Page 293 - 《环境工程技术学报》2023年第1期
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第 1 期 李剑锋等：大义山东南部土壤重金属分布特征及其风险评价 · 289 ·
采集，共采集土 样 11 个，均为混合样，采样深度为 数； E 为 i j j 样点重金 属 i 的单项潜在生态风险指数；
1
0～20 cm。土样风干后，去除植物根系、碎石等杂 T 为重金属 i 的毒性系数； C 为 i j j 样点重金 属 i 的污
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质，研磨 过 10 目尼龙筛，备用。重金属浓度在中国 染指数； c 为 i j 样点重金 属 i 的实测值； c 为重金属
0
i
j r
地质调查局武汉地质调查中心检测，使用原子吸收 i 的参比值。R 分级见 表 1。
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光 光 度 计 （ AAS nos300-ZEEnit600） 测 定 土 壤 Cu、
表 1 重金属污染潜在生态危害指标分级
Pb、Zn、Cr、N 浓度，使用全自动原子荧光分光光度
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Table 1 Classification of potential ecological risks of heavy
计（AFS-230E）测定土 壤 Cd、As、H 浓度 [26-27] 。
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metals pollution
1.3 污染评价方法
E i j 生态风险级别 RI 生态风险级别
以 GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤
≤40 轻微 ≤150 低
污染风险管控标准（试行）》 （pH>7.5） [28 ] 为依据，使
40～80 中 150～300 中
用单因子指数和污染负荷指数（PLI） [29-31 ] 对大义山
80～160 强 300～600 重
东南部土壤重金属污染进行评价，并使用潜在生态
160～320 很强 >600 极强
风险指数（RI） [32 ] 进行潜在生态风险评价。
>320 极强
1.3.1 单因子指数
单因子指数法是以土壤元素背景值为评价标准 1.4 数据处理
来评价重金属元素的累积污染程度，计算公式如下： 土壤重金属描述性统计、相关性分析和主成分
（1）
0
CF i = C i /C m 分析等使 用 SPSS 23. 软件完成，反距离权重空间插
式中：CF 为重金 属 i 单项污染指数；C 为重金属在 值法使 用 ArcGIS 10. 软件完成。
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i
2
土壤中实测浓度，mg/kg；C 为重金属在土壤中的污
m
染风险筛选值，mg/kg。CF≤1，属于未污染；1<CF≤ 2 结果与分析
2，属于轻度污染；2<CF≤3，属于中度污染；CF>3，属 2.1 研究区土壤重金属浓度
于重度污染。 研究区土壤重金属浓度统计见 表 2。从 表 2 可
1.3.2 污染负荷指数 以看出，研究区土 壤 Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、A 和
s
PL 可以直观反映重金属元素对土壤造成污染 H 浓 度 差 异 非 常 大 ， 平 均 浓 度 分 别 为 422.81、
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g
的贡献程度，并划分其污染标准，计算公式如下： 1 050.50、1 399.69、129.36、71.39、28.40、2 992.60、
√
n （2） [33 ]
PLI = CF 1 ×CF 2 ×···×CF n 0.24 mg/kg，分别为湖南省土壤背景值 的 17.03、
式 中 n 为参加评价的重金属种类数。PL 一般分为 38.91、14.89、1.90、2.23、359.48、213.7 和 2.6 倍，
I
7
6
4 个污染级别：PLI≤1，无污染；1<PLI≤2，轻度污染； 超 标 点 位 占 比 分 别 为 95% 、100% 、100% 、73%、
2<PLI≤3，中度污染；PLI>3，重度污染。 73%、75%、90 % 和 94%； 与 GB 15618—201 标准限
8
1.3.3 潜在生态风险评价 值相比，As、Cd、Pb、Zn、C 浓度分别超 标 119.70、
u
潜在生态风险评价指数计算公式如下： 47.33、6.18、4.67、4.4 倍，Cr、N 和 i H 浓度未超
g
3
n n n
∑ ∑ ∑ ( ) 标，土壤 中 As、Cd、Pb、Zn、Zn、Cr、N 超标点位占
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i
i
i
i
RI j = E = T C = T c /c i （3）
j j j r 比分别 为 100%、81.08%、82.88%、60.36%、45.95%、
i=1 i=1 i=1
式中：RI 为 j j 样点多种重金属综合潜在生态风险指 6.31%、4.50%，所有点 位 H 均未超标。上述结果表
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表 2 研究区土壤重金属浓度
Table 2 Heavy metal concentrations in soils at the mine site mg/kg
项目 Cu Pb Zn Cr Ni Cd As Hg
最小值 13.70 50.60 96.20 5.41 5.12 0.10 29.80 0.02
最大值 7 820 18 900 19 500 649 418 545 58 500 1.11
平均值 442.81 1 050.50 1 399.69 129.36 71.39 28.40 2 992.60 0.24
标准偏差 1 079.40 2 214.60 3 211 87.87 63.25 87.28 8 334.40 0.16
变异系数 2.44 2.11 2.29 0.68 0.89 3.07 2.79 0.67
湖南省土壤背景值 26 27 94 68 32 0.08 14 0.09
GB 15618—2018标准限值 100 170 300 250 190 0.60 25 3.40
