《土壤重金属风险评价筛选值---珠江三角洲》

知识城ZSCB-A5-1地块土壤污染状况初步调查报告土地使用权人：中新广州知识城开发建设办公室土壤污染状况调查单位：广州开投环保科技有限公司编制时间：二〇二〇年二月项目名称：知识城ZSCB-A5-1地块土壤污染状况初步调查报告土地使用权人：中新广州知识城开发建设办公室土壤污染状况调查单位：广州开投环保科技有限公司项目负责人：陈丽华报告编写人员：宋林报告审核人员：王玥摘要中新广州知识城ZSCB-A5-1地块位于广州市黄埔区开放大道以东，智慧东路以北，总用地面积75946平方米，场地中心坐标约为：北纬113°29′50.93″，东经23°22′36.58″（GCJ-02坐标系）。

地块使用权人目前为中新广州知识城开发建设办公室。

根据第三届广州市城市规划委员会主任委员会第二次会议纪要（穗规主委会〔2018〕1号）和穗莞深城际马头庄站综合交通枢纽一体化项目（萝岗区AG0602规划管理单元）控制性详细规划调整，中新广州知识城ZSCB-A5-1地块规划为商业设施用地、商务设施用地兼容交通枢纽用地、交通场站用地（B1/B2/S3/S4）。

根据第一阶段土壤污染状况调查结果，目标地块历史沿革清晰：1999年-2018年为山坡林地，部分种植龙眼、荔枝等。

2018年开始清理地块中的树木。

地块东边一直空置，南边在建设高铁站，2019年下半年地块西边2200平米的地块进行考古工作。

地块周边历史上工厂很少，东边2017年至2018年建立广州亿通包装有限公司和广州康盛生物科技股份有限公司。

东北部为康朝药业总部基地项目，目前在建。

北部为2012年建设的凤美住宅小区。

地块西部为新南村。

综上，目标地块内及周边地块历史上生产经营活动均不存在对地块土壤环境造成污染的可能。

综上，目标地块内及周边地块当前和历史上生产经营活动均不存在对地块土壤环境造成污染的可能。

根据《建设用地土壤污染调查技术导则》（HJ25.1-2019）、《工业企业污染场地调查与修复管理技术指南》（试行）等国家技术导则规范的要求，目标地块内及周围区域当前和历史上均无可能的污染源，目标地块的环境状况是可接受的，建议结束相关调查工作。

朱永官,陈保冬,林爱军,等.珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考[J].环境科学学报,2005,25(12):1575-1579ZHU Yongguan,CHEN Baodong,LIN Aij un,et al .Heavy metal contamination in Pearl River Del ta Status and researc h pri orities [J ].Acta Scienti ae Circ umstantiae,2005,25(12):1575-1579[免审稿件]责任编辑提示:本刊欢迎广大读者针对免审稿件提出各种意见珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考朱永官1,*,陈保冬1,林爱军1,2,叶志鸿3,黄铭洪41 中国科学院生态环境研究中心,北京 1000852 北京化工大学环境工程系,北京 1000293 中山大学生命科学院,广州 5102754 香港浸会大学生物系,香港九龙收稿日期:2005 08 29 修回日期:2005 10 19 录用日期:2005 10 25摘要:土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统稳定和食品安全,关系到经济尤其是农业的可持续发展和人体健康,因而引起广泛的社会关注.对珠江三角洲地区土壤重金属污染现状和主要特征进行了分析,结合国内外土壤重金属污染研究动态,同时考虑国家需求和地区经济发展需要,提出今后热带亚热带地区土壤重金属污染研究的重点,以及对土壤污染综合治理的一些见解.关键词:珠江三角洲;土壤污染;重金属;可持续发展文章编号:0253 2468(2005)12 1575 05 中图分类号:X53 文献标识码:AHeavy metal contamination in Pearl River Delta S tatus and research prioritiesZHU Yongguan 1,*,C HE N Baodong 1,LIN Aijun 1,2,YE Zhihong 3,WONG Minghung 41.Research Center for Eco Environ men tal Sciences,Chin ese Academy of Sciences,Beijin g 1000852.Dep artment of En vi ron men tal En gin ee rin g,Beij ing Un ive rsi ty of Che mical Techn ol ogy,Beijin g 1000293.College of Li fe Sciences,S UN YAT S EN University,Guan gzhou 5102754.Dep artment of Biology,Hon g Kong Baptis t University,Hong Kon gReceiv ed 29Augus t 2005; received i n revi sed form 19October 2005; a ccepted 25October 2005Abstract :S oil heavy metal p ol lution is one of the main en vi ron men tal problems in Pearl River Del ta (PRD)re gion,which di rectly th reatens the stabili ty of regional ecosystem an d food safety,and h as profound i nfluen ces on economic sus tai nabili ty,especially for su stainab le agricu lture.Con seq uen tly,s oil p ollution and remed iation in thi s region h as been recei vin g e xtensi ve atten ti on from all arou nd Chin a.This p aper ai ms to p rovide an overview on cu rren t s tatu s and the ch aracteris tic s of heavy metal pollu ti on in this region,and to initiate main topic s of soil pollu ti on research in P RD regi on i n vie w of in tegrati ve manage men t of p olluted s oil s.Based on review of domestic an d overseas research progress in soil pollu ti on :mechani sms and con trol tech niqu es,this paper also e mp hasize some of the key research areas that need to be und ertaken sh ou ld the pollu tion trend need to b e reversed .K ey words :Pearl River Delta;soil p oll ution;heavy metals;sus tain able development基金项目:国家杰出青年科学基金(No.40225002);国家重点基础研究发展规划(973)项目(No.2002CB410808);中科院 百人计划 项目资助作者简介:朱永官(1967 ),男,教授(博士),E mail:ygzhu@;*通讯作者(责任作者)Foundation item :National Foundation for Dis ti nguis hed Youth of China (No.40225002);National Basic Research Program of China (No.2002CB410808);Hundred Talents ProgramB iography :Z HU Yongguan(1967 ),male,Professor(Ph.D.),E mail:ygzhu@;*Corresponding au thor20世纪80年代初,我国率先在珠江三角洲创办经济特区,对广东、福建两省部分地区实行特殊对外开放政策,珠江三角洲经济区利用独特的地缘、人缘优势和优惠的政策条件,迅速实现了由农业社会向工业社会的转变,成为我国目前经济最发达、人口最稠密的地区之一.然而,由于在社会经济发展过程第25卷第12期2005年12月环 境 科 学 学 报Acta Scientiae CircumstantiaeVol.25,No.12Dec.,2005中对合理利用自然资源以及保护生态环境重视不足,这个地区同时也成为生态环境变化最快、资源耗竭最为严重的地区,因而也是我国环境污染比较严重的地区之一.1 珠江三角洲土壤污染的现状和特点(Status of soilcontamination in Pearl River Delta)广东省建设厅对珠江三角洲城市群协调发展状况的调研结果显示,该地区在经济快速发展过程中,自然资源和生态环境保护面临着巨大压力,环境质量呈局部改善、整体恶化的趋势,表现为环境污染随产业转移而转移,行政区域交界地带环境保护力度较低,上、下游城市之间发生污染转嫁等(高丽等, 2003).前不久完成的国土资源大调查项目 珠江三角洲经济区1 25万生态环境地质调查明确表明,珠三角的地质环境令人担忧.水土污染是珠三角经济区目前影响较大的环境地质问题,主要分布于经济较发达、人口密集、乡镇企业多的平原区,污染源以生活污水及乡镇企业的工业废水为主.1985年全区排入江河废水达16 22亿t,到1993年已超过20亿t.东莞 增城南部 广州 佛山 三水一带是这一地区水土污染最严重的区域,河涌乌黑发臭,城市河段水质超标,生活和工业用水、农业用水十分紧张,不仅引起土壤污染、地下水污染,而且已导致鱼类、稻谷、蔬菜、瓜果等渔业和农业产品出现污染,严重危害着人类的健康.项目组根据地表水污染现状圈定的水土污染高风险区,面积达4720km2.据调查分析,局部地区片面追求经济高增长,不注重环境保护,先污染后治理、重经济轻环保的短期行为及以罚代管的落后管理方式仍然存在(李晓明等,2005).广州市曾对近郊的污灌区进行普查,结果表明,在所有调查点的土壤中,镉、铅、汞、锌等重金属含量均超过广东省土壤背景值,镉含量平均达2 1 mg kg-1,最严重的达640mg kg-1.土壤污染还引起农作物污染:污染区的稻谷镉含量平均达0 45 mg kg-1,为清灌区的18 8倍,最高达4 7mg kg-1;铅平均含量达5 81mg kg-1,为清灌区的24 2倍,最高达11 8mg kg-1;汞平均含量为0 055mg kg-1,为清灌区的6 9倍;蔬菜镉含量平均为清灌区的50倍,铬含量平均为清灌区的135倍(曾思坚,1995).珠江口沉积物重金属含量和铅同位素研究表明,近30多年来该区域环境中重金属含量升高主要来自于人为活动,包括工业生产过程和汽车尾气排放(Ip et al ,2004;Wong et al ,2002).在众多污染因子中,金属矿的开发利用对土壤污染的贡献最为直接. Yang等对乐昌铅锌矿周围农田重金属污染农田调查表明,水稻田铅的平均含量达到近1500mg kg-1,糙米中铅的平均含量达4 5mg kg-1左右(Yang et al ,2004).土壤污染问题己对珠江三角洲社会经济发展产生不良影响,如果不及时解决,问题将日趋严重,且制约地区社会、经济的持续发展和现代化的进程.然而,这个地区的土壤污染的特殊性使得污染治理也具有特殊的困难.珠江三角洲是土壤重金属污染敏感区域.该地区具有丰富的水热资源,植物生长旺盛,而这必然导致重金属土壤 植物传输量大,因而土壤重金属通过食物链传递而对人健康影响的风险较大.同时,基于亚热带气候和成土母质,该地区土壤风化程度高,导致该区土壤以带可变电荷的低pH 土壤为主,总体上土壤缓冲性能很差,对重金属固定的能力极其有限,因而导致土壤中重金属的活性高,易于被植物吸收,继而沿食物链传递,对当地居民健康具有严重的潜在危害.2 土壤污染管理与控制 国家需求(Managementand control of soil contamination national need)珠三角地区土地总面积4 17万hm2,2000年人口4077万,人均土地面积仅0 10hm2.1980~2000年耕地从96 8万hm2减少至63 7万hm2,人均耕地面积下降至0 015hm2,仅相当于全省人均耕地数量的1 2和全国人均耕地数量的1 4.从这一点考虑,对于珠三角土地资源的保护,以及污染土壤的治理显得更加重要和迫切.从区域经济可持续发展角度考虑,要保障农产品安全和人体健康,提高农产品及轻工业产品国际市场竞争力,进行土壤污染控制是一种必然选择.在国家提出以人为本构建和谐社会的框架下,保护生态环境,保持人与自然的和谐是重要内容之一.土壤是自然和农业生态系统中重要的物质基础,治理污染土壤,维持土壤环境质量,则是维护生态系统健康,保护生物多样性的基础.对于土壤污染的控制策略,需要尽快转变地区经济增长方式;加强宣传教育,提高全社会的可持续发展意识;打破行政区域束缚,加强区域整体协调;合理利用和节约资源,建立资源节约型经济体系;加强立法和管理,切实保护环境(谢守红,2003).除了政策上的保障外,更重要的一点是污染土壤的管理1576环 境 科 学 学 报25卷和污染控制有赖于相关环境技术的研发,因而加强相关基础科学研究,发展具有可操作性土壤污染控制与修复技术已成为珠江三角洲实现可持续发展的必经之路.3 国内外土壤重金属污染研究动态(Currentresearch trends of soil contamination by heavy metals)目前国内土壤重金属污染研究在总体上与国外存在一定的差距.在 六五 以来国内相应开展了一系列有关土壤环境背景值、土壤环境容量和农业地质环境调查等系统的工作.但是过去大部分研究主要关注污染物的总量,而对污染物在环境机体 介质中赋存形态和生物有效性关注较少.在土壤 作物系统的研究中,过去强调对该系统中化学与生物学过程的分别研究,研究队伍相对独立.这种独立性与过去我们有土壤化学与植物营养两个学科的界线有一定关系.从目前国际上研究的趋势来看,需要强调土壤 植物系统中化学与生物学过程的耦合,特别是在作物根际.过去已经开展了不少农产品安全性调查,但样品采集的系统性、科学性和样品的代表性往往值得商榷.土壤污染研究的一个重要趋势是近年来国内外已开始由定性描述转为定量关系模型研究,由热力学研究转为动力学过程与控制研究,由面上调查分析,转为微观机理研究(由此发展出新的学科生长点,如分子环境科学);在土壤毒理学研究方面由急性毒性研究转为慢性毒性研究,并且更加关注土壤污染对人体健康的潜在影响.相应地,在国际上已经发展到基于风险管理的控制与修复(实际应用)研究,系统的健康效应研究和区域风险评价.根据国家需求及区域生态环境特点,关于土壤重金属污染有以下研究需求.3 1 金属污染土壤风险评价:生物测试与化学分析土壤污染风险评价的核心是剂量 效应关系,但根本问题是剂量的 内涵 .对于重金属和有机污染物而言,剂量涉及总量、形态和结构等,而放射性污染物则涉及内剂量或是外剂量.对于重金属而言,通过化学分析方法测定的元素总量不完全能反映风险,因此需要建立各种界定生物有效态的方法 生物有效性测定的原则是需要反映土壤介质中金属的容量与强度关系.如果我们能有效预测土壤中重金属的自由离子活度,我们就能预测生物体中污染物的积累的潜力.目前国际上有两种热力学与动力学相结合研究重金属有效性的新方法:英国Lancaster 大学发展的DGT(Diffusive Gradients in Thin films,扩散梯度薄膜)技术(Ernstberger et al ,2005)和荷兰Wagningen大学发展的DMT(Donnan membrane technique,杜南膜平衡)技术(Weng et al ,2005; Nolan et al ,2003).DMT技术最初用于研究沉积物中元素,不适用普通土壤,但可能适合水稻土.我们实验室研究表明,不同土壤中镉自由离子活度的D MT测定值与WinHumicV模型预测值吻合很好(11),铅锌也是如此,但铜偏离大一些(Zhao et al , 2005).进行土壤重金属污染健康风险评价,有两个关键环节:其一,结合自由离子活度模型与植物吸收系数预测重金属的食物链转移;其二,研究不同土壤 植物组合下土壤重金属在作物可食部分的富集系数(转移系数),从而预测重金属在食物链的传递.如果能够建立包括上述参数的数据库,就可以建立区域土壤污染健康风险模型,确立与人体健康相关的一系列参数.但目前这方面的数据还相当缺乏,因此,目前还有大量的基础工作需要做.对于生态系统健康的评价,需要在群落、个体、细胞和分子水平上进行土壤污染毒理学研究.目前有应用的生物受体包括土壤动物、微生物和植物.有效评价的关键是早期预警技术,基因毒性检测相关技术(如彗星试验,单细胞凝胶电泳技术)可能具有广阔应用前景(林爱军等,2005;陈颖等,2005).3 2 重金属污染土壤与污染场地的生物 生态修复:稳定生态系统的构建重金属污染土壤修复技术的研究是目前环境土壤学研究的重点领域之一,涉及土壤学、植物科学、农学和分子生物学等.过去10多年来国内外比较关注植物修复的理论舆技术研究,但是植物修复通常需要比较长的时间周期,同时有可能通过植物吸收而将本来在土壤中的重金属向食物链传递而引起污染物的扩散.目前有关植物修复的研究重点是深刻解析自然界超富集植物富集重金属的机理,从而为挖掘这些遗传资源提供理论依据.例如,通过对蜈蚣草超积累砷机理的研究,我们发现和证实蜈蚣草根系高度表达的砷酸还原酶对其富集砷具有关键作用(Duan et al ,2005),这为发掘修复砷污染土壤的植物资源提供了重要参考.事实上,自然界这些超富集是为了适应污染环境而进化了特殊的机制,这种进157712期朱永官等:珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考化的本质是生存需要.因此人类要利用这些植物资源进行环境治理必然需要经过驯化和适应的过程.生态恢复主要针对严重污染土壤,以植被重建为核心技术,涉及特殊遗传资源(耐(抗)重金属基因)的挖掘、重金属生物吸收和耐受机理研究,以及特殊生物资源的开发利用.有利于植被重建的辅助技术(如共生微生物、基质改良措施)的研发也有很多工作尚待开展.已有研究表明,重污染场地,如矿区,植被重建/生态恢复的主要限制因子有重金属污染,养分贫瘠和不良的土壤物理性质等(Ye et al , 2002).在生态恢复工程方面需要加强 生态设计 的研究,也就是运用生态学原理,通过研究扰动 污染环境中植被的演替规律,植被与地下生态过程的相互作用,探索重污染场地的生态重建理论与方法.这方面的研究包含基础理论研究、野外试验,并且需要相关学科之间的交叉.在开展 生态设计 研究的过程中需要思考的问题是,如何更好地向自然界学习,了解矿区植被的特征,关键物种抵抗重金属污染的机理,挖掘这些植物的遗传潜力.因此我们有必要在一些古老的矿区,进行自然的生态演替过程的研究,从而推导出自然界矿区形成稳定生态系统的机制和可能的调控原理.如果能够以典型的地点为研究对象,进行系统深入的研究,就可能获取新的理论,指导矿区治理实践.3 3 化学控制技术化学控制技术是通过向土壤添加修复材料,改变土壤pH,增加吸附点位和促进重金属离子与土壤其它组分(包括修复材料)的共沉淀等过程而降低重金属生物有效性的技术 由于目前还缺乏经济高效的手段将污染物从土壤中移走,如何通过改变土壤物理化学性质来降低污染物向食物链迁移是降低土壤污染风险的重要途径(Lombi et al ,2002).如上所述,在珠江三角洲地区以可变电荷土壤为主,而且土壤pH通常比较低,土壤缓冲性差.因此,同样程度的重金属污染在珠江三角洲地区土壤中的环境风险相对较高.另一方面,正是由于这些土壤具有弱的缓冲性,因此利用土壤修复剂(改良剂)改变土壤中重金属的生物有效性的余地比较大,从而可以达到大大降低污染物在植物体内的积累,降低当地居民通过食物链摄入重金属的量.我们的研究表明,向污染土壤中添加含磷物质,如骨碳、磷肥和羟基磷灰石等可以显著增加土壤中残渣态铅,降低蔬菜体内铅的积累(Chen et al ,2005).在欧美国家土壤污染研究对象以恒表面电荷土壤为主,因此现有的研究成果不能简单的套用到珠江三角洲地区,因此必须开展自主知识产权和有针对性研究.今后需要加强新型可持续土壤添加材料的研发及其作用机理研究,特别是利用一些废弃物生产价廉物美的修复材料,将循环经济与土壤污染控制 修复相结合.同时,由于化学修复不能将污染物从土壤中移走,因此今后需要着力研究土壤中重金属固定机制,被固定重金属在土壤中的稳定性以及环境因子对重金属在土壤中稳定性的影响.3 4 生物控制技术土壤 植物系统中重金属的迁移与积累需要经过若干个微界面过程,特别是根际过程、根系吸收、长距离运输和亚细胞区隔化等过程.这些微界面过程大多深受植物生物学过程的影响.许多研究表明作物对重金属吸收积累具有明显的基因型差异,并存在一定的遗传规律.如英国科学家发现水稻耐砷基因在第6条染色体上(Dasgupta et al ,2004).最近日本科学家研究表明水稻低积累镉的数量形状位点(QTLs)分别位于第3、6和8条染色体上(Ishika wa et al ,2005).如果无法有效地在短时间内将重金属从土壤中移走的话,通过挖掘作物遗传潜力,培育对污染物具有低积累和低转移的作物新品种,对于在中低污染土壤上维持农业生产发展具有实际意义.根据目前国内外的研究进展,可望在以下几个方面来挖掘作物遗传潜力:1)重金属在根际钝化机制(包括植物 微生物的联合机制)与强化途径;2)植物细胞壁的过滤机制,包括细胞壁组成对重金属吸收积累的影响及其可能的调控原理;3)植物细胞内重金属区隔化(液泡储存)的机制及其遗传改良途径.这些基础研究对于筛选和培育特殊作物材料和安全高产农作物品种至为重要.由于这些研究涉及土壤学,植物生理学、遗传育种学和分子生物学,因此必须强调多学科协同作战.4 面向未来 珠三角地区土壤污染研究的重点(Prospective of soil contamination research in Pearl River Delta)针对热带亚热带土壤生态环境的特点(可变电荷和污染敏感性)和珠江三角洲地区持续增长的土壤环境压力,目前需要开展更为深入和系统的研究,主要包括以下几个方面.1578环 境 科 学 学 报25卷1)开展区域污染现状的研究,包括历史数据的整合,从而摸清污染现状,探明污染物来源、时空分布规律,并构建基于地理信息系统的区域土壤污染数据库.2)在数据库的基础上结合健康风险模型开展区域土壤污染风险评价,建立污染预警体系.3)系统研究热带亚热带生态条件下的污染物迁移转化的动力学机制和特征参数,揭示污染生态学机理.4)开展结合循环经济的废弃物综合利用与新型土壤修复材料的研发,结合区域环境化学的研究成果,提出重金属污染的化学控制技术和措施,发展具有区域可适性的从源到汇的土壤污染控制 修复技术,包括二次污染的控制,如污染场地的修复,多介质污染环境(土壤)的修复等.5)利用目前迅速发展的生物技术,高通量分析技术和功能基因组学,开展重金属在土壤 植物系统中积累与代谢的基础理论研究,通过离子组学等的研究,发展降低重金属在农作物可食部分积累的生物学控制技术.参考文献(References):Chen S B,Zhu Y G,Ma Y B,et al 2005.Effect of bone char application on Pb bioavailability[J].Environmental Pollution,(in press)Chen Ying,Wang Zijian.2005.Detection of genotoxicity of s oil pollution to earthworm invivo exposure by comet assay[J].Acta Pedol ogica 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珠江三角洲林业用地土壤重金属潜在生态风险格局分析朱立安;张会化;程炯;李婷;林梓;李俊杰【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2022(31)6【摘要】收集珠江三角洲440个林地表层(0—20 cm)土壤重金属环境数据,通过筛选值和Hakanson潜在生态风险值对珠江三角洲林地土壤生态风险空间格局及形成进行研究分析,以期对统筹珠江三角洲生态土地利用及环境管控,维护自然生态系统的完整性和健康水平提供理论依据。

研究结果表明,(1)珠江三角洲林地土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn质量分数范围分别为0.001—1.03、0.01—0.92、0.71—580、4.79—520、0.01—131、0.02—192、1.73—78.1、0.01—227 mg·kg^(−1),平均含量较低但分布不均匀,变异系数较大的为As、Cd、Cu,局部区域含量较高。

(2)风险值评估显示,珠江三角洲林地土壤不少于73.43%处于低潜在生态风险水平,但局部土壤存在中度潜在生态风险至强度潜在生态风险,以Hg和Cd为主;筛选值评估显示,珠江三角洲大部分林地土壤可能受到重金属(以Cr、Hg为主)生态影响。

(3)格局分析表明,珠江三角洲中部林地土壤Cd潜在生态风险较高,中部和东部林地土壤Hg潜在生态风险较高;格局形成分析显示,不同重金属及不同生态风险重金属的来源可能存在不同的形成机制,Cd主要受北江和西江水流迁移的影响,其次为干湿沉降,而Hg主要受经济开发及干湿沉降的影响,Cr则是由于自然本底值较高。

(4)Hg和Cd元素是珠江三角洲区域土壤生态风险管控的关键因子,其次为Cr和As。

该研究对珠江三角洲土壤污染生态管控与粤港澳大湾区生态安全一体化布局有较高的参考价值。

【总页数】10页(P1253-1262)【作者】朱立安;张会化;程炯;李婷;林梓;李俊杰【作者单位】广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室【正文语种】中文【中图分类】X53;X820.4【相关文献】1.珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化2.珠江三角洲潜在生态风险:土壤重金属活化3.泗顶铅锌矿周边土壤重金属污染潜在生态风险评价及优势植物对重金属累积特征4.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5.农用地土壤中重金属水平及潜在生态风险评价——以宁夏石嘴山地区为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

珠三角土壤重金属污染现状、来源及防治措施第一篇：珠三角土壤重金属污染现状、来源及防治措施珠三角土地重金属污染现状、来源及防治措施改革开放以来，中国经济迅速腾飞，环境污染和生态破坏问题也随之而来，并且已经严重危及到人类的健康与生存空间。

在环境污染和生态破坏问题中，尤为严重的便是土地重金属污染。

在珠三角及经济发展地区，Pb、Cd、Hg、Cu等重金属及其化合物对土地的污染极为突出。

突然中的重金属无法被土壤中的微生物降解，反倒会不断积累，达到一定程度后，被植物吸收，或通过食物链富集，进而对人的健康造成严重损害。

珠江三角洲是我国乡镇工业的密集地之一，该地区以轻工业为主，乡镇工业数量多，密度大，行业覆盖面广，对矿产资源及金属的消耗非常巨大，而对于废弃金属的处理却相对滞后，由此而造成的环境污染十分严重。

通过收集相关资料，笔者对珠三角地区土地重金属污染进行了相关研究，将从三个方面展开，分别是现状、原因及防治措施。

一、珠三角土地重金属污染现状由于珠三角地区主要为轻工业聚集地，五金、化工、电镀企业较多，对重金属的处理和加工较为密集，一旦未能妥善处理，这些企业及其周围土壤就会受到了严重污染。

据广东统计年鉴资料，2008年以粤北、粤东、粤西采矿区为代表的土壤污染呈带状重金属污染特征，其中粤北山区规模以上矿山采选企业占全省的43%。

在东莞，2005年工业废水的排放量为2.25亿吨，工业废气的排放量为1674.5亿方，固体废弃物的产生量为266.89万吨，工业“三废”没有经过有效的处理而直接排放，以及垃圾或河涌底泥的农用，导致含重金属污染物直接或间接进入到土壤里。

选取东莞市石龙镇与佛山市容桂镇为例，石龙工业区与容桂工业区土壤的重金属污染都以Hg、As、Cu污染为主，其中，Hg污染地区的比例最高，达到58.8％与78.3%，而As与Cu污染区域都比例也占了相对较大的比例。

从以上的结果可以看出，工业区在主要污染元素类型和综合污染程度上比较相似。

土壤重金属污染案例珠江三角洲由于在社会经济发展过程中对合理利用自然资源以及保护生态环境重视不足，使这个地区成为了生态环境变化最快、资源耗竭最为严重的地区。

从区域经济可持续发展角度考虑，要保障农产品安全和人体健康，提高农产品质量，进行土壤污染控制是一种必然选择。

在国家提出以人为本构建和谐社会的框架下，保护生态环境，保持人与自然的和谐是重要内容之一，土壤是自然和农业生态系统中重要的物质基础，治理污染土壤，维持土壤环境质量，则是维护生态系统健康，保护生物多样性的基础。

一、珠江三角洲土壤污染的现状和特点广州市曾对珠江三角洲的污灌区进行普查，结果表明，在所有调查点的土壤中，镉、铅、汞、锌等重金属含量均超过广东省土壤背景值，镉含量平均达2.1mg・kg-1，最严重的达640mg・kg-1。

土壤污染还引起农作物污染：污染区的稻谷镉含量平均达0.45mg・kg-1，为清灌区的18.8倍，最高达4.7mg・kg-1；铅平均含量达5.81mg・kg-1，为清灌区的24.2倍，最高达11.8mg・kg-1；汞平均含量为0.055mg・kg-1，为清灌区的6.9倍；蔬菜镉含量平均为清灌区的50倍，铬含量平均为清灌区的135倍。

二、珠江三角洲土壤重金属污染原因珠江口沉积物重金属含量和铅同位素研究表明，近30多年来该区域环境中重金属含量升高主要来自于人为活动，包括工业生产过程和汽车尾气排放。

在众多污染因子中，金属矿的开发利用对土壤污染的贡献最为直接。

土壤污染问题己对珠江三角洲社会经济发展产生不良影响，如果不及时解决，问题将日趋严重，且制约地区社会、经济的持续发展和现代化的进程。

然而，这个地区的土壤污染的特殊性使得污染治理也具有特殊的困难。

珠江三角洲是土壤重金属污染敏感区域，该地区具有丰富的水热资源，植物生长旺盛，而这必然导致重金属土壤-植物传输量大，因而土壤重金属通过食物链传递而对人健康影响的风险较大，同时，基于亚热带气候和成土母质，该地区土壤风化程度高，导致该区土壤以带可变电荷的低pH土壤为主，总体上土壤缓冲性能很差，对重金属固定的能力极其有限，因而导致土壤中重金属的活性高，易于被植物吸收，继而沿食物链传递，对当地居民健康具有严重的潜在危害。

中国环境科学 2018,38(9)：3455~3463 China Environmental Science 珠江三角洲冲积平原土壤重金属元素含量和来源解析韩志轩1,2,3,王学求1,2*,迟清华1,2,张必敏1,2,刘东盛1,2,吴慧1,2,田密1,2(1.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,自然资源部地球化学探测重点实验室,河北廊坊 065000；2.中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心,河北廊坊 065000；3.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京 100083)摘要：利用全国地球化学基准计划在珠江三角洲地区的22个点位上采集的44件冲积平原土壤样品,分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8个重金属元素的含量特征,并利用多元统计分析方法和铅同位素示踪技术研究了重金属元素的来源.结果表明,珠三角地区冲积平原土壤8个重金属元素含量均高于全国土壤背景值,Hg在表层土壤中显著富集,As、Cd、Cu、Pb、Zn在表层土壤的含量略高于深层土壤中含量,Cr、Ni在表层土壤和深层土壤中含量相当.因子分析结果显示,土壤Cu、Cr、Ni主要受地质背景控制,Zn、Cd的高含量既与地质背景有关,也受人类活动影响,As、Pb、Hg的异常则受人为活动影响较严重.富集因子法得出8个重金属元素受人类活动影响程度大小排序为:Hg>As>Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>Ni,当深层土壤某元素有外源输入时,会导致其富集因子偏低.铅同位素示踪结果显示,表层土壤铅含量与206Pb/207Pb呈显著的负相关关系,根据二元混合模型推测表层土壤中有超过30%的外源铅输入.综合来看,珠三角地区冲积平原土壤Hg、Cd、As、Pb受到较为严重的人为污染.关键词：冲积土壤；重金属；富集因子；因子分析；铅同位素示踪；珠三角地区中图分类号：X53,P596 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2018)09-3455-09Occurrence and source identification of heavy metals in the alluvial soils of Pearl River Delta region, south China. HAN Zhi-xuan1,2,3, WAN G Xue-qiu1,2*, CHI Qing-hua1,2, ZHAN G Bi-min1,2, LIU Dong-sheng1,2, WU Hui1,2, TIAN Mi1,2 (1.Key Laboratory of Geochemical Exploration, Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, Langfang 065000, China；2.Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, International Center on Global-scale Geochemistry, Chinese Academy of Geologecal Sciences, Langfang 065000, China；3.School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083, China). China Environmental Science, 2018,38(9)：3455~3463Abstracts：Forty-four alluvial samples were collected at 22locations in the Pearl River Delta to study the distribution and sources of 8heavy metals with factor analysis, enrichment factor and lead isotopic tracing methods. The study showed that the concentrations of all heavy metals were enriched relative to the background value of soil of China and Guangdong Province. The concentrations of Cr and Ni were similar in top and deep soils, while the concentration of As, Cu, Zn, Cd, Pb in top soils were slightly elevated to deep soils, while the concentration of Hg was significantly enriched in the top soils. Factor analysis indicated that the concentration of Cu, Cr, Ni was mainly controlled by the natural conditions, and the anomalies of As, Pb, Hg were caused by anthropogenic contamination. In some cases, the high concentrations of Cd and Zn were controlled by both geological background and anthropogenic contamination. The results of enrichment factor analysis indicated that the pollution levels of 8heavy metals were Hg>As>Cd>Cu> Pb>Zn>Cr>Ni. The enrichment factor values would be low if the elements were enriched in deep soils. The scatter plot showed there was significantly negative correlation between Pb concentration and 206Pb/207Pb ratio. A binary comprehensive model show that at least 30% Pb in the top soils were derived from anthropogenic contamination. In conclusion, the study found that enhanced levels of Hg, Cd, As, Pb were due to contamination.Key words：alluvial soil；heavy metals；enrichment factor；lead isotopic tracing；factor analysis；Pearl River Delta region珠江三角洲地区(以下简称珠三角地区)是我国重要的经济带,近几十年来,这一地区在经济快速发展的同时积累了大量环境问题,其中重金属污染因面积广、持续时间长而备受关注.珠三角地区土壤重金属元素背景值较高[1],高速发展的工业、矿业、农业向自然界排污加剧了区域重金属污染程度[2-7].中国地球化学基准计划发现珠江流域土壤汞含量是我国32个汇水域中最高的,而且表层土壤显著高于深层土壤[8].有研究发现广州市表层土壤相对于深层土壤重金属含量显著增加[9].外源重金属进入土壤后优先以活动态形式存在[10-11],在酸雨的作用收稿日期：2018-02-05基金项目：国家社会科学基金资助项目(17BTJ020);国家自然科学基金资助项目(71772113,71272010);教育部人文社会科学研究资助项目(18YJC910013);辽宁省教育厅资助项目(LN2016YB026);辽宁省哲学社会科学规划基金资助项目(L17BTJ003,L16BTJ001)* 责任作者, 研究员, wangxueqiu@3456 中国环境科学 38卷下[12],重金属可以再活化,潜在生态风险巨大[13-14].前人对珠三角地区冲洪积平原土壤/沉积物重金属元素的背景值、污染特征做了大量调查研究[1,11,15-16],一致认为该区为重金属元素高背景区,但是对于重金属元素异常来源仍存在争议.刘子宁等[17]利用铅同位素组成得出珠三角地区第四系沉积物中铅主要受地质背景控制;Liu等[18]利用多元统计分析方法和铅同位素示踪法得出珠三角地区沉积物中铅有明显的人为污染,铜和锌则主要受点源污染;陈俊坚等[1]认为区域母岩的分布和成土作用是影响重金属元素空间分布和变异的主要因素,人类活动对珠三角地区的铅、汞影响最为突出.基于此,有必要对珠三角地区土壤/沉积物重金属元素来源进行进一步解析,从而为该区生态环境评价、农业发展等提供参考数据.重金属元素来源的研究方法主要包括同位素示踪法、多元统计分析法、富集因子法等[19-31].铅同位素广泛应用于重金属污染源的识别研究[19],铅同位素组成主要取决于源区初始铅、铀和钍含量和放射性铀/钍衰变反应的时间,与重金属迁移过程中物理化学条件的变化没有关联,受后期地质地球化学作用影响小[20-21].因此,在研究Pb和其它亲硫元素(如Hg、Ag、Tl、Sb、Zn、Cu 等)污染源方面,铅同位素示踪技术是一种强有力的技术手段[22-23]. 因子分析是相关分析的拓展,可以将不同的变量按照一定的相关特征划分为不同的组,从而在一定程度上可以指示人类活动和自然过程对研究对象的影响程度.基于变量的R型因子分析被广泛用于识别沉积物、水体、灰尘中等介质中重金属来源[23-24,27-30].富集因子法最初被用来推断大气溶胶的污染源[32],后广泛应用到土壤重金属污染评价中.作为评价人类活动对土壤及沉积物中重金属富集程度影响的重要参数,在区分土壤及沉积物中重金属自然的和人为的环境影响方面得到了广泛应用[25-26,31].基于以上讨论,本研究利用中国地球化学基准计划获取的数据,查明珠三角地区冲积平原土壤重金属元素的含量特征,并应用多元统计分析、富集因子法和铅同位素示踪等方法解析重金属来源.1材料与方法1.1 样品采集具有均一化特点的泛滥平原沉积物或河漫滩沉积物等汇水域沉积物被广泛接受作为平原区地球化学基准计划的采样介质[33-37],这些汇水域沉积物多已发育为冲洪积土壤,其可以反映上游地质背景,代表研究区土壤的背景值.在珠三角地区的22个点位上采集冲积土壤样品44件,其中西江14个点位、北江流域4个点位、东江流域4个点位.所有点位同时采集表层样品(5~20cm)和深层样品(150~ 180cm),每个采样点位上采集3个子样进行组合,3个点位大致呈等边三角形,每两点相距50m,每个组合样品的重量约为5kg.为了与国际土壤学会规范的土壤环境评价标准相一致,野外采样粒度小于2mm(−10目).采样点土地利用方式为菜地、果林地、水稻田、荒置农田等,采样点土壤为自然沉积形成,未受后期人为搬运改造,且采样点附近无明显的点污染源.采样点位见图1.24°N23°N112°E113°E114°E 115°E图1 珠三角地区冲积平原土壤采样点位Fig.1 Sampling sites of alluvial soil in Pearl River Deltaregion1.2元素含量分析采集的土壤样品室内风干后置于无污染聚乙烯塑料瓶保存.取适量样品送实验室磨碎至-200目,样品前处理及分析流程详见地壳全元素配套分析方案及分析质量监控系统[38].分析过程中插入国家标准物质、实验室密码样和野外重复样控制分析质量.本研究样品和中国地球化学基准计划中其它沉积物/土壤样品一批分析,样品分析质量控制结果见表1.1.3铅同位素分析铅同位素分析流程详见Bi等[39].分析过程中插入标准物质(OGGeo08、SY-4、MRGeo08、9期韩志轩等：珠江三角洲冲积平原土壤重金属元素含量和来源解析 3457 GBM908-10)、空白样、实验室重复样进行全程质量控制.精密度和准确度符合测定要求,数据质量可靠.表1分析方法及质量控制结果Table 1 Analytical methods and quality control合格率(%)测试指标样品处理方法测试方法检出限(mg/kg)检出率(%)标准物质密码样重复样Cu 酸溶 ICP-MS 0.5 100 100 99.7 98.1Pb 酸溶 ICP-MS 1 100 100 99.9 99.5Zn 酸溶 ICP-MS 1 100 99.8 100 98.1Ni 酸溶 ICP-MS 2 99.9 100 99.7 97.7Cr 粉末压片 XRF 5 99.8 99.7 98.6 95.8Hg 王水溶样 CV-AF S 0.0005 100 99 96.2 88.8As 王水溶样 HG-AF S 0.2 99.7 99.8 98.5 94.9Cd 酸溶 ICP-MS 0.1 99.9 99.7 100 95.3 注:酸溶:HF, HNO3, HClO4, 王水;CV-AFS:冷蒸汽−原子荧光光谱法;HG−AFS: 氢化物−原子荧光光谱法;ICP-MS:等离子体质谱法;XRF:X射线荧光光谱分析.1.4数据分析数据统计分析使用SPSS 18.0.2结果与讨论2.1 重金属元素含量特征珠三角地区冲积平原土壤8个重金属元素的含量特征列于表2. As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn在表层(深层)土壤的平均含量分别为20.4 (16.1) mg/kg、0.553 (0.411)mg/kg、86 (79) mg/kg、44.6 (38.9) mg/kg、0.152 (0.094) mg/kg、31.6 (31.1) mg/kg、52.7 (48.7) mg/kg、121 (105)mg/kg.其中,Cr、Ni在表层土壤和深层土壤中含量相当,说明Cr、Ni主要为自然来源;Hg在表层土壤中明显富集,说明人为污染较为严重;表层土壤的As、Cd、Cu、Pb、Zn含量略高于深层.Cu、Cr、Ni、Zn的平均值与中位数相当或略低于中位数,且其变异系数(标准差/平均值)较小,说明其高含量离群值较少,人为来源较少.As、Cd、Hg、Pb的平均值高于中位数,指示其有多种来源[40].表2珠三角地区冲积土壤重金属含量统计特征(mg/kg)Table 2 Statistical characteristics of heavy metals in the alluvial soil in the Pearl River Delta region (mg/kg)表层土壤深层土壤测试指标范围中值均值标准差范围中值均值标准差广州A珠三角B广东省C广东省D中国土壤EAs 6.8~42.6 19.9 20.4 9.8 3.5~43.214.4 16.1 10.2 18.8 13 16.711.2 Cd 0.055~2.527 0.444 0.553 0.6130.044~1.550.406 0.411 0.327 0.4110.350 0.100 0.3360.097 Cr 27~121 91 86 27 17~124 89 79 33 55 69 5860.453.9 Cu 11.3~77.2 45.9 44.6 18.9 8.9~78.738.8 38.9 21.2 48.0 28 18.0 24.120 Hg 0.013~0.476 0.131 0.152 0.0940.015~0.1950.091 0.094 0.045 0.5310.087 0.104 0.1990.040 Ni 7.0~52.4 33.4 31.6 13.5 6.4~55.333.0 31.1 13.9 19.5 28 18.0 18.723.4 Pb 26.8~91.5 47.9 52.7 14.117.8~79.847.0 48.7 16.5 86.5 36 37.5 60.423.6 Zn 36~230 125 121 46 35~183 120 105 38 166 95 51 87.467.7 注: A-广州表层土壤均值[9]; B-珠三角地区深层土壤均值[41];C-广东省表层土壤均值[1]; D-第一次全国土壤污染调查获得广东省土壤均值[42]; E-中国土壤背景值[44].由表2可知,珠三角地区冲积平原土壤的8个重金属元素显著高于中国土壤背景值.陈俊坚等系统研究了广东省表层土壤的重金属元素含量,除Hg与本研究获得的深层土壤Hg含量相当外,其余元素含量均明显低于本研究获得的结果.朱立新等[41]利用冲积平原深层土壤研究了珠三角地区的生态地球化学基准值,其研究介质和本研究一致,表2显示,除Ni、Cr外,As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn均高于珠三角地区重金属元素的基准值.与珠三角地区的城市土壤相比,城市土壤(广州)显著富集了Hg、Pb、Zn3458 中国环境科学 38卷等与工业活动、交通显著相关的元素[15].我国于2005~2013年开展了第一次全国土壤污染调查[42],与该调查获得的广东省土壤重金属元素含量相比,珠三角地区土壤重金属元素(Pb、Zn除外)均高于该调查结果,说明工业发达、人口密度更高的珠三角地区相对于整个广东省来说,土壤重金属元素有明显的富集.依据国家土壤环境质量标准[43],参考土壤pH值,珠三角地区表层土壤的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn超过二级土壤标准的点位分别占9.09%、54.55%、0%、4.55%、4.55%、13.64%、0%、0%;深层土壤中除As、Cd、Ni分别有4.55%、36.36%和4.55%超过二级土壤标准之外,其余五个元素均没有超过二级土壤标准.珠三角地区土壤中的Cd污染需要引起注意.2.2 重金属元素来源解析2.2.1 因子分析珠三角地区冲积平原土壤的重金属元素因子分析结果列于表3.由表3可知,表层土壤提取了2个主因子,可以解释总变异量的78.1%.第一因子包括Cu、Ni、Cr、Zn,据资料,珠三角地区表层土壤Cu、Zn、Cr 的分布格局主体受成土母质控制[16],因此,该因子解释了珠三角地区汇水域沉积物中重金属的自然来源,As和Cd在第一因子上也有较大因子载荷,说明部分As、Cd的异常是由高自然背景引起的.第二主因子包括As、Cd、Hg、Pb, Duzgoren-Aydin利用铅同位素示踪发现珠三角地区地表环境铅含量受燃煤和铅锌矿工业排放影响[45].同时,含铅汽油排放的铅仍是其中铅的重要来源,Liu 等发现珠三角地区东江流域沉积物中的高含量汞主要与工业污染有关[46],有色金属冶炼、燃煤和化工厂向自然界排放了大量Hg,且成逐年递增的趋势(1995~2003年)[47-48].Pb、Hg具有显著相关性(见图2A),暗示其有相同的来源,有色金属冶炼、燃煤和交通尾气产生的Hg和Pb可以大气沉降的方式进入珠三角地区土壤.本研究调查的土壤利用方式大部分与农业相关,施用化肥会向土壤中注入大量Pb、Cd、Cu、Zn等重金属元[49],施用有机肥会对土壤的Cu、Zn、Cd含量增加,并影响其赋存形态[50-51],陈同斌等研究指出使用农药也会引起农业土壤As和Pb的升高[52],果园和菜园土壤施用城市生活垃圾及污泥作肥料,且长期引用工业废水和生活污水灌溉则会导致多种重金属元素含量升高[53].珠三角地区的交通发达,交通可导致土壤Pb、Zn含量升高[54].因此第二主因子代表了重金属的人为来源,该结果与陈俊坚等[1]的研究结果一致,Zn在第二主因子上的载荷为0.562,说明Zn主体受成土母质控制,高含量区也叠加了人为因素的影响.表3因子分析旋转成分矩阵(%)Table 3 Rotated matrix of factor analysis (%)浅层深层元素因子1 因子2 因子1 因子2 Cu 0.977 0.001 0.967 0.149 Ni 0.959 -0.025 0.949 0.155 Cr 0.941 0.007 0.946 0.222 Zn 0.663 0.562 0.741 0.621 Pb -0.187 0.8550.6010.533As 0.428 0.828 -0.078 0.886Hg-0.115 0.7940.3940.843Cd 0.434 0.514 0.5310.730注:提取方法-主成分分析法,旋转法-具有 Kaiser 标准化的正交旋转法.成分2成分2图2 珠三角地区表层(A)和深层(B)冲积土壤重金属元素因子载荷图Fig.2 Factor loading diagram of heavy metals in the alluvialsoil in Pearl River Delta region深层土壤的因子分析也提取了2个主因子,可以解释总变异量的86%.第一主因子包括Cu、Ni、9期韩志轩等：珠江三角洲冲积平原土壤重金属元素含量和来源解析 3459Cr、Zn、Pb,该因子代表了深层土壤重金属元素的自然来源.广东省充沛的湿热条件,母岩成土过程中化学风化作用强烈.快速的成土过程使得广东省土壤中重金属元素的含量在很大程度上继承了区域母岩的特征[1].第二主因子包括As、Cd、Hg,该因子可解释深层土壤重金属元素异常含量的人为因素.李婷婷等认为As主要受地质背景控制[39],然而本研究获得的深层和表层土壤As均明显高于背景含量[16],因此,本研究认为As异常既受地质背景控制,也受人为活动影响.深层土壤Hg含量与背景含量基本一致,但因子分析结果显示,深层土壤的Hg高含量仍然与人为活动相关,这一结果与朱立新等[41]发现人为活动对Hg的影响可达一米以下的结论一致.由前文可知,Pb在表层与深层土壤中含量相当,均高于背景含量,因子分析显示表层和深层土壤的铅异常均与人为活动有关.在珠三角地区的湿热气候条件下,加上该地区的酸雨作用,土壤中的淋溶和淀积作用非常强烈,人为工农业活动向地表输入的As、Pb、Hg等重金属元素可以深层迁移[54].2.2.2富集因子富集因子(EF)的公式可以表达如式(1). Sc、Zr、Ti、Al四个元素在土壤中含量变化较小,且在风化作用和成土过程中分异较弱,一般将上地壳中或页岩中Sc、Zr、Ti、Al等元素作为参比元素[26].Reimann等[55]提出由于土壤成土母质空间变化较大,选用上地壳或页岩中参比元素得出富集因子不能很好的区分土壤中元素的自然来源和人为来源.有学者建议利用较少受到人为污染的深层土壤作为参比对象,可以计算出更加合理科学的富集因子[56-57].因此,本研究计算富集因子的公式表示为表层土壤中元素的标准化含量与深层土壤中元素的标准化含量的比值(见公式2),比值大小表征了表层土壤受人类活动扰动的程度[57].EF=(C i/C n)样品/( C i/C n)背景 (1)EF=(C i/C n)表层/( C i/C n)深层 (2) 式中:C i为待研究元素i的含量,C n为参比元素n的含量.Reimann等[57]指出,在成土过程中参比元素和待研究元素要有类似的地球化学迁移和循环特征,而Zr、Cs、Ti和Cr、Ni可能有类型的地球化学特征,但是和As、Hg、Pb、Zn的地球化学性质差别较大.Zhang等在研究广东土壤汞来源时,选用深层土壤的Mn作为参比元素[26].本研究区浅层和深层Mn含量分别为622,638mg/kg,其含量基本一致,同时,Mn与As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn有显著相关性,说明其在成土过程中具有类似的地球化学行为,因此本研究选择Mn作为参比元素.表4珠三角地区冲积平原表层土壤重金属元素富集因子值统计结果(%)Table 4 Statistics of enrichment factors of heavy metals in alluvial soils in the Pearl River Delta region (%)富集因子人为影响程度As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn1 无27.3 31.8 36.36 27.3 18.2 40.9 31.8 40.91~2 轻微50.0 50.0 54.6 59.1 54.6 59.1 59.1 54.6 2~5 中度 22.7 18.2 9.1 13.6 22.7 0 9.1 4.6 5~20 显著0 0 0 0 4.6 0 0 0珠三角地区冲积平原表层土壤重金属元素富集因子统计结果表4和图3.统计结果显示,Cr、Ni、Pb、Zn有超过90%的点位EF≤2,即Cr、Ni、Pb、Zn未受到或轻微受到人为影响;Cu、Cd有10%~20%的点位EF值介于2~5,为中度人为影响;超过20%的As、Hg受到了中度人为影响,且有一个点位的Hg 受到显著的人为污染.8种重金属元素的富集程度顺序为Hg>As>Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>Ni.通过箱图来看,Cr、Cu、Ni、Zn的EF值(均值<1.2),总体较低且无离群值;As、Cd的EF值(均值1.4左右)偏高;Pb 的EF值较低,但是有5个离群值,说明Pb的富集因子变化较大;Hg的平均EF值大于2. Zhang等[26]利用富集因子法发现70%的广东土壤Hg受到人为活动影响,部分位置Hg的人为贡献率可达72~90%,与本研究研究结果一致.除Pb外,由富集因子法获得的珠三角地区土壤重金属元素受人为活动的影响情况与因子分析结果基本一致.本研究应用的富集因子法建立在深层土壤未受污染的前提下,但是据因子分析结果,深层土壤有外源铅的污染,因此,Pb的EF值略偏低.故而,在利用富集因子法进行表层土壤重金属元素污染程度的判断时,应尽量排除研究元素在深层土壤受3460 中 国 环 境 科 学 38卷到人为活动的污染.富集因子图3 珠三角地区表层土壤富集因子箱图Fig.3 Boxplot of enrichment factors of heavy metals in thealluvial soil in Pearl River Delta region1.171.181.181.191.191.201.201.211.211.221.221030507090Pb (mg/kg)206P b /207P b y = -0.0003x + 1.2133R 2 = 0.4267图4 表层土壤铅含量与206Pb/207Pb 的散点图Fig.4 Scatter plot of 206Pb/207Pb vs Pb concentration in topalluvial soils2.2.3 铅同位素示踪 土壤中铅的自然浓度主要取决于成土母岩的矿物成分、风化作用和不受人类活动影响下的成土过程[58-59].珠三角地区大地构造上属于华夏板块,其出露的岩石主要包括中生代花岗岩和中新生代火山岩,其是形成冲积平原土壤的主要成土母质,这些岩石的铅可以代表冲积土壤铅的自然背景来源[11,60].此外,石灰岩和砂页岩大约占据了全省40%的面积[1].本研究所调查的土壤其土地利用方式主要为农业用地,同时采样点周围无明显的点污染来源,因此铅的人为来源主要为农业活动和大气沉降[15],珠三角地区空气环境铅含量较高[61-62],大气沉降物中铅的来源主要包括燃煤、汽车尾气排放、铅锌矿冶炼等交通和工业活动.人为来源和自然来源铅同位素组成列于表5.总的来看,人为来源的206Pb/207Pb 和208Pb/207Pb明显低于自然来源,人为来源和自然来源铅同位素特征存在明显差异,因此可以应用铅同位素组成解析土壤铅来源.图4显示表层土壤铅含量与206Pb/ 207Pb 呈显著的负相关关系,即铅含量越高,206Pb/207Pb 值越低,因此可以推测土壤铅含量越高人为来源铅越多.2.402.422.442.462.482.502.521.141.161.18 1.20 1.22206Pb/207Pb208P b /207P b图5 珠三角地区表层土壤、自然来源、人为来源206Pb/207Pbvs 208Pb/207Pb 的散点图(中国燃煤拟合线[20,63-66])Fig.5 Scatter plot of 206Pb/207Pb vs 208Pb/207Pb in differentmediums (fitted curves of Chinese coal [20,63-66])表层土壤206Pb/207Pb 为1.196±0.007,208Pb/207Pb 为2.487±0.011,其95%置信区间分别为[1.193, 1.199]和[2.482, 2.491],铅同位素组成大部分落于自然背景端元(见图5),有2个样品(9.1%)偏离自然背景铅同位素组成,受到明显的污染,与富集因子法得到的结果一致.Wong 等对珠三角地区土壤的研究显示残渣态铅206Pb/207Pb 变化范围1.180~1.200,208Pb/207Pb 变化范围2.469~2.583,与地质背景铅同位素组成一致[11].据前文,表层和深层土壤比背景值铅含量高25~30%左右(见表2),即可能有约25~30%的外源铅进入土壤,根据二元混合模型(珠三角土壤残渣态铅同位素组成和广州含铅汽车尾气二元混合),当有30%的外源铅进入土壤时,其铅同位素组成仍然落入自然来源铅同位素组成范围内(206Pb/207Pb=0.3× 1.160+0.7×1.193=1.183;208Pb/207Pb=0.3×2.423+0.7×2.512=2.485),二元混合模型计算结果和大部分土壤铅同位素投点落入自然来源铅范围相符合.然而,表层仍然有9.1%的样品超出了自然来源铅同位素组成范围,说明这部分土壤有超过30%的外源铅输入.9期 韩志轩等：珠江三角洲冲积平原土壤重金属元素含量和来源解析 3461值得指出的是,上述结论仅仅是利用珠三角地区22个点位44件冲积平原土壤样品中重金属元素的数据获得的.为了进一步获得更为准确的结论,需要采集更多的样品和进行更加深入的研究,如应用Hg 、Cd 、Zn 等同位素组成和不同赋存形态铅同位素的组成来讨论该区重金属元素的来源,进行进一步的确证.同时,需要进一步进行土壤质量评估和风险评价,将重金属污染与土地利用方式密切联系起来,例如对于农用地土壤应该将土壤重金属含量与农产品的品质相结合,居民区应与人体健康相关联.表5 珠三角地区自然来源和人为来源铅同位素组成 Table 5 Lead isotopic composition derived from natural andanthropogenic sources in the Pearl River Delta来源样品介质208Pb/207Pb206Pb/207Pb2.469~2.583 1.182~1.203珠三角土壤残渣态铅[11] 2.512 1.1932.481 1.190 珠三角地区岩石长石铅[67]2.489 1.196珠三角地区花岗岩均值[68] 2.4821.184华夏板块东部花岗岩[68] 2.468 1.183佛山火山岩[69] 2.497 1.1992.482 1.1952.497 1.199自然 端元背景土壤[63]2.482 1.184 大气沉降物[61] 2.366~2.501 1.161~1.177凡口铅锌矿[68] 2.473 1.172造船厂降尘[70] 2.461 1.176 钢铁厂降尘[70]2.468 1.178 广州火电站[63] 2.467 1.173 污染 端元广州含铅汽车尾气[63] 2.423 1.1603 结论3.1 珠三角地区冲积平原土壤8个重金属元素含量均高于全国土壤背景值,Cr 、Ni 在表层土壤和深层土壤中含量相当,表层土壤的As 、Cd 、Cu 、Pb 、Zn 含量略高于深层,Hg 在表层土壤中明显富集. 3.2 因子分析结果显示,土壤Cu 、Cr 、Ni 主要受地质背景控制,Zn 、Cd 的高含量既与地质背景有关,也受人类活动影响,As 、Pb 、Hg 的异常则受人为活动影响较严重.3.3 富集因子法得出8个重金属元素受人为影响程度的顺序为Hg>As>Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>Ni,当深层土壤某元素有外源输入时,会导致其富集因子值偏低.3.4 铅同位素示踪结果显示,表层土壤铅含量与206Pb/207Pb 呈显著负相关关系,根据二元混合模型推测表层土壤中有超过30%的外源铅输入.参考文献：[1] 陈俊坚,张会化,刘鉴明,等.广东省区域地质背景下土壤表层重金属元素空间分布特征及其影响因子分析 [J]. 生态环境学报, 2011,20(4):646-651.[2] 柴世伟,温琰茂,张亚雷,等.广州市郊区农业土壤重金属污染评价分析 [J]. 环境科学研究, 2006,19(4):138-142.[3] 张海龙,李祥平,林必桂,等.珠三角某垃圾焚烧厂周边环境空气重金属分布特征研究 [J]. 环境科学学报, 2013,33(7):1833-1839. 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珠三角工业区绿地土壤重金属污染及潜在生态风险评价李㊀铤1㊀贾重建1,2㊀张俊涛1∗㊀郑富海1㊀冼卓慧1(1.广州市林业和园林科学研究院,广州510405;2.广东生态工程职业学院,广州510520)摘要:为了解珠江三角洲城市工业园区及工厂周边绿地土壤重金属污染特征及安全风险㊂采集广州㊁东莞㊁佛山㊁中山四个主要城市78个工业工业园区及工厂周边绿地表层(0~40cm )土壤进行调查,测定其重金属(Cu ㊁Zn ㊁Pb ㊁Cr ㊁Cd ㊁Hg )含量,利用单因子指数法㊁综合污染指数法㊁地累积指数法和潜在生态指数法,结合Arcgis 空间差值进行分析评价㊂结果表明:1)研究区域绿地土壤Cu ㊁Zn ㊁Pb ㊁Cr ㊁Cd ㊁Hg 的平均含量分别为42.91㊁143.15㊁64.13㊁73.41㊁0.25㊁0.11mg /kg ,均超过了广东省土壤自然背景值,超标率分别为88.5%㊁94.9%㊁69.2%㊁75.6%㊁91.0%㊁46.2%;绝大多数绿地土壤各类重金属含量达到了住房和城乡建设部行业标准‘绿化种植土壤“三级标准;2)从综合污染指数来看,研究区工业园区城市绿地土壤基本上属于尚清洁~清洁水平;从地累积指数看,所有重金属均有不同程度的轻度污染;从综合潜在生态危害指数来看,研究区域绿地土壤重金属平均值为221.79,处于中等风险水平㊂关键词:珠三角;重金属;工业园区绿地土壤;污染特征;安全风险评价㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2019-12-03基金项目:广东省省级科技计划项目(2013B030700001)㊂第一作者:李铤(1988-),男,硕士研究生,工程师,主要研究方向为城市绿地土壤质量评价与修复改良研究㊂tim_bioscience@ ∗通信作者:张俊涛(1981-),男,硕士研究生,高级工程师,主要研究方向为土壤修复改良㊁绿色废弃物资源化利用研究㊂350965652@HEAVY METAL CONTAMINATION OF GREEN SPACE SOILS AND ITS ECOLOGICALRISK ASSESSMENT IN INDUSTRIAL DISTRICT OF THE PEARL RIVER DELTALi Ting 1㊀Jia Chongjian 1,2㊀Zhang Juntao 1∗㊀Zheng Fuhai 1㊀Xian Zhuohui 1(1.Guangzhou Academy of Forestry and Landscape Architecture,Guangzhou 510405,China;2.Guangdong Eco-Engineering Polytechnic,Guangzhou 510520,China)Abstract :An investigation was carried out to investigate heavy metal contamination and safety risk of green space soils inindustrial district and surrounding greenbelt region of Pearl River Delta.A total of 78samples were collected in Guangzhou,Dongguan,Foshan and Zhongshan,and then the concentrations of Cu,Zn,Pb,Cr,Cd,Hg in the samples were measured bystandard methods,and environmental risk was assessed using four evaluation methods (Index of Single Factor,Index of Comprehensive Factor,Index of Geo-accumulation and Potential Ecological Risk Index )and evaluate with Arcgis spatial interpolation technique.Results showed that:1)The average concentrations of Cu,Zn,Pb,Cr,Cd and Hg in greenbeltregion soils were 42.91,143.15,64.13,73.41,0.25,0.11mg /kg,which all exceeded the soil background value of naturalsoil in Guangdong province and the over-standard rate were 88.5%,94.9%,69.2%,75.6%,91.0%and 46.2%,respectively;The environmental quality of the most of green space soils had reached the tertiary standard of green space soil inthe industry standard of the Ministry of Housing and Urban-Rural Develoment of the Peopleᶄs Republic of China.2)The results from index of comprehensive factor showed that the greenbelts of the industrial region in studied area were basically clean or clean level,and the results from index of geo-accumulation revealed that all heavy metals existed a little pollution todifferent levels.According to the comprehensive potential ecological risk index,the average value of heavy metals in greenbelt region soils was 221.79,belonging to medium ecological risks.Keywords :Pearl River Delta;heavy metal;green soil of industrial park;pollution characteristics;safety risk assessment0㊀引㊀言城市绿地土壤是城市生态系统的重要组成部分和园林植物生长的载体,虽然仅零星地分布在城市区域里,但它能够为绿色植物提供营养,同时也是城市污染物的源和汇,在净化大气和水体环境㊁吸收和降解城市污染物等方面起着重要作用[1-3]㊂重金属是典型的土壤污染物,由于强持久性,导致其进入土壤环境后难降解而产生积累效应[4-6],城市土壤是城市绿地最基本的立地条件,土壤重金属污染势必对城市绿地生态系统健康带来直接和潜在危害[7]㊂因此,城市土壤环境问题备受国内外研究学者关注[8-13]㊂与欧美等国家相比,我国对于城市土壤重金属的研究起步较晚[5],目前,国内北京[14]㊁上海[15]㊁重庆[16]南京[17]㊁沈阳[18]㊁长春[19]㊁海口[20]㊁宝鸡[5]㊁开封[7]等许多大中型城市已陆续开展了城市土壤重金属的污染特征及评价研究㊂改革开放以来,珠江三角洲地区迅速实现了由农业社会向工业社会的转变,经济飞速发展,已成为我国经济发展最快㊁人口最稠密的地区之一㊂随着城市化进程的不断加快以及长期的工矿业活动,珠江三角洲土壤重金属污染的严重性也越来越受到人们的关注[21]㊂但目前对珠三角城市工业园区及工厂周边绿地土壤重金属污染风险评价方面的研究报道还比较少,因此,本文拟以珠江三角洲地区的主要城市为研究区域,对工业园区及周边绿地进行调查,评价绿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险,以期为珠三角城市绿地土壤污染防控与管理等方面的研究提供科学理论依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀研究区域概况珠江三角洲位于广东省中南部㊁珠江入海口处,背靠南岭山脉,东㊁北㊁西三面环山,南临中国南海,毗邻港澳特别行政区,包括广州㊁深圳,珠海㊁佛山㊁江门㊁东莞㊁中山等市的全部,惠州市㊁肇庆市的部分区县,共有地级以上城市9个,其中副省级以上城市2个,是我国人口集聚最多㊁创新能力最强㊁综合实力最强的三大区域之一,也是世界人口和面积最大的都市区㊂其地理位置为112ʎ00ᶄ~115ʎ24ᶄE,21ʎ43ᶄ~ 23ʎ56ᶄN,面积约为47954km2,属于亚热带季风气候[22]㊂1.2㊀样品采集与处理在珠三角地区广州㊁佛山㊁东莞㊁中山等4个主要城市800个工业园区及工厂周边绿地进行野外调研,从中甄选出代表性绿地,进行样点布设,于2017年8月~10月,利用GPS准确定位,按照梅花布点5点混合法,用竹片采集表层土壤(0~15cm)样品,四分法取1kg装入样品袋中㊂采集时,去除杂草㊁草(树)根㊁砾石㊁砖块㊁肥料团等杂物,用竹片刮去与采样铲接触的部分土壤,再进行取样㊂共采集表层土壤样品78个,样品其中广州市15个㊁佛山市15个㊁东莞市30个㊁中山市18个,采样点分布见图1㊂样品经室内自然风干之后,使用玛瑙研钵研磨分别过10目和100目尼龙筛贮存,待测㊂供试绿地土壤基本性质见表1㊂图1㊀研究区土壤采样点分布表1㊀供试土壤基本性质项目最小值最大值中值平均值标准差变异系数/% pH 6.438.607.577.460.45 6.09 EC/(mS/cm)0.030.460.090.110.0868.93 1.3㊀分析方法土壤pH值和EC采用电位法测定(水土比5ʒ1) (LY/T1239 1999)[23],绿地土壤Cu㊁Zn用火焰原子吸收分光光度法测定(GB/T17138 1997)[24], Pb㊁Cd用石墨炉原子吸收分光光度法测定(GB/T 17141 1997)[25],Cr用火焰原子吸收法测定(HJ 491 2009)[26],Hg用原子荧光法测定(GB/T 22105.1 2008)[27]㊂分析由中国广州分析测试中心完成㊂1.4㊀评价方法为分析绿地土壤重金属累积和污染程度,本文分别以广东省土壤自然背景值[28]㊁住房和城乡建设部行业标准‘绿化种植土壤“(CJ/T340 2016)[29]为评价标准(表2)㊂表2㊀土壤重金属污染评价标准元素重金属含量标准分级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级pH<6.5pH>6.5pH<6.5pH>6.5pH<6.5pH>6.5广东省土壤自然背景值Cu 4015030035040050060017Zn 15025035045050060080047.3Pb 8520030035045050053036Cr 10015020025025030040050.5Cd0.300.400.600.80 1.0 1.020.056Hg0.300.40 1.0 1.2 1.51.620.0781.4.1㊀污染评价主要采用单因子污染指数法㊁综合污染指数法和地累积指数法来评价研究区域土壤污染状况㊂1)单因子污染指数法:P i =C i /S i式中:P i 表示土壤或农产品重金属元素i 的污染指数;C i 表示土壤或农产品重金属元素i 的实测含量(mg /kg);S i 表示土壤重金属元素i 的限量标准(见表2),其分级标准见表3㊂2)内梅罗综合污染指数法:P 综={[(C i /S i )2max +(C i /S i )2ave ]/2}1/2式中:(C i /S i )2max 表示土壤重金属元素中污染指数最大值;(C i /S i )ave 表示各污染指数平均值,其分级标准见表3㊂3)地累积污染指数法:I geo =log 2[C i /(1.5B n )]式中:I geo 表示土壤重金属元素i 的地累积指数;C i 表示土壤重金属元素i 的实测值(mg /kg);B i 表示土壤重金属元素i 的背景值(见表2),其分级标准见表3㊂表3㊀污染指数法和地累积指数法分级标准等级污染指数地累积污染指数P 污染程度污染水平I geo污染程度0I geo ɤ0无污染1P ɤ0.7安全清洁0<I geo ɤ1轻污染20.7﹤P ɤ1.0警戒级尚清洁1<I geo ɤ2中污染3 1.0﹤P ɤ2.0轻污染土壤受轻度污染2<I geo ɤ3中强污染4 2.0﹤P ɤ3.0中污染土壤受中度污染3<I geo ɤ4强污染5P >3.0重污染土壤受污染相当严重4<I geo ɤ5较强污染6I geo >5极强污染1.4.2㊀潜在生态风险评价潜在生态风险指数法是瑞典学者Hakanson [30]提出的,单金属潜在生态危害指数计算公式为:E i r =T i r C i f =T i r C i s /C i n㊀㊀土壤中多种重金属的综合潜在生态危害指数计算公式为:RI =ðni =1Ei r式中:E i r 为土壤中第i 种重金属的潜在生态危害指数,T i r 为第i 种重金属元素毒性系数,反映重金属的毒性水平和生物对重金属污染的敏感程度;C i f 为第i 种重金属元素的污染系数,C i s 为土壤重金属元素含量实测值(mg /kg),C i n 为重金属参比值㊂土壤重金属含量越大,重金属的毒性水平越高,潜在生态危害指数RI 值越大,表明其潜在危害也越大,具体分级标准见表4㊂用Hakanson 制定的标准化重金属毒性系数为评价依据,其毒性系数T i r 分别为重金属Zn =1<Cr =2<Pb =Cu =5<Cd =30<Hg =40㊂为了相对反映特定区域的分域性,参比值采用广东省土壤自然背景值(表4)㊂表4㊀Hakanson 潜在生态风险评价分级单一金属潜在生态风险分级标准多金属潜在生态风险分级标准风险程度E i r风险程度RI 轻微E i r <40轻微RI <150中等40ɤE i r <80中等150ɤRI <300强80ɤE i r <160强300ɤRI <600很强160ɤE i r <320很强RI ȡ600极强E i r ȡ3201.5㊀数据处理与分析采用Microsoft Excel 2010㊁SPSS 20.0㊁Arcgis10.0和Origin 2016软件进行相关的图表绘制和统计分析㊂2㊀结果与分析2.1㊀绿地土壤pH 和重金属含量特征由表1可知,研究区绿地土壤pH 值为6.43~8.60,平均为7.57,其中98.7%的pH 大于6.50,总体偏中碱性,这与前人的研究结果是一致的,即城市土壤趋向碱性[19,31]㊂出现这种情况是由于城市土壤中常常混有建筑废弃物㊁水泥㊁砖块和其它碱性混合物等,其中的Ca 向土壤中释放;另外,大量含碳酸盐的灰尘和沉降;水泥风化向土壤中释放钙,土壤中碳酸盐与碳酸反应形成重碳酸盐等因素所致[1-2,31]㊂图2为研究区绿地表层土壤6种重金属的含量箱线图㊂土壤中Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg的平均含量分别为42.91㊁143.15㊁64.13㊁73.41㊁0.25㊁0.11mg/kg,分别是广东省土壤自然背景值的2.52,3.03,1.78, 1.45,4.46,1.41倍,均存在一定程度的积累,说明研究所在的工业园区周边绿地,因工业活动产生的废弃物㊁生活垃圾释放及交通运输车辆产生的尾气这些外源污染物带来了重金属[5,20],从而受到了不同程度的污染㊂供试的绿地土壤样品(n=78)Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg含量相比广东省土壤自然背景值,其超标率分别为88.5%㊁94.9%㊁69.2%㊁75.6%㊁91.0%㊁46.2%,说明受污染面积比较大㊂图2㊀绿地土壤重金属含量统计箱线图㊀㊀与其他研究者所采用的土壤污染评价标准(GB 15618 1995)不同[16],本研究中按照住房和城乡建设部行业标准进行污染评价,评价结果显示研究区域工业园区大部分绿地土壤重金属含量处于一㊁二级标准(图3)㊂与住房和城乡建设部行业标准‘绿化种植土壤“中绿地土壤三级标准(表2)相比,可知Cd㊁Hg 均未超标,Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr四种重金属超标率也极低,分别为1.28%㊁3.85%㊁2.56%㊁1.28%㊂2.2㊀绿地土壤重金属污染评价从绿地土壤污染指数评价结果(表5)可以看出,研究区域城市工业绿地土壤中,Cd和Hg的单项污染指数均小于1,说明绿地土壤未受到重金属Cd㊁Hg的污染,处于清洁或尚清洁水平,而Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr则有部分处于轻度污染水平㊂利用Arcgis10.0对研究区综合污染指数进行空间分布分析(图4),工业园区周边绿地土壤基本上属于尚清洁~清洁水平,仅在中山市有零星地轻度污染㊂虽然绿地土壤重金属整体污染程度不高,但其进入土壤环境后可通过扬尘㊁手-口直接接触等途径进入人体,危害人群健康[5]㊂因此,对个别超标区域,应加以控制㊂利用20世纪80年代广东土壤自然背景值的调查数据为参考值[28],进行地累积污染指数(I geo)计算㊀㊀㊀表5㊀绿地土壤重金属污染指数特征项目范围平均值ʃ标准差污染等级污染水平P Cu0.02-1.210.11ʃ0.02安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P Zn0.07-1.250.29ʃ0.03安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P P b0.03-1.180.14ʃ0.02安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P Cr0.12-1.460.29ʃ0.02安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染P Cd0.03-0.920.25ʃ0.02安全~警戒级清洁~尚清洁P Hg0.01-0.540.08ʃ0.01安全清洁P综0.10-1.140.33ʃ0.023安全~轻污染清洁~土壤受轻度污染(表6),通过比较可以看出,研究区域6种土壤重金属发生了不同程度的轻度污染,其I geo平均值大小依次为Cd>Zn>Cu>PbʈCr>Hg㊂其中,绿地土壤受Hg㊁Pb㊁Cr污染的程度占比较Cu㊁Zn㊁Cd小,分别为37.18%㊁39.74%㊁41.03%,Cd受污染所占比例最大,为85.90%㊂有研究表明Cd作为一种较为典型的由于人类活动进入环境的元素[32],说明研究区域受人为活动影响较为强烈㊂2.3㊀绿地土壤重金属生态风险评价从绿地土壤生态风险评价结果(表7)可以看出, Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg的潜在生态危害指数平均值分别为12.62㊁3.03㊁8.91㊁2.91㊁135.92㊁58.41,Zn㊁Cr 的潜在生态危害指数均小于40,98.72%的绿地土壤Cu潜在生态危害指数小于40,97.44%的绿地土壤㊀㊀㊀表6㊀绿地土壤重金属地累积指数特征项目范围平均值ʃ标准差污染程度占比/%无轻中中强强很强极强I geo (Cu)-1.87~4.250.32ʃ0.9738.4642.3114.10 3.850.00 1.280.00I geo (Zn)-1.02~3.140.71ʃ0.8915.3853.8523.08 6.41 1.280.000.00I geo (P b)-2.05~3.30-0.17ʃ0.9660.2632.05 5.130.00 2.560.000.00I geo (Cr)-1.34~2.26-0.17ʃ0.5758.9738.46 1.28 1.280.000.000.00I geo (Cd)-1.49~3.45 1.14ʃ1.2014.1030.7728.2123.08 3.850.000.00I geo (Hg)-3.06~2.78-0.55ʃ1.1862.8228.216.412.560.000.000.00表7㊀绿地土壤重金属潜在生态风险指数特征项目范围平均值ʃ标准差风险程度占比/%轻微中等强很强极强E r Cu)2.06~142.3512.62ʃ16.7098.720.00 1.280.000.00E r (Zn)0.74~13.26 3.03ʃ2.36100.000.000.000.000.00E r (P b) 1.81~74.038.91ʃ10.9997.44 2.560.000.000.00E r (Cr)1.19~14.422.91ʃ1.611000.000.000.000.00E r (Cd)16.07~492.86135.92ʃ107.9912.8221.7938.4619.237.69E r (Hg)7.18~412.3158.41ʃ62.5253.8526.9214.10 3.85 1.28RI42.61~755.95221.79ʃ149.9341.0328.2129.49 1.28Pb 潜在生态危害指数小于40,说明研究区域Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr 的生态风险较低,处于轻微水平㊂Cd 和Hg 潜在生态危害指数处于中等㊁强㊁很强和极强水平的比例分别为21.79%㊁38.46%㊁19.23%㊁7.69%和26.92%㊁14.1%㊁3.85%㊁1.28%,分别占87.18%和46.15%,潜在生态风险较高㊂研究区域综合潜在生态危害指数平均值为221.79,处于中等风险水平㊂利用Arcgis10.0对研究区综合潜在生态危害指数进行空间分布分析,结果显示研究区大部分工业园区绿地土壤重金属综合潜在生态危害指数处于中等及以上风险水平㊂Cd 和Hg 是其中潜在生态危害较为严重的元素,这与何玉生的研究结果基本一致[20]㊂3㊀结㊀论1)研究区域绿地土壤Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cr㊁Cd㊁Hg 的平均含量分别为42.91㊁143.15㊁64.13㊁73.41㊁0.25㊁0.11mg /kg㊂与广东省土壤自然背景值相比,各类重金属的平均含量均超过了背景值,存在一定程度的积累;按照住房和城乡建设部行业标准,研究区域工业园区大部分绿地土壤重金属含量处于一㊁二级标准㊂2)从综合污染指数来看,研究区绿地土壤基本上属于尚清洁~清洁水平;从地累积指数看,所有重金属均有不同程度的污染,其中Cd 污染最为严重;从综合潜在生态危害指数来看,域绿地土壤重金属平均值为221.79,处于中等风险水平,Cd 和Hg 是其中潜在生态危害较为严重的元素㊂参考文献[1]㊀卢瑛,龚子同.城市土壤分类概述[J].土壤通报,1999,30(增刊1):60-64.[2]㊀卢瑛,冯宏,甘海华.广州城市公园绿地土壤肥力及酶活性特征[J].水土保持学报,2007,21(1):160-163.[3]㊀司志国,俞小鹏,白玉杰,等.徐州城市绿地表层土壤酶活性及其影响因素[J].中南林业科技大学学报,2013,33(2):73-76.[4]㊀GRZEBISZ W,CIE S 'LA L,KOMISAREK J,et 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珠江三角洲土壤Hg污染区生态地球化学评价林杰藩;赖启宏;方敬文;马生明【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2007(016)001【摘要】通过系统的区域土壤地球化学调查,珠江三角洲部分地区土壤存在Hg高含量区,主要分布于广州市、佛山市等城市及周边地区.通过多种方法调查分析,认为Hg高含量区属人为污染引起.土壤垂直剖面测量显示:土壤Hg低含量区自地表往2 m深处Hg含量变化甚微,而大部分Hg高含量区的土壤从表面往2 m深处Hg含量则显著降低.通过相态分析和重砂分析等方法,证实土壤污染区Hg主要以硫化物存在,部分硫化物为结晶态(即辰砂);污染区土壤在酸性→弱酸性→中性→弱碱性环境下,活泼相态Hg含量极低且变化极小.通过壤中Hg气测量和模拟大气Hg试验,推测污染区土壤Hg极可能有部分进入大气层.通过对部分农作物Hg含量调查,显示土壤Hg污染对不同种类农作物的影响差异较大,初步表明土壤Hg污染已影响部分农产品的质量但对质量安全构成的威胁并不大.【总页数】6页(P41-46)【作者】林杰藩;赖启宏;方敬文;马生明【作者单位】广东省佛山地质局,广东,佛山,528000;广东省佛山地质局,广东,佛山,528000;广东省佛山地质局,广东,佛山,528000;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北,廊坊,065000【正文语种】中文【中图分类】X53【相关文献】1.北京市土壤Hg污染的区域生态地球化学评价 [J], 成杭新;冯辉;庄广民;赵传冬;杨柯;聂海峰;刘飞;黄宏库;范辉;阮启和2.生态地球化学评价中建立土壤元素地球化学背景方法研究:以太原盆地潮土中Hg、Cd、Pb、As为例 [J], 刘爱华;杨忠芳;张本仁;李德胜;王建武;董清雷;周继华3.珠江三角洲经济区生态地球化学评价 [J], 窦磊;杜海燕;游远航;赖启宏4.生态地球化学评价--土壤元素有效态分析 [J], 张世文5.丹江口水库土壤-底积物镉生态地球化学风险评价 [J], 徐宏林;李梦茹;姜华;杨清富;赵计伟;胡绍祥;周小娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。