河北平原表层土壤重金属环境质量及污染评价

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1、第38卷第1期2011年2月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．38．No．1Feb．。2011河北平原表层土壤重金属环境质量及污染评价郭海全杨志宏李宏亮马文静任久峰(河北省地质调查院，河北石家庄050081)提要：土壤环境质量评价是了解土壤环境质量状况、采取保护措施的重要前提，本文用土壤环境质量标准(GBl5618-1995)，对河北平原表层土壤重金属环境质量进行了评价．结果表明：河北平原表层土壤环境质量优良，一、二级土壤分别占全区93．02％和6．62％。同时又根据重金属元素的环境地球化学行为。采用富集因子，有效地区分了重金属污染的自然影响和人为影响．结果显

2、示．河北平原表层土壤人为污染的面积较大，但以轻微污染为主。关键词：表层土壤环境质量；富集因子；重金属污染；河北平原中图分类号：P595文献标志码：A文章编号：1000-3657(2011)Ol一0218—08土壤环境质量评价是了解土壤环境质量状况、采取保护措施的重要前提。土壤重金属污染是当今环境科学研究的重要内容[11．土壤中重金属元素主要有自然来源和人为输入两种途径。在自然因素中，成土母质和成土过程对土壤重金属含量的影响很大目。在各种人为因素中．则主要包括工矿业、农业和交通等来源引起的土壤重金属污染131。河北平原土地平坦，光热充足。引水便利，交通方便。盛产粮棉和果品

3、。平原及周边山区的矿业开发以铁矿、煤矿、石灰石矿为主；工业生产以钢铁冶金、化工等为主。工矿开发和生产建设造成了一定的环境灾害、环境污染和生态破坏㈨。另外受长期施肥、灌溉及交通的影响．含重金属的污染物通过各种途径进入土壤．使土壤中重金属元素含量发生了明显变化。本文根据土壤环境质量标准(GBl5618-1995)对河北平原表层土壤的重金属Cu、Pb、Zn、As、Cd、Hg、CrNi的环境质量做出了评价；同时又根据重金属元素的环境地球化学行为．采用富集因子来判别表生过程中重金属元素的人为污染情况。近年来．人们开始重视自然异常和人为异常的分离和判别研究．并提出了不同的方法，如采

4、用局部最小二乘分析方法从自然异常中分离出人为异常嘲；通过稳健地质统计学方法分离背景和异常i71：通过元素的环境行为和地球化学特征判别人为异常Is,9l：通过污染灰色聚类法pOall、地积累指数法旧等来判别人为重金属污染。目前国内外此方面的研究大多针对典型市区113-1"B或矿区p8-笠l等重金属污染较重的地区进行．缺少背景区(无污染区)的数据支撑与对比；或是用稀疏样品控制并参照土壤环境质量标准进行比对研究来确定重金属的人为污染状况圈．没有考虑本地区的成土母质的区域地球化学背景值。本文利用河北省农业地质调查的大密度的表层及深取土壤取样成果．对整个河北平原区内的表层土壤进行

5、污染评价。根据重金属元素的环境地球化学行为。以该评价单元(每4kmz为1个评价单元)所对应的深层土壤样品的分析值为地球化学背景．采用富集因子来判别表生过程中重金属元素的人为污染情况，并探索重金属人为污染的有效评价方法。1土壤样品采集与测试1．1样品采集土壤表层样品取样深度肛20cm、1km：采集1个单样，4km2组合成1个分析样，共分析测试本区收稿日期：2010—02—23：改回日期：2010—06—07基金项目：中国地质调查局地质大调查项目(200414200007)资助。作者简介：郭海全，男，1968年生，硕士，高级工程师，长期从事环境地球化学及矿产勘查工作；E—m

6、ail：ghq0310@163．corn。第38卷第1期郭海全等：河北平原表层土壤重金属环境质量及污染评价219表层土壤样品20029件(取样面积80116krn2)；深层样品按照采样深度150—180cm、4km2采集1个单样、16km2分析1个组合样的工作网度．共分析测试5056个样品。上述表、深层样品的采样时间为2005年4月一2006年5月．由河北省地质调查院组织，多家地勘单位配合完成。1．2样品分析样品分析测试由河北省地矿中心实验室承担。Cu、Pb、Zn、Ni、Cr用x荧光光谱法(XRF)；Cd用I(I—MIBK萃取一火焰原子吸收法(AAS)；Hg、As用氢化

7、物发生一原子荧光法(AV)。以国家一级土壤标准物质(GBW系列)进行准确度和精密度监控。按比例随机检查和异常点抽查进行样品分析质量监控。以重复采样、重复分析来评定采样和分析误差是否对区域地球化学变化有显著影响。2土壤重金属环境质量评价2．1评价指标以中国土壤环境质量标准(GBl5618—1995)所列的8个重金属元素，即Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni作为评价指标。2．2评价标准采用中国土壤环境质量标准fGB／T15618—1995)中的重金属含量限定值作为评价标准。具体标准的选择需考虑不同的pH值分区以及水田、旱地、果园等