北京市农业土壤重金属污染环境风险等级评价

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1、第27卷第8期农业工程学报Vol.27No.83302011年8月TransactionsoftheCSAEAug.2011北京市农业土壤重金属污染环境风险等级评价11※22姜菲菲，孙丹峰，李红，周连第（1.中国农业大学资源与环境学院，北京100193；2.北京市农林科学院综合发展研究所，北京100097）摘要：为全面了解北京市农业土壤中重金属污染环境风险等级及空间分布特征，采用Hakanson潜在生态危害指数法对1018个采样点的Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg8种重金属进行污染的潜在生态风险

2、评价，并运用指示克里格方法绘制污染风险概率分布图，对整个北京市农业土壤重金属污染风险的空间分布特征进行分析。结果表明：北京市农业土壤重金属污染风险已达到中度和低度，低度、中度、重度和严重4个风险等级的样点比例分别为42.63%、34.97%、18.57%、3.83%，8种金属中Cd和Hg元素污染风险最高，Cr、Ni、Zn元素生态风险较低，风险概率图显示城区周围、大兴、通州、密云等地风险等级较高。关键词：土壤污染，重金属，风险评价，Hakanson指数，指示克里格doi：10.3969/j.issn.1002-

3、6819.2011.08.058中图分类号：X825文献标志码：A文章编号：1002-6819(2011)-08-0330-08姜菲菲，孙丹峰，李红，等.北京市农业土壤重金属污染环境风险等级评价[J].农业工程学报，2011，27(8)：330－337.JiangFeifei,SunDanfeng,LiHong,etal.RiskgradeassessmentforfarmlandpollutionofheavymetalsinBeijing[J].TransactionsoftheCSAE,2011,27(

4、8):330－337.(inChinesewithEnglishabstract)市农业土壤重金属污染进行了系统研究，单因子指数法0引言评价表明Cr污染状态最严重，其次为As、Cu、Zn、Cd、近年来农业土壤重金属污染风险日益加剧,通过样Hg、Pb、Ni；内梅罗指数法则几乎所有的样点都处于轻点定期监测和早期风险预警评价,是防止污染和及早治理[7]度污染状态；对服从对数正态分布的Cr、Ni、Zn、Hg，所必需的。土壤环境风险评估包括人体健康风险和生态[8]用地统计学方法分析了空间结构的尺度效应；用空间自风险评价

5、2个方面。发达国家的研究较为突出，建立有[9-10]相关分析法研究了它们全局和局部空间结构，并结合完整的土壤风险评估体系，如美国法庭现在所通用的生空间自相关分析与地统计学方法进行土壤重金属空间插态环境风险评价方法TCLP（toxicitycharacteristicleaching[8-9]值，利用空间自回归模型探讨了区域土地利用对4种procedure）法[1]。Rapant提出的环境风险指数法[2]和[9,11]重金属富集的贡献。但对不服从正态分布Cu、As、[3]Hakanson的潜在生态危害指数法是目

6、前重金属风险评Cd、Pb元素，不能用普通克里格插值研究其空间分布特价中应用最广的方法。与Rapant指数法相比，Hakanson点，限制了对北京市农业土壤整体重金属污染环境风险评指数法计算公式中引入毒性系数，更符合生态风险评价估的研究。的内涵，目前主要是针对湖泊、河流等水域底泥重金属因此本文采用Hakanson潜在生态危害指数法对土壤[4]进行污染风险评价，而有关土壤重金属污染环境风险中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg8种重金属污染评价研究报道相对较少。中国的风险评价研究起步于20的生态环境风险

7、进行综合评价，并尝试用指示克里格法世纪90年代，且以借鉴国外研究经验为主，王学松用得到Hakanson指数量化的污染风险概率分布图，分析污Rapant环境风险指数法评价了徐州市表层土壤的环境风染风险的空间分布特征和潜在污染源，尤其Cu、As、Cd、[5]险；樊文华等采用Hakanson潜在生态风险指数研究了露Pb4种元素，在前期研究基础上以期为北京市环境风险[6]天煤矿复垦土壤重金属污染程度及潜在的生态危害性。预警和土壤环境质量综合治理提供科学依据。为实现北京市建设世界城市的目标,北京市对区域生1材料和方法态

8、环境建设越来越重视。霍霄妮等人对21世纪初期北京1.1数据来源收稿日期：2010-11-10修订日期：2011-06-22根据北京市耕作土壤的分布情况，于2006年秋季作基金项目：“十五”国家科技攻关计划（2004BA617B04）；国家科技支撑项物收获后采集土壤样点。采用不规则分层抽样法分3步布目（2006BAD10A06-03,2006BAB15B05）设采样点1018个。每个样点均采自10m×