土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法-總結(jié)各種方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法1、綜合污染指數(shù)綜合指數(shù)法是一種通過(guò)單因子污染指數(shù)得出綜合污染指數(shù)的方法,它能夠較全面地評(píng)判其重金屬的污染程度。其中，內(nèi)梅羅指數(shù)法(Nemerow index)是人們?cè)谠u(píng)價(jià)土壤重金屬污染時(shí)運(yùn)用最為廣泛的綜合指數(shù)法1。式中：Pi為單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為污染物實(shí)測(cè)值；Si為根據(jù)需要選取的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；Si為第i種金屬的土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)2-3( As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 依次為15、0.2、90、35、0.15、40、35、100 mg/kg ) Pi為單項(xiàng)污染指數(shù)平均值；Pimax為最大單項(xiàng)污染指數(shù)。2、富集因子法富集因子是分析表生環(huán)

2、境中污染物來(lái)源和污染程度的有效手段，富集因子(EF)是Zoller等(1974)為了研究南極上空大氣顆粒物中的化學(xué)元素是源于地殼還是海洋而首次提出來(lái)的。它選擇滿足一定條件的元素作為參比元素(一般選擇表生過(guò)程中地球化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的元素)，然后將樣品中元素的濃度與基線中元素的濃度進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)判斷表生環(huán)境介質(zhì)中元素的人為污染狀況4。式中：Cn為待測(cè)元素在所測(cè)環(huán)境中的濃度；Cref為參比元素在所測(cè)環(huán)境中的濃度；Bn為待測(cè)元素在背景環(huán)境中的濃度；Bref為參比元素在背景環(huán)境中的濃度。3、地積累指數(shù)法地積累指數(shù)法是德國(guó)海德堡大學(xué)沉積物研究所的科學(xué)家Muller在1969年提出的，用于定量評(píng)價(jià)沉積物中的重

3、金屬污染程度5。log2式中：Ci為樣品中第i種重金屬元素的平均濃度( mg/kg )，BEn是所測(cè)元素的平均地球化學(xué)背景值，通常為全球頁(yè)巖元素的平均含量( As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 依次為13、0.4、62、45、0.35、68、34、118 mg/kg)，1.5是用來(lái)校正由于風(fēng)化等效應(yīng)引起的背景值差異的修正指數(shù)。4、潛在生態(tài)危害指數(shù)法潛在生態(tài)危害指數(shù)法由瑞典科學(xué)家Hakanson提出(Hakanson，1980)，是根據(jù)重金屬性質(zhì)及其在環(huán)境中遷移轉(zhuǎn)化沉積等行為特點(diǎn)，從沉積學(xué)的角度對(duì)土壤或者沉積物中的重金屬進(jìn)行評(píng)價(jià)。該方法首先要測(cè)得土壤中重金屬的含量，通過(guò)與土壤中重金屬

4、元素背景值的比值得到單項(xiàng)污染系數(shù)，然后引入重金屬毒性響應(yīng)系數(shù)，得到潛在生態(tài)危害單項(xiàng)系數(shù)，最后加權(quán)得到此區(qū)域土壤中重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)6。單個(gè)重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)Ei計(jì)算式為：式中，Ci為重金屬的平均濃度( mg/kg) ；C0為參比值，采用全球工業(yè)化前沉積物中重金屬的最高背景值( As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 依次15、0.5、60、30、0.25、40、25、80 mg/kg ) ；Ti為重金屬的毒性系數(shù)( Hakanson 提出As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 的毒性系數(shù)分別為10、30、2、5、40、2、5、1) 。多個(gè)重金屬的潛在生態(tài)危害指數(shù)RI

5、計(jì)算式為：表 1 重金屬Nemerrow污染指數(shù)P，地質(zhì)累積指數(shù)Igeo及潛在生態(tài)危害指標(biāo)Ei、RI與污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Relationship between Nemerrow( P)，geo-accumulation( Igeo)，potential ecologicalharm index( Ei、RI) and classification of heavy metal pollution等級(jí)PIgeoEiRI清潔（安全）0.70尚清潔（警戒線）0.7-1.0輕度污染1.0-2.00-1.040150中度污染2.0-3.01.0-2.040-80150-300中度污染-強(qiáng)度污

6、染2.0-3.0強(qiáng)度污染3.0-10.03.0-4.080-160300-600強(qiáng)度污染-極度污染4.0-5.0重度污染160-320600極度污染10.05.0320表 2 幾種常見(jiàn)指數(shù)法及其優(yōu)缺點(diǎn)Table 2 Advantages and disadvantages of several commonly used index methods評(píng)價(jià)方法公式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)內(nèi)梅羅指數(shù)法避免由于平均作用削弱污染金屬的權(quán)值可能會(huì)人為夸大或縮小某些因子的影響富集因子法能夠比較準(zhǔn)確地判斷人為污染狀況參比元素的選擇有待規(guī)范地累積指數(shù)法log2考慮了成巖作用對(duì)土壤背景值的影響應(yīng)注意K值的選擇潛在生態(tài)危害指數(shù)法

7、將環(huán)境生態(tài)效應(yīng)與毒理學(xué)聯(lián)系起來(lái)注意重金屬間毒性加權(quán)或拮抗作用地積累指數(shù)法地積累指數(shù)法是德國(guó)海德堡大學(xué)沉積物研究所的科學(xué)家Muller在1969年提出的，用于定量評(píng)價(jià)沉積物中的重金屬污染程度5。 log2 （1）式中：Ci為樣品中第i種重金屬元素的平均濃度( mg/kg )，Bi是所測(cè)元素的平均地球化學(xué)背景值，通常為全球頁(yè)巖元素的平均含量( As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 依次為13、0.4、62、45、0.35、68、34、118 mg/kg)，k 為修正造巖運(yùn)動(dòng)引起的背景波動(dòng)而設(shè)定的系數(shù)，一般取值1.5。依據(jù)地累積指數(shù)值( Igeo) 把土壤中重金屬污染程度分為7個(gè)等級(jí)，具體

8、見(jiàn)表3。表 3 基于地累積指數(shù)的土壤重金屬污染程度分級(jí)Table 1 Pollution level of heavy metals based on index of geo-accumulationIgeo00-11-22-33-44-55級(jí)數(shù)0123456污染指標(biāo)清潔輕度污染偏中污染中度污染偏重污染重度污染嚴(yán)重污染基于三角模糊數(shù)的地累積指數(shù)評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建模糊數(shù)學(xué)方法通過(guò)隸屬度函數(shù)描述土壤重金屬污染狀況的漸變性和模糊性，評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定可靠性。三角模糊數(shù)處理技術(shù)適用于評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)資料不足或者數(shù)據(jù)精度不高的重金屬污染狀況，已有成功的應(yīng)用26-29。將污染物濃度和地球化學(xué)背景值經(jīng)-截集技術(shù)30-3

9、1處理后的數(shù)據(jù)分別表示為Ci=(C1i，C2i，C3i)、Bi=（B1i，B2i，B3i）。把三角模糊數(shù)參數(shù)用式（1）算得三角模糊化的地累積指數(shù)評(píng)價(jià)模型： log2 （2）經(jīng)-截集技術(shù)處理得到的土壤污染物地累積指數(shù)是一個(gè)區(qū)間數(shù)，用隸屬度函數(shù)計(jì)算可確定土壤重金屬污染程度等級(jí)。設(shè)地累積指數(shù)區(qū)間，對(duì)，的隸屬度可以定量表示為： （3）式中，A（）表示，對(duì)，的隸屬度，表示區(qū)間幾何長(zhǎng)度，表示取兩個(gè)區(qū)間的交集，表示評(píng)價(jià)等級(jí)的第等級(jí)，其中=1,2,3.n。由式（3）得到，對(duì)各個(gè)等級(jí)的隸屬度，然后基于地累積指數(shù)污染等級(jí)的劃分得出，的重金屬污染程度，式（4）。 （4）式中，是重金屬i的模糊地累積指數(shù)值，為各個(gè)污染

10、等級(jí)的賦值。地累積指數(shù)法只能判斷單獨(dú)一種重金屬的危害程度，不能很好地反應(yīng)各填埋場(chǎng)的重金屬污染的綜合程度?？山Y(jié)合各重金屬的生物毒性的差異，建立生活垃圾填埋場(chǎng)重金屬污染綜合評(píng)價(jià)模型，見(jiàn)式（5）。 （5）1 Nemerow NL. Scientific Stream Pollution Analysis.Washington: Scripta Book Co.1974.2 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站中國(guó)土壤元素背景值北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，19903 牟樹(shù)森，青長(zhǎng)樂(lè)環(huán)境土壤學(xué)北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1993：80-814 Buat-Menard P, Chesselet R. Variable influen

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14、416 吳紅雨，黃紅，吳敬波淮安市某垃圾填埋場(chǎng)重金屬及有機(jī)物污染現(xiàn)狀調(diào)查儀器儀表與環(huán)境監(jiān)測(cè)，2013，3，44-4617 夏立江，溫小樂(lè)生活垃圾堆填區(qū)周邊土壤的性狀變化及其污染狀況土壤與環(huán)境，2001，10（1）：17-1918 包丹丹，等垃圾堆放場(chǎng)周邊土壤重金屬含量的分析及污染評(píng)價(jià)土壤通報(bào)，2011，42（1）：185-18919 趙秀閣，等某衛(wèi)生垃圾填埋場(chǎng)周邊土壤和植物的重金屬污染現(xiàn)狀職業(yè)與健康，2013，29（1）：29-3120 劉可卿，等南京市某垃圾填埋場(chǎng)重金屬污染現(xiàn)狀調(diào)查環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2008，20（4）：24-2621 梁晶，等上海市垃圾填埋場(chǎng)土壤特性研究南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（

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