《农田土壤重金属风险评估实证探究》10000字

农田土壤重金属风险评估实证研究摘要如今由于社会的快速发展的同时污染也会随着带来当前农田土壤污染中农田土壤重金属是现在社会的研究热点，其对农田土壤环境的质量、农作物生产和质量的危害广受关注。随着中国经济飞速发展，环境污染问题日益严重，重金属沿着食物链最终向人体富集，给人体健康和生态安全带来严重威胁。“据调查：目前，全世界平均每年向环境中排放的Hg约为1.5×104t，Cu约为3.4×106t，Pb约为5×106t，Mn约为1.5×107万t，Ni约为1×106万t”[[]张从.污染土壤生物修复技术!M].北京:中国环境科学出版.2000，41-42]。这些有毒元素均是在人类生产的并排放于自然界中，最终这些元素绝大部分会通过各种途径进入到土壤中。宜兴是著名的[]张从.污染土壤生物修复技术!M].北京:中国环境科学出版.2000，41-42关键词：农田土壤；重金属污染；风险；因子分析目录TOC\o"1-3"\h\u4207致谢 引言我国农田土壤重金属污染及研究概况污染现状重金属元素含量在4.5g/cm以上是重金属元素，总共可以含有四十五种重金属元素，不同重金属元素之间的毒性往往有非常显著的变化，我国现代工业环境科学中有十几种土壤重金属元素。根据土壤环境中有害重金属对土壤微生物健康危害的严重程度，可大致分为两类，第一类是与健康风险有关的重金属元素，可能直接威胁到人和畜生的健康。第二类是化学重金属元素，它可能直接危害到植物的生长和发育。近这些年来，由于农村的生活和健康受到重金属的严重影响，他们可开始引起关注重金属的普及知识。农田是当代食品安全和质量的保障，如果土壤受到重金属污染那直接影响他们的质量，这个关系到全国的民生，所以进一步加强重金属污染防治迫在眉睫。中国用所有土壤的百分之九的耕地养活了全球百分之二十一的人口，因此减少我国农田土壤中的重金属污染的风险对于保证我国的食品的数量和质量安全非常重要。研究人员对我国目前130多个农业地区、显著的人类工程农业地区的农田土壤中的重金属含量进行了调查分析，结果表明，我国典型农业地区的农田土壤中重金属污染的面积约占我国全国显著农田面积的百分之十几，其中以镉和镍元素的污染在所有重金属当中最为严重，污染的程度很显著大于其他重金属元素的污染程度和概率。根据全国污染调查报告显示，我国的所有污染调查中我国的土壤污染最为严重，同时质量也总体上受到影响。而对土壤质量影响的因素很多，但我国受到重金属污染和危害是我国农田土壤质量严峻的主要因素之一。根据重金属化学元素污染物的土壤点位类型超标情况分析来看，土壤中Cd重金属元素和Ni重金属元素的点位超标率都已经超过了4%，而且分别在整个污染或危害的土壤中占比很大，其中Cd约占到一半。镉和镍元素在排放土壤污染情况来看的话，这两元素危害的主要是中性和温和的，但公报的数据分析显示这两元素的不同程度污染点位比例都是轻微中度，而且在这两种元素污染的土壤中其占90%以上。表1-1我国典型土壤重金属污染点位超标率污染物类型点位超标率（%)不同程度污染点位比例（%）轻微轻度中度重度Cd7.005.200.800.500.50Ni4.803.900.500.300.10As2.702.000.400.200.10Cu2.101.600.300.150.05Hg1.601.200.200.100.10Pb1.501.100.200.100.10Cr1.100.900.150.040.01Zn0.900.750.080.050.02研究现状土壤重金属污染物具备区域、异质、长期等特征。其影响的因素产业体系、生态地区规划的面积、土壤的类型和每个耕耘的结构等等。每个地区的海拔和环境不一样，所以每个农田地区受到重金属元素的污染和危害的严重表现特征不一样。与此同时每个地区的土壤给农产品带来的安全和生态安全的风险也各有所不相同。在我国普片认为在耕地土壤中的重金属污染含量总体上比较高的是西南地区，而总体比较低的重金属污染是东北地区。因此，我国好多研究员在我国的西南地区进行农田土壤重金属风险评估健康评估。而东北地区相对研究和评估的较少。根据多种资料显示，宜兴地区的土壤已经受到了程度不一样的重金属元素的污染和危害。其中镉元素在该地区农田土壤中点位超标率已经超过了10%以上，累计系数高达5%左右。还有局部地区的污染土壤的点位超标率超过半，这表明了宜兴地区具有明显的社会现实风险和潜在利用的风险。此外，距今为止世界各国对农田土壤重金属有风险评估和健康风险评估大部分研究集中在现状调查，对土壤重金属怎么形成的、为什么累积的那么多、是怎么累积的、累积的变化趋势等方面研究的比较少。所以对这些很少关注到的进行分析和风险评估，这也有可能是被研究员所忽略的一个主要环节，与此同时我们也必须采取相应的技术进行措施。重金属污染概述重金属对土壤和生态的危害我们生活的环境中也有重金属元素的存在，但这些重金属元素在自然界中比较稳定，更不会物质循坏和能量循坏过程中被分解吸收和快速分解，更难以从自然土地中自由搬运和快速移走。虽然环境中的重金属不易分解，但归结低这些不同环境中重金属元素人为或自然地被吸入到土壤当中。也由此我国土壤重金属元素的污染和危害不断上升，甚至是污染的主要来源之一。然后农田土壤中的重金属含量达到一定的境界或彼此之间缓冲时，重金属元素逐渐地在土壤当中发生化学、物理性质和生物性质，导致对农田土壤产生不良影响。进而地破坏农田土壤的生态调节和结构功能的稳定。重金属元素慢慢进入农田土壤，累积到一定的限度时，首先破坏农田土壤中的生物群落的结构和动植物的主要生命活动，然后慢慢减弱农田土壤动植物得微生物得生命活动的功能和它们得作用。农田土壤中的微生物得功能和作用减弱，会直接影响农田土壤得肥力和土壤得质量得结果大大降低。结果表明，土壤中某些酶的活性随着镉浓度的增加而降低，土壤受到镍的污染，脯氨酸、硫醇和脲酶的含量也随着镍浓度的增加而受到影响。土壤重金属对栽培各种植物的危害土壤重金属不同元素和栽培植物的类型不同对植物生理的毒害效果也有各异，但随着这些植物中对于重金属的用药剂量的不断增加最终往往都会对这些农作物个体造成直接的生理危害，过量使用重金属元素可能或甚至引发植物生理和发育受到限制，最终可能造成绝收或死亡。植物有很多必须营养元素得重金属元素，可是镉不属于植物的的必须营养元素，但是植物里面它含量是很多的。是因为植物镉元素的来源都是土壤和水，从土壤和水中吸收镉元素并输送到每个植物的茎、叶等部分。由于镉元素不是植物的必须营养元素，因此随之它含量增加会影响植物细胞组织间接受到伤害。而且镉元素还对植物的生长发育有剂量作用，让植物生长发育阶段缓慢，植物的每个植株变得矮小，植物生长的时间缓慢，植物组织的生产代谢加快，更容易衰老、并且植物的农作物产量直线下降等症状。而且与C镉元素相比，镍元素对于植物来说具有营养和生理毒性的双重作用，其中Ni既是某些高级植物所必须的基本营养成分，又是一种对植物造成危害和污染的元素，镍具有致癌的植物生理毒性成分。研究表明，镍元素也对植物的生长发育有剂量作用，当植物组织里镍元素的含量一定值时，它便会促进植物生长。若高于这一定值时，便会抑制植物生长发育。如果再高于一定值时植物组织受到极严重损失，甚至会直接死亡。因为高于这一定值时，植物组织里面会中毒，中毒表现会有植物生长受到限制，根系不发达，植株变矮小，叶片变黄等等。重金属对人类健康的危害每个人的身体状况不同而对重金属的所需也是不同的，同样不同重金属元素对人体的影响也是大不相同的。部分重金属元素是人体内所必须的元素，而部分重金属元素是非必须的。并且有些重金属元素带有明显的毒害性作用。因此，锌元素是人体健康的所必须的元素，当人体缺少锌元素时，会影响人体组织内部的正常新陈代谢活动紊乱。而过量使用或摄入锌元素时，会对人体内表现具有毒性的元素，影响人体的健康。随着我国重金属污染的严重增加，民众也慢慢关注起污染的状况。最为严重的镍元素的污染，现在已经是民众的最熟悉的污染元素。越来越多民众也开始关注，镉元素对农业产品和质量的影响、对人体健康的影响等等。研究人员对镉元素进行健康风险和评估时，一致地决定健康人体是评估因子的受体，他们通过镉元素在健康人体的组织中迁移、转化、富集的过程来测定或确定镉元素对人体各个组织和各个器官所产生的危害程度，如致癌程度[[]安玉琴，裴秀坤，金红，等.河北省农田土壤重金属污染及健康风险评价.中国公共卫生，2016，32(9):1235-1238.]。“对土壤生态系统来说，农田土壤中的镉元素的主要通过食物链向下传递，在生物体内的含量随生物的营养级的升高而升高，使生物体内镉元素的含量超过环境中的含量”[[]向云,刘利军,杨雄杰,贾静,张敏.定襄县农田土壤重金属污染风险评估[J].山西农业科学,2019,47(09):1612-1617.]。并造成对人体健康严重的影响和威胁[[]鲍士旦.土壤农化分析.北京:中国农业出版社，[]安玉琴，裴秀坤，金红，等.河北省农田土壤重金属污染及健康风险评价.中国公共卫生，2016，32(9):1235-1238.[]向云,刘利军,杨雄杰,贾静,张敏.定襄县农田土壤重金属污染风险评估[J].山西农业科学,2019,47(09):1612-1617.[]鲍士旦.土壤农化分析.北京:中国农业出版社，1999:178-183，30-33.[]曹翠萍，王雪莉.重金属-Ni对人体健康的危害及预防.中国现代药物应用，2013，7(9):78-79.农田土壤重金属污染风险评估方法农田土壤重金属污染风险评估是一项层次性极强的工作，由于每个人的农田土壤重金属风险评估的标准和目的不相同，因此风险评估时测量的指标和实行的办法或方法也具有一定的差异。农田土壤重金属污染风险首次评估到至今有六十余年，其开展以来对农田土壤重金属风险评估具体方法在国内外分两种阶段。第一阶段比较单一性，只从土壤本身安全的各个多方面问题进行展开评估工作，现在我国还大部分都在用这个风险评估，其方法主要有模型、指数法和其他评估等；其中指数法类型有：污染负荷指数、污染指数、环境污染指数、地累计指数、潜在生态危害指数法等等；模型指数又包括:富集因子法、模糊数学评价法、物元分析法、灰色聚类数学评价法、综合响应因子评价法等。其他评价法包括:环境标准质量法、次生原生比值法、基于GIS的地统计学评价法和基于人体健康风险评价法。第二阶段是农田土壤中由于重金属元素的危害，而且危害部分的元素具有毒性。所以土壤污染和农作物的毒性进行开展评估研究。这第二个阶段比较适用于农作物而且还未广泛使用过。评估方法的优势宜兴农田土壤重金属污染特征研究基础资料及数据来源宜兴市位于江苏省南部，介于31°07'~31°37N.111°30′~120°03E之间。为典型北亚带寒热带季风气候，年均累计降雨量1158.0mm，年累计平均气温15.7℃，由于该县全境地势南高北低，可将该地理区域总体划分表现为低山、丘陵和平原三大自然地貌地理特征区和形态地理单元。根据当地的物理地形气候情况和植物群落，植被大致情况可以分别细分为低丘天然作物植被、平原区和圩区的粮油植被和经济作物的人工天然植被。其中斤陵岚山盆地也常被人们认为主要是一种利用人工耕地栽培的如手竹、茶叶和高山板栗等多种经济性食用林果;丘陵平原区和圩区主要以各种水稻、小麦和其他油菜籽的种植而较为闻名。近年来，菜地使用范围经过拓宽后的幅度已经增加得比较大。相应地，在人为技术生产和经济活动的不断推广下，形成了南北向区域过渡型、微细向区域过渡分布型、垂直向过渡分布型等多种不同的天然土壤土质空间形态分布结构类型，以及十种土壤肥力优良、丰富多样的天然土壤分布类型，在天然土壤环境好的条件下却也形成了天然的砂质土壤。主要的砂壤类型主要成分有:黄褐色棕壤、石灰土、棕红色砂壤(亚纲)、紫色土、水稻用砂壤土、石灰质、沼泽质土和农用花卉土及园林用砂壤基质土。根据前期研究中地区内的自然地貌、植被和耕地土壤的密度差别等实际情况，本文选择了位于平原区和圩区的水稻田、蔬菜园、丘陵地区岗地等作为人工作物栽培基地种植的大型茶园、竹林等地作为一个比较典型的工业农用地[[][]陈怀满.耕地土壤环境质量评价中点对点土壤-农产品同时采样的重要性和必要性.农业环境科学学报，2016，35(3):封二.主要重金属污染元素分析在宜兴市丁蜀镇的农田土壤表层(土层深度0~20cm)重金属元素含量变化特征表2-1显示，六种元素的表层土壤重金属含量的线性变异系数从小到大依次为Cr、Ni、As、Pb、Cd、Hg，其中除了重金属Hg元素的变异系数之外其他五种元素的变异系数均小于1mg/kg。在算数表准偏差中Cr元素的含量最大，而且最大算数偏差的含量是第二的两倍。参照《土壤环境质量标准》（GB15618-1995），发现宜兴市农田土壤中前面所讲的六种元素的重金属含量的平均值还没有超过土壤环综合境质量一级检测标准，低于人工综合利用土壤自然资源背景平均值，低于人工综合利用土壤自然资源背景平均值[[]陈林华，倪吾钟，李雪莲，等.常用肥料重金属含量的调查分析.浙江理工大学学报，2009，26(2):223-227.[]陈林华，倪吾钟，李雪莲，等.常用肥料重金属含量的调查分析.浙江理工大学学报，2009，26(2):223-227.表2-1宜兴市表层土壤重金属含量特征项目As（mg/kg)Cd（mg/kg)Cr（mg/kg)Hg（mg/kg)Ni（mg/kg)Pb（mg/kg)最小值0.610.026.200.0042.69.8最大值187.95.671053.9210.799277.0718.3算术平均值9.460.1465.230.04327.722.9中位值9.510.1464.710.03527.522.3算数标准偏差2.860.0814.310.0946.47变异系数0.2190.590.132.1790.1440.225表2-2宜兴市深层土壤重金属含量特征项目As（mg/kg)Cd（mg/kg)Cr（mg/kg)Hg（mg/kg)Ni（mg/kg)Pb（mg/kg)最小值1.2410.02110.6910.00411.2918.191最大值37.7910.461168.7911.102161.39139.691算术平均值9.7010.09163.6910.017128.20119.781中位值9.3910.09163.1910.014128.19119.391算数标准偏差3.4410.02112.6910.01816.9613.471变异系数0.3460.2910.191.10310.2380.167土壤表层砂质土壤的6项砂质土壤中的重金属化学元素的浓度空间变化分布构建数据库并进行相关资料收集分析，参考目前中国《土壤环境质量标准》(gb15618-1995)，对我国宜兴市境内农田土壤表层砂质土壤中的重金属化学元素平均含量及其在表层土壤环境中的浓度空间变化分布及其特点数据做了初步的分析比较。研究区不同农田土壤重金属污染等级划分结果如图2-1。调查结果数据分析报告结果显示，宜兴市园区农田中以重金属用地As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb等六种元素属于一级土地标比例最高，占到该农业研究所园区土地总体农田土地规模面积的93.3~99.0%;其次是所采取的超二级标准，占到整个研究区和园区土地总面积的0.94~6.08%;而三级和高于三级土地标准下所有的占农田土地规模总面积相对较少，分别仅为所占0~0.350%和0.005~0.180%，其所占土地的面积分布主要按土地规模面积大小顺序可以大致细分为以下两类，第一类土地是沿城市污水处理河道分布呈现的条状土地分布;第二种同类型的则为土地呈现线形点状或片态的土地分布[[]陈奕云，唐名阳，王淑桃，等.基于文献计量的中国农田土壤重金属污染评价.土壤通报，2016，47(1):219-225.[]陈奕云，唐名阳，王淑桃，等.基于文献计量的中国农田土壤重金属污染评价.土壤通报，2016，47(1):219-225.宜兴农田重金属污染源研究“各种土壤重金属输入源在不同地区的农田土壤上的种植量和输入源之间存在明显的差异，不同地区种植模式下的土壤重金属输入源汇也可能存在较大的差异”[[]石陶然.基于输入输出清单的浙江省农田土壤重金属预测预警及污染状况研究[D].西北农林科技大学,2019.]。成因根据研究显示宜兴市地面表层土壤的重金属镉和镍元素的污染含量上升是我们人为导致的。“由于我国农田土壤中Cd、Ni的输出途径比较少而呈现为净输出的状态，并且经淋洗破坏和植物吸附等途径将其从土壤中的传播介质移除的总量比较小”[[]石陶然.基于输入输出清单的浙江省农田土壤重金属预测预警及污染状况研究[D].西北农林科技大学,2019.]。因此，农田土壤中镉元素的镍元素大致会出现慢慢积累状态，然后随着土壤中的元素的数量增加。同时也会慢慢地影响农田土壤的质量，由于质量受到污染，随之农作物的产率和品种也会产生影响，甚至人们不注意的瞬间重金属元素通过手和口等途径对人体健康带来了危害。因此，确定宜兴市丁蜀镇的镉和镍元素特征，对后期农田土壤的危害制定这两种元素的控制力，末端治理等措施，实现有效地、科学地控制农田土壤中的镍和镉两种元素[]石陶然.基于输入输出清单的浙江省农田土壤重金属预测预警及污染状况研究[D].西北农林科技大学,2019.[]石陶然.基于输入输出清单的浙江省农田土壤重金属预测预警及污染状况研究[D].西北农林科技大学,2019.[]丛艳国，魏立华.土壤环境重金属污染物来源的现状分析.2002，(1):18-20.[]丛源，郑平，陈岳龙，等.北京农田生态系统土壤重金属元素的生态风险评价.地质通报，2008，27(5):681-688.[]董同喜，杨海雪，李花粉，等.华北农田小麦-玉米轮作体系下土壤重金属积累特征研究.农业资源与环境学报，2014，31(4):355-365.方法与原理大气沉降大气沉降数据主要依据近年来(20016~2019年)公开分析发表的宜兴市耕地和农田土壤沉降数据(详见表3-1)进行汇总、计算所得到的[[]范拴喜，甘卓婷，李美娟，等.土壤重金属污染评价方法进展.中国农学通报，2010[]范拴喜，甘卓婷，李美娟，等.土壤重金属污染评价方法进展.中国农学通报，2010，26(17):310-315.[]熊孜.河北农田土壤重金属污染特征及风险评估研究[D].中国农业科学院,2017.式（3-1）其中，Ai表示大气干湿沉降量；Ci为平均沉降通量；S为农田面积。畜禽粪便目前对于畜禽动物粪便的农田污染主要的处理技术手段依旧是将其通过农田土壤堆积堆积成型的农家肥后再通过施肥进入到当地农田，“同时这些进入畜禽动物粪便土壤中的各种有害重金属有毒物质也可能会随之通过排放进入到农田土壤”[[]熊孜.河北农田土壤重金属污染特征及风险评估研究[D].中国农业科学院,2017.[]熊孜.河北农田土壤重金属污染特征及风险评估研究[D].中国农业科学院,2017.式（3-2）其中，“Ai为畜禽粪便对农田土地上的重金属（i）输入量；f为牲畜粪便的耕地农用率；Nj为一个年饲养的畜禽(j)；Pj为一个畜禽(j)粪便排尿时的系数；fwj是畜禽（j）粪便的含水量；Cij是畜禽粪便中重金属（i）的浓度（干重）”[[][]熊孜.河北农田土壤重金属污染特征及风险评估研究[D].中国农业科学院,2017.肥料与农药“由化肥输入到农田土壤重金属数据根据每年宜兴市化肥施用量和化肥中Cd、Ni元素的含量计算。”计算公式如下：式（3-3）其中，Ai为从肥料中被带入到耕地的土壤中所含有的重金属(i)含量；Nj为每年肥料（j）年施用量；Cij为肥料（j）中使用的重金属（i）含量。[[][]罗磊，等.典型持久性污染物的来源与环境化学行为研究.中国农学科学院学报，2008，：46-58结果分析根据上文中关于大气下沉、灌溉用水、畜禽粪便、化肥的相关统计研究结果和对比分析方法，分别从各种途径计算了经由不同方式进入宜兴市农田土壤的Cd、Ni总输出通量，其不同的污染源输出量及总排放通量见下表3-1。“根据表3-1所示”[[]熊孜.河北农田土壤重金属污染特征及风险评估研究[D].中国农业科学院,2017.]，现阶段，大气沉降作物是宜兴市部分地区农田土壤Cd，Ni的主要输入源，分别约占总土壤输入量的80.51%和64.90%，除了大气沉降外，土壤Cd污染主要的输入项为灌溉用水，Ni主要的输入项为牲畜粪便[[]封朝晖，刘红芳，王旭.我国主要肥料产品中有害元素的含量与评价.中国土壤与肥料，[]熊孜.河北农田土壤重金属污染特征及风险评估研究[D].中国农业科学院,2017.[]封朝晖，刘红芳，王旭.我国主要肥料产品中有害元素的含量与评价.中国土壤与肥料，2009，(4):44-47.[]郭德杰，吴华山，马艳，等.集约化养殖场羊与兔粪尿产生量的监测.生态与农村环境学报，2011，27(1):44-48.表3-1农田土壤Cd、Ni输入通量项目CdNi大气沉降8.78071.300畜禽粪便0.69025.200肥料0.4957.530灌溉水0.9452.750总输入10.900110.000农田土壤重金属含量分析与风险评估农田重金属含量分析首先，将称取已烘干至恒重的植物样品0.1左右放入烧杯中，记录样品此时的实际重量，然后加入5ml浓硝酸和1ml高氯酸，将烧杯放在加热板上低温消煮约4h，直到黄烟消散，只剩少量液体时停止加热烧杯。冷却后，加入0.5毫升过氧化氢，置于110°C的加热盘中，直到烟雾消散[[]李亚瑾[]李亚瑾，孙志高，李晓，黎静，王华，王杰.闽江大樟溪下游沿线湿地沉积物中重金属分布特征及生态风险评价[J].水土保持学报，2020，34(02):331-339.在植物样品消解过程中加入空白样品，符合植物样品消解方法。采用感应耦合电浆质谱分析仪电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了重金属中Cd、Zn、Pb、Cu、Cr和Ni含量。为了大大提高元素测定的精度和准确性，每隔两个样品便要对一次标准物质GBW07602进行一次校正。农田土壤重金属含量宜兴地区农田中的土壤重金属元素的含量由大到小分别为Cr、Cu、Pb、Ni、Co、As、Se、Cd、Hg。其中重金属Hg、Se、Cd三种元素含量均小于1；而Cr、Pb、Cu、Ni、Co、As等6种重金属元素含量都均两位数，区域的分布比较广。Cr、Pb、Cu、Ni元素的含量都很大其均值分别为74.31、35.24、28.3、25.75。所有样品的PH值最大达到7.32和最小达到5.87，平均约5.87；虽Cr元素含量最大，但标准偏差和方差Cu元素值最大，具体测量结果如下表4-1：表4-1宜兴农田土壤重金属数据统计元素N最小值最大值均值标准偏差方差Cr2061.482.274.316.0736.84Co2010.227.615.753.3911.52Ni2015.63425.755.6531.96Cd200.070.320.190.060Pb2028.341.82As206.7520.910.76415.96Hg200.050Se200.370.650.480.070.01Cu2019.270.628.310.58111.89pH204.687.325.870.680.46风险评估方法潜在生态风险指数该方法是瑞典物理学家j.hakanson于1980年提出的[[]HakansonLars.Anecologicalriskindexforaquaticpollutioncontrol.asedimentologicalapproach[J].WaterResearch，1980，14(8):975-1001.]，根据固体土壤学中重金属元素的不同性质和造成环境污染的不同行为，提出了大气排放和降尘过程中土壤重金属污染的长期综合分析评价方法(张晓静等，2010)。通过与其他科学评价和测量模型的比较，引入潜在的重金属生态环境危害效应指数来反映不同重金属潜在毒性效应系数的水平和微生物对各种重金属潜在毒性效应系数的水平Ti，在科学评价中充分表达不同化学品中各种重金属潜在毒性系数的水平，而且不同重金属潜在生物毒理学、生态危害和环境影响效应密切有机地结合起来，采用一种具有一定可比性、等价性、分级评价方法对其进行科学评价[[]\o"WeeksJM,CombrSDW.Ecologicalriskassessmentofsoil[J].MineralogicalMagazine,2005,69(5):601-613."WeeksJM，CombrSDW.Ecologicalriskassessmentofsoil[J].MineralogicalMagazine，[]HakansonLars.Anecologicalriskindexforaquaticpollutioncontrol.asedimentologicalapproach[J].WaterResearch，1980，14(8):975-1001.[]\o"WeeksJM,CombrSDW.Ecologicalriskassessmentofsoil[J].MineralogicalMagazine,2005,69(5):601-613."WeeksJM，CombrSDW.Ecologicalriskassessmentofsoil[J].MineralogicalMagazine，2005，69(5):601-613. （4-1） （4-2）式中Ei为某种重金属元素在该地区的潜在生态危害指数；Ci是样品中某种重金属元素i的含量；C0该重金属元素在环境中的背景值；Ti为重金属元素的毒性响应系数。农田土壤重金属污染评价标准采用农业部制定的NY861—2004作为评价标准（表4-2）。表4-2农田土壤重金属元素的背景值和毒性系数参考表项目CrNiCdPbAsHgCu背景值77.826.70.1326.2100.2922.3毒性系数2530510405表4-3Ei和RI的分级与生态危害程度Table2-7Theclassificationanddegreeofecologicalharm危害指数分级与危害程度轻微中等强很强极强潜在生态危害系数Ei＜4040-8080-160160-320≥320潜在生态危害指数RI＜5050-100100-200200-400≥400根据上文的计算公式（4-1）、（4-2）得出结论：Cd、Cr、Pb、Ni、Cu、Zn元素存在不同的污染情况，其中，只有Cd元素潜在生态危害系数Ei的分级和危害度为中等，其它Cr、Ni、Pb、As、Hg、Cu元素危害系数Ei的分级程度均为轻微度。元素Cr的潜在生态的危险指数RI的分级与危害程度为轻微，其次Ni、Pb、Cu元素的危害程度强，然后As元素的危害程度很强，最后Cd、Hg元素的危害程度最高，达到了极强。详细如下表4-4：表4-4潜在生态风险指数元素CrNiCdPbAsHgCuEi最大值2.1136.36773.8467.97720.933.10315.83Ei最小值1.5782.92115.9235.4016.756.8974.305RI38.20696.423873.462134.485215.16383.172126.883地累积指数地累积指数（IndexofGeoaccumulation，Igeo）是由德国科学家Muller在20世纪60年代提出的[[]\o"MÜLLERG.IndexofgeoaccumulationinsedimentsoftheRhineRiver[J].GeoJournal,1969,2(3):108-118．"[]\o"MÜLLERG.IndexofgeoaccumulationinsedimentsoftheRhineRiver[J].GeoJournal,1969,2(3):10