1.土壤污染概况
我们于1991年1月17日至18日在武湖地区三里桥乡和武湖农场，对旱地与水田土壤中的重金属Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、As、Hg的含量进行了抽样调查，共采集耕层土壤样品14个，在湖北省地质实验研究所进行检测，分析结果见表4-1。
表4-1 武湖地区土壤耕作层重金属抽样检测结果（单位mg/kg）
为了对武湖地区土壤重金属污染程度进行评价，我们选用了湖北省地质矿产局1989年在进行武汉市环境地质调查时对无污染对照区土壤所检测的重金属含量，作为土壤背景值。该值是武汉市郊县未受到人为污染的对照区土壤重金属元素含量：
Cd0.25ppm，Cr50.8ppm，Pb33.45ppm，Cu29.4ppm，Zn68.8ppm，As9.05ppm，Hg 0.lppm。我们就以这些数值作为武湖地区土壤环境质量评价的标准。无污染对照区土壤母质与武湖地区土壤母质均为长江冲积物和湖积物，其他自然条件，如地形、气候、水文等亦相似，因此是可以比较的。
通过表4-1数据同上述土壤重金属背景值的对比研究，可以清楚地看到：Cd元素在14个土样中有9个样品超标；Cr元素在14个土样中是全部样品超标；Pb元素在14个土样中有8个样品超标；Cu元素在14个土样中有11个样品超标；Zn元素在14个土样中有13个样品超标；As元素在14个土样中有9个样品超标，以上6元素样品超标率均在50%以上；只有Hg元素在14个土样中没有一个样品超标。这14个土样采自武湖地区三里桥乡和武湖农场，可见这两地土壤普遍受Cd、Cr、Pb、Cu、Zu、As等6种重金属元素污染，其中Cr和Zn的污染特别严重（分别有14个、13个样品超标），其次是Cu的污染（有11个样品超标），再就是Cd、As、Pb的污染（分别有9个、9个和8个样品超标），土壤中Cu、Zn元素固然可以作为必需的微量元素供农作物吸收，但上述土样中Cu、Zn含量已大大超过它们在土壤中分别为2～4ppm、1.5～3.0ppm的适量范围，故已构成对土壤的重金属污染。
2.土壤质量评价
湖区土壤质量评价，由于经费所限，检测项目不多，故只选取了7个重金属元素实测值作为基本参数。我们首先计算土壤污染物的污染指数，即用土壤污染物实测值和评价标准相比较，如下式：
式中：Pi——土壤中污染物i的污染指数
Ci——土壤中污染物i的实测浓度
Si——污染物i的评价标准
再以土壤中各污染物污染指数总和作为土壤综合指数，计算如下式：(www.xing528.com)
式中：P——土壤污染综合指数
Pi——土壤中污染物i的污染指数
N——污染物种数
武湖地区土壤污染物的污染指数和综合指数计算结果见表4-2。
从表4-2可见，14个土壤样品的综合指数P均大于1，表明全部耕地土壤已遭受重金属污染。在14个土样中，1—9号土样代表三里桥乡土壤；10—14号土样代表武湖农场土壤，表中P值最大的是12号、11号土样（P值＞10），采样点在武湖农场，12号是五七分场场部附近水田耕层，11号是滨湖分场扇子湖村水田耕层，该农场的10号土样P值为9.4057。上述10号、11号、12号3个土样反映武湖农场土壤污染程度比三里桥乡严重。根据表4-2中14个土样P值变幅情况，我们确定污染等级的P值范围是：P值＞9.0000为重度污染，共有5个样品，占全部样品数35.7%，P值在7.0000～9.0000范围，为中度污染，有6个样品，占全部样品数42.9%；P值＜7.0000为轻度污染，有3个样品，占全部样品数21.4%。据P值划分的污染等级，武湖农场各分场属于土壤重度污染和中度污染地区，三里桥乡各地土壤有重度、中度、轻度不同程度的污染，表4-2中P值小于7.0000的3个轻度污染土样均出现在三里桥乡。
表4-2 武湖地区土壤污染物的污染指数（Pi）和土壤污染综合指数（P）
我们对7种重金属元素在14个土壤样品中的含量进行了数理统计处理与分析，结果见表4-3。
表4-3 武湖地区土壤重金属污染检测结果统计分析表
由表4-3可见，在7种重金属元素中，Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、AS的样本均值皆大于其总体均值（即土壤背景值），其中Cr和Zn两元素样本均值与它们各自的总体均值相差最大，并且各自样本t值远远大于各自表t值（同在显著性水平α=0.005下进行检验），其t检验结果是，Cr和Zn在本区土壤中呈极显著污染；Cu元素样本均值与其总体均值相差亦大，在α=0.005水平下检验，样本t值也明显大于表t值，t检验结果是，Cu在本区土壤中呈显著污染；Cd、pb、As三元素各自的样本均值略大于它们的总体均值，而且样本t值大于表t值，检验结果是这些元素对土壤有污染，但不很显著；Hg元素样本均值小于总体均值，且样本t值为负值，并小于表t值，故检验结果是Hg元素未在本区土壤中造成污染。
表4-3的武湖地区土壤重金属污染检测值统计分析的结果，同表4-1中各种重金属在样品中含量的超标率是完全一致的。
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