P P≤0. 7 0. 7 ＜ P≤1 1 ＜ P≤2 2 ＜ P≤3 P ＞3 污染等级 安全 警戒级 轻污染 中污染 重污染 污染水平 清洁 尚清洁 土壤轻污染作物开始受到污染 土壤作物均受到中度污染 土壤作物均受到污染已相当严重
5］ 文献［ 报道，机动车尾气排放既是城市大气的主要污染 源，也显著引起公路两侧土壤的重金属污染，汽车汽油、 发动 机、轮胎、润滑油和镀金 部 分 都 能 燃 烧 或 磨 损 而 释 放 出 Pb、 Cd、Cu、Zn 等重金属。研究结果表明，江宁区土壤铅含量远 远高于南京土壤背景值（ 24. 8 mg / kg） ，均大于土壤环境一级标 准（ 35 mg / kg） ，土壤中铜含量基本上保持自然背景水平 。 土壤 锌含量低于环境质量二级标准，但却远远高于环境背景值 。 江 宁区交通发达，区内有许多高速公路和省级国道，位于交通要 道上，公路两侧的土壤中重金属含量可能受到交通车辆尾气的 影响。汽车尾气使农田受到严重的重金属污染，并且随着入住 企业的蓬勃发展，工业 “三废” 中的铅也大量进入农田，就一 步加剧了土壤的铅污染 。
n i i =1 2
3
3. 1
结果与讨论
土壤中 Pb、Cu 和 Zn 污染现状
+ （ max（ P i ） 2 ） 2
P =
n
槡
1 — —土壤中各污染指数平均值 Pi — n∑ i =1 max（ P i ） — — —土壤中各污染指数最大值 根据 P i 值变幅，结合作物受害程度和污染物积累状况划分 土壤质量分级： P i ≤ 1 ，非污染； 1 ＜ P i ≤ 2 ，轻污染； 2 ＜ P i ≤ 3 ，中度污染； P i ＞ 3 ，严重污染。 而综合指数 P 的土壤质量分 级如表 1 所示。 土壤污染评价标准分别以 《国家土壤环境质量标准 》 二级 ［4 ］ 标准以及中国科学院南京土壤研究所标定的南京土壤背景值 为参照标准。 式中： 表 1 土壤分级标准 Soil quality grading based on pollution indices
城市土壤作为构成城市环境的重要组成部分，是人类生产 和生活的物质基础。土壤中存在着复杂多样的重金属元素，在 生态系统中，某些元素的浓度高会导致其在生物体中过高的集 聚，从而产生毒害，并可能对人类的健康造成危害 。 有大量的 研究报道表明，环境中的 Cd 和 Hg 易造成人中毒，婴儿血铅含 量增加将影响其健康。城市土壤重金属污染状况引起了人们的 ［1 － 6 ］ 。 广泛关注 目前，重金属污染评价方法种类繁多，其中经典的方法有 内梅罗综合指数法。而 Hakanson 潜在生态危害指数法因其不仅 能够反映某一特定环境下土壤中各种污染物对环境的影响以及 多种污染物的综合效应，而且用定量的方法划分出潜在生态风 ［3 ］ 险的程度而被广泛应用于重金属生态风险评价 。 二者结合应 用能较为合理地对土壤重金属污染状况进行系统评价 。 本文在 南京市江宁地区多目标地球化学调查的基础上，采用内梅罗指 数法指数法和 Hakanson 提出的潜在生态危害指数法对土壤重金 属 Pb、Zn、Cu 含量进行评价。 以期为江宁区土壤污染综合治 理与生态修复提供参考 。
第 43 卷第 22 期 2015 年 11 月
广 州 化 工 Guangzhou Chemical Industry
Vol. 43 No. 22 Nov. 2015
南京江宁区土壤重金属污染及潜在生态风险评价
1 2 2 高占啟 ，刘廷凤 ，刘献锋 ，章
*
勇
1
（ 1 国家环境保护地表水环境有机污染物监测分析重点实验室 ，江苏省环江苏 南京 211167 ） 摘 要： 为了解南京市江宁区土壤中重金属污染现状，本实验对南京市江宁区土壤重金属污染现状进行了调查评价，并对 其潜在生态危害进行了评价 。结果表明，土壤重金属污染程度依次为 Pb ＞ Cu ＞ Zn； 以土壤背景值为评价标准时，平均内梅罗综合 指数 3. 22 ，土壤污染严重。而潜在生态风险指数 ＜ 27. 0 。土壤重金属 Pb、Cu、Zn 轻微污染； 以国家二级土壤标准为评价标准时， 平均内梅罗综合指数 0. 30 ，土壤清洁。而潜在生态风险指数 ＜ 10. 0 ，土壤重金属轻微污染。 关键词： 重金属污染； 内梅罗污染指数； 生态风险指数 中图分类号： X53 文献标志码： A 文章编号： 1001 － 9677 （ 2015 ） 022 － 0140 － 03
第 43 卷第 22 期
高占啟，等： 南京江宁区土壤重金属污染及潜在生态风险评价 表 2 潜在生态风险评价指标与分级 Table 2 Potential ecology index and grading
单元素潜在风险系数 阈值区间 E lr 40 40 E lr ＜ 80 80 E lr ＜ 100 100 E lr ＜ 320 E lr 320 分级 I 轻度 II 中等 III 强 IV 很强 V 超强 多元素潜在风险系数 阈值区间 RI150 150 RI ＜ 300 300 RI ＜ 600 600 RI ＜ 1200 RI≥1200 分级 I 轻度 II 中等 III 强 IV 很强 V 超强
3. 2
土壤重金属指数污染评价
表 3 土壤中金属的环境质量评价 Index of Environment Quality of Pb，Zn and Cu in soils
A Pb 4． 27 4． 11 3． 63 4． 19 3． 63 3． 99 5． 48 3． 91 4． 395 4． 19 4． 27 4． 11 3． 91 3． 59 4． 24 Cu 0． 807 0． 68 0． 652 0． 714 0． 373 0． 590 2． 39 0． 155 0． 466 0． 714 0． 435 0． 497 0． 404 0． 186 0． 714 3. 22 Zn 0． 626 0． 90 1． 017 0． 90 0． 70 1． 878 0． 887 0． 983 1． 395 0． 65 0． 704 0． 548 0． 4956 0． 691 1． 813 Pb 0． 303 0． 291 0． 257 0． 297 0． 257 0． 283 0． 389 0． 277 0． 311 0． 297 0． 303 0． 291 0． 277 0． 254 0． 3 B Cu 0． 26 0． 22 0． 21 0． 23 0． 12 0． 19 0． 77 0． 05 0． 15 0． 23 0． 14 0． 16 0． 13 0． 06 0． 23 0. 30 Zn 0． 16 0． 23 0． 26 0． 23 0． 18 0． 48 0． 227 0． 251 0． 357 0． 167 0． 18 0． 14 0． 127 0． 177 0． 463
Table 1
等级划分 1 2 3 4 5
Table 3
项目 评价因子 1 2 3 4 5 6 7 Pi 8 9 10 11 12 13 14 15 P
2. 2
潜在生态风险指数法
采用 Hakanson 的潜在生态风险指数法，对采样区土壤中重 金属的潜在生态风险进行评价 。该法不仅反映某一特定环境单 一污染物的影响，也反映了多种污染物综合效应，并以定量的 方式划分出污染物的潜在风险程度 。
141
1. 2
测定项目及方法
样品采用 HF － HClO4 － HNO3 消煮，定容后的上清液采用
日本岛津 AA6800 原子吸收分光光度计测定 。 文中数据经 SPSS 统计软件处理。
2
2. 1
评价方法
指数污染评价方法
Pi = Ci / Si — —土壤中污染物 i 的环境质量指数 式中： P i — Ci — — —污染物 i 的实测浓度，mg·kg － 1 Si — — —污染物 i 的评价标准，mg·kg － 1 P (1 n∑ )
n
C = C / C ，E = T C ，RI =
i f
i x
i s
i r
i r
i f
∑E
i
i r
i — —某一金属的单项污染指数 式中： C f — i Cx — — —土壤样品中某一重金属的实际测量值
1
1. 1
材料与方法
样品采集处理
交通繁 忙 的 路 口 取 样 采 取 0 ～ 20 cm 表 层 土 壤， 采 样 1. 0 kg，每个路口对角取 2 份样混合； 再沿公路取样，500 m 取 一个样，共取样 15 份。 土壤样品经过前处理、 风干、 磨细过 100 目尼龙筛待用。
* 基金项目： 南京工程学院科研启动基金 （ No． KXJ08019 ） ； 江苏省环境监测基金 （ 1305 ） 。 第一作者： 高占啟 （ 1982 － ） ，女，博士，工程师，主要从事环境分析化学研究。 通讯作者： 刘廷凤 （ 1974 － ） ，女，讲师，博士，研究方向为环境化学。
Risk Assessment on Heavy Metals Pollution in Soil at Jiangning District of Nanjing *
GAO Zhan － qi1 ，LIU Ting － feng2 ，LIU Xian － feng2 ，ZHANG Yong1 （ 1 State Environmental Protection Key Laboratory of Monitoring and Analysis for Organic Pollutants in Surface Water，Environment Monitoring Center of Jiangsu Province，Jiangsu Nanjing 210036 ； 2 Department of Environmental Engineering， Nanjing Institute of Technology，Jiangsu Nanjing 211167 ，China） Abstract ： To understand soil heavy metals pollution in Jiangning District of Nanjing City， the concentrations of heavy metals in the surface soil of the Jiangning district were investigated，and their potential ecological hazards were evaluated. The results showed that heavy metals pollution ranked as Pb ＞ Cu ＞ Zn. With the background value of the soil as evaluation standard，the average nemerow index was 3. 22 which meant soil heavy pollution. But the potential ecological risk index ＜ 27. 0 that showed soil heavy metals mild pollution. With national standards value as assessment standard，the average nemerow index was 0. 30 which showed soil clean. But the potential ecological risk index ＜ 10. 0 ，which meant soil heavy metal light pollution. Key words： heavy metal pollution； nemerow comprehensive pollution index； potential ecological risk