孫瑞瑞,陳華清,李杜康(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢430074)
基于土壤中鉛化學(xué)形態(tài)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價方法比較
孫瑞瑞,陳華清,李杜康
(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)環(huán)境學(xué)院,湖北武漢430074)
針對曾爆發(fā)兒童血鉛事件的南安市莊內(nèi)村土壤中的鉛含量及化學(xué)形態(tài),采用Tessier連續(xù)提取法對其土壤中的鉛進(jìn)行化學(xué)形態(tài)分析,并采用ICP-MS對土壤中各形態(tài)鉛含量及總鉛含量進(jìn)行測定,同時根據(jù)測定結(jié)果利用地累積指數(shù)法、風(fēng)險(xiǎn)評價編碼法(RAC法)和次生相與原生相分布比值法(RSP法)3種評價方法對土壤中鉛的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價和對比研究。結(jié)果表明:基于地累積指數(shù)法評價結(jié)果顯示,土壤中鉛為輕度-偏中度水平,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)水平不高;基于RAC法評價結(jié)果顯示,土壤中鉛平均風(fēng)險(xiǎn)水平為中等風(fēng)險(xiǎn);基于RSP法評價結(jié)果顯示,土壤中鉛平均風(fēng)險(xiǎn)水平為重度風(fēng)險(xiǎn);RAC法、RSP法評價結(jié)果均呈現(xiàn)出表層土壤風(fēng)險(xiǎn)程度略高于母質(zhì)層;3種評價方法中RSP法較適宜對小區(qū)域土壤中鉛的風(fēng)險(xiǎn)評價。
土壤;鉛化學(xué)形態(tài);RAC法;RSP法;地累積指數(shù)法;生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土壤重金屬污染現(xiàn)象在過去的50年中愈演愈烈,已受到人們的廣泛關(guān)注[1]。尤其是作為“五毒”重金屬元素之一的鉛元素,鉛污染已使我國“血鉛中毒事件”時有發(fā)生,嚴(yán)重危及生態(tài)安全和人類健康,因此加強(qiáng)土壤中鉛的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價刻不容緩。目前有關(guān)重金屬風(fēng)險(xiǎn)評價的方法有很多,但大多數(shù)都是從總量角度衡量重金屬污染程度和風(fēng)險(xiǎn)水平,較少考慮賦存形態(tài)的影響。然而,重金屬的環(huán)境行為、生物有效性及毒性與其在土壤中的賦存形態(tài)有密切關(guān)系[2-5],不考慮化學(xué)形態(tài)影響的評價結(jié)論存在局限性,因而從重金屬化學(xué)形態(tài)的角度分析其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)正逐漸被人們所重視[6-7]。
基于形態(tài)學(xué)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價中的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)不同,至今還沒有統(tǒng)一的評價方法,并且缺乏對這些方法進(jìn)行整合、比較的案例。本文以爆發(fā)過兒童血鉛事件的福建省南安市莊內(nèi)村的高鉛土壤為研究對象[8],采集土壤樣品分析總鉛含量及化學(xué)形態(tài),并運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評價編碼(Risk Assessment Code,RAC)法和次生相與原生相分布比值(Rations of Secondary Phase and Primary Phase,RSP)法對該地區(qū)土壤中鉛的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價,并與從總鉛角度量化土壤中鉛污染環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的地累積指數(shù)法評價結(jié)果進(jìn)行對比,以此比較不同的風(fēng)險(xiǎn)評價方法在土壤中鉛高背景區(qū)域的適用性,這既有利于對研究區(qū)進(jìn)行比較客觀準(zhǔn)確的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價,也有利于甄別這些評價方法在土壤中鉛高背景區(qū)域應(yīng)用上的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性,從而為土壤重金屬環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價方法的選擇提供參考。
1.1研究區(qū)概況
研究區(qū)位于福建省南安市莊內(nèi)村,地處晉江東溪東岸,觀音亭水庫下游,地貌以低丘臺地為主,分布在向西南傾斜的山坡上,山坡坡度為3°~5°,海拔高度為24.9~44.0 m,最大相對高差為19.1 m。該地區(qū)氣候?qū)儆趤啛釒ШQ笮约撅L(fēng)氣候,年平均溫度為20.4℃,多年年均降水量為1 264.0 mm,降雨基本呈酸性。整個村莊及周圍的巖石類型為黑云母鉀長花崗巖,土壤表層主要由花崗巖完全風(fēng)化形成的第四系殘坡積黏土組成,滲透性較小,其下層為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,滲透性較好。
據(jù)新聞報(bào)道[8]及現(xiàn)場調(diào)查,莊內(nèi)村曾爆發(fā)過大范圍的兒童血鉛超標(biāo)現(xiàn)象,因此本文以該村土壤為研究對象,采集當(dāng)?shù)剞r(nóng)田、荒地和林地主要土壤類型樣品,開展土壤中鉛污染水平生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估。
1.2樣品處理與測定
采用隨機(jī)布點(diǎn)的方式在南安市莊內(nèi)村進(jìn)行系統(tǒng)的采樣,選擇有代表性的5個土壤采樣點(diǎn)(A、B、C、D、E)分別采集表層土壤(0~30 cm)和母質(zhì)層土壤(90~120 cm)樣品,共10件,去除土壤樣品中的雜草、植物根莖等,裝入自封采樣袋,排凈空氣密封保存。將土壤樣品送至實(shí)驗(yàn)室經(jīng)烘箱烘干,瑪瑙研缽碾磨,過200目尼龍篩,儲存?zhèn)溆谩?/p>
土壤中鉛總量分析采用王水水浴消解處理方法;土壤中鉛的化學(xué)形態(tài)分析采用Tessier連續(xù)提取方法[9],依次得到可交換態(tài)(T1)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)(T2)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)(T3)、有機(jī)結(jié)合態(tài)(T4)及殘?jiān)鼞B(tài)(T5),并用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICPMS)測定土壤中各種化學(xué)形態(tài)的鉛含量,其測定結(jié)果見表1。
表1 土壤中總鉛含量及其各種化學(xué)形態(tài)的鉛含量(mg·kgˉ1)Table 1 Contents of total Pb and its different forms in soil samples(mg·kg-1)
1.3評價方法
1.3.1地累積指數(shù)法(Igeo)
地累積指數(shù)(Index of Geo-accumulation,Igeo)又稱為Muller指數(shù)[10],利用地累積指數(shù)來評價土壤中重金屬的污染狀況及程度不僅考慮了人為污染因素和環(huán)境地球化學(xué)作用對背景值的影響,還考慮了自然成巖作用對背景值的影響,因此其評價結(jié)果科學(xué)和直觀。運(yùn)用地累積指數(shù)法對土壤重金屬進(jìn)行評價時,可由Igeo值的變化情況來反映采樣點(diǎn)土壤特性及其污染來源的變化[11],其計(jì)算公式為
式中:Igeo為地累積指數(shù);Cn為土壤樣品中鉛的實(shí)測濃度(mg/kg);Bn為土壤中鉛的地球化學(xué)背景值(mg/kg),福建省土壤中鉛的地球化學(xué)背景值為34.90 mg/kg[12];1.5為修正指數(shù),主要用來校正由于風(fēng)化等效應(yīng)引起的背景值差異。
可根據(jù)Igeo值的大小將土壤中重金屬污染水平分為7個等級,詳見表2。
表2 地累積指數(shù)法分級標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Grade standards of Igeo
1.3.2RAC法
風(fēng)險(xiǎn)評價編碼法(RAC法)[13]是近年來用于重金屬風(fēng)險(xiǎn)表征的常用方法,該方法以重金屬形態(tài)分析為基礎(chǔ),并以可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)為有效態(tài),通過計(jì)算這兩部分有效態(tài)含量占重金屬總量的比例來定量評價樣品中重金屬的有效性,其比例越高,表示重金屬對環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)越大[14]。為了對環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量評價,RAC法將重金屬中有效態(tài)含量占總量的百分?jǐn)?shù)分為5個等級,詳見表3。
表3 RAC法風(fēng)險(xiǎn)評價準(zhǔn)則Table 3 Risk levels of heavy metals based on the RAC
1.3.3RSP法
次生相與原生相分布比值法(RSP法)一般用來評價重金屬對環(huán)境污染的可能污染程度,這種方法最早由陳靜生等[15]根據(jù)傳統(tǒng)地球化學(xué)觀念提出,他們將顆粒物中原生礦物稱為原生地球化學(xué)相(簡稱原生相,primary phase),把原生礦物的風(fēng)化產(chǎn)物(如碳酸鹽和Ee-Mn氧化物等)和外來次生物質(zhì)(如有機(jī)質(zhì)等)統(tǒng)稱為次生地球化學(xué)相(簡稱次生相,secondary phase),并認(rèn)為重金屬在原生相和次生相中的分配比例可以在一定程度上反映顆粒物是否被污染及其污染水平。該評價中次生相的分配比例越大,說明重金屬污染物釋放到環(huán)境中的可能性越大,對環(huán)境和人體造成的潛在危害也就越大。其計(jì)算公式如下:式中:RSP表示Pb的污染程度;Msec表示土壤次生相中鉛的含量(mg/kg);Mprim表示土壤原生相中鉛的含量(mg/kg)。
若RSP≤1,表示無污染;1<RSP≤2,表示輕度污染;2<RSP≤3;表示中度污染;RSP>3表示重度污染[16]。
2.1土壤中總鉛含量評價與分析
莊內(nèi)村土壤樣品的總鉛含量范圍為67.49~177.30 mg/kg,均在《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—1995)[17]二級標(biāo)準(zhǔn)限值(250.00 mg/kg)以內(nèi),按照此標(biāo)準(zhǔn)分析,土壤中鉛基本上對植物和環(huán)境不會造成危害和污染,環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)很小。
本文以福建省土壤中鉛的背景值作為評價依據(jù),采用地累積指數(shù)法對表層土壤中鉛的污染水平進(jìn)行評價,其評價結(jié)果見圖1。由圖1可以看出:莊內(nèi)村表層土壤中鉛的污染水平在1~2級之間,即土壤均已受到不同程度的鉛污染,其中1級占總樣品的80%,為輕度污染,只有采樣點(diǎn)O處的表層土壤受到鉛的2級偏中度污染??傮w上看,莊內(nèi)村表層土壤均受到了鉛的輕度污染,因此僅從土壤中鉛總量的角度來看,可以得出5個采樣點(diǎn)表層土壤中鉛的污染程度的排序?yàn)?D>E>C>A>B。
圖1 地累積指數(shù)法對表層土壤中總鉛含量的評價結(jié)果Eig.1 Assessment of total Pb in surface soil samples based on index of geo-accumulation method
2.2土壤中鉛的化學(xué)形態(tài)評價與分析
2.2.1RAC法
土壤中鉛能否被生物吸收利用、能否在土壤中遷移轉(zhuǎn)化,主要取決于土壤中鉛的有效態(tài)含量,即可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)的含量。在同等的環(huán)境條件下,土壤中鉛的有效態(tài)含量越高,生態(tài)環(huán)境危害效應(yīng)就越顯著,相應(yīng)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也就越高[18]。
本文基于RAC法對莊內(nèi)村土壤中鉛的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價,不同采樣點(diǎn)土壤中鉛的有效態(tài)含量占總量的百分?jǐn)?shù)見圖2。由圖2可以看出:莊內(nèi)村表層土壤和母質(zhì)層土壤中鉛的有效態(tài)含量占總量的百分?jǐn)?shù)分別為25.76%、19.19%,均已達(dá)到中等風(fēng)險(xiǎn),且表層土壤中鉛風(fēng)險(xiǎn)略高于母質(zhì)層土壤。其中,點(diǎn)位A的表層土壤中鉛的有效態(tài)含量高達(dá)45.79%,大于閾值31.00%,依據(jù)RAC法,土壤中鉛存在對環(huán)境構(gòu)成高風(fēng)險(xiǎn)的可能性,需引起高度重視,同時這種分布特征意味著表層土壤中鉛的可交換態(tài)及碳酸鹽結(jié)合態(tài)占總量的百分?jǐn)?shù)略高于母質(zhì)層土壤,這可能與表層土壤受人類活動干擾較大有關(guān);點(diǎn)位D的土壤類型為林地,遭受人為活動影響較小,因此表層土壤與母質(zhì)層土壤中鉛的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)差距不大,但均屬于中等風(fēng)險(xiǎn)。因此,拋開鉛總量這一因素,單純從鉛的化學(xué)形態(tài)分布層面來看,依照RAC法風(fēng)險(xiǎn)評價準(zhǔn)則,可以得出5個采樣點(diǎn)土壤中鉛的平均環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)?A>B>D>C>E。
圖2 不同采樣點(diǎn)土壤中鉛的有效態(tài)含量占總量的百分?jǐn)?shù)Eig.2 Percentage of the effective state of the total lead in soil from different sampling sites
2.2.2RSP法
圖3 不同采樣點(diǎn)土壤中鉛的次生相與原生相比值Eig.3 RSP of Pb in soil from different sampling sites
本文基于RSP法對莊內(nèi)村土壤中鉛的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價,其評價結(jié)果見圖3。由圖3可以看出:只有點(diǎn)位C的母質(zhì)層土壤和點(diǎn)位D的表層土壤樣品中鉛為輕度污染,環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低,其余采樣點(diǎn)土壤中鉛都達(dá)到了重度污染,對環(huán)境存在很大的潛在危害。表層與母質(zhì)層土壤中鉛的RSP平均值分別為5.97、3.04,均已達(dá)到最高級別重度污染,該評價結(jié)果與RAC法風(fēng)險(xiǎn)評價結(jié)果趨勢基本相似,總體上都是呈現(xiàn)出表層土壤中鉛的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)略高于母質(zhì)層。但RSP法所得評價結(jié)果的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)要高于RAC法,與RAC法相比,該法評價結(jié)果中點(diǎn)位E的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)超過了點(diǎn)位D。依照RSP法風(fēng)險(xiǎn)評價準(zhǔn)則,可以得出5個采樣點(diǎn)土壤中鉛的平均環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)排序?yàn)?A>C>E>B>D。
2.3評價結(jié)果對比分析
顯而易見,針對莊內(nèi)村土壤中鉛污染風(fēng)險(xiǎn),3種評價方法所得到的結(jié)論存在很大的差別。具體地說,地累積指數(shù)法得出的土壤中鉛污染程度介于輕度-偏中度之間,各采樣點(diǎn)土壤中鉛的污染程度由大到小依次為D>E>C>A>B;而基于鉛化學(xué)形態(tài)的RAC法和RSP法評價得出的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)水平較高,尤其是RSP法,各采樣點(diǎn)土壤中鉛的平均風(fēng)險(xiǎn)水平均已達(dá)到重度污染,兩者的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平由重到輕分別為A>B>D>C>E,A>C>E>B>D。究其原因,這可能與每種評價方法分析問題的角度和判別標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)。其中,地累積指數(shù)法側(cè)重單因素對環(huán)境污染的影響,是從絕對含量層面表征土壤中鉛的污染水平,顯然該法并未考慮土壤中鉛的化學(xué)形態(tài)分布;RAC法和RSP法是基于鉛的賦存形態(tài)分析土壤中鉛的生物有效性及毒性的重要影響,尤其是RSP法在分析過程中未考慮土壤中鉛的總量。可見,該地區(qū)土壤中鉛的有效態(tài)含量較高才出現(xiàn)基于鉛化學(xué)形態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)評價結(jié)果要高于基于鉛總量的風(fēng)險(xiǎn)評價。
此外,通過分析RAC法和RSP法評價結(jié)果可以看出,兩者風(fēng)險(xiǎn)表征有相同之處,但RSP法得出的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)程度較RAC法嚴(yán)重。分析原因認(rèn)為:首先,RAC法是利用有效態(tài)部分進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價,而RSP法則是利用有效態(tài)、Ee-Mn氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)物結(jié)合態(tài)之和與殘?jiān)鼞B(tài)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價,兩者的判別標(biāo)準(zhǔn)不同;其次,RAC法只考慮了土壤中鉛的有效態(tài),即可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài),然而土壤中鉛的Ee-Mn氧化物結(jié)合態(tài)和有機(jī)物結(jié)合態(tài)也具有一定的生物潛在可利用性,這些形態(tài)可以在比較強(qiáng)的酸性介質(zhì)以及適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下釋放出來或轉(zhuǎn)化為其他不穩(wěn)定形態(tài),成為生物可利用態(tài),是生物可利用態(tài)重金屬的直接提供者[19];而RSP法則充分考慮了土壤中鉛的Ee-Mn氧化物結(jié)合態(tài)和有機(jī)物結(jié)合態(tài),并以穩(wěn)定性很高的殘?jiān)鼞B(tài)作為計(jì)算的參比形態(tài),相比RAC法用鉛的有效態(tài)更加科學(xué)合理。
之前的研究已經(jīng)表明[20],研究區(qū)降雨豐富,多呈酸性,且當(dāng)?shù)乇韺佑傻谒南碉L(fēng)化殘積物覆蓋,土壤介質(zhì)滲透系數(shù)大,這種情況下將導(dǎo)致土壤中部分酸可溶解態(tài)重金屬隨著降雨釋放進(jìn)入地下水,并且土壤中鉛累積釋放量隨酸雨p H值的降低而增加[21-22]。同時,也有研究揭露[20],該村周邊無涉鉛的工廠及企事業(yè)單位,但地下水中鉛含量100%超標(biāo),地下水中的鉛很可能來源于土壤中活性態(tài)鉛,從而可部分解釋當(dāng)?shù)乇l(fā)兒童血鉛的原因,也表明該村土壤中鉛的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)很大。因此,盡管地累積指數(shù)法得出研究區(qū)土壤中鉛污染不嚴(yán)重,但其僅可以一般地了解土壤中鉛的污染程度,難以區(qū)分土壤中鉛的來源,也難以反映土壤中鉛的化學(xué)活性和生物可利用性,也就不能有效地評價土壤鉛的遷移轉(zhuǎn)化特性和可能的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn);RAC法未考慮具有潛在生態(tài)危害的形態(tài),評價欠周全;相比之下,RSP法較適宜于當(dāng)?shù)貤l件,能夠相對全面地評價當(dāng)?shù)赝寥乐秀U的生物有效性及其潛在環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的影響。
(1)以福建省土壤中鉛的背景值為依據(jù),利用地累積指數(shù)法對南安市莊內(nèi)村表層土壤中鉛的污染狀況及其污染程度進(jìn)行評價,評價結(jié)果表明:地累積指數(shù)介于0~2之間,說明鉛在該地區(qū)土壤中有一定程度的積累,土壤已經(jīng)受到輕度污染。
(2)RAC法和RSP法的風(fēng)險(xiǎn)評價結(jié)果要比地累積指數(shù)法嚴(yán)重,分別得出莊內(nèi)村土壤中鉛風(fēng)險(xiǎn)程度為中度和重度,兩者均表現(xiàn)為表層土壤風(fēng)險(xiǎn)水平高于母質(zhì)層土壤,一方面說明表層土壤受當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)活動影響較大,另一方面研究區(qū)土壤中鉛的有效態(tài)含量較高,說明如果從鉛總量角度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價,難以表征出土壤中鉛的環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀況。
(3)3種評價方法都有一定的局限性和側(cè)重點(diǎn),沒有絕對最佳的方法,因此只有針對不同研究區(qū)的實(shí)際情況,結(jié)合評價的側(cè)重點(diǎn)選擇合適的方法,才能得出比較全面、客觀的評價結(jié)果。鑒于研究區(qū)特殊的地質(zhì)條件,顯然,從土壤中鉛化學(xué)形態(tài)角度進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價的RSP法更適合研究區(qū)土壤環(huán)境生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)程度的判定。
[1]Guo G L,Zhou Q X,Ma L Q.Availability and assessment of fixing additives for the in situ remediation of heavy metal contaminated soils:A review[J].Environmental Monitoring and Assessment,2006,116(1/2/3):513-528.
[2]張承中,蔣秋萍,閆旭.渭河西安段沿岸土壤重金屬化學(xué)形態(tài)及其潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價[J].環(huán)境工程,2014,32(1):116-119.
[3]金焰,陳鋒,李立忠,等.重金屬鎘在土壤中的遷移及形態(tài)分布研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2011,34(12H):447-450.
[4]邢寧,吳平霄,李媛媛,等.大寶山尾礦重金屬形態(tài)及其潛在遷移能力分析[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2011,5(6):1370-1374.
[5]文霄,劉迎云,關(guān)永兵.湘南某鉛鋅礦區(qū)重金屬賦存形態(tài)分析[J].安全與環(huán)境工程,2013,20(5):42-45.
[6]高彥鑫,馮金國,唐磊,等.密云水庫上游金屬礦區(qū)土壤中重金屬形態(tài)分布及風(fēng)險(xiǎn)評[J].環(huán)境科學(xué),2012,33(5):1707-1717.
[7]Sundaray S K,Nayak B B,Lin S,et al.Geochemical speciation and risk assessment heavy metals in the river estuarine sediments—A case study:Mahanadi basin,India[J].Journal of Hazardous Materials,2011,186(2/3):1837-1846.
[8]魏培全.南安兒童血鉛超標(biāo)為地質(zhì)因素引起[N].新華每日電訊,2011-03-27(2).
[9]Tessier A,Campbell P G C,Bisson M.Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals[J].Analytical Chemistry,1979,51(7):844-851.
[10]Muller G.Index of geoaccumulation in sediment of the Rhine River[J].Geojournal,1969,2(3):108-118.
[11]Wei B G,Yang L S.A review of heavy metal contaminations in urban soils,urban road dusts and agricultural soils from China [J].Microchemical Journal,2010,94(2):99-107.
[12]陳振金,陳春秀,劉用清,等.福建省土壤環(huán)境背景值研究[J].環(huán)境科學(xué),1991,13(4):70-75.
[13]Liu J,Zhang X H,Tran H,et al.Heavy metal contamination and risk assessment in water,paddy soil,and rice around an electroplating plant[J].Environmental Science and Pollution Research,2011,18(9):1623-1632.
[14]趙鈺,董黎明,張艷萍,等.北京道路塵土與土壤植物中重金屬形態(tài)分析與評價[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2013,36(9):169-174.
[15]陳靜生,董林,鄧寶山,等.銅在沉積物各相中分配的實(shí)驗(yàn)?zāi)M與數(shù)值模擬研究:以鄱陽湖為例[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),1987,7(2): 140-149.
[16]陳春霄,姜霞,鄭丙輝,等.太湖竺山灣沉積物重金屬形態(tài)分析及風(fēng)險(xiǎn)評價[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2013,36(6):177-182.
[17]國家環(huán)境保護(hù)總局.GB 15618—1995 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1995.
[18]李如忠,姜艷敏,潘成榮,等.典型有色金屬礦山城市小河流沉積物重金屬形態(tài)分布及風(fēng)險(xiǎn)評估[J].環(huán)境科學(xué),2013,34(3): 1067-1075.
[19]雷鳴,廖柏寒,秦普豐.土壤重金屬化學(xué)形態(tài)的生物可利用性評價[J].生態(tài)環(huán)境,2007,16(5):1551-1556.
[20]楊東東.降雨對不同形態(tài)土壤鉛遷移轉(zhuǎn)化影響研究[D].武漢:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),2012.
[21]蘇光明,胡恭任,毛平平,等.模擬酸雨對泉州市交通區(qū)表層土壤重金屬淋溶的累積釋放特征[J].地球與環(huán)境,2013,41(5):512-517.
[22]王曉鈺.土壤環(huán)境重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)的綜合評價模型[J].環(huán)境工程,2013,31(2):115-118.
Comparison of Ecological Risk Assessment Methods Based on the Chemical Forms of Lead in Soil
SUN Ruirui,CHEN Huaqing,LI Dukang
(School of Environmental Studies,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China)
At Zhuangnei village of Nan'an,the incident of children's blood lead exceeding took place.This paper applies Tessier sequential extraction method to analyzing the chemical forms of lead in soil of this area,applies ICP-MS to measuring the contents of total lead and the chemical forms,and then three kinds of evaluation methods,namely index of geo-accumulation(Igeo),risk assessment code(RAC)and rations of secondary phase and primary phase(RSP),to conducting the ecological risk assessment of environment and comparative study.Igeoanalysis evaluates the pollution degree of total lead in soil,and the result shows that the Igeolevel of lead between being mild and a little moderate,and the environmental risk level is not high. The analysis of risk assessment code is based on chemical forms of lead and the result shows that the average level of environment risk is medium;the analysis of rations of secondary phase and primary phase shows that the average level of environment risk is severe.The evaluation results of RAC and RSP suggest that the risk level of surface soil is slightly higher than that of the parent material layer.Comparison of the 3 kinds of the evaluation results shows that the RSPis suitable for small regional risk assessment of lead in soil.
soil;chemical forms of Pb;risk assessment code method(RAC);rations of secondary phase and primary phase methed(RSP);index method of geo-accumulation;ecological risk assessment
X53
A
10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2015.05.008
1671-1556(2015)05-0047-05
2014-11-27
2015-01-08
福建永安—德化地區(qū)區(qū)域土壤鉛高背景區(qū)水環(huán)境地球化學(xué)調(diào)查項(xiàng)目(1212011087082)
孫瑞瑞(1988—),女,碩士研究生,主要研究方向?yàn)橥寥篮偷叵滤h(huán)境污染與防治。E-mail:onlysunrui@163.com
陳華清(1982—),男,博士,講師,主要從事土壤和地下水污染與防治方面的研究。E-mail:hqchen@cug.edu.cn