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福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价

刘兰英 涂杰峰 黄薇 陈丽华 吕新 伍云卿

刘兰英, 涂杰峰, 黄薇, 陈丽华, 吕新, 伍云卿. 福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 68-74. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.015
引用本文: 刘兰英, 涂杰峰, 黄薇, 陈丽华, 吕新, 伍云卿. 福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价[J]. 福建农业学报, 2017, 32(1): 68-74. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.015
LIU Lan-ying, TU Jie-feng, HUANG Wei, CHEN Li-hua, LÜ Xin, WU Yun-qing. Monitoring and Risk Assessment on Heavy Metals in Soil at a Mining Area in Fujian[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 68-74. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.015
Citation: LIU Lan-ying, TU Jie-feng, HUANG Wei, CHEN Li-hua, LÜ Xin, WU Yun-qing. Monitoring and Risk Assessment on Heavy Metals in Soil at a Mining Area in Fujian[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(1): 68-74. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.015

福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.01.015
基金项目: 

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2015R1025-9

详细信息
    作者简介:

    刘兰英 (1987-), 女, 研究实习员, 研究方向:农产品与土壤重金属污染

    通讯作者:

    涂杰峰 (1960-), 男, 副研究员, 研究方向:农产品与土壤重金属污染 (E-mail:tujiefeng@hotmail.com)

  • 中图分类号: S511

Monitoring and Risk Assessment on Heavy Metals in Soil at a Mining Area in Fujian

  • 摘要: 为了解福建闽西矿区周边农田土壤中重金属Cd、Pb、Cr积累特征及健康风险,分别测定了农田土壤中Cd、Pb和Cr含量。通过污染指数法和潜在生态危害指数法评价了研究区农田土壤的污染状况和生态危害程度,并应用概率评估模型评价了3种重金属对人体造成的健康风险。结果表明:研究区农田土壤受到不同程度的Cd、Pb、Cr污染,土壤中各元素的单因子污染指数均值大小顺序为Cd > Pb > Cr,综合污染指数为1.21,整体处于轻度污染等级。土壤中重金属的潜在生态风险指数均值大小顺序为Cd > Pb > Cr,综合潜在生态风险指数为226,整体处于中度生态危害等级。研究区土壤中Cd的致癌风险商尚未超过有关专家所建议的风险阈值10-4,对人体造成致癌风险的可能性较低;Pb的非致癌风险商基本都低于其风险阈值1,不产生健康风险;Cr的致癌风险商有12.9%超过风险阈值(10-4),存在对人体健康构成威胁的可能。
  • 图  1  采样点位置

    Figure  1.  Map of sampling sites

    图  2  农田土壤重金属含量分布特征

    Figure  2.  Frequency distribution of heavy metals in soil samples

    图  3  土壤重金属的单因子污染指数

    注:箱形图 (不含点) 从上到下一次为90%分位数、75%分位数、中位数、25%分位数和10%分位数;星号表示异常值,空心方点表示平均值,下图同。

    Figure  3.  Individual pollutant index on heavy metals in soil samples

    图  4  土壤重金属单项生态风险分析

    Figure  4.  Analysis on single ecological risk index of heavy metals in soil

    图  5  土壤重金属对人体的健康风险分析

    Figure  5.  Health risks caused by heavy metals in soil

    表  1  综合污染指数评价标准分级

    Table  1.   Evaluation criteria and classification of over-all pollution index

    等级综合污染指数污染程度
    P<0.7清洁 (安全)
    0.7<P≤1尚清洁 (警戒线)
    1<P≤2轻度污染
    2<P≤3中度污染
    P>3重度污染
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    表  2  潜在生态风险评价标准分级

    Table  2.   Evaluation criteria and classification of potential ecological hazard risk

    Eri生态危害
    程度
    RI生态风险
    程度
    Eri < 40轻微RI < 150轻微污染
    40≤Eri < 80中等150≤RI < 300中等污染
    80≤Eri < 160较强300≤RI < 600强度污染
    160≤Eri < 320
    RI≥600
    极强污染
    Eri≥320极强
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    表  3  土壤重金属综合污染评价

    Table  3.   Comprehensive pollution assessment on heavy metals in soil


    综合污
    染等级
    P≤0.70.7 < P≤11 < P≤22 < P≤3P>3
    程度清洁警戒线轻度污染中度污染重度污染
    频数/个41362114
    比例/%40352014
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    表  4  土壤重金属潜在生态风险评价

    Table  4.   Potential ecological risk assessment on heavy metals in soil

    综合潜在
    生态风险
    等级
    低度风险
    RI < 150
    中度风险
    150≤RI
    < 300
    较强风险
    300≤RI
    < 600
    很强风险
    RI≥600
    频数/个345964
    比例/%335764
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    表  5  土壤重金属风险统计

    Table  5.   Statistics on risks by heavy metals in soil

    元素风险商
    最小值最大值平均值中位数95%暴露位点97.5%暴露位点99.5%暴露位点
    Cd7.59×10-89.87×10-53.94×10-62.49×10-61.20×10-51.64×10-53.01×10-5
    Pb0.0091.470.1630.1330.3780.4570.673
    Cr1.36×10-61.19×10-35.46×10-53.77×10-51.55×10-42.04×10-43.46×10-4
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-01
  • 修回日期:  2016-10-27
  • 刊出日期:  2017-01-01

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