滕彦国等:攀枝花工矿区土壤重金属人为污染________________________________________________________________ 15
攀枝花工矿区土壤重金属人为污染的富集因子分析
滕彦国1,庹先国2,倪师军2,张成江2
(1:北京师范大学环境科学研究所,北京 100875;2:成都理工大学环境科学研究中心,成都 610059)
摘要:在环境地球化学研究中,自然异常与人为异常往往同时存在,因此要判断环境污染状况,从自然异常中分离人为异常是十分重要的。文章根据重金属元素的环境地球化学行为,采用富集因子来判别表层土壤中重金属的人为污染情况,攀枝花工矿区的实例研究表明,应用富集因子可有效区分工矿区重金属污染的自然影响和人为影响。
关键词:富集因子;人为污染;重金属;环境影响评价;攀枝花地区
中图分类号:X53_______ 文献标识码:A_______ 文章编号:1008-181X(2002)01-0013-04
滕彦国等:攀枝花工矿区土壤重金属人为污染________________________________________________________________ 15
___ 在环境地球化学研究中,常要处理两种异常,一种是自然异常,即由于该区的区域地球化学背景引起的,该异常反映的是元素的富集信息,并可能成为资源勘查的有利地区。另外一类异常则是由人类活动引起的,该类异常反映的是环境污染信息。在一些人类活动强烈的区域尤其是工矿业开发区,自然异常与人为异常往往同时存在,因此要判断环境污染状况,从自然异常中分离人为异常是十分重要的[1, 2]。
表1_ 富集因子分级表[14]
EF | 级别 | 污染程度 |
<2 | 1 | EF<1为无污染,1<EF<2为轻微污染 |
2~5 | 2 | 中度污染 |
5~20 | 3 | 显著污染 |
20~40 | 4 | 强烈污染 |
>40 | 5 | 极强污染 |
___ 近年来,人们开始重视自然异常和人为异常的分离和判别研究,并提出了不同的方法,如采用局部最小二乘分析方法从自然异常中分离出人为异常[3];通过稳健地质统计学方法分离背景和异常[4],通过元素的环境行为和地球化学特征判别人为异常[5, 6]。
___ 本文根据重金属元素的环境地球化学行为,采用富集因子来判别表生过程中重金属元素的人为污染情况,并探索工矿区重金属人为污染的有效评价方法。
1_ 富集因子的概念
富集因子(Enrichment Factor)是评价人类活动对土壤及沉积物中重金属富集程度影响的重要参数[7],据此可以区分土壤及沉积物中重金属富集的自然的和人为的环境影响。不同学者赋予富集因子不同的名称,如富集系数[8]、富集因子[9]和富集比率[10, 11]等。富集因子的基本含义是将样品中元素的浓度与基线中元素的浓度进行对比,以此来判断表生环境介质中元素的人为污染状况,一般,标准化元素常选择表生过程中地球化学性质稳定的元素,如Al、Ti、Sc、Zr等。为了减小环境介质以及采样制样过程对元素浓度的影响,富集因子的计算常引入参比元素进行标准化。富集因子的计算公式可表示为[12, 13]:
Ci——元素i的浓度;
Cn——标准化元素的浓度。
sample和baseline分别表示样品和背景。
根据富集因子的大小,Sutherland(2000)将元素的污染程度分为5个级别[14](表1)。