蘇州園林土壤重金屬元素的監(jiān)測(cè)和分析

張 芬，徐冬梅

（1.蘇州大學(xué) 材料與化學(xué)化工學(xué)部／蘇州大學(xué)衛(wèi)生與環(huán)境技術(shù)研究所，江蘇 蘇州215123；2.蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部，江蘇 蘇州215123）

1 引言

蘇州園林地處美麗富饒的長(zhǎng)江三角洲，以私家園林為主，占地面積不大，但以意境見(jiàn)長(zhǎng)。它起始于春秋時(shí)期的吳國(guó)，形成于五代，成熟于宋代，興旺于明代，鼎盛于清代。到清朝末期蘇州已有各色園林170多處，現(xiàn)保存完整的有60 多處，對(duì)外開(kāi)放的園林有19 處。1997年，蘇州園林作為中國(guó)園林的代表被列入《世界遺產(chǎn)名錄》，是中華園林文化的驕傲和翹楚。隨著蘇州城市建設(shè)的發(fā)展，園林保護(hù)也面臨著前所未有的壓力。以下主要對(duì)蘇州各園林的土壤進(jìn)行Cd、Hg、As、Pb、Zn、Cr、Ni等重金屬含量監(jiān)測(cè)，并對(duì)其進(jìn)行污染評(píng)價(jià)。

2 材料與方法

2.1 土壤樣品的采集

采用隨機(jī)取樣法混合取樣。取其表層0～20cm 的表層土壤，將土樣混合均勻，按四分法混合取2kg轉(zhuǎn)入樣品袋［1］。

2.2 土壤樣品的分析

將采集的土壤樣品（一般不少于500g）混勻后用四分法縮分至100g?？s分后的土樣經(jīng)風(fēng)干（自然風(fēng)干或冷凍干燥）后，除去土樣中的石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異物，經(jīng)瑪瑙棒研缽后過(guò)100目的篩?；靹蚝髠溆?。pH 值采用酸度計(jì)法測(cè)定；鋅、鉻、鎳采用混酸全分解，火焰原子吸收法測(cè)定；鎘、鉛采用混酸全分解，石墨爐原子吸收法測(cè)定；汞、砷采用王水消解，原子熒光法測(cè)定［2］。

3 土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

3.1 污染指數(shù)、超標(biāo)率（倍數(shù)）評(píng)價(jià)

土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)一般以單項(xiàng)污染指數(shù)為主，指數(shù)小污染輕，指數(shù)大污染重。此外，土壤污染超標(biāo)倍數(shù)、樣本超標(biāo)率等統(tǒng)計(jì)量也能反映土壤的環(huán)境狀況。污染指數(shù)和超標(biāo)率等計(jì)算公式如下：

土壤單項(xiàng)污染指數(shù)＝土壤污染物實(shí)測(cè)值／土壤污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；土壤污染超標(biāo)倍數(shù)＝（土壤某污染物實(shí)測(cè)值-某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）／某污染物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；土壤污染樣本超標(biāo)率（%）＝（土壤樣本超標(biāo)總數(shù)／監(jiān)測(cè)樣本總數(shù)）×100%；土壤污染分擔(dān)率（%）＝（土壤某項(xiàng)污染指／各項(xiàng)污染指數(shù)之和）×100%［3］。

3.2 內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)

內(nèi)梅羅污染指數(shù)（PN）＝｛［（PI2均）＋（PI2最大）］／2｝1／2。

式中PI均和PI最大分別是平均單項(xiàng)污染指數(shù)和最大單項(xiàng)污染指數(shù)。內(nèi)梅羅指數(shù)反應(yīng)了各污染物對(duì)土壤的作用，同時(shí)突出了高濃度污染物對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響，按內(nèi)梅羅污染指數(shù)，劃定污染等級(jí)［4］。內(nèi)梅羅指數(shù)土壤污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

4 監(jiān)測(cè)結(jié)果和評(píng)價(jià)分析

4.1 各園林監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

4.2 單項(xiàng)污染指數(shù)評(píng)價(jià)

土壤環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)參照?qǐng)?zhí)行土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB15618-1995）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由表2 的各個(gè)園林結(jié)果數(shù)據(jù)顯示，所有園林中的總鉻、總汞、總砷、鋅以及鎳元素含量均低于標(biāo)準(zhǔn)限值?？偣暮繛?.038～0.93mg／kg，均值為0.51mg／kg，其中最低值出現(xiàn)在園林4，最高含量值出現(xiàn)在園林6?？偵榈暮繛?.60～23.9mg／kg，均值14.5mg／kg，其中最低值出現(xiàn)在園林1，最高值出現(xiàn)在園林3?？傘t含量為42.3～79.4mg／kg，均值57.5mg／kg，其中最低值出現(xiàn)在園林2，最高值出現(xiàn) 在 園 林5。鎳含量為26.0～48.4mg／kg，均 值33.4mg／kg，其中最低值出現(xiàn)在園林2，最高值出現(xiàn)在園林4。鋅含量為78.7～243mg／kg，均值158mg／kg，其中最低值出現(xiàn)在園林4，最高值出現(xiàn)在園林2。

由表2可見(jiàn)，鎘含量為0.12～2.34mg／kg，其中出現(xiàn)了兩處的鎘含量超出限值0.60mg／kg，分別是園林4和園林7，污染指數(shù)分別為1.2和3.9，污染超標(biāo)倍數(shù)分別為0.2 和2.9。鉛含量為31.1～358mg／kg，其中出現(xiàn)三處鉛含量超出限值200mg／kg，分別是園林5，園林6和園林7。污染指數(shù)分別為1.20、1.79、1.50，污染超標(biāo)倍數(shù)分別為0.20、0.79、0.50。

表2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) mg／kg

4.3 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)

綜合污染指數(shù)反映土壤的綜合污染程度，從表3中可以看出除了園林7外，其他園林綜合污染指數(shù)均未超過(guò)0.7，均屬于清潔（安全級(jí)）［5］。而園林7內(nèi)梅羅污染指數(shù)PN達(dá)到了1.05，屬于輕度污染。重金屬分擔(dān)率的排序?yàn)镃d（28.9%）＞鉛（14.9%）＞鋅（14.0%）＞鎳（13.3%）＞砷（12.9%）＞汞（11.7%）＞鉻（4.39%）［6］。

表3 土壤內(nèi)梅羅污染指數(shù)

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)蘇州園林的土壤污染評(píng)價(jià)表明，園林內(nèi)的土壤重金屬含量大部分達(dá)到《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。個(gè)別地點(diǎn)的鉛和鎘重金屬含量超標(biāo)應(yīng)該是周?chē)男铍姵貜U棄物污染所致［7］，建議加強(qiáng)周?chē)沫h(huán)境整治以及周?chē)S的污染物排放限制，切實(shí)的保護(hù)好我們的世界物質(zhì)文化遺產(chǎn)。

由于本研究只對(duì)園林進(jìn)行了一次性的監(jiān)測(cè)，如能對(duì)這些土壤進(jìn)行長(zhǎng)期的質(zhì)量追蹤，將有利于及時(shí)了解土壤的動(dòng)態(tài)變化，采取科學(xué)有效的措施不斷提高土壤的質(zhì)量。更好的保護(hù)好園林的土壤，促進(jìn)園林穩(wěn)定健康的發(fā)展［8］。

［1］國(guó)家環(huán)?？偩?2004，HJ／T166-2004 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，4～12.

［2］國(guó)家環(huán)?？偩?1995，GB15168-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，20～23.

［3］國(guó)家環(huán)保總局.1995，GB15168-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，24.

［4］國(guó)家環(huán)?？偩?1995，GB15168-1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，25.

［5］趙 翔.襄陽(yáng)市農(nóng)田土壤重金屬污染調(diào)查及評(píng)價(jià)［J］.綠色科技，2014（2）.

［6］陳亞華，黃少華，劉勝環(huán)，等.南京地區(qū)農(nóng)田土壤和蔬菜重金屬污染狀況研究［J］.長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2006，15（3）：356～360.

［7］黃順生，廖啟林，吳新民，等.揚(yáng)中地區(qū)農(nóng)田土壤重金屬污染調(diào)查與評(píng)價(jià)［J］.土壤，2006，3（4）：483～488.

［8］胡素英，劉豫明.廣州地區(qū)園林土壤質(zhì)量現(xiàn)狀分析［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003（5）.