长江三角洲地区土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价_以江苏太仓市为例
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤是地球的外壳层之一，是地球化学作用的产物，是生态系统中物质循环的重要组成部分。
土壤中含有各种元素，包括重金属元素。
重金属元素是土壤中的一类重要物质，它们在一定程度上影响着土壤的物理性质、化学性质和生物性质。
由于人类活动的不断扩张，导致土壤中的重金属元素含量出现不同程度的污染，对生态环境和人类健康造成了严重影响。
一、土壤重金属的来源重金属元素是自然界中广泛存在的一类元素，包括镉、铬、铜、镍、铅、锌等。
它们在土壤中的来源主要有两个方面。
重金属元素是地壳中的一种常见元素，含量较高。
自然界中的火山爆发、地壳运动和风化作用等都会释放大量的重金属元素，进入土壤中。
人类活动也是土壤中重金属的重要来源。
工业生产、矿山开采、废弃物处理以及农业生产等，都会导致土壤中重金属元素的不同程度的释放，从而污染土壤。
二、土壤重金属的分布特征不同地区的土壤重金属分布特征有所不同，主要受到地质背景、气候条件、土壤类型和人类活动等因素的影响。
一般来说，工业区、矿产资源丰富的地区以及农业生产密集的地区，其土壤重金属含量较高。
具体表现在以下几个方面：1. 地质背景影响：不同地区的地质构造和岩石类型会直接影响土壤中重金属元素的含量。
富含铅、锌等重金属的地质构造区，其土壤中重金属含量也较高。
2. 工业和矿业活动影响：工业区和矿区是土壤重金属含量较高的地区，因为工业生产和矿山开采会释放大量的重金属到土壤中，导致土壤污染。
3. 农业活动影响：农业生产中使用的化肥、农药等产品中含有重金属元素，过度使用会导致土壤中重金属含量升高，造成土壤污染。
三、土壤重金属的生态风险评价土壤中重金属的污染会对生态环境产生不良影响，对人类健康构成潜在威胁。
对土壤中重金属的生态风险进行评价是非常必要的。
1. 生态风险评价的内容①土壤重金属含量的分析和评价：对土壤中的重金属元素进行检测和分析，评价其含量是否超出了国家相关标准。
②土壤重金属的迁移转化过程：分析土壤中重金属元素的来源、去向和迁移转化过程，评价其对周围环境的影响。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中重金属是一种常见的环境污染物质，它们来自于各种工业废气、废水、固体废弃物的排放和排放，以及农业生产、交通运输等人为活动，对土壤环境和生态系统构成了严重的威胁。
对土壤中重金属的分布特征及生态风险进行评价和研究具有重要的现实意义。
1. 重金属的来源土壤中的重金属主要来源于以下几个方面：（1）工业废气和废水的排放。
工业生产中，大量的废气和废水中含有重金属元素，它们通过排放进入土壤中积累。
（2）固体废弃物的填埋。
各种工业固体废弃物中也含有大量的重金属，如果不得当处理，会使其中的重金属渗透到土壤中。
（3）农业生产。
在农业生产中，农药、化肥等农业用品中含有重金属元素，它们会通过施用进入土壤。
（4）交通运输。
车辆的尾气中也含有一定量的重金属元素，这些元素会随着尘土沉积到土壤中。
土壤中的重金属分布具有一定的空间差异性，主要受以下几个方面的影响：（1）地质因素。
地质构造、岩性和矿物成分对土壤中重金属的含量有一定的影响。
（2）人为活动。
工业、农业、交通运输等人为活动对土壤中重金属的污染起到了推动作用。
（3）土壤性质。
不同类型的土壤对重金属的吸附能力和保持能力不同，因此重金属在土壤中的迁移和转化也存在差异。
3. 重金属的迁移与转化土壤中的重金属存在于不同的态势之中，它们可能以游离态、络合态、沉淀态、结合态等形式存在，而这些态势的变化对于重金属在土壤中的迁移和转化具有重要的影响。
重金属的迁移和转化受土壤理化性质和环境条件的制约，不同重金属元素间也存在竞争吸附、共沉淀等现象，这些过程影响了土壤中重金属的垂向和纵向迁移。
1. 生态风险的评价指标生态风险是指某种化学物质在自然环境中对生物体和生态系统造成潜在危害的可能性，评价土壤重金属的生态风险主要采用以下几个指标：（1）土壤重金属含量。
这是最基本的评价指标，土壤中重金属的含量直接影响到其对生物和生态系统的影响程度。
（2）生态毒性效应。
重金属对植物、微生物等生物的毒性效应对土壤生态系统有一定的影响。
土壤重金属污染特征、源解析与生态健康风险评价
土壤重金属污染特征、源解析与生态健康风险评价随着人类经济社会的发展，土壤重金属污染问题日益严重，对人类健康和生态环境带来了极大的威胁。
因此，研究土壤重金属污染特征、源解析以及生态健康风险评价具有重要的理论和实践意义。
一、土壤重金属污染特征土壤重金属污染的特性主要包括以下方面：1. 长期积累。
重金属具有不易降解，长时间残留在土壤中的特点，导致污染问题不易解决。
2. 空间分布不均。
土壤重金属污染具有空间分布不均的特点，不同区域的重金属含量存在明显差异。
3. 土壤pH值的影响。
土壤pH值对于重金属的迁移和转化具有重要的影响，不同pH值下重金属的生物有效性也有所不同。
4. 生物累积。
含有重金属的土壤会被植物吸收并进入食物链，从而引起生物累积和增长。
5. 健康风险。
长期暴露于含有重金属的土壤中，会对人类健康产生不良影响。
二、土壤重金属污染源解析土壤重金属污染的主要来源包括自然源和人为源两种类型。
1. 自然源。
包括岩石、土壤本身、化学物质的化学反应和气候变化等因素，这些因素可能导致一定程度的土壤重金属含量升高。
2. 人为源。
包括工业污染、城市生活污染、农业和畜牧业污染等，这些活动会释放大量的重金属进入土壤，从而导致土壤重金属含量明显增加。
三、生态健康风险评价对于评估土壤重金属污染对生态环境和人类健康的风险，主要有三个步骤：1. 确定重金属类型和含量。
通过采样和分析土壤样品中的重金属类型和含量，评估污染程度。
2. 评估生态风险。
确定重金属对生态环境的影响，主要包括植物生长、土壤呼吸、土壤微生物等方面。
3. 评估健康风险。
确定重金属对人类健康的影响，并制定相应的风险阈值，提出风险管理和预防措施。
四、结论土壤重金属污染问题是全球范围内的重要环境问题，必须引起社会各界的高度重视。
科学研究土壤重金属污染是解决此问题的关键，通过对土壤重金属污染的特征、来源和生态健康风险评价的深入研究，有助于为相关工作提供科学依据和技术支持。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价1. 引言1.1 研究背景土壤是地球表面的重要自然资源之一，是生物生长和生态系统稳定运行的基础。
随着工业化进程不断加快和人类活动的日益增多，土壤污染问题日益突出，其中重金属污染是一大隐患。
重金属污染主要来源于工业废水、废弃物的排放以及农用化肥、农药等的使用，对土壤生态系统和人类健康造成严重威胁。
土壤中的重金属主要包括镉、铬、铅、汞等，这些重金属在土壤中的富集会影响植物的生长和繁殖，进而影响生态系统的稳定性。
一旦进入食物链，还会对人类健康产生潜在危害。
深入研究土壤重金属的分布特征，并评价其对生态系统的影响和生态风险，对于保护生态环境、维护人类健康至关重要。
本研究旨在探讨土壤重金属分布特征及生态风险评价，为制定有效的土壤重金属污染防治策略提供科学依据。
1.2 研究目的研究目的是为了探究土壤中重金属元素的分布特征及其对生态系统的影响，通过评价土壤中重金属的生态风险水平，为保护生态环境和人类健康提供科学依据。
具体目的包括：1. 揭示土壤中不同重金属元素的来源、污染程度和空间分布特征，为制定土壤重金属污染防治措施提供基础数据。
2. 探讨土壤重金属元素对生态系统的影响机制，从生态学的角度分析重金属污染对生物多样性、生态平衡和生态功能的破坏程度。
3. 探讨不同的生态风险评价方法，比较其优缺点，为科学评估土壤重金属污染程度提供方法参考。
4. 评价土壤中重金属的生态风险水平，为制定土壤重金属污染治理政策和管理措施提供科学依据，保护生态环境和人类健康。
1.3 研究意义本研究的意义在于深入探讨土壤中重金属元素的分布特征及其对生态系统的影响，为相关部门制定土壤污染防治政策提供科学依据。
通过对土壤中重金属元素的分布进行研究，可以更好地了解土壤污染的状况，为土壤环境保护工作提供参考。
重金属对生态系统的影响是绕不过的问题，本研究将探讨重金属在土壤-植物系统中的迁移和转化规律，为生态系统的健康提供保障。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属分布特征及其生态风险评价是土壤环境中的一个重要问题。
重金属是指相对密度大于5的金属元素，如铅、锌、镉等。
由于工业发展、人类活动以及农药使用等原因，重金属在土壤中的含量逐渐累积，对土壤生态系统和人类健康造成潜在的风险。
土壤中的重金属分布特征可以通过采集不同地点的土壤样品，并进行化学分析来研究。
根据分析结果可以发现，重金属在土壤中的分布不均匀，呈现出局部污染和点源污染的特征。
一般来说，重金属含量高的地区主要集中在工业区、交通路段和农业用药区等。
土壤重金属的分布还与土壤类型、地形地貌、气候等因素密切相关。
重金属在土壤中的存在形式也对其生态风险评价起到重要作用。
重金属主要以可溶态、活性态和吸附态存在。
可溶态和活性态的重金属容易被植物吸收并富集在其体内，进而通过食物链传递到人类。
土壤中重金属的吸附态则对其生物有效性和迁移性起到一定的限制作用。
针对土壤中重金属的生态风险评价，可以通过综合考虑土壤中重金属的含量、存在形态、迁移性以及植物吸收等因素进行分析。
常用的评价指标包括毒性特征值、生态风险指数、健康风险值等。
毒性特征值是描述土壤中重金属毒性效应的指标，生态风险指数则综合考虑了重金属的生物有效性、迁移性和生态影响等因素，可以用于评价土壤重金属对生态系统的潜在风险。
在进行土壤重金属的生态风险评价时，还应考虑不同土壤类型、地区以及不同种类农作物对重金属的适应性和累积能力。
不同重金属对植物的毒性效应也有所差异，因此应结合具体情况进行评价，制定相应的防治策略，保护土壤环境和人类健康。
长三角地区污泥有机污染特征、毒性评价及复合污染土壤修复研究
分类号：密级：U D C：编号：中国科学院研究生院博士学位论文长三角地区污泥有机污染特征、毒性评价及复合污染土壤修复研究申荣艳指导教师章钢娅研究员骆永明研究员中国科学院南京土壤研究所南京 210008 申请学位级别博士学科专业名称土壤学论文提交日期二零零六年五月论文答辩日期二零零六年六月培养单位中国科学院南京土壤研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席赵其国院士分类号密级U D C 编号中国科学院研究生院博士学位论文长三角地区污泥有机污染特征、毒性评价及复合污染土壤修复研究申荣艳指导教师章钢娅研究员骆永明研究员中国科学院南京土壤研究所南京 210008 申请学位级别博士学科专业名称土壤学论文提交日期二零零六年五月论文答辩日期二零零六年六月培养单位中国科学院南京土壤研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席赵其国院士Organic Pollutant Characteristics and Toxicity Evaluation of Sewage Sludges from Yangtze River Delta Region and Remediation of Mixed Contaminated SoilA Dissertation Submitted to the Graduate SchoolChinese Academy of SciencesIn Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree ofDoctor of PhilosophyByShen RongyanSupervisor: Prof. Zhang GangyaProf. Luo YongmingSoil and Environment Bioremediation Research CentreState Key Laboratory of Soil and Sustainable AgricultureInstitute of Soil Science, Chinese Academy of SciencesNanjing, ChinaJune 2006本研究受下列项目资助：国家重点基础研究发展规划项目（2002CB410810）国家自然科学基金重点项目（40432005）中国科学院知识创新工程项目（KZCX3-SW-429）ACKNOWLEDGEMENTSThe present research was funded by the Major State Basic Research and Development Program of PR China (2002CB410810), the Key Project of the National Natural Science Foundation of China (40432005) and the Program of Knowledge Innovative Engineering of the Chinese Academy ofSciences, PR China (KZCX3-SW-429).中 文 摘 要长江三角洲地区是我国重要的经济支柱地区，其污水处理产业一直走在全国前列，具有典型的代表性。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤重金属是指对环境和生态系统产生危害的金属元素，如铬、镉、铅、汞等。
它们是由于人类活动，如工业排放、农业施肥和化学品使用等，导致土壤中的重金属含量增加，从而对土壤和生态系统造成严重的污染。
研究土壤重金属的分布特征及生态风险评价对于土地资源的合理利用和保护具有重要意义。
一、土壤重金属的分布特征1. 地理分布土壤重金属的分布受地理因素的影响较大，一般来说，工业和交通密集地区的土壤重金属含量较高，而远离人类活动的自然环境中土壤重金属含量较低。
在世界范围内，欧洲、东亚和北美洲等地区的土壤重金属含量较高，而南美洲、非洲和澳大利亚等地区的土壤重金属含量相对较低。
2. 土壤类型不同类型的土壤对重金属的吸附能力不同，因此其重金属含量也会有所差异。
一般来说，有机质含量高的土壤对重金属的吸附能力较强，而粘土含量高的土壤对重金属的吸附能力较弱。
富含有机质和粘土的土壤中重金属含量较高。
3. 人类活动影响人类活动是导致土壤重金属含量增加的主要原因之一，工业排放、农业施肥和化学品使用等都会导致土壤重金属的积累。
特别是在工业和城市化发展较快的地区，土壤重金属的含量往往明显高于其他地区。
二、生态风险评价1. 生物毒性土壤重金属对土壤生物的毒性是造成生态风险的主要原因之一。
重金属通过作用在土壤微生物和植物根系上，影响其正常生理功能，甚至对其造成伤害。
一些重金属如镉和铅对土壤微生物活性和多样性造成较大影响，而对植物的毒性作用也会导致植物生长受阻甚至死亡。
2. 土壤质量土壤重金属对土壤质量的影响也是生态风险评价的重要内容之一。
重金属的积累会改变土壤的化学性质和生物活性，降低土壤的肥力和产量，严重影响土壤的可持续利用和农作物的生长。
3. 生态系统稳定性土壤重金属的积累也会对生态系统的稳定性产生不利影响。
它可能破坏土壤-植物-微生物之间的相互作用关系，影响整个生态系统的稳定性和功能。
尤其是在自然保护区和重要生态功能区，土壤重金属的积累会给生态系统带来严重的危害。
长江三角洲地区农用地土壤重金属污染状况与防治建议
长江三角洲地区农用地土壤重金属污染状况与防治建议摘要：长江三角洲地区（简称长三角地区）是我国重要的工农业生产基地，关注该地区农用地土壤重金属污染状况对促进地区经济社会良性发展、保障生态环境安全具有重要意义。
本文根据近20年发表的长三角地区农用地土壤重金属相关文献中的重金属含量数据，全面分析长三角不同区域农用地土壤典型重金属累积情况与污染状况，系统探究导致长三角地区农用地土壤重金属累积与污染的主要原因。
分析发现，工业“三废”排放、交通运输、化肥、农药、农膜等的大量施用（使用），使得长三角地区农用地土壤中重金属Cd累积与污染情况最为严重，其次是Cu、Hg和Pb，而浙江台州和安徽铜陵分别存在Cd、Hg、Cu，Cd、Pb、Cu多种重金属复合污染问题。
针对长三角地区农用地土壤重金属污染防治的迫切需求和主要污染成因，在农用地土壤重金属污染源头控制、农用地土壤重金属快速动态监测、农用地土壤分级管理、重金属污染农用地土壤修复新技术研发、农用地土壤污染防治立法等方面提出了相关防治建议，以期为改善长三角地区农用地土壤生态环境、促进优质高效农业的可持续发展提供参考。
一、前言长江三角洲地区（简称长三角地区）包括上海市、江苏省、浙江省和安徽省（三省一市），作为我国重要的农产品生产基地和著名的商品粮基地，年均农业总产值和粮食总产量均占全国的12%以上[1]。
然而近年来，长三角地区农用地土壤环境不容乐观，《全国土壤污染状况调查公报》指出本地区的耕地土壤环境污染问题较为突出，且以无机重金属污染为主[2]。
农用地土壤重金属污染对农产品的品质和产量具有重要影响，对人体健康乃至生态环境构成严重威胁，制约了农业经济的可持续发展。
针对长三角地区农用地土壤重金属污染状况的调查研究，主要以小范围区域采样的实验室分析为主[3～5]；受采样点位土壤环境及采样数量的限制，所获得的少量重金属数据在综合全面反映长三角地区重金属污染状况方面缺乏代表性。
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表 2 太仓市土壤重金属含量 Table 2 The descrip tive statistics of soil heavy metal concentrations in Taicang city
项目 背景值 (mg / kg) 测定值 (mg / kg) 范围 (mg/ kg) 标准差 变异系数 分布类型
样点超过背景值的比例均大于 50% ,其中 Hg和 A s分别高达 87. 0%和 98%。
测定样点中土壤重金属的复合污染严重 ,有 92. 6%的样点两种以上重金属超过背景值 , 74. 1% 的样点三种以上重金属超过背景值 , 64. 8%的样点 4种以上重金属超过背景值 , 57. 4%的样点 5种以 上重金属超过背景值 , 50%的样点 6种以上重金属 超标 , 33. 3%的样点 7 种以上重金属超标 , 16. 7% 的样点 8种重金属均超标 。以上结果说明 ,太仓土 壤重金属正以复合污染的形式出现显著累积 。相 关分析表明 (表 3) , Cd、C r、Cu、N i、Pb和 Zn相互间 均有极显著的相关性 ,这进一步说明以上 6种元素 间为复合污染或具有同源性 [ 23 ] 。Hg、A s与上述 6 种元素相关不明显 ,可能由于 Hg、A s地球化学特 性与其它元素不同 ,也可能说明 Hg、A s与其它重 金属元素有不同来源 。
长江三角洲是中国经济最发达的区域之 一 [ 1 ] 。城市化 、工业化和农业现代化的快速推进 是该地区经济发展的重要标志 [ 2, 3 ] 。然而 ,伴随着 经济的快速发展 ,土壤环境健康质量恶化和生态系 统功能弱化等一系列问题相继出现并日趋严 峻 [ 4～10 ] 。这不仅威胁当地人居环境 、生态安全 ,也 严重影响经济的快速 、持续 、健康发展 [ 11 ] 。因此 , 在长江三角洲进行土壤环境健康质量研究和生态 风险评价具有重要的现实意义 。
第 2 7卷 第 3期 2 0 0 7年 0 6月
地 理 科 学
Vol. 27 No.
SC IENTIA GEOGRAPH ICA SIN ICA
June, 2 0 0
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长江三角洲地区土壤重金属污染特征 及潜在生态风险评价
———以江苏太仓市为例
Cd = 30, A s = 10, Cu, Pb, N i = 5, Cr = 2, Zn = 1[ 18 ] 。 Eir 为某单重金属潜在生态危害系数 , R I为 多种重金属潜在生态危害指数 ,本文结合太仓市重 金属污染特征及相关研究 [ 19～21 ] ,列出 Eir 和 R I的 分级标准 (表 1) 。
钟晓兰 1, 2 ,周生路 1 ,赵其国 3
(1. 南京大学地理与海洋科学学院 , 江苏 南京 210093; 2. 华南农业大学 信息学院 , 广东 广州 510640; 3. 中国科学院南京土壤研究所 , 江苏 南京 210008)
摘要 :太仓市表层土壤 Zn、Cu属强变异强度 ,呈对数正态分布 ; Cd、N i、Hg、A s、Cr和 Pb属中等变异强度 ,呈正态分 布 。Cu、Hg、Zn、A s显著高于当地背景值 ,以 A s累积指数和超背景值率最高 ; 8种重金属除 A s自表层向下递增外 , 其余元素均为表层向下递减 。土壤复合污染严重 ,土壤潜在生态风险达中等水平 ,黄泥土生态风险高于沙夹垅 ;重 金属生态风险以印染厂最大 ,其次为电镀厂和养殖场 ,产生潜在生态风险为 Hg、Cd,而 A s、Cu、Zn、Cr、N i、Pb等多属 轻微水平 。 关 键 词 :长江三角洲 ;土壤重金属 ;潜在生态风险 ;复合污染 中图分类号 : X53 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 0690 (2007) 03 - 0395 - 06
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5个 0～20 cm 耕层土样制成混合样 ,共采集土样 54个 ,其中化工区 26 个 、印染区 9 个 、电镀区 7 个 ,养殖区 7个 、菜地区 5个 ,同时按土壤的自然发 生层采集 4个剖面样 (图 1) 。
太仓是长江经济带和沿海开放带交汇点上的 港口城市 ,也是长江三角洲外资企业和乡镇企业最 发达 、城市化水平最高和人口密度最大的地区之 一 ,经济实力多年位居全国百强县 (市 )十强之内 。 据太仓统计年鉴表明 , 2004年工业总产值达 542. 6 亿元 ,城市化率 49%。与此同时 ,太仓的工业废水 排放总量为 1 906. 32 ×104 t,工业废气排放总量为 215. 58 ×109 m3 ,工业粉尘排放量 234. 48 t,农用化 肥施用量 2. 9 ×104 t [ 12 ] 。
3) 分析质量控制 。用国家地球化学标准样品 内插法进行质量控制 。 1. 2 评价方法
潜在生态危害指数法是瑞典科学家 Hankan2 son根据重金属性质及环境行为特点 ,从沉积学角 度提出的对土壤或沉积物中重金属污染评价的方 法 。该方法考虑了土壤重金属含量 ,将重金属生态 效应 、环境效应与毒理学联系在一起 ,采用等价属 性指数分级法评价 ,反映某一特定环境中各种污染 物的影响和多种污染物综合影响 ,定量划分潜在生 态危害的程度 。计算公式为 :
0. 75 0. 03 20. 05 19. 58 7. 47 0. 05 8. 14 58. 99 2. 86
0. 1 0. 27 0. 32 0. 60 0. 25 0. 24 0. 45 0. 64 0. 22
正态 正态 正态 对数正态 正态 正态 正态 对数正态 正态
3 、3 3 : 表示重金属含量与当地元素背景值的差异显著性水平 (分别为 p < 0. 05、p < 0. 01)
1 材料与方法
1. 1 土壤样品的采集与分析 1) 样品采集 。用 GPS定位 ,在太仓主要土壤
类型 (黄泥土和沙夹垅 ) 上选取 5 个反映太仓城 市化 、工业化和农业集约化过程主要行业污染特征 和土壤潜在污染可能性较大的功能区 (化工区 ,印 染区 ,电镀区 ,养殖区和菜地区 )采样 ,其中对化工 区 、印染区 、电镀区和养殖区在距厂约 50 m 采样 , 菜地区在原位取样 。每个样点按梅花状形式采集
土壤重金属污染作为土壤环境健康质量恶化 重要标志之一 ,受到国内外学者的普遍关注 [ 13～15 ] 。 已有研究者对中国长三角地区土壤重金属污染进 行了研究 ,但多数研究是基于采样点的点过程研
究 ,即从微观的界面迁移转化过程切入 ,研究区域 污染的形成机理 ,最终评价区域环境污染的生态效 应 ,直接从宏观角度利用空间采样研究较大尺度重 金属污染的面过程很少 。据城市主要污染行业特 征划分功能区研究土壤重金属污染报道甚少 。
表 2表明 ,太仓市土壤重金属 Cu、Hg、Zn、A s 显著高于当地背景值 ,以 Cu和 A s最高 ,其平均含 量超过背景值的 1. 42倍和 1. 46倍 ,而 Pb含量在 土壤背景值范围之内 。测定样本中各元素的最大 值一般为背景值的两倍左右 ,而 Cu和 Zn分别达 到了背景值的 4 倍和 5 倍 。以当地元素背景值为 评价标准 ,各重金属元素除 Pb和 Cr外 ,其余元素
收稿日期 : 2006 - 01 - 06; 修订日期 : 2006 - 08 - 23 基金项目 :国家重点基础研究发展规划项目 (2002CB410810) 、江苏省国土生态地球化学调查项目 (20031230008) 资助 。 作者简介 :钟晓兰 (1978 - ) ,女 ,江西吉安人 ,博士 ,主要从事土壤资源和土壤环境质量方向的研究 。E2mail: zxlnju@163. com 通讯联系人 :周生路 , E2mail: zhousl@ nju. edu. cn
合理取样数 超背景值比例 ( % )
1
-
8
50
11
42. 9
36
64. 81
7
57. 41
6
87. 04
21
31. 48
41
59. 26
5
98. 15
3期 钟晓兰等 :长江三角洲地区土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价 3 97
分布状况 。由表 2可知 , Zn、Cu变异系数最大 ,达 0. 60以上 ,样点含量呈对数正态分布 ,说明土壤中 Zn、Cu受外界干扰较显著 ,具有较大的空间分异 , 这种空间分异很大程度上归结于耕作 、管理措施 、 种植制度 、污染等强烈人为活动的影响 ; Cd、N i、 Hg、A s变异系数较小 ,均为 0. 25左右 ,样点含量呈 正态分布 ,说明这 4种元素受外界状况影响比较一 致 ,空间分异不显著 ,反映这几种元素在该区的来 源可能具有同源性 。
式中 , Cfi 为单个重金属污染系数 ; C表i 层 表示土壤某 重金属浓度实测值 ; Cni 为参比值 , 此处参比值采 用太仓当地背景值 [17 ] 。 Tri 为某重金属的毒性响 应系数 ,反映重金属毒性水平及土壤对重金属污染 的敏感程度 ,据 Hankanson的元素丰度原则与元素 释放度原则标准化重金属毒性系数 ,取 Hg = 40,
表 3 太仓市土壤 8种重金属元素的相关分析 Table 3 The correlation coefficients of the 8 kinds of soil heavy metals
轻微 中等
强
很强 极强
2 结果与分析
2. 1 太仓市土壤重金属含量及空间分布特征 1) 太仓市土壤重金属含量的总体特征 。参
照国家环保总局颁布的《中华人民共和国环境保 护行 业 标 准 》( HJ / T 166 - 2004 ) , 取 置 信 水 平 95% ,精度为均值的 20% ,得到各重金属元素的合 理取样数 [22 ] (表 2) ,其中合理取样数目 Zn要求最 多 ,需 41个 ;其次是 Cu和 Pb,分别为 36个和 21个 ; 其余重金属元素的合理取样数目均在 20个以下 ,说 明在太仓市取 54个样点基本上能代表太仓市城市 主要污染行业的土壤重金属的含量分布状况 。 变异系数反映了采样总体中各样点间的平均 变异程度 ,分布类型反映了样本数据在总体中频率