苏州园林土壤重金属元素的监测和分析
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摘要：利用原子吸收分光光度法以及原子荧光法对苏州各地的园林土壤进行了重金属含量的分析，并通过内梅罗公式对土壤进行了综合污染指数的计算。根据酸度计对土壤pH值测定值及内梅罗污染指数评价了园林土壤的污染情况。
1引言
苏州园林地处美丽富饶的长江三角洲，以私家园林为主，占地面积不大，但以意境见长。它起始于春秋时期的吴国，形成于五代，成熟于宋代，兴旺于明代，鼎盛于清代。到清朝末期苏州已有各色园林170多处，现保存完整的有60多处，对外开放的园林有19处。1997年，苏州园林作为中国园林的代表被列入《世界遗产名录》，是中华园林文化的骄傲和翘楚。随着苏州城市建设的发展，园林保护也面临着前所未有的压力。以下主要对苏州各园林的土壤进行Cd、Hg、As、Pb、Zn、Cr、Ni等重金属含量监测，并对其进行污染评价。
2材料与方法
2.1土壤样品的采集
采用随机取样法混合取样。取其表层0～20cm的表层土壤，将土样混合均匀，按四分法混合取2kg转入样品袋[1]。
2.2土壤样品的分析
将采集的土壤样品（一般不少于500g）混匀后用四分法缩分至100g。缩分后的土样经风干（自然风干或冷冻干燥）后，除去土样中的石子和动植物残体等异物，经玛瑙棒研钵后过100目的筛。混匀后备用。pH值采用酸度计法测定；锌、铬、镍采用混酸全分解，火焰原子吸收法测定；镉、铅采用混酸全分解，石墨炉原子吸收法测定；汞、砷采用王水消解，原子荧光法测定[2]。
3土壤环境质量评价
3.1污染指数、超标率（倍数）评价
土壤环境质量评价一般以单项污染指数为主，指数小污染轻，指数大污染重。此外，土壤污染超标倍数、样本超标率等统计量也能反映土壤的环境状况。污染指数和超标率等计算公式如下：
土壤单项污染指数=土壤污染物实测值/土壤污染物质量标准；土壤污染超标倍数=（土壤某污染物实测值-某污染物质量标准）/某污染物质量标准；土壤污染样本超标率（%）=（土壤样本超标总数/监测样本总数）×100%；土壤污染分担率（%）=（土壤某项污染指/各项污染指数之和）×100%[3]。
3.2内梅罗污染指数评价
内梅罗污染指数（PN）={[（PI2均）+（PI2最大）]/2}1/2。
式中PI均和PI最大分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。内梅罗指数反应了各污染物对土壤的作用，同时突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响，按内梅罗污染指数，划定污染等级[4]。内梅罗指数土壤污染评价标准见表1。
表1土壤内梅罗污染指数评价标准
等级1内梅罗污染指数1污染等级Ⅰ1PN≤0.71清洁（安全）Ⅱ10.7
4监测结果和评价分析
4.1各园林监测数据
4.2单项污染指数评价
土壤环境质量的评价参照执行土壤环境质量标准（GB15618-1995）中二级标准。由表2的各个园林结果数据显示，所有园林中的总铬、总汞、总砷、锌以及镍元素含量均低于标准限值。总汞的含量为0038～093mg/kg，均值为051mg/kg，其中最低值出现在园林4，最高含量值出现在园林6。总砷的含量为760～239mg/kg，均值145mg/kg，其中最低值出现在园林1，最高值出现在园林3。总铬含量为423～794mg/kg，均值575mg/kg，其中最低值出现在园林2，最高值出现在园林5。镍含量为260～484mg/kg，均值334mg/kg，其中最低值出现在园林2，最高值出现在园林4。锌含量为787～243mg/kg，均值158mg/kg，其中最低值出现在园林4，最高值出现在园林2。
由表2可见，镉含量为012～234mg/kg，其中出现了两处的镉含量超出限值060mg/kg，分别是园林4和园林7，污染指数分别为12和39，污染超标倍数分别为02和29。铅含量为311～358mg/kg，其中出现三处铅含量超出限值200mg/kg，分别是园林5，园林6和园林7。污染指数分别为120、179、150，污染超标倍数分别为020、079、050。
4.3综合污染指数评价
综合污染指数反映土壤的综合污染程度，从表3中可以看出除了园林7外，其他园林综合污染指数均未超过0.7，均属于清洁（安全级）[5]。而园林7内梅罗污染指数PN达到了1.05，属于轻度污染。重金属分担率的排序为Cd（28.9%）>铅（14.9%）>锌（14.0%）>镍（13.3%）>砷（12.9%）>汞（11.7%）>铬（4.39%）[6]。
表3土壤内梅罗污染指数
监测地点1内梅罗污染指数PN1污染等级园林110.5621清洁（安全）园林210.6441清洁（安全）园林310.6091清洁（安全）园林410.6121清洁（安全）园林510.6751清洁（安全）园林610.6221清洁（安全）园林711.051轻度污染
5结语
对苏州园林的土壤污染评价表明，园林内的土壤重金属含量大部分达到《土壤环境质量标准》中的二级标准。个别地点的铅和镉重金属含量超标应该是周围的蓄电池废弃物污染所致[7]，建议加强周围的环境整治以及周围工厂的污染物排放限制，切实的保护好我们的世界物质文化遗产。
由于本研究只对园林进行了一次性的监测，如能对这些土壤进行长期的质量追踪，将有利于及时了解土壤的动态变化，采取科学有效的措施不断提高土壤的质量。更好的保护好园林的土壤，促进园林稳定健康的发展[8]。
参考文献：
[1] 国家环保总局.2004，HJ/T166-2004 土壤环境监测技术规范[S].北京：中国标准出版社，4～12.
[2] 国家环保总局.1995，GB15168-1995土壤环境质量标准[S].北京，中国标准出版社，20～23.
[3] 国家环保总局.1995，GB15168-1995土壤环境质量标准[S].北京，中国标准出版社，24.
[4] 国家环保总局.1995，GB15168-1995土壤环境质量标准[S].北京，中国标准出版社，25.
[5] 赵翔.襄阳市农田土壤重金属污染调查及评价[J].绿色科技，2014（2）.
[6] 陈亚华，黄少华，刘胜环，等.南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染状况研究[J].长江流域资源与环境，2006，15（3）：356～360.
[7] 黄顺生，廖启林，吴新民，等.扬中地区农田土壤重金属污染调查与评价[J].土壤，2006，3（4）：483～488.
[8] 胡素英，刘豫明.广州地区园林土壤质量现状分析[J].广东农业科学，2003（5）.