上海市某大型再開發(fā)場(chǎng)地土壤重金屬污染特征、評(píng)價(jià)及來(lái)源分析

環(huán)境修復(fù)網(wǎng)訊:摘 要：[目的] 研究土壤中重金屬污染與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀況，為保障城市更新改造過(guò)程中土地的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。[方法] 以上海市某大型再開發(fā)利用場(chǎng)地為研究對(duì)象，采集了102個(gè)點(diǎn)位的表層(0—0.5 m)和下層(1.5—2.0 m)土壤樣品，測(cè)定10種重金屬(As，Be，Cu，Pb，Ni，TI，Zn，Cd，Cr和Hg)濃度，采用地累積指數(shù)、內(nèi)梅羅指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行土壤重金屬污染和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，并進(jìn)一步利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法揭示土壤中重金屬的來(lái)源情況。[結(jié)果] ①測(cè)試土壤中重金屬均未超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)第二類用地風(fēng)險(xiǎn)篩選值，但6.9%，24.5%，25.5%，37.3%和63.7%的采樣點(diǎn)土壤中As，Cu，Pb，Zn和Hg濃度超過(guò)土壤元素背景值，存在不同程度的累積現(xiàn)象。內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果表明研究區(qū)域土壤整體處于尚清潔到輕度污染狀態(tài)，分別有11.8%和3.84%的表層區(qū)域與2.64%和0.63%的下層區(qū)域土壤呈中度污染和重度污染狀態(tài)。②表層土壤綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)均值為89.91，處于中等風(fēng)險(xiǎn)水平，Hg為研究區(qū)域主要的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因子。③土壤中Ni，Cr，Be和TI濃度主要受成土母質(zhì)風(fēng)化作用的自然源控制，Pb，Zn，Cu，As和Hg主要受交通運(yùn)輸源和歷史農(nóng)業(yè)活動(dòng)源的影響，其中自然源對(duì)表層土壤中的As和下層土壤中Cu也有相當(dāng)比例的貢獻(xiàn)，而表層土壤中Hg更多受到除交通運(yùn)輸源以外的其他人類活動(dòng)源影響。[結(jié)論] 后續(xù)土地利用過(guò)程應(yīng)注重Hg的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)管控，并提高對(duì)外來(lái)交通源引起的重金屬累積效應(yīng)的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：再開發(fā)利用; 土壤; 重金屬; 污染評(píng)價(jià); 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

土壤作為生態(tài)環(huán)境的載體，受自然沉積作用、各種風(fēng)化作用和人類工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活等影響，土壤中重金屬具有隱蔽性、累積性、滯后性、生物毒性[1-2]，以及難以被生物降解等特點(diǎn)，使其在受到人類活動(dòng)等外源影響后逐漸積累，影響自然植被生長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)健康造成較大不利影響[3]。

城市更新改造過(guò)程中涉及到大量原有建設(shè)用地的再開發(fā)利用，正確分析評(píng)價(jià)土壤重金屬現(xiàn)狀污染狀況和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，對(duì)于后續(xù)合理利用土地資源，減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外已開展較多關(guān)于土壤(沉積物)重金屬污染與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究[1-11]，1969年，Muller[9]首次提出了參照環(huán)境背景值評(píng)價(jià)沉積物中重金屬污染程度的地累積指數(shù)法，并在土壤污染評(píng)價(jià)中也得到了大量應(yīng)用。1980年，瑞典學(xué)者Hakanson[10]將生態(tài)毒性效應(yīng)引入重金屬污染評(píng)價(jià)中，提出了綜合考慮重金屬濃度和生態(tài)毒性效應(yīng)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，也稱Hakanson指數(shù)，并給出了7種重金屬的毒性系數(shù)。2008年，中國(guó)學(xué)者徐爭(zhēng)啟等[11]根據(jù)Hakanson計(jì)算方法和相關(guān)研究，重新計(jì)算并給出了12種重金屬的毒性系數(shù)，為后續(xù)該方法的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。目前，主要的土壤污染與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法包括單因子指數(shù)法、富集因子法、地累積指數(shù)法、內(nèi)梅羅指數(shù)法、土壤綜合質(zhì)量影響指數(shù)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、灰色系統(tǒng)分析法、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法和基于重金屬形態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)編碼法等[12-16]。地累積指數(shù)、內(nèi)梅羅指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)因其有效性、靈敏性和準(zhǔn)確性，得到最廣泛的應(yīng)用[12-13]。Jaffar等[5]采用地累積指數(shù)、內(nèi)梅羅指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行上海城市化和工業(yè)化區(qū)域127個(gè)土壤樣品重金屬污染與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)所有土壤樣品中的Zn，Pb和Cd處于較高污染水平。Rajkumar等[6]采用地累積指數(shù)、富集因子、污染負(fù)荷指數(shù)和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)印度納拉加爾山谷丘陵地帶的土壤重金屬(As，Cd，Cr，Cu，F(xiàn)e，Mn，Ni，Pb和Zn)處于低—中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平。張?jiān)剖|等[8]以浙江省代表性農(nóng)田為例，采用污染負(fù)荷指數(shù)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指數(shù)進(jìn)行土壤重金屬評(píng)價(jià)，結(jié)果表明Cd富集效應(yīng)突出，Pb和Cd為最主要的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因子，并采用相關(guān)性分析和主成分分析，揭示了Cd，Hg和Pb主要來(lái)源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)和交通源。常用的重金屬溯源方法包括相關(guān)性分析、因子分析與主成分分析、聚類分析、正定矩陣因子分析和地統(tǒng)計(jì)分析方法等[17-21]。

然而，現(xiàn)有研究多針對(duì)農(nóng)田、工礦區(qū)周邊土壤和單一工礦用地土壤環(huán)境，對(duì)于再開發(fā)利用的城市建設(shè)用地的研究相對(duì)缺乏，分析評(píng)價(jià)其土壤重金屬污染情況和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，可為保障城市土地的合理利用提供重要科學(xué)依據(jù)。

本文以上海市某大型再開發(fā)利用建設(shè)場(chǎng)地為研究對(duì)象，調(diào)查分析土壤中砷(As)、鈹(Be)、銅(Cu)、鉛(Pb)、鎳(Ni)、鉈(TI)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、汞(Hg)、六價(jià)鉻(Cr6+)和總鉻(Cr)濃度情況，采用地累積指數(shù)法、內(nèi)梅羅指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評(píng)價(jià)土壤重金屬污染狀況和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平，并利用相關(guān)性分析、聚類分析和主成分分析等多元統(tǒng)計(jì)方法揭示其來(lái)源，以期為該場(chǎng)地及類似場(chǎng)地的再開發(fā)利用管理提供有效參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)域?yàn)樯虾Ｊ虚L(zhǎng)寧區(qū)(121°20.4′—121°20.64′E， 31°12.42′—31°12.78′N)某大型建設(shè)用地，場(chǎng)地面積約1.75×105m2，早期主要為居住用地(農(nóng)村宅基地)和農(nóng)田，20世紀(jì)90年代開始成立部分村辦企業(yè)，包括家具廠、涂料廠、五金廠和物流公司，具體信息不詳。2000年后逐步作為工業(yè)用地(物流貨運(yùn))、居住用地(農(nóng)村宅基地)和公共服務(wù)用地(機(jī)場(chǎng)租用地)等混合用地使用，調(diào)查采樣時(shí)基本為荒地，多數(shù)工業(yè)企業(yè)于2009—2010年基本全部拆除，場(chǎng)內(nèi)西側(cè)的物流貨運(yùn)企業(yè)直至2015年才拆除，場(chǎng)地后續(xù)規(guī)劃建設(shè)為綠化用地等公共服務(wù)用地。場(chǎng)地外西側(cè)緊鄰市政道路，道路以西2002年后一直為某科技工業(yè)園和機(jī)場(chǎng)跑道；北側(cè)緊鄰市政道路，道路以北2010年前為個(gè)別小型工業(yè)企業(yè)，2010年拆除，后為閑置荒地；東側(cè)20世紀(jì)90年代后為部分小型倉(cāng)儲(chǔ)、物流公司，2007—2008年基本拆除，建設(shè)市政道路和居住小區(qū)；南側(cè)緊鄰河道，河道以南為行政辦公和商業(yè)辦公用地。

場(chǎng)地所在區(qū)域地貌類型為濱海平原地貌，地勢(shì)平坦，場(chǎng)地淺部地層條件從上到下主要為：第1層人工填土，厚度為1.0～2.9 m，平均厚度1.5 m，該部分區(qū)域上部土壤含有較多碎石、磚塊，下部以黏性土為主，土質(zhì)不均勻；第2層粉質(zhì)黏土，土質(zhì)相對(duì)均勻，厚度約0.9～3.5 m，平均厚度2 m；第3層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，土質(zhì)相對(duì)均勻，層厚較大，鉆孔未揭穿，場(chǎng)地地下水水位埋深約0.15～1.78 m。

1.2 樣品采集與分析測(cè)試

考慮其歷史用地較復(fù)雜，早期村辦企業(yè)分布情況不明，土壤原始狀況擾動(dòng)較大，參照《場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ25.2-2014)[22]，采用系統(tǒng)布點(diǎn)法，2017年在場(chǎng)地內(nèi)均勻布設(shè)102個(gè)采樣點(diǎn)。根據(jù)地層條件，填土主要在地面以下0—1.5 m，該范圍土壤受人為活動(dòng)干擾較大，1.5 m以下土壤受到干擾相對(duì)較小，同時(shí)考慮后續(xù)土地利用過(guò)程不同植被類型根系分布深度情況，分別采集表層(0—0.5 m)和下層(1.5—2.0 m)土壤樣品進(jìn)行檢測(cè)分析。

采樣點(diǎn)GPS定位，直推式鉆機(jī)鉆孔取樣，采用便攜式土壤重金屬檢測(cè)儀進(jìn)行篩查，選取濃度較高樣品進(jìn)行采集，若多個(gè)樣品濃度相近則采集多個(gè)樣品制成一個(gè)混合樣，每個(gè)點(diǎn)位表層和下層各采1個(gè)代表性樣品。表層土壤采用取樣器取樣，減少土壤擾動(dòng)，并去除植物殘?bào)w、碎磚石等雜物，下層巖心樣取出后剝離外層土，從中間取出土壤裝入廣口玻璃瓶中，裝滿壓實(shí)[22-23]，每個(gè)樣品約500 g，做好標(biāo)記后采用專用樣品箱送至具有CMA和CNAS資質(zhì)認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。

采集土壤樣品在有墊紙的搪瓷盤中攤成2～3 cm的薄層，除去土壤樣品中混雜的磚瓦石塊，石灰結(jié)核和動(dòng)植物殘?bào)w等。適時(shí)壓碎、翻動(dòng)自然風(fēng)干，后再次壓碎，剔除雜質(zhì)并混勻，用1.98 mm尼龍篩篩分，后再次充分?jǐn)嚢杌靹?，保證制備出樣品能夠代表原樣。將粒徑小于2 mm的土壤樣品四分法分裝一部分留樣后，將剩余樣品分批次轉(zhuǎn)移至0.15 mm的土壤篩中進(jìn)行篩分，去除沙礫和植物根系，未過(guò)篩的土壤樣品轉(zhuǎn)移至瑪瑙研缽中進(jìn)行研磨，直至全部過(guò)篩，之后將過(guò)篩樣品混勻分裝。制成的樣品加入50%稀硝酸，25%稀鹽酸，30%過(guò)氧化氫，85 ℃消解30 min，冷卻后定容后采用USEPA200.8(Rev5.4):1994(Agilent 7900電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用儀(ICPMS))測(cè)定土壤中As，Be，Cu，Pb，Ni，TI，Zn，Cr和Cd的濃度；加入氫氧化鈉碳酸鈉堿消解液(20 g氫氧化鈉和30 g碳酸鈉溶于去離子水中，稀釋至1 L)，90 ℃～95 ℃恒溫磁力攪拌1 h，冷卻后過(guò)濾調(diào)節(jié)PH值至7.0～8.0，定容采用USEPA 3060 A(Rev.1):1 996\USEPA 7196 A(Rev.1):1992(UV2600紫外可見光分光光度計(jì))測(cè)定Cr6+的濃度；加入消解液(1∶1硫酸—硝酸混合液+2%高錳酸鉀溶液)，95 ℃水浴消解2 h后，冷卻用20%鹽酸羥胺還原，定容采用GB/T22105.1-2008(AFS-8220原子熒光分光光度計(jì))測(cè)定Hg的濃度。基體樣品加標(biāo)回收率為88%～104%，實(shí)驗(yàn)室控制樣品(標(biāo)準(zhǔn)樣)加標(biāo)回收率為93%～104%，方法空白未檢出，平行樣的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在±15%以內(nèi)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)方法

一般數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)采用Minitab 18，統(tǒng)計(jì)繪圖采用OriginLab 2018，數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)系分析、聚類分析和主成分分析采用IBM SPSS Statistics 25，空間分布計(jì)算采用ArcGIS 10.2制作。

1.3.1 地累積指數(shù)法 采用地累積指數(shù)法進(jìn)行重金屬污染累積評(píng)價(jià)，該方法以研究區(qū)域的背景值為參考，并考慮一定的造巖運(yùn)動(dòng)引起背景值的變動(dòng)系數(shù)來(lái)分級(jí)評(píng)價(jià)土壤中各重金屬元素的累積效應(yīng)[17]，計(jì)算方法如下：

(1)

式中：Cij為采樣點(diǎn)j重金屬元素i的實(shí)測(cè)濃度(mg/kg),根據(jù)相關(guān)研究k一般取1.5[7,12,18]; GB為土壤重金屬元素背景值(mg/kg),采用上海市土壤環(huán)境背景值[24];Igeo分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7,18]見表1。

1.3.2 內(nèi)梅羅指數(shù)法 內(nèi)梅羅指數(shù)法綜合考慮各重金屬的平均值和單個(gè)重金屬的極大值以反映土壤中重金屬綜合污染程度[1-2,19]，其計(jì)算方法如下：

(2)

式中：和Pmaxj=max(Cij/Si)分別為采樣點(diǎn)j重金屬元素i單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值和最大值;Cij為采樣點(diǎn)j重金屬元素i的實(shí)測(cè)濃度(mg/kg),Si為重金屬元素i的參考值,采用上海市土壤環(huán)境背景值(mg/kg);n為重金屬元素?cái)?shù)量; INIj分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[1,2,25]見表1。

1.3.3 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法(RI)是基于重金屬的性質(zhì)和環(huán)境行為特點(diǎn)，綜合考慮了重金屬的濃度、生物毒性和生態(tài)效應(yīng)等因素用以評(píng)價(jià)土壤中重金屬元素的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，反映了重金屬對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在影響程度[10,26-27]，計(jì)算方法如下：

(3)

式中：RIj為采樣點(diǎn)j重金屬綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);為采樣點(diǎn)j重金屬i潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);Ti為重金屬i的毒性系數(shù),反映重金屬的毒性水平和生物對(duì)其污染的敏感程度,根據(jù)重金屬濃度和污染情況,Cr6+和Cd未檢出,Be和TI檢出濃度低于背景值,且缺少相關(guān)毒性系數(shù)研究[27],因此本研究參與評(píng)價(jià)污染物為As, Cu, Pb, Ni, Zn, Cr, Hg,相應(yīng)毒性系數(shù)分別為為重金屬的污染系數(shù),Cij為采樣點(diǎn)j重金屬元素i的實(shí)測(cè)濃度(mg/kg),Si為重金屬元素i的參考值,采用上海市土壤環(huán)境背景值(mg/kg);分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)第一級(jí)上限可由未受污染時(shí)的污染系數(shù)與評(píng)價(jià)污染物最大毒性系數(shù)乘積,下一級(jí)限值為上一級(jí)的2倍,本研究中Hg毒性系數(shù)最大為40,因此 第一級(jí)上限值為40。RIj分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)污染物種類和數(shù)量有關(guān),參照相關(guān)研究進(jìn)行折算[16,28-29],將Hakanson指數(shù)第一級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和參與評(píng)價(jià)的8種污染物毒性系數(shù)總和比值乘以本項(xiàng)目參與評(píng)價(jià)的7種重金屬毒性系數(shù)總和,并取十位整數(shù)得到RIj第一級(jí)上限值80,其余各級(jí)為上一級(jí)的2倍,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)見表1。

表1 土壤污染與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

注：表中Igeo為地累積指數(shù)；INIj為內(nèi)梅羅指數(shù)；為潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；RIj為綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬污染特征

2.1.1 土壤重金屬濃度分析 除Cr6+和Cd外，研究區(qū)域重金屬濃度統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。As，Cu，Pb，Ni和Hg檢出濃度最大值未超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB36600-2018)[30]中第二類用地篩選值(As:60 mg/kg，Cu:18 000 mg/kg，Pb:800 mg/kg，Ni:900 mg/kg，Hg:38 mg/kg)；而6.9%，24.5%，25.5%，37.3%和63.7%的采樣點(diǎn)土壤樣品中As，Cu，Pb，Zn和Hg超過(guò)上海市背景值[24]，其中表層樣品超過(guò)背景值比例分別為4.9%，20.6%，18.6%，26.5%和55.9%，下層超過(guò)背景值比例分別為2.0%，8.8%，10.8%，14.7%和31.4%，且表層土壤重金屬濃度均值大于下層土壤樣品。

表2 研究區(qū)域土壤重金屬濃度統(tǒng)計(jì)

可能受到自然因素和人類活動(dòng)來(lái)源影響不同，表層土壤中各元素的變異系數(shù)(CV)由大到小依次為：Hg>Cu>Zn>Pb>As>Cr>TI>Be>Ni，下層土壤中各元素的變異系數(shù)(CV)由大到小依次為：Hg>Zn>Cu>As>Pb>Cr>Be>TI>Ni，其中Cr，TI，Be和Ni屬于弱變異(CV<15%)，Hg，Cu和Zn屬于強(qiáng)變異(CV>36%)[16,31]，表明其受人類活動(dòng)干擾較大，Pb和As表現(xiàn)出一定程度的人類活動(dòng)干擾，Hg，Cu，Zn，As和Pb的偏度和峰度較大，表明場(chǎng)地土壤中存在Hg，Cu，Zn，As和Pb局部高累計(jì)狀態(tài)[8]。

2.1.2 重金屬污染空間分布 計(jì)算上述超過(guò)背景值的重金屬元素濃度空間分布，由于各金屬濃度均不滿足正態(tài)分布，且經(jīng)過(guò)變換后仍不滿足正態(tài)分布，因而采用反距離權(quán)重法估算各重金屬濃度空間分布(詳見圖1)。

注：a—e為表層土壤；a1—e1為下層土壤。

圖1 土壤中重金屬Pb(a，a1)，Cu(b，b1)，Zn(c，c1)，As(d，d1)和Hg(e，e1)濃度的空間分布

表層土壤中的Pb，Cu，Zn和As濃度分布有一定相似性(圖1a—1d)，下層土壤中的Cu和Zn濃度分布有一定相似性(圖1b1，1c1)，下層土壤中As，以及表層與下層土壤中的Hg與其余重金屬濃度分布差異較大(圖1e及1d1—1e1)。

表層土壤中各種金屬超過(guò)背景值的區(qū)域面積(圖1a—1e，第4級(jí)灰度區(qū)域)均大于下層土壤，其中以Hg超過(guò)背景值區(qū)域面積最大，Pb，Cu和Zn次之，土壤中的As僅有零星區(qū)域超過(guò)土壤背景值。表層土壤中Hg超出背景值區(qū)域基本遍布全場(chǎng)，下層沿場(chǎng)地西北向東南方向也有較大面積分布。表層土壤中Pb，Cu和Zn超出背景值區(qū)域主要分布在場(chǎng)地西側(cè)工業(yè)用地區(qū)(倉(cāng)儲(chǔ)物流)、機(jī)場(chǎng)租用地及周邊區(qū)域，下層土壤中Pb僅在場(chǎng)地中部工業(yè)用地附近有少部分區(qū)域超過(guò)土壤背景值，下層土壤中的Cu和Zn在場(chǎng)地西北側(cè)機(jī)場(chǎng)租用地和西南側(cè)居住用地與工業(yè)用地邊緣有部分區(qū)域超過(guò)土壤背景值。

2.2 土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

2.2.1 地累積指數(shù) 土壤中重金屬Igeo均值為負(fù)值，說(shuō)明整體上場(chǎng)地為無(wú)污染狀態(tài)。As，Cu，Pb，Zn和Hg部分樣品檢出濃度超過(guò)背景值，且其表層Igeo均值大于下層，與重金屬易在表層積累的規(guī)律一致。

各采樣點(diǎn)位中As，Be，Ni，TI和Cr的Igeo均為無(wú)污染，Cu，Pb，Zn和Hg均有不同比例的污染點(diǎn)位，主要以輕微污染為主，表層輕微污染占比Hg(19.61%)>Cu(4.9%)>Pb(1.96%)=Zn(1.96%)，下層輕微污染占比Hg(10.79%)>Zn(2.94%)>Cu(0.98%)=Pb(0.98%)，此外，部分點(diǎn)位Hg處于中度(1.96%表層樣品和0.98%下層樣品)和偏重度(0.98%表層樣品)污染狀態(tài)，10.78%的表層樣品和4.9%的下層樣品中的Hg，以及下層個(gè)別點(diǎn)位(占比0.98%)的Cu和Zn處于偏中度污染狀態(tài)，說(shuō)明受人類活動(dòng)等外源輸入影響，土壤中局部區(qū)域存在Cu，Pb，Zn和Hg等重金屬不同程度的累積現(xiàn)象，以Hg累積現(xiàn)象較為明顯。

2.2.2 內(nèi)梅羅指數(shù) 采用內(nèi)梅羅指數(shù)法(INI)進(jìn)行各采樣點(diǎn)土壤重金屬污染綜合評(píng)價(jià)。各采樣點(diǎn)表層土壤樣品處于清潔、尚清潔、輕度污染、中度污染和重度污染的比例分別為11.76%，32.35%，38.24%，7.84%和9.80%，下層樣品中對(duì)應(yīng)比例分別為28.43%，45.10%，19.61%，2.94%和3.92%，主要集中在尚清潔和輕度污染水平，可能受到歷史場(chǎng)地表層污染填土翻動(dòng)和重金屬淋溶下遷的部分影響。表層土壤樣品INI均值為1.46，處于輕度污染狀態(tài)，下層土壤樣品INI均值為1.02，接近尚清潔的狀態(tài)，局部點(diǎn)位出現(xiàn)一定程度的富集，表現(xiàn)出中度污染，甚至是重度污染狀態(tài)，盡管地累積指數(shù)均值反映場(chǎng)地整體處于無(wú)污染狀態(tài)，但內(nèi)梅羅指數(shù)法綜合考慮了各重金屬均值和最大值，是對(duì)場(chǎng)地整體污染狀況和局部相對(duì)高濃度區(qū)域污染狀況的總體反映，更符合人類活動(dòng)影響下場(chǎng)地土壤中重金屬污染的呈斑塊狀分布的無(wú)序性和場(chǎng)地異質(zhì)性的特征(圖2)。

注：a,b為表層土壤；a1，b1為下層土壤。

圖2 土壤中重金屬內(nèi)梅羅指數(shù)(INI)與潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(RI) 分布

計(jì)算場(chǎng)地土壤重金屬INI分布(圖2a，2a1)，表層土壤處于輕度污染狀態(tài)面積占研究區(qū)總面積的比例約65.66%，11.8%和3.84%的區(qū)域呈中度和重度污染狀態(tài)，呈斑塊狀分布在場(chǎng)地中部和北部的機(jī)場(chǎng)租用地、工業(yè)用地和南部的居住用地區(qū)域，主要受Hg較高的單項(xiàng)污染指數(shù)影響，根據(jù)查閱的該場(chǎng)地相關(guān)歷史檔案資料和人員訪談，該區(qū)域主要受人類活動(dòng)影響，其中居住用地盡管為村落宅基地，但20世紀(jì)70和80年代各種村辦企業(yè)混雜其中，可能引起局部區(qū)域重金屬的富集。下層土壤處于尚清潔和輕度污染狀態(tài)面積分別占54.37%和38.21%，2.64%和0.63%的區(qū)域處于中度污染和重度污染狀態(tài)，呈點(diǎn)狀分布于場(chǎng)地工業(yè)用地及其鄰近區(qū)域，也主要受Hg較高的單因子污染指數(shù)影響，說(shuō)明受人類活動(dòng)影響，下層土壤局部區(qū)域也呈現(xiàn)較高程度的Hg富集現(xiàn)象。