城郊耕地土壤重金属污染调查及环境质量评价

2.2.1　土壤重金属污染调查与土壤污染综合指数P的计算评价

我们于1994年3—4月分别在广水镇、应山城关镇郊区，对耕地土壤进行了采样分析，每个土样均为耕作层混合样，测试结果见表1。

表1中1号、5号、8号样品为水稻土，其他样品为种植蔬菜、油菜、大蒜等作物的旱地土壤，土壤类型为黄棕壤。利用湖北省环境保护研究所提供的广水市土壤（黄棕壤）重金属本底值来确定土壤重金属背景值，用广水市城郊自然土壤重金属本底含量平均值（）加二倍标准差（2S）的方法，即采用+2S作为土壤污染起始值和划分土壤是否受到重金属污染的标准［2］。经计算，广水市城郊土壤重金属污染起始值（单位：mg/kg）如下：

Cu 27.8626，Pb 33.3599，Zn 69.9227，Cd 0.2940，Hg 0.0486，Cr 112.4627，As 14.1128。

表1　广水镇、应山城关镇郊区耕地土壤耕作层重金属检测结果（单位：mg/kg）

注：测试方法，As、Hg—原子荧光法；Cd—无火焰原子吸收法；Pb、Cu、Zn、Cr—PGS—Ⅱ型原子发射光谱法

由表1可见，8个土样中，As、Cd、Cr、Cu四种重金属均未超标（未超过重金属污染起始值），而Hg元素8个土样全部超标；Pb元素除8号样品未超标外，其他7个样品全部超标；Zn元素除3号、4号样品未超标外，其余6个样品全部超标。(www.xing528.com)

为了对城郊耕地土壤环境质量现状进行评价，计算了表1中8个土样重金属检测值与评价标准（即土壤重金属污染起始值——+2S值）之比值，该比值即土壤重金属污染指数Pi，7个重金属Pi之和等于土壤污染综合指数P。计算结果，8个样品P值在6.328～9.946之间。又根据P值变幅，结合作物受害程度以确定土壤污染等级范围，评价结果是，P值＞9.000为重度污染，有5号样品，占样品总数12.5%，P值在7.000～9.000之间为中度污染，有1、3、4、6、7号样品，占样品总数62.5%，P值＜7.000为轻度污染，有2、8号样品，占样品总数25%。总之，8个土样综合指数P值均大于1，反映抽样检测的耕地全部受到污染，只是污染程度不同而已，而污灌与非污灌农田P值有显著差异，反映出城郊耕地土壤重金属污染与污水灌溉农田及引广水镇下游河水灌溉农田有关。

2.2.2　土壤重金属污染检测结果的数理统计分析

8个土样7种重金属检测值数理统计分析结果见表2。

表2　广水市城郊耕地土壤重金属污染检测结果统计分析表

从表2可见，As、Cr、Cu、Cd的样本均值皆小于其总体均值（即土壤背景值），且样本t值均为负值远小于各自表t值，故t检验结果这四种元素对土壤无污染。而Pb、Zn、Hg的样本均值皆大于其总体均值，且样本t值均大于各自表t值，t检验结果表明这三种元素对土壤有污染或显著污染。