某鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬污染潛在生態風險評價

張學禮，徐樂昌，張 輝

核工業北京化工冶金研究院，北京 101149

某鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬污染潛在生態風險評價

張學禮，徐樂昌，張 輝

核工業北京化工冶金研究院，北京 101149

為能夠定量評價鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬污染程度及其潛在生態危害性，采用Hakanson潛在生態風險指數法對土壤中重金屬進行綜合污染評價。結果表明，鈾尾礦庫周圍部分農田土壤中重金屬Cd、Ni、As、Cu、Hg、Zn含量存在積累和超標情況，尤以Cd的污染最嚴重，Ni、As次之；Pb、Cr含量能夠滿足標準限值要求。潛在生態風險評價結果顯示，鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬潛在生態風險較高，主要潛在生態風險因子為Cd，其次是Hg、As，Cr、Pb、Ni、Cu、Zn并不構成潛在生態風險。鈾尾礦庫周圍農田土壤中較高水平的Cd在構成環境污染的同時，也構成了較嚴重的生態危害，應加強對重金屬Cd、Hg的生態風險防治。

鈾尾礦庫；農田土壤；重金屬污染；潛在生態風險

礦產資源采冶活動是造成土壤和水體環境重金屬污染的主要原因之一。為了解礦產資源開發帶來的土壤重金屬污染狀況，已有一些學者對土壤重金屬污染開展了生態風險評價研究。目前，國內外關于土壤重金屬污染生態風險評價方法主要有Hakanson潛在生態風險指數法、地積累指數法、富集系數法、沉積物質量基準比較法、風險評價代碼法、隨機模糊理論等[1-5]。不同的評價方法均有其局限性[6]，傳統的指數平均法和模糊評價法等缺少將污染物與其生物毒性、生態危害有機結合的、兼有現時與潛在風險評價的研究層次[7]。目前土壤環境質量評價中采用的單因子指數法或綜合指數法只能說明超標情況，而不能確定重金屬污染的生態風險。而Hakanson潛在生態風險指數法能將重金屬的生態效應、環境效應與毒理學聯系在一起，不僅考慮了污染物的環境影響，也反映了多種污染物的復合效應，并可定量評價潛在生態風險危害程度，是綜合反映土壤重金屬對生態環境影響潛力的指標。Hakanson潛在生態風險指數法是目前國內外學者用來評價土壤(沉積物)中重金屬生態風險的先進方法之一[8]，已廣泛應用于評價濕地土壤、水體沉積物、礦區和工業園周邊土壤等的潛在生態風險程度[9-13]。

鈾礦石水冶過程中會產生大量的固體廢棄物—鈾尾礦。鈾尾礦中除含大量放射性核素外，還含有很多含量較高的非放射性重金屬[14]而成為一個重金屬的復合污染源。鈾尾礦中的重金屬有可能通過滲漏水、揚塵、生態遷移或人為因素(如濫用尾礦、滲出水灌溉)等造成附近區域的土壤和水體環境污染。鈾尾礦的放射性污染問題向來一直是各方關注的重點。近年來，對于重金屬污染問題已有較多的研究[15-21]，現有的研究主要集中在鈾礦山環境中重金屬的形態、形成機制、遷移規律、地球化學分析等方面。在鈾礦區土壤重金屬污染評價方面，針對鈾礦山企業廠界內的水冶廠、尾礦壩、礦井周邊區域土壤重金屬污染狀況評價也已有報道[22-25]，但對有關鈾尾礦庫壩外附近稻田土壤重金屬污染生態風險評價方面的研究相對較少，尤其對生物毒性系數較大的重金屬Hg、As污染生態風險評價方面鮮有報道。

本研究在某鈾尾礦庫周圍稻田采集土壤樣品，考慮到其鈾尾礦中污染物特征和評價目的，以8種重金屬元素(Cd、Ni、As、Cu、Hg、Zn、Pb、Cr)為研究對象，以土壤背景值和相關標準為依據探討了其污染狀況，并采用Hakanson潛在生態風險指數法評價了土壤重金屬的潛在生態危害，以期為全面了解該鈾尾礦庫周邊稻田土壤重金屬污染現狀提供基礎資料，為今后指導該鈾尾礦庫退役治理和周邊重金屬污染土壤的生態修復提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

某鈾尾礦庫位于低山丘陵地形的剝蝕堆積延伸凹地內。在子午線方向被峽谷分割，谷底為稻田，丘陵頂為緩坡，坡度為5°～15°，絕對標高75～85 m。該區屬中亞熱帶大陸性季風濕潤氣候，春季陰雨低溫，盛夏初秋高溫少雨，冬寒期短，間有冰雪。年平均氣溫18.9 ℃，年平均降水量1 557 mm，年平均風速為1.8 m/s，年主導風向為東北風。

該鈾尾礦庫運行多年來，由于自然和人為因素，局部壩體出現了滲漏，為減少對周圍環境的污染，已沿滲漏壩段的壩坡修建了滲水收集渠、泵房等。鈾尾礦庫周圍環境中土壤多為酸性紫色土，以種植水稻和蔬菜為主。污染途徑主要是污水滲漏。目前，該鈾尾礦庫正待退役，庫內大部分尾礦仍呈裸露狀態，庫內高處干燥，低處灘面積水[25]。

1.2 數據來源

于2013年11月秋收后在某鈾尾礦庫周圍稻田采集了98個土壤樣品。在土壤樣品經風干、磨碎、過篩等預處理后，對Cd、Ni、As、Cu、Hg、Zn、Pb、Cr共8種重金屬元素含量、pH進行了測定。樣品測定方法、質量控制措施、測定結果的統計分析詳見文獻[25]。

1.3 評價方法

不同重金屬元素對農作物及人體健康的毒性不同，即使土壤中具有相同含量的不同重金屬，其對農作物和人體健康的危害也有差別。文章采用Hakanson潛在生態風險指數評價土壤中重金屬的潛在生態危害，該指數不僅反映某一特定環境中各種污染物對環境的影響及多種污染物的綜合效應，而且用定量的方法劃分出潛在生態風險的程度。其計算公式為

(1)

表1 重金屬的參照值和生物毒性系數

表2 潛在生態風險因子和潛在生態風險指數分級

表1中的土壤參照值與《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995)相比，各重金屬的含量都不超過一級標準，說明此參照值下的土壤未受到重金屬污染，可以作為土壤重金屬的背景參照值。

2 結果與分析

2.1 重金屬污染狀況及分析

將98個土壤樣品中各重金屬含量測定結果分別與《土壤環境質量標準》(GB 15618—1995)和當地土壤背景值進行比較，可得出各重金屬元素污染狀況(表3)。

表3 土壤中重金屬元素污染情況

注：“—”表示Pb、Cr均未超標。

由表3可見，以GB 15618—1995中的二級標準值(為保障農業生產，維護人體健康的土壤限制值)衡量，部分測點土壤中重金屬Cd、Ni、As、Cu、Hg、Zn含量超標，特別是Cd的點位超標率(72%)最大，Ni(21%)、As(12%)次之；土壤中Pb、Cr含量均未超標。而與當地土壤背景值相比，樣品中的8種重金屬均存在超背景值情況。這除了反映出人為活動引起庫區周圍農田土壤中重金屬含量升高之外，還因土壤重金屬背景值不超過GB 15618—1995中的一級標準值，故與背景值比較時各重金屬的污染程度就顯得更為嚴重。

進一步分析發現，鈾尾礦庫周圍農田土壤中的重金屬污染特征與鈾尾礦中的重金屬污染特征基本一致，均存在Cd、As、Ni污染較嚴重，表明鈾尾礦庫是重金屬污染源[25]，說明長期的礦石水冶活動、尾礦風化與淋溶可能是導致其周邊土壤中重金屬發生累積性污染的原因之一。

2.2 重金屬的生態風險評價

2.2.1 單指標潛在生態危害評價

由潛在風險評價模式計算得到鈾尾礦庫周圍農田土壤潛在生態風險因子值如表4、圖1～圖4所示。其頻數分布見表5。由表4和表5可以對尾礦庫周邊的土壤重金屬污染單指標潛在生態風險進行評價。由表4可見，在鈾尾礦庫周圍農田土壤中，除Cd、Hg、As外，其余5種重金屬的潛在生態風險因子值均低于30，并不構成潛在生態風險。Cd在該區土壤環境中的相對毒性較其他重金屬明顯更高，初步揭示出Cd對該區土壤農業生態環境的潛在威脅。Cd的潛在生態風險因子值為11～376，均值為114(C級)，且各采樣點A～E級都有分布(表5)。其中，Cd的生態風險程度A級(低)占16%，B級(中等)占29%，C級(較高)占30%，D級(高)占23%，E級(很高)占2%。土壤中Hg的潛在生態危害性也較強，其潛在生態風險因子值為2.1～297，其生態風險程度A級(低)占45%，B級(中等)占39%，C級(較高)占13%，D級(高)占3%。As的潛在生態風險因子值為2.6～70，僅有4% 的土壤樣品中As的生態風險程度為B級(中等)，其余96%的樣品均為A級(低)。尾礦庫周圍農田土壤中各重金屬潛在生態風險因子值排序為Cd>Hg>As>Cr>Pb>Ni>Cu>Zn。這與各重金屬的污染程度排序不太一致，可能是由于各重金屬對生態系統的毒性強度不同所引起。尾礦庫周圍農田土壤中Ni、Cu、Zn雖含量較高，但作為生物必需的微量元素及其較低的生物毒性系數，其對生態的潛在風險較低。土壤總體上的生態風險仍以Cd、Hg為主，Cd、Hg的潛在生態風險遠遠大于其他重金屬元素，而積累較顯著的Ni生態風險并不大，這與Cd、Hg具有的生物毒性系數較大，而Ni的生物毒性系數較小有關。如鈾尾礦庫周圍農田土壤中Ni的最高含量(255 mg/kg)超過背景值7.0倍，超過二級標準值5.4倍，而此時Ni的潛在生態風險因子值為23.9，其潛在生態風險低，因此Ni在土壤中并不是主要生態風險因子。

表4 土壤重金屬潛在生態風險因子評價結果

表5 土壤重金屬潛在生態風險因子頻數分布

圖1 各測點處Cd的風險因子值

圖2 各測點處Hg的風險因子值

圖3 各測點處As的風險因子值

圖4 Cr、Pb、Ni、Cu、Zn的風險因子值統計

2.2.2 綜合潛在生態危害評價

土壤環境中的重金屬元素之間會發生各種作用(如協同作用、拮抗作用等)且相互影響。土壤作為一個復雜的整體，其質量會受到多種重金屬作用的總和影響。RI體現了生物有效性和相對貢獻比例等特點，綜合反映了土壤中重金屬的污染水平及潛在生態危害性。土壤中重金屬綜合潛在生態風險性評價結果見表6、圖5。

表6 土壤重金屬潛在生態風險指數頻數分布

由表6可以看出，重金屬復合生態風險程度A級(低)占33%，B級(中等)占45%，C級(較高)占21%，D級(高)占1%。由圖5可見，RI的范圍為66～664，占三分之二樣點處的RI均超過150(表6)。總的來說，鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬生態風險較高。需要指出的是，土壤中重金屬的存在形態會影響其污染效應進而影響到環境的生態風險，尤其是重金屬的生物可利用態(可交換態和水溶態)對土壤中植物的影響更重要，應該重點考慮。文章僅從重金屬的總量進行土壤重金屬潛在生態風險評價，可能會高估重金屬污染的潛在生態風險。

圖5 各測點處的風險指數值

圖6 各元素對風險指數的貢獻率

2.3 污染途徑分析

2.3.1 廢水滲漏

據調查，在水冶生產期間，該鈾尾礦庫壩體滲水量達106m3/a，其中大部分經壩坡上的集水渠和泵房收集后返回尾礦庫，少部分在尾礦庫附近滲入地下，致使滲水嚴重的地方形成小面積沼澤，這應是尾礦庫廢水對周圍造成污染的主要途徑。多段壩體曾出現過滲水沿外坡下流，使壩體全部飽和，外坡全部沼澤化，導致多次出現流砂、塌方、局部滑坡現象。從尾礦庫向南的廢水排放管道，也曾有多處因爆管而漏水。這些都造成附近的稻田受到污染。

2.3.2 人為污染

人為因素是各種對尾礦庫有意和無意的侵擾，從而造成尾礦庫內礦砂或污染物擴散。據調查，該鈾尾礦庫周圍村民曾經強行挖掘部分外坡壩段的尾礦運走他用(如取尾礦砂與黏土摻合燒磚、鋪路、填坑等)。另外，周圍村民在干旱季節也曾破壞過排水設施，用廢水灌溉稻田；在鈾尾礦庫中放牧水牛等情況也時有發生。這些都會使尾礦污染得以擴散。

需要指出的是，導致土壤重金屬污染的來源是多方面的，包括自然來源、工業源與農業源等。前文僅就作為污染源之一的鈾尾礦庫對其周圍環境的污染途徑進行了初步分析，而其他方面的來源(如有機肥、復合肥、磷肥、農藥、除草劑及污泥農用等)還有待進一步深入研究。

2.4 人群健康調查及健康風險評價

目前，該鈾尾礦庫附近2 km范圍內有村民4 600多人。據現場初步調查，近5 a內村民患惡性腫瘤42例，涉及惡性腫瘤類型較多，包括胃癌、乳腺癌、子宮癌、肝癌、肺癌、腦瘤、鼻咽癌、舌癌、淋巴癌、白血病，尤以胃癌(14例)、乳腺癌(11例)居多。患者年齡在31～75歲。在這些惡性腫瘤患者中，發現病癥時大多已是腫瘤晚期，除胃癌患者經手術后生存率稍高外，其他惡性腫瘤患者死亡率100%，死于癌癥者占死亡總人數的22%左右。另外，周圍村民中也有數人患有尿毒癥、糖尿病。該鈾尾礦庫周圍村民存在的患惡性腫瘤與患病情況是否與土壤重金屬污染有關，尚需進行土壤重金屬健康風險評價。

參照文獻[29]，根據文獻[25]中的重金屬含量算術均值估算了土壤重金屬健康風險。該鈾尾礦庫周圍農田土壤中重金屬通過不同暴露途徑的非致癌風險和致癌風險如表7所示。由表7可以看出，各重金屬的危害商HQ和總非致癌風險HI值均小于1，且所有重金屬各途徑的疊加非致癌風險為0.468，也未超過1，表明該鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬非致癌風險較小或可以忽略，不會對周圍人群健康構成威脅。

通常認為，可接受致癌風險范圍為10-6～10-4，小于10-6表示風險不顯著或可忽略不計，當風險大于10-4則認為是不可接受的，有必要采取措施以降低風險。在4種致癌重金屬中，As的致癌暴露風險為3.71×10-5，雖有一定的致癌風險，但在可接受范圍之內；而Cd、Ni、Cr致癌風險均小于10-6，表示這3種重金屬的致癌風險較低，在現有土壤環境狀態下不會對人體造成致癌危害。

表7 非致癌暴露和致癌暴露風險值

注：“—”表示該元素不具有蒸氣暴露途徑；“+”表示該元素不屬于致癌重金屬。

眾所周之，致癌因素是多種多樣的，包括物理、化學和生物等因素，也涉及人的行為習慣等。從該鈾尾礦庫周圍村民存在的患有多種類型惡性腫瘤情況來看，其致癌因素應是復雜多樣的。欲查清該鈾尾礦庫周圍村民患癌病因，需進一步開展詳細的流行病學、人群健康狀況、生活習慣、生態環境狀況等調查研究。

3 討論

文獻[25]采用地積累指數、內梅羅污染指數法評價了該鈾尾礦庫周圍稻田土壤重金屬污染情況。通過與本文采用的潛在生態風險指數法評價結果進行比較不難發現，各重金屬元素的污染程度與其產生的潛在生態風險并不完全一致。如地積累指數、內梅羅污染指數法評價結果均表明，該鈾尾礦庫周圍稻田土壤受Cd的污染最嚴重(或污染貢獻率最大)，Ni、As次之；而潛在生態風險指數法評價結果卻顯示，Hg是僅次于Cd的第二大潛在生態風險元素，Ni并不構成潛在生態風險。產生這一差異的原因在于，3種評價方法的側重點不同。當然，這3種方法均能用于該鈾尾礦庫周圍稻田土壤重金屬污染狀況評價。應綜合考慮這些評價結果，才能更全面、真實地反映該鈾尾礦庫周圍稻田土壤重金屬的污染狀況。

該鈾尾礦庫周圍土壤存在重金屬含量超標情況，與其流域土壤重金屬污染特征相符，即表現為以Cd為主的多種重金屬混合污染[30-32]。對農田土壤而言，重金屬的潛在生態風險達到中度以上(包括中度)水平時都會在一定程度上影響到農產品的產量和質量[33]，應引起人們的重視。因此，針對上述生態風險評價結果，在該鈾尾礦庫附近進行農業生產時，土壤重金屬中的主要污染控制對象為Cd、Hg。土壤中Cd、Hg通常認為來自污染企業的廢水排放[34]，其積累可能同稻田土壤對污水中重金屬的過濾、吸附等作用密切相關。另外，國內農田Cd含量超標率普遍較高，這可能與土壤環境質量標準中Cd的含量標準劃分相對嚴格也有密切關系[35]；而進口磷肥及復合肥的施用，也可能引起土壤Cd污染[36]。

Cd在氧化環境和酸性條件下易于搬運和遷移。環境中低濃度Cd的長期攝入，在人體內蓄積可致慢性中毒。稻田中的Cd因土壤淹水、頻繁農業活動的作用和稻米對Cd易吸收累積等特點而具有較強的遷移轉化特性，易使稻米籽粒Cd含量超標而產生“鎘米”，引起人體健康風險[37]。Hg是非生命元素，對生命體具有劇毒，特別是在自然環境中微生物的作用下可使汞甲基化，形成劇毒的甲基汞，并可通過食物鏈富集。

因此，在該鈾尾礦庫周圍稻田土壤重金屬Cd、Hg污染防治中，除了應從源頭控制Cd、Hg輸入稻田以減少重金屬積累之外，還應采取物理、化學或生物技術(包括多種修復技術的聯用)對受到污染的土壤進行綜合修復治理，減少土壤中Cd、Hg的含量，降低重金屬污染潛在生態風險。

4 結論與建議

1)鈾尾礦庫周圍部分農田土壤中重金屬Cd、Ni、As、Cu、Hg、Zn含量超標，Pb、Cr含量均未超標；重金屬點位超標率大小順序為Cd>Ni>As>Cu>Hg>Zn，Cd的超標率為72%，其最大超標倍數為6.1。

3)綜合潛在生態危害評價結果表明，鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬生態風險較高；RI的范圍為66～664，占三分之二樣點處的RI均超過150，具有中等以上潛在生態風險危害；鈾尾礦庫周圍農田土壤總體上的潛在生態風險仍以Cd、Hg為主，兩者對RI值的貢獻最突出，分別為49.0%、25.5%。當地在進行農業生產時，優先控制的污染元素應該是Cd，其次為Hg。

4)應加強對鈾尾礦壩體和相關設施(防洪、排洪、回水等設施)的管理、維護與觀測，確保其安全運行，控制尾礦庫廢水滲漏而污染周圍環境。

5)加強同周圍村民的溝通與環保宣傳，讓周圍村民共同維護尾礦庫安全環保設施，杜絕人為污染；嚴禁將鈾尾礦運走他用，禁止用尾礦廢水進行農田灌溉、禁止在庫內放牧等。

6)針對當地酸性土壤，可在稻田中施用石灰等物質來調節土壤pH，以降低稻田中Cd的活性；再配施鈣鎂磷肥以降低水稻中Cd含量。

7)因Hg在淹水狀態下對土壤的污染會增強，故受Hg污染的土地相對適合旱作，不適合用作稻田。通過改變農業種植結構或模式，種植一些排異型作物或改種非食用作物，可以中斷重金屬污染向食物鏈轉移，降低重金屬污染潛在生態風險。

[1] 曹會聰,王金達,張學林.吉林黑土中Cd、Pb、As的空間分布及潛在生態風險[J].中國環境科學,2007,27(1):89-92.

[2] 趙慶令,李清彩,謝江坤,等.應用富集系數法和地累積指數法研究濟寧南部區域土壤重金屬污染特征及生態風險評價[J].巖礦測試,2015,34(1):129-137.

[3] 楊艷芳,李井海,楊天宇,等.蕪湖市龍窩湖濕地土壤重金屬污染特征及潛在生態風險評價[J].城市環境與城市生態,2013,26(2):10-14.

[4] 陸泗進,何立環,王業耀.風險評價代碼法對農田土壤重金屬生態風險的評價[J].環境化學,2014,33(11):1 857-1 863.

[5] 李飛,黃瑾輝,李雪,等.基于隨機模糊理論的土壤重金屬潛在生態風險評價及溯源分析[J].環境科學學報,2015,35(4):1 233-1 240.

[6] 王斐,黃益宗,王小玲,等.江西鎢礦周邊土壤重金屬生態風險評價:不同評價方法的比較[J].環境化學,2015,34(2):225-233.

[7] 唐慶麗,程金平,高吳旻,等.上海市典型疏浚泥重金屬生態風險評價[J].環境科學,2013,34(4):1 340-1 344.

[8] 徐爭啟,倪師軍,庹先國,等.潛在生態危害指數法評價中重金屬毒性系數計算[J].環境科學與技術,2008,31(2):112-115.

[9] 邵學新,吳明,蔣科毅.西溪濕地土壤重金屬分布特征及其生態風險評價[J].濕地科學,2007,5(3):253-259.

[10] 張鑫,周濤發,楊西飛,等.河流沉積物重金屬污染評價方法比較研究[J].合肥工業大學學報(自然科學版),2005,28(11):1 419-1 423．

[11] 陸泗進,何立環,王業耀.湖南省桂陽縣某鉛鋅礦周邊農田土壤重金屬污染及生態風險評價[J].環境化學,2015,34(3):591-592.

[12] 孫賢斌,李玉成.基于GIS的淮南煤礦廢棄地土壤重金屬污染生態風險評價[J].安全與環境學報,2015,15(2):348-352.

[13] 王學鋒,蘇霄雨,尚菲,等.新鄉孟莊工業區周邊土壤重金屬生態風險評價[J].科學技術與工程,2015,14(15):105-113.

[14] 張彪,張曉文,李密,等.鈾尾礦污染特征及綜合治理技術研究進展[J].中國礦業,2015,24(4):58-62.

[15] 胡瑞霞,高柏,胡寶群,等.某鈾礦山尾礦堆積區周邊土壤中重金屬遷移規律初探[J].鈾礦冶,2009,28(1):15-17.

[16] 汪勇,陳建芳,高柏.鈾礦山附近土壤中重金屬的形成機制、分布特征及土壤重金屬治理現狀[J].安徽農業科學,2014,42(2):403-406.

[17] 張晶,胡寶群,馮繼光.某鈾礦山尾礦壩周邊水土的重金屬遷移規律研究[J].能源研究與管理,2011(1):27-29.

[18] 胡瑞霞,高柏,孫占學,等.某鈾礦山尾礦壩下游土壤重金屬形態分析[J].金屬礦山,2009(2):160-162.

[19] 劉雨芳,許中堅,劉文海,等.鈾尾礦庫中重金屬元素的生態遷移風險研究[J].水土保持學報,2009,23(2):153-156.

[20] 彭渤,唐曉燕,余昌訓,等.湘中HJC鈾礦區黑色頁巖土壤重金屬污染地球化學分析[J].地質學報,2009,83(1):89-106.

[21] 張洪,張衛民,楊亞新,等.湖南某退役鈾礦山水環境重金屬污染現狀評價[J].有色金屬(礦山部分),2014,66(3):41-44.

[22] 黃德娟,朱業安,劉慶成,等.某鈾礦山環境土壤重金屬污染評價[J].金屬礦山,2013(1):146-150.

[23] 簡小磊,夏良樹,胡思思,等.鈾礦山土壤污染風險評價方法研究[J].鈾礦冶,2013,32(4):216-220.

[24] 方耀,簡小磊,夏良樹.基于事故樹分析的我國某鈾礦山土壤重金屬污染評價[J].南華大學學報(自然科學版),2015,29(1):22-26.

[25] 張學禮,徐樂昌,張輝.某鈾尾礦庫周圍農田土壤重金屬污染與評價[J].環境科學與技術,2015,38(6):221-226.

[26] 潘佑民,楊國治.湖南土壤背景值及研究方法[M].北京:中國環境科學出版社,1988.

[27] 李澤琴,侯佳渝,王獎臻.礦山環境土壤重金屬污染潛在生態風險評價模型探討[J].地球科學進展,2008,23(5):509-516.

[28] 趙沁娜,徐啟新,楊凱.潛在生態危害指數法在典型污染行業土壤污染評價中的應用[J].華東師范大學學報(自然科學版),2005,(1):111-116.

[29] 朱朝云,王鐵宇,徐笠,等.農藥企業場地土壤重金屬污染狀況及風險評價[J].中國人口·資源與環境,2013,23(4):67-72.

[30] 郭朝暉,肖細元,陳同斌,等.湘江中下游農田土壤和蔬菜的重金屬污染[J].地理學報,2008,63(1):3-11．

[31] 呂殿青,歐陽峣.湘江流域生態環境狀況的分析評價[J].湖南商學院學報,2011,18(5):55-60.

[32] 劉春早,黃益宗,雷鳴,等.湘江流域土壤重金屬污染及其生態環境風險評價[J].環境科學,2012,33(1):260-265.

[33] 李瑞平,郝英華,李光德,等.泰安市農田土壤重金屬污染特征及來源解析[J].農業環境科學學報,2011,30(10):2 012-2 017.

[34] 邵學新,黃標,孫維俠,等.長江三角洲典型地區工業企業的分布對土壤重金屬污染的影響[J].土壤學報,2006,43(3):397-404．

[35] 曾希柏,徐建明,黃巧云,等.中國農田重金屬問題的若干思考[J].土壤學報,2013,50(1):186-194.

[36] 謝運河,紀雄輝,劉昭兵,等.稻田施用磷肥的土壤鎘污染風險初步評價[J].作物研究,2014,28(8):871-875.

[37] 楊祥田,周翠,何賢彪,等.田間試驗條件下不同基因型水稻對Cd和Pb的吸收分配特征[J].農業環境科學學報,2013,32(3):438-444．

Potential Ecological Risk Assessment of Heavy Metals Contamination in Farmland Soils near an Uranium Tailings Pond

ZHANG Xueli，XU Lechang，ZHANG Hui

Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy, CNNC, Beijing 101149, China

The potential ecological risk index (RI),asthequantitativediagnostictools,wereusedtoevaluatethecontaminationsituationofvariousheavymetals(Cd,Hg,Ni,Zn,Cu,As,PbandCr)inpaddysoilsnearanuraniumtailingspond.TheresultsshowedthatsomeheavymetalssuchasCd,Ni,As,Cu,Hg,zincelementscontentswereaccumulatedinfarmlandsoilandthefarmlandsoilwaspollutedaccordingtocommonsoilassessmentstandards.ItwasalsodiscoveredthatthecontaminationlevelofthefarmlandsoilpollutedbyCdwasmostseriousespecially,followedbyNiandAs.PbandCrelementscontentsinthesoilscouldmeettherequirementsofstandardlimit.TheassessmentresultsbyRIshowedthattheecologicalriskofheavymetalsinthefarmlandsoilsurroundingthetailingswashighandthemainfactorcausedtheecologicalhazardwascadmium,followedbyHgandAs.TheotherheavymetalssuchasCr,Pb,Ni,Cu,Znelementsdidnotconstituteapotentialecologicalrisk.TheecologicalriskofheavymetalssuchasCr,Pb,Ni,Cuandzincelementswereinlowlevel.ThisstudysuggestedthathigherlevelsofCdelementinthesoilnotonlyconstitutedenvironmentalpollution,butalsoconstitutedaseriousecologicalhazard.TheecologicalriskpreventionandcontrolofCdandHgelementsshouldbestrengthen.

uranium tailings pond；paddy soil；heavy metals contamination；potential ecological risk

2015-10-20；

2015-11-14

國家國防科技工業局核設施退役及放射性廢物治理專項(20101520)；環境保護部核設施、核基地放射性污染防治專項(DC201413)

張學禮(1973-)，男，四川渠縣人，博士，高級工程師。

X825

A

1002-6002(2016)06- 0076- 08

10.19316/j.issn.1002-6002.2016.06.12