，土壤中重金属污染已成为全球环境问题之一。
为了保护土壤质量和人类健康，需要进行重金属的检测。
下面将介绍几种常见的土壤中重金属检测方法。
1. 原子吸收光谱法（AAS）原子吸收光谱法是一种常用的重金属检测方法。
该方法通过测量样品中重金属元素的吸光度，来分析重金属元素的含量。
首先，将土壤样品化学分解，提取重金属元素，然后将提取液用比色皿放入原子吸收光谱仪中进行测量。
该方法对于多种重金属元素的检测都具有较高的灵敏度和准确性。
2. X射线荧光光谱法（XRF）X射线荧光光谱法是一种无损检测方法，不需要样品的前处理，可以直接对土壤样品进行分析。
该方法通过射线照射样品，激发样品中的原子，使其发射特定的荧光光谱。
通过测量荧光光谱的强度和能量，可以确定样品中的重金属元素含量。
X射线荧光光谱法具有快速、准确和非破坏性等优点。
3. 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）电感耦合等离子体质谱法是一种高灵敏度、高分辨率的分析方法。
它通过将土壤样品中的重金属元素离子化，然后通过质谱仪进行离子计数，从而确定重金属元素的含量。
ICP-MS可以同时测定多种元素，具有较高的灵敏度和准确性。
该方法适用于多元素分析，对于研究土壤中不同重金属元素的迁移和积累具有重要意义。
4. 石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）石墨炉原子吸收光谱法是一种分析重金属元素含量的常见方法。
该方法通过将土壤样品化学分解后进样到石墨炉中，然后加热石墨炉，使样品中的重金属元素蒸发和原子化，进而进行光谱测量。
石墨炉原子吸收光谱法具有较高的灵敏度和准确性，特别适用于低浓度、微量重金属元素的测定。
以上是几种常见的土壤中重金属检测方法，它们在实际应用中可以互相结合，以提高分析结果的准确性和可靠性。
在进行土壤重金属检测时，应根据具体情况选择适当的方法，并在实验过程中注意标准操作规程和安全措施，以保障检测结果的准确性和人员安全。
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
随着现代工业的发展，土壤重金属污染已成为全球环境问题之一。
土壤重金属污染的评价方法对于环境保护和人类健康具有重要意义。
本文将探析几种常用的土壤重金属污染评价方法。
一、经验值法
经验值法是通过已有的土壤重金属污染数据经统计得出的标准限制值，通过比较实测数据与标准限制值之间的差异来评价土壤重金属污染情况。
这种方法具有简单、易于操作的特点，但受限于其依赖于历史数据和难以统一标准限制值的局限。
二、集成指数法
集成指数法是将多个重金属浓度通过加权平均的方式计算得出一个集成指数，再根据指数的大小来评价土壤重金属污染。
该方法具有综合考虑多重金属污染的能力，但是其在加权方式的确定上存在选择的主观性问题。
三、生态风险评价法
生态风险评价法是通过考虑重金属对生物的影响程度和土壤颗粒的特定性来评估土壤重金属污染程度的一种方法，其中包括传统的生态风险评价和作物生态毒性评价。
该方法考虑了土壤中重金属的毒性和其对生态环境的潜在影响，因此具有综合评价土壤重金属污染的优势。
四、地统计学方法
地统计学方法主要是利用统计学和地理信息系统对土壤重金属污染进行预测和评估，主要涵盖克里格、趋势分析、因子分析等。
这种方法具有空间化的特点，能够分析土壤重金属的分布规律和污染源的释放路径，但同时也存在缺乏足够样本数据和模型不精确的问题。
土壤重金属评价方法
土壤重金属评价方法本研究采用单因子污染指数和综合污染指数法来评价不同区域内土壤重金属污染情况。
单因子污染指数表达式：Pi=Ci/Si式中：Pi为土壤中i污染物的污染指数；Ci为i污染物的实测浓度（㎎/㎏）;Si为i污染物的背景值或平均值（㎎/㎏）。
为全面反映各种金属对土壤环境的不同作用，突出高浓度重金属对其的影响，同时还采用了内梅罗（N.L.Neiow）综合污染指数法。
表达式为：P综式中：(Ci/Si) max为土壤中单因子污染指数的最大值；(Ci/Si) axe 为土壤单因子污染指数的平均值。
国内多采用《中国土壤环境质量标准》（GB15618—1995）Ⅱ类标准作为评价标准对土壤重金属污染进行评价，但在此标准中有的重金属元素未作规定，为了能准确地反映出不同污染区域的土壤重金属污染程度，不研究选用全国土壤平均值作为评价标准，并参照夏家淇和《中国土壤环境质量标准》（GB15618—1995）提出的单因子污染指数法分级标准和多项综合污染指数法分级标准如表所示，对不同区域内土壤重金属的污染程度进行分级。
土壤重金属污染等级划分标准Table The criterion of pollution grade of soil heavy metals土壤重金属元素潜在的生态风险评价为了确定污染区内土壤重金属可能存在的生态危害效应和反映特定区域的特殊性，本研究采用Hakanson潜在生态危害指数法，以湖南省土壤背景值和全国土壤平均值作为参比值对所测污染区的不同土地类型土壤重金属潜在的生态风险进行评价。
单种重金属的潜在生态危害系数（Ei）为：Ei=Tri×(Ci÷C0i)式中，Ci，C0i，Tri 分别为第i种重金属的实测含量（㎎/㎏），参比值（㎎/㎏）和毒性系数。
毒性系数根据陈静生计算的重金属毒性系数（Tri）：Zn=1 , Pb=Ni=Cu=5, Cd=30, Hg=40 , As=10 , Cr=2 。
土壤中重金属测定
土壤中重金属测定1. 引言土壤是地球上非常重要的自然资源之一，因为其具有孕育植物和支持生态系统的能力。
然而，近年来，由于工业和人类活动的增加，土壤中的重金属含量不断增加，对环境和人类健康产生了潜在的危害。
因此，准确测定土壤中的重金属含量对于评估土壤质量和环境污染状况至关重要。
本文将介绍几种常用的方法来测定土壤中重金属的含量，包括原子吸收光谱法（AAS）和电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）。
2. 原子吸收光谱法（AAS）测定重金属含量2.1 原理原子吸收光谱法是一种常见的测定重金属含量的方法。
它基于重金属元素的原子化和吸收特定波长的光的原理。
当土壤样品中的重金属元素被氢化物还原后，通过火焰原子化，将元素转化为游离原子。
然后，使用特定波长的光照射样品，测量样品中吸收光的强度。
根据吸光度与重金属浓度之间的关系，即可计算出重金属的含量。
2.2 实验步骤1.收集土壤样品，并将其送至实验室。
2.样品处理：将土壤样品经过适当的提取和分离处理，使重金属更容易与溶液中的其他物质分离。
3.溶解样品：将处理后的土壤样品溶解在酸性溶液中，使重金属离子溶解在溶液中。
4.原子化：使用火焰原子化或其他原子化方法将溶液中的重金属转化为游离原子。
5.吸收光谱测量：使用AAS仪器测量样品溶液对特定波长光的吸光度。
6.计算重金属含量：根据已知浓度标准曲线及吸光度和浓度之间的关系，计算出样品中重金属的含量。
3. 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定重金属含量3.1 原理ICP-OES是一种更先进的测定重金属含量的方法。
它基于电感耦合等离子体的产生和重金属离子在等离子体中激发和发射特定波长的光的原理。
当土壤样品溶解后，将其喷入电感耦合等离子体发射光谱仪中，加热到高温并形成等离子体。
在等离子体中，重金属离子激发并发射出特定波长的光。
通过测量这些发射光的强度，可以计算出重金属的含量。
3.2 实验步骤1.收集土壤样品，并将其送至实验室。
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。
土壤重金属污染生态风险评价方法综述
土壤重金属污染生态风险评价方法综述一、本文概述随着工业化和城市化进程的加速，土壤重金属污染问题日益严重，对生态环境和人类健康构成严重威胁。
因此，对土壤重金属污染进行生态风险评价显得尤为重要。
本文综述了土壤重金属污染生态风险评价的方法，旨在为相关研究和实践提供全面的理论支持和技术指导。
本文首先介绍了土壤重金属污染的概念、来源及其危害，为后续的风险评价方法提供背景信息。
随后，文章重点阐述了生态风险评价的基本原理和流程，包括风险识别、暴露评估、效应评估和风险表征等关键步骤。
在此基础上，文章对国内外现有的土壤重金属污染生态风险评价方法进行了梳理和评价，包括基于概率统计的方法、基于地理信息系统的方法、基于生态模型的方法等。
这些方法各有优劣，适用于不同的评价对象和场景。
本文还讨论了土壤重金属污染生态风险评价中面临的主要问题和挑战，如数据获取困难、评价标准不统评价方法局限性等。
针对这些问题，文章提出了一些改进建议和未来研究方向，如加强数据共享和标准制定、发展多元化评价方法、提高评价精度和可靠性等。
本文旨在通过综述土壤重金属污染生态风险评价的方法，为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
通过不断完善和优化评价方法，我们有望更好地评估土壤重金属污染对生态环境和人类健康的风险，为制定有效的防控措施提供科学依据。
二、土壤重金属污染概述三、生态风险评价的基本原理生态风险评价（Ecological Risk Assessment, ERA）是一种系统性的方法，用于评估特定环境因子（如重金属）对生态系统及其组分可能产生的负面影响。
这一评价过程基于风险管理的原则，主要包括风险识别、风险分析、风险表征和风险管理四个步骤。
风险识别是生态风险评价的首要步骤，主要任务是确定可能的环境污染物、受体以及暴露途径。
在重金属污染的情况下，需要识别土壤中重金属的种类、浓度和分布，以及可能受到影响的生态系统类型，如水体、土壤生物和植物等。
风险分析阶段主要评估重金属暴露对生态系统及其组分可能产生的具体影响。
重金属污染对土壤质量的评估方法
重金属污染对土壤质量的评估方法重金属污染是目前全球范围内面临的严峻环境问题之一。
由于其毒性较大且难以降解，重金属对土壤质量产生了巨大的影响。
因此，科学准确地评估土壤的重金属污染程度至关重要。
本文将介绍几种常用的重金属污染评估方法。
一、土壤样品采集与分析土壤样品采集是评估土壤重金属污染的第一步，它关系着后续评估结果的准确性。
采集样品时应注意选择代表性的土壤样点，并遵循采样规范，以确保结果的可靠性。
采样完成后，样品需送至实验室进行分析。
常用的分析方法包括原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等，通过测定土壤中重金属的含量，可以初步了解土壤的污染状况。
二、环境指标评估方法环境指标评估方法是常用的定量评估土壤质量的方法。
通过参考各地政府和国际组织的环境标准，结合土壤样品的重金属含量数据，计算出不同重金属元素的评价指数，如污染指数（PI）、环境质量标准指数（EQI）等，从而对土壤的污染程度进行评估。
这种方法简单直观，易于理解和操作，被广泛运用于重金属污染的风险评估研究中。
三、地统计学方法地统计学方法是一种定量评估土壤重金属污染的空间分布特征的方法。
通过采集大量的土壤样品，并运用统计学方法进行处理和分析，可以推断出整个土壤环境中重金属的分布规律。
常用的地统计学方法包括杜宾克利金(Kriging)、克里金(Kriging)等插值方法。
这些方法可以帮助我们更好地理解土壤重金属污染的扩散趋势和污染源的分布。
四、植物指示法植物指示法是一种间接评估土壤重金属污染的方法。
由于植物对重金属的吸收和富集能力不同，可以通过植物组织中重金属的含量来间接评估土壤的污染程度。
植物指示法的操作简便，成本较低，因此广泛应用于大面积的重金属污染调查中。
五、生物传感器方法生物传感器方法是一种新兴的重金属污染评估方法。
该方法利用生物传感器对重金属的高选择性和敏感性，通过感测装置将重金属浓度转化为电信号，从而实现对土壤中重金属的测定。
生物传感器方法具有灵敏度高、实时性强等优点，可以在野外快速准确地评估土壤的重金属污染状况。
重金属
式中：r(h)为变异函数；h为为样点空间间隔距离，称为步长；
N(h)表示间隔距离为h的样点数； Z(xi)和 Z(xi+h)分别是区域化变量Z(x)在空间位置xi和xi+h 的实测值
对于不同的空间分隔距离h，根据变异函数公式计算出 相应的r(h)来。再以h为横坐标，r(h)为纵坐标，画出变异函 数曲线图，通过变异函数分析可得到各种元素的理论模型和 相应参数。这些参数反映了土壤中重金属含量的变异特征， 通过对比分析这些参数，能够从理论上认识土壤重金属的空 间分布特征。 一般采样方法测得的数据不能完全覆盖所要求的区域范围， 需要插值，将离散的采样点数据内插为连续的数据表面，空间插 值方法是一种通过已知点数据推求同一区域其他未知点数据的计 算方法。其论假设是空间位置上越靠近的点，越可能具有相似的 特征值。基于GIS 的空间插值方法很多，常用的有反距离插值法 和基于地统计学的克立格插值法。 克立格法最大限度的利用了空间取样所提供的各种信息， 使这种估计比其他传统的估计方法更加精确，更加符合实际， 并且避免了系统误差的出现，而且能够给出估计误差和精度。
高等环境化学课堂分享
——土壤中重金属污染评价
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背景介绍：
重金属在土壤中具有隐蔽性和潜伏 性，不易降解，具有不可逆性和长期性， 难以恢复性和污染后果的严重性，被环 境学界喻为“化学定时炸弹”造成的后 果尤为严重，受到科学家们的广泛关注， 成为近年来环境领域研究的热点问题， 为此研究者探究出了多种适合于土壤重 金属污染评价方法。
5 .地积累指数法
地积累指数法（Mull指数），近年来被国内用于土壤 重金属 污 染 的 评 价。
式中：Cn是元素n在沉积物中的含量；
Bn是沉积物中该元素的地球化学背景值； 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（一般取值为1.5），用来表征沉积特征、岩石地质及 其他影响
土壤环境中重金属污染风险评价方法
土壤环境中重金属污染风险评价方法1 研究背景近些年来，我国频频发生重金属污染毒害事件，例如：湖南浏阳Cd污染、四川内江Pb污染、中金岭南铊超标、山东临沂As污染、陕西凤翔血铅事件等一系列重金属环境污染问题，给生态环境和居民健康带来严重威胁。
重金属由于其持久性、难降解性和毒性强等特点被誉为“化学定时炸弹”。
重金属元素作为地壳的天然组成成分，存在于自然环境中的各生态系统中均存在。
大规模、高强度的人类活动导致重金属在水、土壤、大气等环境介质中大量富集，引起严重的环境污染问题，引发国内外学术界的广泛关注和重视[1-2]。
在环境污染与保护方面，通常较为关注Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、As、Mn和Co等对自然生态环境和人体健康具有显著危害性、毒性较大的重金属元素。
重金属的来源包括自然源和人为源。
自然源主要为：在风力和水力的作用下土壤会产生位移致使重金属元素发生迁移，从而导致重金属在土壤中进行富集，以及岩石风化和火山喷发等自然原因也能将重金属元素释放到周围的各类环境介质中。
人为源主要包括：农业面源污染、工业污水和固态废弃物污染、大气降水和自然沉降[3-4]。
重金属主要大多富集在土壤表层，后期会慢慢通过植物根系的吸收等作用迁移至植物体内或深部土壤。
土壤中重金属的迁移转化机制主要包括：吸附作用、配合作用、沉淀作用、溶解作用以及生物转化作用[5]。
重金属化学性质稳定、难以被降解，即使在较低浓度下也具有很大毒性。
重金属能在食物链的放大作用下大量高效地累积富集，最后通过各种暴露途径进入人体对人体健康造成危害。
重金属能与人体内的蛋白质及酶发生相互作用，从而降低酶的活性，使细胞质中毒进而伤害神经组织，也可在人体器官中累积，造成相应组织器官的慢性中毒症状。
重金属的毒理作用主要表现为：它会影响胎儿的正常发育、造成人体生殖功能出现障碍、降低人体素质免疫力降低等[6-7]。
重金属可以在环境中发生迁移，并在生物体或人体内进行富集，也可转化为毒性更大的金属化合物，危害生态环境与人体健康。
重金属污染评价的方法
重金属污染评价的方法
1. 环境监测法：包括现场监测和实验室分析，通过采集各类样品，如土壤、水、大气、植物和动物体内组织等，分析其含量，以评价重金属污染程度。
2. 生态风险评估法：综合考虑生态环境、生物多样性、人类健康等方面的影响，定量分析重金属对生态系统和人口健康可能产生的危害风险。
3. 生态指数法：通过建立评价指标体系，对重金属污染对生态环境和生物多样性的影响作出评价。
例如，土壤重金属富集系数、重金属生物富集系数等。
4. 污染物迁移与转化模型法：建立污染物的迁移和转化数学模型，通过模拟污染物在环境中的迁移、转化和归宿，以评价重金属污染的程度和影响范围。
5. 人口暴露评价法：通过人口居住和饮食习惯等因素，评价重金属污染对人体健康的危害，以建立相应的预警和控制措施。
以上是常见的重金属污染评价方法，具体应根据实际情况和需求选择合适的方法进行评价。
土壤重金属污染的检测评价方法
土壤重金属污染的检测评价方法王婷;云慧琴;郭凯敏;邢茹;赵建军;李强【摘要】Industrial waste water emissions ,irrational application of fertilizers ,etc .,will cause serious pollution of the soil ,so that the content of heavy metals in the soil exceeded .The traditional chemical method can detect and evaluate the heavy metal pollution in the soil with high accuracy and precision ,but the experimental process is complicated and the experimental conditions are harsh .Laser-induced break-dow n spectroscopy can also be used to detect and evaluate the contamination by qualitative analysis and quantitative testing of soil components .This method does not require direct contact with the samples and enables remote detection ,but the accuracy of the detection compared with the traditional method is still inadequate .%工业废水废气的排放、化肥的不合理施用等,都会对土壤造成严重污染,使土壤中的重金属物质含量超标.传统的化学方法可以对土壤中的重金属污染情况进行检测和评价,准确度和精度较高,但实验过程复杂,实验条件苛刻.激光诱导击穿光谱技术通过对土壤成分进行定性分析和定量检测,可以实现对土壤污染情况的检测和评价,该方法不需直接接触样品,可以实现远程探测,但检测限和精度与传统方法相比尚有不足.【期刊名称】《内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版）》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】4页(P810-813)【关键词】土壤重金属污染;成分分析;激光诱导击穿;定量检测【作者】王婷;云慧琴;郭凯敏;邢茹;赵建军;李强【作者单位】包头师范学院物理科学与技术学院 ,内蒙古包头 014030;包头师范学院物理科学与技术学院 ,内蒙古包头 014030;包头师范学院物理科学与技术学院 ,内蒙古包头 014030;内蒙古自治区高校磁学与磁性材料重点实验室 ,内蒙古包头014030;包头师范学院物理科学与技术学院 ,内蒙古包头 014030;内蒙古自治区高校磁学与磁性材料重点实验室 ,内蒙古包头 014030;包头师范学院物理科学与技术学院 ,内蒙古包头 014030;内蒙古自治区高校磁学与磁性材料重点实验室 ,内蒙古包头 014030;包头师范学院物理科学与技术学院 ,内蒙古包头 014030;内蒙古自治区高校磁学与磁性材料重点实验室 ,内蒙古包头 014030【正文语种】中文【中图分类】X825土壤与人类生产生活有着密切关系,也是整个生态系统的重要组成部分.据统计,全球每年以各种形式排入土壤中的重金属物质达上万吨,有的虽未直接排放,但最终也通过大气沉降等方式对土壤构成了污染,使得土壤重金属污染问题日趋严重,引起了国内外学者的广泛关注.对于传统的化学方法,常使用原子吸收分光光度法、等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等对元素含量进行测定,使用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对污染程度进行评价,其特点是样品制备过程繁琐、操作复杂,但检测灵敏度和准确度较高.激光诱导击穿光谱技术作为一种成分分析技术,利用高能脉冲激光产生的等离子体烧蚀样品,并通过高分辨率的光谱仪获取等离子体激发原子或分子所发射的光谱,以此来识别样品中的元素组成和含量,可以分析任何状态的物质,通过对元素的定性以及定量分析也可以达到对土壤重金属污染的检测和评价目的,具备可实现远程探测、样品需求量低以及无需繁琐的制备过程等优势,在土壤和环境检测中应用广泛,但谱线强度受元素种类影响较大,光谱信号的稳定性易受影响.本文分别论述传统方法和激光诱导击穿光谱技术对土壤重金属污染的检测评价,并对两种方法进行了对比.1 土壤重金属污染评价的主要方法关于土壤中的重金属污染情况,目前国内外学者的研究重点主要集中在分析污染元素和选择恰当的评价方法两个方面.研究内容包括: 城市、农田、城乡交错带、工业区和金属矿场周边等不同区域的土壤重金属污染问题; 土壤重金属污染的毒性、造成污染的元素种类以及是否再适合种植作物等[1].关于重金属元素含量的测定,采用的方法有原子吸收分光光度法(AAS)、等离子体发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[2].此外,由于砷和汞具有易挥发性,砷主要采用原子荧光法测试,汞主要采用冷原子吸收法[3].使用最多的重金属污染评价方法有单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Muller指数法(潜在生态危害指数法)[1].由于土壤污染的复杂性,目前尚无统一的量化标准,故采用临界值进行评价,包括：地区重金属自然土壤元素表层背景值、国家土壤环境质量标准值、世界土壤中值和欧盟土壤环境质量建议标准[4].我国目前是采用农田土壤环境质量标准进行评价[4].由于不同环境和区域的土壤用途及功能不同,重金属污染情况和程度也不同,想要对比不同区域的土壤污染情况或对比同一区域的土壤随着时间推迟重金属污染状况的变化,最终还需进行量化.国内外普遍采用单项污染指数法,计算公式为Pi=Ci/Si,其中Pi为土壤中污染物i的环境质量指数,Ci为实际测得的污染物i的含量,Si为土壤自净能力允许污染物i存在的临界值含量; Ci和Si的单位为mg·kg-1.这里所说的评价标准可以是土壤自然环境背景值,也可以是《土壤环境质量标准》,至于采用何种评价标准还需具体情况具体分析.单项污染指数法能反映土壤累积性污染程度、比较单一污染物的污染程度,可用于评价某种农作物是否适宜在某土壤中种植,Pi≤1表示土壤中重金属含量没有超过土壤的临界值,土壤未受该重金属污染; Pi>1表示土壤中重金属含量已经超过临界值,土壤已经受到该重金属污染,并可能导致种植的农产品可食部分污染超标[5].Pi越大,则土壤所受污染程度越高,越不适合种植农作物[4,6].内梅罗综合污染指数法也是国内外使用较为普遍的一种方法,主要用来评价综合污染指数(PN),计算公式为其中: (Ci/Si)max为各污染物中污染指数最大值; (Ci/Si)ave为各污染物污染指数的算术平均值[1].该方法的优势在于既能完整全面的利用到各项污染物质的平均污染水平来反映土壤的污染情况,也能突出污染指数最大的物质对环境造成的影响 [7].2 激光诱导击穿光谱技术(LIBS)如果仅研究土壤中的重金属污染情况,采用传统的高效液相色谱法、电感耦合等离子体技术、X射线荧光法、原子吸收和发射光谱法等,虽然也可以对土壤样品中的重金属进行探测,但是前期需要将土壤样品去除沙砾和植物根系,避光自然风干,进行磨碎处理、过100目(0.149 mm)土壤筛后再消煮,制备过程十分繁琐复杂[8].相比之下激光诱导击穿光谱技术具有其突出优势：不需要对样品进行繁琐的化学处理、可以不直接接触样品、对样品的破坏性小、样品需求量小、可以同时分析多种元素,因而可以快速探测到样品中的微量元素,对处于固液气任一物态的样品、生物样品、绝缘材料、以及一些难溶或有毒有害物质均适用.另外在传统的化学分析手段难以应用的领域内,特别是在高温、有毒等恶劣的环境或远程监控下,激光诱导击穿光谱技术显示出其独特的优越性[7].激光诱导击穿光谱技术基于原子发射光谱学,简称LIBS,是一种分析物质组分的技术[3].通过超短激光聚焦样品表面形成等离子体,然后对等离子体发射光谱进行分析可对目标样品进行元素定性和定量检测,但是它的灵敏度和检测限与传统的化学分析方法相比尚有欠缺[9].利用激光诱导击穿光谱技术对土壤重金属污染程度进行评价,要通过定性分析和定量检测这两方面综合考量.2.1 利用LIBS技术对样品进行定性分析通过实验测定可得样品在某波段的激光诱导击穿光谱[10].要确定谱线的元素归属,需综合考虑各原子谱线的已知波长、谱线的精细结构、谱线强度以及谱线的激发电位等因素[11].第一激发态电位、其他激发态电位和能级间隔大小会影响所得谱线的强度、数量和密集程度：对于一些元素,其第一激发态电位明显低于其他激发态电位,则可观测到的谱线强度大但数量小,例如Ca+和Al; 而另外一些元素,其第一激发态和其他激发态的电位都比较低且各激发态之间能级间隔小,则可观测到的谱线强而密集[11].故观察谱线可以判断样品中所含的元素,即通过某元素的谱线丰富与否和谱线强弱来判断该元素是否为样品中的主要元素[10];但若实验中使用了较低能量的激光,而分子的激发电位却比较高,则很难观察到谱线信号[11].若采用以石墨为基底的模拟土壤样品,加入CaCO3化学制剂,配成Ca质量分数为0.01%～5.00%的样品,C质量分数约为90%.实验所得光谱图中Ca元素的4条谱线很明显且干扰小,适合做定标谱线,在不同Ca质量分数下观测谱线315.9 nm附近的光谱情况,可以看出315.9 nm附近的光谱强度随着Ca质量分数的增加而增加,其他位置的谱线基本不变[12].通过对照原子光谱标准与技术数据库,可将光谱认证分析结果标注在相应位置[13].从光谱图中可见,C和Ca的谱线强度差不多,这说明金属Ca比非金属C容易探测,其他实验中也出现了类似情况: 相同质量分数的金属元素和非金属元素表现出不同的LIBS光谱强度,LIBS对金属元素的探测能力强于非金属元素.尽管谱线强度随含量增加而增加,但不能用各个特征谱线的强弱来判断所对应元素的含量差异[12].杜闯等[9]取长春火车站、净月潭公园、长春理工大学植物园和南湖公园四个地点的土壤样品进行实验,将100 mJ 1064 nm的激光脉冲作用于土壤样品,得到一个典型的土壤SP-LIBS光谱图,将此图与美国原子光谱数据库对比,可确定土壤中所含的几种元素.当激光能量从50 mJ增加到150 mJ,未出现谱线自吸收现象,SP-LIBS光谱强度逐渐增加,根据激光等离子体发光机理,谱线强度与样品中被激发元素原子数浓度之间的关系为I=α Cb,其中α是实验常数,与激光能量、样品的均匀性、几何特性及实验系统的光学效率有关,b是激发元素浓度的函数,b=b(C),若等离子体发射光谱不存在自吸收现象时,可取b=1[14].在此实验中不存在自吸收现象,故取b=1,即等离子体发射谱线强度与元素浓度成正比,可根据LIBS谱线强度定性分析重金属元素浓度大小[15].2.2 利用LIBS技术对样品进行定量分析对被检测样品中的重金属元素进行定量分析是整个实验研究的关键环节,常见的方法有外标定标法、内标定标法和强度归一化定标法,比较常用的是自由定标法[16].假设在理想条件及局部热平衡近似下,对应两个能级EK和Ei跃迁的原子线强度可表示为其中: λ为跃迁波长; NS为发射原子数密度; AKi为该线的跃迁概率; gk为k能级的权重因子; KB为玻尔兹曼常数; US(T)为等离子体温度下该类的配分函数.在实验测量过程中,考虑到仪器的光吸收系统的效率,实验测定谱线强度可表示为其中: CS为该发射线所对应的原子含量; F为实验参数[17].取多个激光脉冲的平均可使光谱信号的强度增强、同时提高信噪比,理想实验条件下对于特定的原子发射谱线,方程中唯一的变量CS取决于不同样品的浓度,其他量均为常量,即可根据实验测定的某种元素发射谱线的强度计算得到该元素在样品中的含量,这就是运用激光诱导击穿光谱技术进行微量元素分析的理论依据[11].激光诱导击穿光谱技术可就少量样品进行分析探测,烧蚀激光的功率密度、元素在样品中分布的均匀性以及样品表面的几何特性等因素均可能影响到光谱信号的稳定性[11].采用内标法可消除信号涨落：这要求所有被测样品中含有固定含量的某种元素—称之为内标元素,该元素的谱线(内标谱线)在分析谱线附近,并与分析谱线具有可比的强度[17].例如在“测定Pb的浓度与谱线强度的关系实验”中,得到样品中不同掺杂浓度下Pb 405.78 nm附近区域的激光诱导击穿光谱,这些光谱虽在不同的Pb掺杂量下测得,但都可见两条波长分别为404.58 nm和406.36 nm的Fe 元素谱线,且谱线强度基本保持不变,则在此实验中,Fe元素就是合适的内标元素,Fe 的404.58 nm谱线就可以选作Pb 405.78 nm分析谱线的内标线[18].采用洛伦兹线型分别对Pb 405.78 nm与Fe 404.58 nm谱线进行拟合,然后对得到的谱线线型积分,计算谱线强度,可得不同Pb掺杂浓度下分析谱线与内标谱线的相对强度[19],将相对强度作为纵坐标,分析元素的含量作为横坐标,根据激光诱导击穿光谱的基本原理拟合成一条直线,即为痕量元素的定标曲线.总之,土壤重金属的污染情况已经引起了有关学者和专家的广泛重视,且传统化学方法的弊端：样品制备过程复杂繁琐、对有毒有害样品的检测存在困难、样品需求量大且实验过程会对被测物质造成破坏等,使得激光诱导击穿光谱技术脱颖而出,不仅可以用来检测物质材料、分析痕量元素,同时在环境监测、食品安全、临床诊断、深海探测以及军事太空等领域都有广泛的应用前景,吸引着科学家们对更多更精确的激光诱导击穿光谱新技术进行研究,使其逐渐发展成为快速便捷、准确可靠的元素检测方法.参考文献:[1] 宋伟,陈百明,刘琳,等. 中国耕地土壤重金属污染概况 [J]. 水土保持研究,2013,20(2):293-298.[2] 郭前进,于海斌,辛勇,等. 激光诱导等离子体光谱法检测合金钢组分的实验研究[J]. 光谱学与光谱分析,2010,20(3):783-787.[3] 王建伟,张娜珍,侯可勇,等. 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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随着工业化、城市化和农业现代化的发展，土壤重金属污染问题日益突出，对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，进行土壤重金属污染评价是非常必要的。
本文将从样品采集、分析方法、评价指标和综合评价等方面，对土壤重金属污染评价方法进行探析。
一、样品采集样品采集是土壤重金属污染评价工作的第一步，其正确与否直接影响着后续分析结果的准确性。
样品采集需要注意以下几个方面：1. 选择采样点：应根据要评价的土壤污染类型，如工业污染、城市化污染、农业污染等选择合适的采样点。
采样点应具有代表性。
2. 采集方法：采集时应施行严格措施，避免土壤灰尘、杂质的混入。
采样器应先消毒。
可选择岩心钻取式、铁筒和土壤碎块采样法。
3. 采集时间：应在气象条件较稳定、自然状态下采集。
避免在暴雨、干旱季采集。
二、分析方法土壤重金属污染评价中常用的分析方法有化学分析法、光谱分析法、化学发光法等。
化学分析法中最常用的是火焰原子吸收光谱法（FAAS）、电感耦合等离子光谱法（ICP-AES）和电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）。
三、评价指标土壤重金属污染评价需要根据污染对象的不同，选择不同的评价指标。
根据《土壤环境质量标准》GB15618-1995的规定，土壤重金属污染评价的指标有土壤有效态和全量的铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）等。
同时，可选择重金属污染指数（PI）作为综合评价指标，其计算公式为：PI=（Cn/限值n）×（Cn/限值n），其中，Cn为第n种重金属的含量，限值n为第n种重金属的土壤环境质量标准。
四、综合评价综合评价是将评价指标进行加权计算后，对土壤重金属污染的严重程度进行判断和分级。
通常采用的方法有单项评价法、多项评价法和模糊评价法等。
其中，多项评价法是比较可靠的评价方法，其计算公式为：SA=α1×S1+α2×S2+...+αn×Sn，其中，Sn为第n 项评价结果，αn为各项评价权重。
重金属污染土壤的方法
重金属污染土壤的方法重金属污染是指土壤中重金属元素超过环境标准，对人体健康和生态环境造成潜在风险的现象。
重金属污染土壤是一个严峻的环境问题，需要采取合理有效的方法进行治理。
下面我将介绍几种常见的重金属污染土壤治理方法。
一、物理方法：物理方法通过物理手段去除重金属，常见的物理方法有筛选、吸附和离心沉降等。
1. 筛选法：利用不同颗粒级别的筛子，将重金属污染土壤与杂质分离。
2. 吸附法：利用吸附材料如活性炭、粘土等，将重金属物质吸附在材料表面，从而达到净化土壤的目的。
3. 离心沉降法：通过离心机等设备将土壤离心沉降，使重金属沉积在离心管底部。
物理方法具有操作简单、处理效果显著等优点，但是对于大规模的大面积污染土壤治理比较困难，而且无法完全清除土壤中的重金属。
二、化学方法：化学方法通过化学反应，改变重金属的结构和溶解度，从而降低土壤中重金属的浓度。
1. 螯合剂法：利用能与重金属形成稳定络合物的螯合剂，将重金属与螯合剂形成络合物，从而减少重金属的毒性。
2. 沉淀法：利用化学试剂如氢氧化钙、氢氧化铁等，与重金属形成不溶性沉淀物，将重金属沉淀下来。
3. 离子交换法：利用离子交换材料如离子交换树脂等，将重金属离子与材料表面的离子进行置换，从而去除重金属。
化学方法在治理重金属污染土壤中具有一定的效果，但是需要使用大量化学试剂，会带来新的环境问题。
三、生物方法：生物方法是采用植物或微生物等生物材料来修复重金属污染土壤，是一种环保可持续的治理方式。
1. 植物修复法：选用具有重金属耐性和富集能力的植物进行修复，如积雪草、柳树等。
植物通过吸收、富集和还原等作用，将土壤中的重金属转移到植物体内，实现重金属的净化。
2. 微生物修复法：利用微生物代谢能力，降解重金属或转化为无毒形态。
如利用硫酸还原菌将重金属以硫化物的形式沉淀下来。
生物修复法具有治理范围广、成本低、对土壤影响小等优点，但需要较长时间进行修复。
四、热处理法：热处理法通过升温或高温焚烧等方式，使重金属在土壤中发生相应的热化学反应，从而使重金属得以转化或挥发，达到净化土壤的目的。
土壤重金属污染评价方法
P综合 =
内容
( P i ) 2 + ( P i m ax ) 2
优越性 避免由于平均作用削弱污染金 属的权值 能够比较准确地判断人为污染 状况 考虑了成岩作用对土壤背景值 的影响 将环境生态效应与毒理学联系 起来
局限性 可能会人为夸大或缩小某些因 子的影响 参比元素的选择有待规范
土壤中的重金属长期停留和积累在环境中 , 无 法彻底清除 。其在土壤中的毒性效果强 , 极低的浓 度即显示较强的毒性 。它对人体有通过食物链积累 和吸入扬尘两种主要暴露途径 ( Sezgin et a l . , 2003;
3 国家自然科学基金项目 ( 40803002) 、 天津市应用基础及前沿技术 研 究 计 划 项 目 ( 09JCYBJC07900、 09JCZDJC25900 和 10JCZDJC24800) 、 天津市高等学校科技发展基金资助项目 ( 20070711) 和天津师范大学引进人才基金项目 ( 5RL056) 资助 。 3 3 通讯作者 E 2 mail: zhuzhaozhou78@163. com 收稿日期 : 2010 2 11 2 25 接受日期 : 2011 2 03 2 14
Eva lua tion m ethods for so il heavy m eta ls con tam i na tion : A rev iew. GUO Xiao 2xiao , L I U 1, 2 13 3 1 1 1 Cong2qiang , ZHU Zhao 2zhou , WANG Zhong2liang , L I Jun ( Key L abora tory for W a ter 2 Environm en t and R esou rces, T ian jin N or m a l U n iversity, T ian jin 300387, Ch ina; S ta te Key L abo2
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价中(李德豪和钟华文, 1997)。本文对上述应用比
较广泛的方法进行了总结和比较, 指出了各种方法
的优缺点及其适用条件, 以期为合理准确评价土壤
中重金属的污染程度提供借鉴。
1.. 指数法
指数法是指将实际测得的污染物浓度值代入到
数学公式中, 得到污染指数, 然后与相应评价标准进
土壤重金属污染评价方法*
郭笑笑.. 刘丛强1, 2 .. 朱兆洲1* * .. 王中良1 .. 李.. 军1
( 1 天津师范大学水环境与水资源重点实验室, 天津300387; 2 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550002)
摘.. 要.. 土壤中的重金属长期停留和积累在环境中, 对生态环境和人体健康存在诸多现实
Guiyang 550002, China). Chinese Journal of E cology, 2011, 30( 5): 889- 896.
Abstract: Due to the long..term residence and accumulat ion in env ironmen,t so il heavy metals
commonly adopted at home and abroad, includ ing indexmethod, model indexmethod, speciation
analysis.. basedmethod, quantitative ana lysis of availab le and total heavyme tals contents, human
* * 通讯作者E..m ai:l zhuzh aozhou78@ 163. com
收稿日期: 2010..11..25.. .. 接受日期: 2011..03..14
.. .. 土壤中的重金属长期停留和积累在环境中, 无
法彻底清除。其在土壤中的毒性效果强, 极低的浓
度即显示较强的毒性。它对人体有通过食物链积累
要包括内梅罗指数法、富集因子法、地累积指数法、潜在生态危害指数法; 模型指数法则主
要包括模糊数学模型、灰色聚类模型及层次分析法等。文章对各种评价方法进行了综述,
并指出使用各种方法的优越性、局限性。
关键词.. 指数法; 模型指数法; 有效态; 健康风险; GIS
中图分类号.. X825.. 文献标识码.. A.. 文章编号.. 1000- 4890( 2011) 5- 0889- 08
of significance to the env ironm enta l and hum an hea lth issues, wh ich needs a kind o f or severa l
kinds of correct evaluat ion methods. Th is paper summarized several re lated eva luation m ethods
用, 在评价时可能会人为夸大浓度高的因子或缩小
浓度低的因子的影响作用(师荣光等, 2006) , 使其
对环境质量评价的灵敏性不够高, 在某些情况下, 内
梅罗污染指数的计算结果难以区分土壤环境质量污
染程度的差别。同时, 这种方法没有考虑土壤中各
种污染物对作物毒害性的差别, 出现异常值时对结
行比较以确定污染等级的方法。它包括内梅罗综合
指数法、富集因子法、地累积指数法以及潜在生态危
害指数法等主要方法。表1对几种方法进行了简要
概括, 下文将详细阐述各指数评价法方法的内容及
特征。
1..1.. 综合指数法
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
(
1
K ey Laboratory for Water
Environment and R esources, T ianjin N ormal University, T ianjin 300387, Ch ina;
2 Staຫໍສະໝຸດ eK ey Labo.. ratory of E nvironmental G eochem istry, Institute of Geochem istry, Chinese Academy of Sciences,
试着运用灰色聚类法对大气和水环境进行评价, 得
到了满意的评价效果, 随后, 土壤质量评价中也越来
越多的应用这一方法(孟宪林等, 1994; 黄彩霞等,
2009)。与此同时, 张松滨( 1989)于80年代末运用
层次分析法对化工厂厂区的大气、水以及土壤质量
进行了评价, 得到了良好的评价效果。层次分析法
果影响较大, 在某些地区可能会因此偏离客观情况
(孟昭虹和高玉娟, 2008)。
1..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
表1.. 几种常见指数法及其优缺点
Table 1.. Advantages and disadvantages of several commonly used indexme thods
* 国家自然科学基金项目( 40803002 )、天津市应用基础及前沿技术
研究计划项目( 09JCYB JC07900、09 JCZDJC25900 和
10JCZDJC24800)、天津市高等学校科技发展基金资助项目
( 20070711)和天津师范大学引进人才基金项目( 5RL056)资助。
和吸入扬尘两种主要暴露途径( Sezg in et al. , 2003;
Huang, 2007)。因此, 评价土壤中的重金属污染程
度对于人体的环境健康问题有着重要意义。从20
世纪六七十年代以来, 土壤中重金属污染评价已成
为全球研究的主题之一。王铁宇等( 2006) 运用内
梅罗指数法对北京官厅水库周边土壤重金属污染进
名称内容优越性局限性
内梅罗指数法
P综合=
( ..P i ) 2 + ( P im ax ) 2
2
避免由于平均作用削弱污染金
属的权值
可能会人为夸大或缩小某些因
子的影响
富集因子法
EF =
(C n /C ref ) sample
(B n /B ref ) backg ro und
and potent ial ecolog ical hazard index method; and the model indexme thodm ain ly includes fuzzy
mathematics mode,l grey clusteringmode,l and analytic hierarchy process, etc. The advantages,
根据需要选取的评价标准; P..i 为单项污染指数平均
值; P i max 为最大单项污染指数。
内梅罗指数法可以全面反映各重金属对土壤的
不同作用, 突出高浓度重金属对环境质量的影响, 可
以避免由于平均作用削弱污染金属权值现象的发
生。然而, 随着该方法的应用, 人们发现由于其过分
突出污染指数最大的污染物对环境质量的影响和作
的环境生态效应与毒理学联系起来, 可为人们的健
康生活提供科学参照。随着计算软件的不断发展完
善, 人们更多的将数学模型引入到土壤质量评价中。
潘大志等( 2007)分析了南充市区土壤重金属含量,
运用模糊数学模型对土壤污染情况进行了评价, 并
指出该方法能够得到比较准确的评价结果。而早
20世纪在90年代初丁进宝和程永平( 1991)已经尝
health risk assessmentme thod, and G IS and geostatistics..basedmethod. The indexm ethodm ain..
ly includes N em erow index m ethod, enrichment factormethod, geo..accumu lation index method,
had many realist ic and poten tial risks to the ecological environment and hum an health, being
come undermore andmo re attent ions. To eva luate the so il heavy meta ls contam ination degree is
disadvantages, and lim ita tions of the relatedme thods w ere also d iscussed.
Key words: index method; model index method; available form; health risk; GIS.
和潜在风险, 受到越来越多的关注。因此, 评价土壤中的重金属污染程度对于环境和健康
问题有着重要意义。评价土壤中重金属的污染程度需选用一种或几种正确的评价方式。
本文综述了目前国内外常用于土壤中重金属评价的指数法、模型指数法和基于重金属形态
分析、有效态含量和总量、人体健康风险以及G IS和地统计学的评价方法。其中, 指数法主
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。其计算公式为(N emerow, 1974):