Evaluation of soil environmental quality and potential ecological hazards in Jinzhou City, Liaoning Province
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摘要:
为研究锦州城区土壤环境质量及潜在生态危害，以城区表层土壤为研究对象，按照2018年发布的土壤环境质量农用地及建设用地土壤污染风险管控标准，分别对城区表层土壤重金属环境质量进行评估，采用潜在生态危害指数法对其潜在生态危害进行评价。结果表明，相对于深层土壤背景值，表层土壤Hg、Cd的元素富集系数较高，分别为2.36、2.27，变异系数Hg、Cd较高，分别为1.28、1.49，城区绿地土壤Hg、Zn、Cu元素含量平均值均高于城郊旱田1.5倍以上；综合评价，锦州城区以一等无风险土壤为主，二等风险可控土壤多分布于城郊，汤河子工业区周边为三等污染风险较高土壤；潜在生态危害评价结果表明，Hg元素易于释放且对生物潜在毒性较大，达到较高生态危害程度，其他元素为低生态危害程度，综合潜在生态危害指数（RI）达到中等生态危害程度。
Abstract:In order to understand the soil environmental quality and potential ecological hazards in Jinzhou urban area, the surface soil of the urban area was taken as the research object; the environmental quality of heavy metals in the surface soil of the urban area was evaluated according to the soil environmental quality control standards for agricultural land and construction land issued in 2018;and the potential ecological hazards were evaluated by the potential ecological hazard index method.The results show that the enrichment coefficients of Hg and Cd in surface soil are 2.36 and 2.27 respectively, and the variation coefficients of Hg and Cd are 1.28 and 1.49 respectively.The average contents of Hg, Zn and Cu in green land soil in urban area are 1.5 times higher than those in dry land in suburban area.The first-class risk-free soil is the main soil in Jinzhou City, and the second-class risk controllable soil is more distributed in the suburb, Tanghezi industrial zone is surrounded by the third-class soil with high pollution risk.The results of potential ecological hazard assessment show that Hg element is easy to release, whose potential toxicity to organisms is relatively high, while other elements are of low ecological hazard, and the comprehensive potential ecological hazard index (RI) is of medium ecological hazard.
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Key words:
- soil environmental quality /
- ecological hazards /
- Jinzhou, liaoning
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表 1 单指标土壤环境地球化学等级划分方法
Table 1. Classification method of single index soil environmental geochemistry
土壤环境地球化学等级 一等 二等 三等 污染风险 无风险 风险可控 风险较高 划分方法 Ci≤Si Si < Ci≤Gi Ci > Gi 注：Ci为土壤中i指标的实测浓度；Si为农用地(或建设用地)土壤污染风险筛选值；Gi为农用地(或建设用地)土壤污染风险管控值 
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表 2 Hakanson潜在生态危害指数法污染程度划分
Table 2. Classification of the potential ecological hazard suggested by Hakanson
单元素潜在生态危害系数(Ei) 潜在生态危害指数(RI) < 40 低生态危害 < 150 低生态危害 40~80 中等生态危害 150~300 中等生态危害 80~160 较高生态危害 300~600 高生态危害 160~320 高生态危害 ≥600 极高生态危害 ≥320 极高生态危害
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表 3 土壤元素地球化学参数
Table 3. Geochemical parameters of soil elements
mg/kg 类别 Cu Pb Zn Cr Ni Cd As Hg 最大值 162.00 122.00 966.00 1457.00 119.00 1.91 31.30 1.55 最小值 10.80 15.50 36.50 34.10 14.10 0.10 4.48 0.02 平均值(X) 33.05 37.94 128.99 115.28 31.89 0.41 7.89 0.16 中位数(M) 28.80 34.10 109.00 74.40 29.00 0.37 7.46 0.10 标准离差(S) 17.27 14.94 82.64 171.37 10.63 0.22 2.49 0.21 变异系数(Cv) 0.52 0.39 0.64 1.49 0.33 0.53 0.32 1.28 深层土壤元素背景值 23.26 25.03 72.34 72.43 29.18 0.18 6.79 0.07 表层土壤元素富集系数 1.42 1.52 1.78 1.59 1.09 2.27 1.16 2.36
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表 4 不同土地利用类型表层土壤元素地球化学参数
Table 4. Soil element geochemical parameters of different used land types
mg/kg 类别 Cu Pb Zn Cr Ni Cd As Hg 旱田(n=82) 27.02 33.22 107.01 118.30 31.38 0.39 8.10 0.13 林地(n=14) 28.34 35.77 107.73 125.00 34.51 0.43 6.98 0.10 城市绿地(n=107) 38.75 42.07 150.88 116.46 31.76 0.43 7.92 0.20 果园(n=5) 32.44 37.46 124.40 85.28 40.28 0.53 7.74 0.19 菜地(n=9) 27.90 35.47 104.63 75.29 29.37 0.36 7.07 0.15
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表 5 土壤环境地球化学等级划分结果
Table 5. Results of soil environmental geochemical classification
指标 总样品数 一等，无风险 二等，风险可控 三等，风险较高 样品数 比例/% 样品数 比例/% 样品数 比例/% As 217 216 99.54 1 0.46 0 0.00 Hg 217 217 100.00 0 0.00 0 0.00 Cr 217 199 91.71 16 7.37 2 0.92 Pb 217 217 100.00 0 0.00 0 0.00 Cd 217 180 82.95 37 17.05 0 0.00 Cu 217 214 98.62 3 1.38 0 0.00 Zn 217 210 96.77 7 3.23 0 0.00 Ni 217 217 100.00 0 0.00 0 0.00
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表 6 锦州城区土壤重金属元素潜在生态危害系数
Table 6. Potential ecological hazard coefficient of heavy metal in urban soil of Jinzhou City
地质单元 As Hg Cr Pb Cd Cu Zn Ni RI 最大值 42.82 885.71 41.29 19.23 163.71 30.86 9.59 22.14 959.65 最小值 6.13 12.57 0.97 2.44 8.31 2.06 0.36 2.62 36.40 平均值 10.79 92.99 3.27 5.98 35.52 6.30 1.28 5.93 162.06 危害程度 低 较高 低 低 低 低 低 低 中等
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[1] 李敏, 林玉锁. 城市环境铅污染及其对人体健康的影响[J]. 环境监测管理与技术, 2006, 18(5): 6-10. doi: 10.3969/j.issn.1006-2009.2006.05.003
[2] Hakanson L. An ecological risk index for aquatic pollution control: a sedimentological approach[J]. Water Research, 1980, 14(8): 975-1001. doi: 10.1016/0043-1354(80)90143-8
[3] 刘玉燕, 刘敏, 刘浩峰. 城市土壤重金属污染特征分析[J]. 土壤通报, 2006, 37(1): 184-188. doi: 10.3321/j.issn:0564-3945.2006.01.040
[4] 吴新民, 李恋卿, 潘根兴, 等. 南京市不同功能城区土壤中重金属Cu, Zn, Pb和Cd的污染特征[J]. 环境科学, 2003, 24(3): 105-111. doi: 10.3321/j.issn:0250-3301.2003.03.021
[5] 李随民, 栾文楼, 魏明辉, 等. 河北省唐-秦地区表层土壤地球化学质量评价[J]. 中国地质, 2009, 36(4): 932-939. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2009.04.023
[6] 李章平, 陈玉成, 杨学春, 等. 重庆市主城区土壤重金属的潜在生态危害评价[J]. 西南农业大学学报, 2006, 28(2): 227-230. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XNND200602013.htm
[7] 郭平, 谢忠雷, 李军, 等. 长春市土壤重金属污染特征及其潜在生态风险评价[J]. 地理科学, 2005, 25(1): 108-112. doi: 10.3969/j.issn.1000-0690.2005.01.017
[8] 柴立立, 崔邢涛. 保定城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价[J]. 安全与环境学报, 2019, 19(2): 607-614 https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AQHJ201902037.htm
[9] 中国地质调查局. 多目标区域地球化学调查规范(1: 250000, DD2005-01)[S]. 2005.
[10] 国家环境保护局. 土壤环境监测技术规范(HJ/T166-2004)[S]. 2004.
[11] 中国地质调查局. 生态地球化学评价样品分析技术要求(试行) (DD2005-3)[S]. 2005.
[12] 高健翁, 龚晶晶, 杨剑洲, 等. 海南岛琼中黎母山-湾岭地区土壤重金属元素分布特征及生态风险评价[J]. 地质通报, 2021, 40(5): 808-816. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20210515&flag=1
[13] 安永龙, 黄勇, 孙朝, 等. 北京平原区两年内土壤中五种重金属元素化学形态变化及生物有效性[J]. 地质通报, 2018, 37(6): 1143-1149. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20180616&flag=1
[14] 薛强, 赵元艺, 张佳文, 等. 基于农作物食用安全的土壤重金属风险阈值[J]. 地质通报, 2014, 33(8): 1132-1139. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20140805&flag=1
[15] 生态环境部国家市场监督管理总局. 土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行) (GB36600-2018)[S]. 2018.
[16] 生态环境部国家市场监督管理总局. 土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行) (GB15618-2018)[S]. 2018.
[17] 崔邢涛, 栾文楼, 牛彦斌, 等. 唐山城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价[J]. 中国地质, 2011, 38(5): 1379-1386. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2011.05.024
[18] 代杰瑞, 庞绪贵, 宋建华, 等. 山东淄博城市和近郊土壤元素地球化学特征及生态风险研究[J]. 中国地质, 2018, 45(3): 617-627. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201803015.htm
[19] 管后春, 李运怀, 彭苗芝, 等. 黄山城市土壤重金属污染及其潜在生态风险评价[J]. 中国地质, 2013, 40(6): 1949-1958. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201306025.htm
[20] 徐争启, 倪师军, 庹先国, 等. 潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算[J]. 环境科学与技术, 2008, 31(2): 112-115. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FJKS200802029.htm
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