蘇州園林土壤重金屬元素的監測和分析

張 芬，徐冬梅

（1.蘇州大學 材料與化學化工學部／蘇州大學衛生與環境技術研究所，江蘇 蘇州215123；2.蘇州大學材料與化學化工學部，江蘇 蘇州215123）

1 引言

蘇州園林地處美麗富饒的長江三角洲，以私家園林為主，占地面積不大，但以意境見長。它起始于春秋時期的吳國，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，現保存完整的有60 多處，對外開放的園林有19 處。1997年，蘇州園林作為中國園林的代表被列入《世界遺產名錄》，是中華園林文化的驕傲和翹楚。隨著蘇州城市建設的發展，園林保護也面臨著前所未有的壓力。以下主要對蘇州各園林的土壤進行Cd、Hg、As、Pb、Zn、Cr、Ni等重金屬含量監測，并對其進行污染評價。

2 材料與方法

2.1 土壤樣品的采集

采用隨機取樣法混合取樣。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。縮分后的土樣經風干（自然風干或冷凍干燥）后，除去土樣中的石子和動植物殘體等異物，經瑪瑙棒研缽后過100目的篩。混勻后備用。pH 值采用酸度計法測定；鋅、鉻、鎳采用混酸全分解，火焰原子吸收法測定；鎘、鉛采用混酸全分解，石墨爐原子吸收法測定；汞、砷采用王水消解，原子熒光法測定［2］。

3 土壤環境質量評價

3.1 污染指數、超標率（倍數）評價

土壤環境質量評價一般以單項污染指數為主，指數小污染輕，指數大污染重。此外，土壤污染超標倍數、樣本超標率等統計量也能反映土壤的環境狀況。污染指數和超標率等計算公式如下：

土壤單項污染指數＝土壤污染物實測值／土壤污染物質量標準；土壤污染超標倍數＝（土壤某污染物實測值-某污染物質量標準）／某污染物質量標準；土壤污染樣本超標率（%）＝（土壤樣本超標總數／監測樣本總數）×100%；土壤污染分擔率（%）＝（土壤某項污染指／各項污染指數之和）×100%［3］。

3.2 內梅羅污染指數評價

內梅羅污染指數（PN）＝｛［（PI2均）＋（PI2最大）］／2｝1／2。

式中PI均和PI最大分別是平均單項污染指數和最大單項污染指數。內梅羅指數反應了各污染物對土壤的作用，同時突出了高濃度污染物對土壤環境質量的影響，按內梅羅污染指數，劃定污染等級［4］。內梅羅指數土壤污染評價標準見表1。

表1 土壤內梅羅污染指數評價標準

4 監測結果和評價分析

4.1 各園林監測數據

4.2 單項污染指數評價

土壤環境質量的評價參照執行土壤環境質量標準（GB15618-1995）中二級標準。由表2 的各個園林結果數據顯示，所有園林中的總鉻、總汞、總砷、鋅以及鎳元素含量均低于標準限值。總汞的含量為0.038～0.93mg／kg，均值為0.51mg／kg，其中最低值出現在園林4，最高含量值出現在園林6。總砷的含量為7.60～23.9mg／kg，均值14.5mg／kg，其中最低值出現在園林1，最高值出現在園林3。總鉻含量為42.3～79.4mg／kg，均值57.5mg／kg，其中最低值出現在園林2，最高值出現 在 園 林5。鎳含量為26.0～48.4mg／kg，均 值33.4mg／kg，其中最低值出現在園林2，最高值出現在園林4。鋅含量為78.7～243mg／kg，均值158mg／kg，其中最低值出現在園林4，最高值出現在園林2。

由表2可見，鎘含量為0.12～2.34mg／kg，其中出現了兩處的鎘含量超出限值0.60mg／kg，分別是園林4和園林7，污染指數分別為1.2和3.9，污染超標倍數分別為0.2 和2.9。鉛含量為31.1～358mg／kg，其中出現三處鉛含量超出限值200mg／kg，分別是園林5，園林6和園林7。污染指數分別為1.20、1.79、1.50，污染超標倍數分別為0.20、0.79、0.50。

表2 監測數據 mg／kg

4.3 綜合污染指數評價

綜合污染指數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均未超過0.7，均屬于清潔（安全級）［5］。而園林7內梅羅污染指數PN達到了1.05，屬于輕度污染。重金屬分擔率的排序為Cd（28.9%）＞鉛（14.9%）＞鋅（14.0%）＞鎳（13.3%）＞砷（12.9%）＞汞（11.7%）＞鉻（4.39%）［6］。

表3 土壤內梅羅污染指數

5 結語

對蘇州園林的土壤污染評價表明，園林內的土壤重金屬含量大部分達到《土壤環境質量標準》中的二級標準。個別地點的鉛和鎘重金屬含量超標應該是周圍的蓄電池廢棄物污染所致［7］，建議加強周圍的環境整治以及周圍工廠的污染物排放限制，切實的保護好我們的世界物質文化遺產。

由于本研究只對園林進行了一次性的監測，如能對這些土壤進行長期的質量追蹤，將有利于及時了解土壤的動態變化，采取科學有效的措施不斷提高土壤的質量。更好的保護好園林的土壤，促進園林穩定健康的發展［8］。

［1］國家環保總局.2004，HJ／T166-2004 土壤環境監測技術規范［S］.北京：中國標準出版社，4～12.

［2］國家環保總局.1995，GB15168-1995土壤環境質量標準［S］.北京，中國標準出版社，20～23.

［3］國家環保總局.1995，GB15168-1995土壤環境質量標準［S］.北京，中國標準出版社，24.

［4］國家環保總局.1995，GB15168-1995土壤環境質量標準［S］.北京，中國標準出版社，25.

［5］趙 翔.襄陽市農田土壤重金屬污染調查及評價［J］.綠色科技，2014（2）.

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

［7］黃順生，廖啟林，吳新民，等.揚中地區農田土壤重金屬污染調查與評價［J］.土壤，2006，3（4）：483～488.

［8］胡素英，劉豫明.廣州地區園林土壤質量現狀分析［J］.廣東農業科學，2003（5）.