河北平原土壤重金属人为污染的富集因子分析

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1、生态环境学报2010,19(4):786-791http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com河北平原土壤重金属人为污染的富集因子分析121221郭海全，郝俊杰，李天刚，赖燕玲，孔凡合，刘树兴1.河北省地质调查院，河北石家庄050081；2.河北省地矿局第十一地质大队，河北邢台054000摘要：在环境地球化学研究中，自然异常与人为异常往往同时存在，因此要判断环境污染状况，从自然异常中分离人为异常是十分重要的。文章根据重金属元素的环境地球化学行

2、为，采用富集因子来判别河北平原表层土壤中重金属的人为污染情况。2以4km为一个评价单元，选择Zr为标准化元素，分别以河北太行山区岩石平均值及该评价单元所对应的深层土壤样品的分析值为地球化学背景，计算得到了河北平原表层土壤中重金属元素的两组富集因子值，分别用EF和CEF表示。结果表明，除As、Ni外，其它重金属元素的EF和CEF分布特征基本一致。按CEF计算结果，该区表层土壤约有50%的区域（约400002km）发生了1级轻微的重金属污染；As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn约有1%~5%的少部分区域发生了2级中度以上重金属污染；2Cd、Hg达到2级

3、中度污染的面积为河北平原总面积的14.7%和49.6%，达到3级显著污染级别以上分别为1.1%（880km）2和12.6%（10080km）。重金属污染主要分布在工矿区（如冀东北部地区的铁矿集区、白洋淀及周边的小冶炼厂集中区）、污灌区（如唐海县的Cd异常、石家庄及其南部的洨河两岸的多金属异常）、大中城镇（Hg异常）。河北平原的实例研究表明，应用富集因子可有效区分重金属污染的自然影响和人为影响。关键词：富集因子；人为污染；重金属；环境影响评价；河北平原中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1674-5906（2010）04-0786-06[23

4、]土壤中重金属元素主要有自然来源和人为干状况，没有考虑本地区的成土母质的区域地球化扰输入两种途径。在自然因素中，成土母质和成土学背景值。[1]过程对土壤重金属含量的影响很大。在各种人为河北平原土地平坦、光热充足、引水便利。该因素中，则主要包括工矿业、农业和交通等来源引地交通方便，盛产粮棉和果品。平原及周边山区的[2]起的土壤重金属污染。矿业开发以铁矿、煤矿、石灰石矿为主,工业生产以上述两种重金属来源途径往往形成两种异常，钢铁冶金、化工等为主，工矿开发和生产建设造成[24,25]一种是自然异常，即由于该区的区域地球化学背景了一定的环境灾害、环境污染

5、和生态破坏。另引起的，该异常反映的是元素的富集信息，并可能外受长期施肥、灌溉及交通的影响，含重金属的污成为资源勘查的有利地区。另外一类异常则是由人染物通过各种途径进入土壤，使土壤中重金属元素[3]类活动引起的，该类异常反映的是环境污染信息。含量发生了明显变化。在一些人类活动强烈的区域尤其是工矿业开发区，本文利用河北省农业地质调查的大密度的表自然异常与人为异常往往同时存在，因此要判断环层及深取土壤取样成果,对整个河北平原区内的表境污染状况，从自然异常中分离人为异常是十分重层土壤进行人为污染评价。根据重金属元素的环境[4,5]要的。地球化学行为，分别

6、以河北太行山区岩石平均值及近年来，人们开始重视自然异常和人为异常的该评价单元所对应的深层土壤样品的分析值为地分离和判别研究，并提出了不同的方法，如采用局球化学背景，采用富集因子来判别表生过程中重金部最小二乘分析方法从自然异常中分离出人为异属元素的人为污染情况，并探索重金属人为污染的[6][7]常；通过稳健地质统计学方法分离背景和异常；有效评价方法。通过元素的环境行为和地球化学特征判别人为异1富集因子的概念[8,9][10,11][12]常；通过污染灰色聚类法、地积累指数法富集因子（EnrichmentFactor）是评价人类活等来判别人为金属污染

7、。目前国内外此方面的研究动对土壤及沉积物中重金属富集程度影响的重要[13-17][18-22][26]大都针对典型市区或矿区等重金属污染参数，据此可以区分土壤及沉积物中重金属富集较重的地区进行研究，缺少背景区(无污染区)数据的自然的和人为的环境影响。不同学者赋予富集因[27][28]支撑与对比；或是用稀疏样品控制并参照土壤环境子不同的名称，如富集系数、富集因子和富集[29,30]质量标准进行比对研究来确定重金属的人为污染比率等。富集因子的基本含义是将样品中元素基金项目：中国地质调查局地质大调查项目“河北省农业地质调查”(200414200007)

8、作者简介：郭海全(1968年生)，男，高级工程师，硕士，长期从事环境地球化学及矿产勘查工作。E-mail:ghq0310@163.com