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@潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算　第 31卷第 2期 2008年 2月墨砭尉数 Environmental Science＆ Technology Vo1．31 N0．2 Feb． 2008 潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算徐争启，倪师军，庹先国，张成江 (成都理工大学地球化学系，四川成都 610059) 摘要：在众多用潜在生态危害指数法评价重金属污染的文章中，只采用了 7个重金属元素的毒性系数，但有的重金属仍是环境污染的重要组成部分。针对此情况，文章根据Hakanson的计算原则，结合陈...

第 31卷第 2期 2008年 2月墨砭尉数 Environmental Science＆ Technology Vo1．31 N0．2 Feb． 2008 潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数计算徐争启，倪师军，庹先国，张成江 (成都理工大学地球化学系，四川成都 610059) 摘要：在众多用潜在生态危害指数法评价重金属污染的文章中，只采用了 7个重金属元素的毒性系数，但有的重金属仍是环境污染的重要组成部分。针对此情况，文章根据Hakanson的计算原则，结合陈静生的计算方法，重新计算了十种重金属元素的毒性系数，最后给出了l2种重金属的毒性系数，它们分别是 Ti=Mn=Zn=l 题 u捌。经各种方式进入环境中的重金属污染物不易溶解，通过各种方式在生态系统中迁移循环，最终可能进入人体之中，产生严重危害 j。对环境中重金属的污染必须进行评价，才能对环境质量进行监控。目前对重金属的评价，国内外学者从不同角度提出了许多评价方法，德国、英国、美国、瑞典等国的科学家从沉积学角度提出了多种重金属的污染评价方法[10-12I。瑞典著名地球化学家 Hakanson(1980)提出的潜在生态指数法 (The Potential Ecological Risk Index)(RI)是目前最为常用的评价重金属污染程度的方法之一，该方法的重点之一是确定重金属的毒性系数。我国著名学者陈静生曾于 1989年根据 Hakanson的关于潜在生态危害指数评价方法介绍了 7个重金属元素的毒性系数的计算方法，并给出了毒性系数 I。随后，我国众多学者在研究河流水系沉积物重金属污染评价中，也大量使用了潜在生态危害指数法[14-17I。但是在众多环境污染评价中，有的重金属仍是环境污染的重要组成部分，但由于没有给出它们的毒性系数，往往不能用潜在生态危害指数法全面评价环境的污染状况。针对此种情况，本文根据 Hakanson的计算原则，结合陈静生的计算方法，重新计算了Zn、Cu、Ni、Pb、V、Co、Cr、As、Cd、 Hg 10种重金属元素的毒性系数，并给出了包括 Ti和 Mn在内的 12种重金属元素的毒性系数。 1 潜在生态危害指数法(m )简介 1．1 潜在生态危害指数法的影响因素 Hakanson认为，潜在生态危害指数以以下四个条件为基础”。I： (1)含量条件：表层沉积物的金属浓度。R，值应随表层金属污染程度的加重而增大。 (2)数量条件：金属污染物的种类数。受多种金属污染的沉积物的R，值应高于只受少数几种金属污染的沉积物的R，值。 (3)毒性条件：金属的毒性水平。毒性条件是根据 “丰度原则”来区分各种污染物，由于重金属的沉积作用及对固体的亲合作用使得毒性和稀有性之间存在着一种比例关系。毒性高的金属应比毒性低的金属对收稿日期：2006—09—30；修回2007—02—15 基金项目：国家科技攻关项口(2005BA901A03)；固际合作项目(2005DFA20900)；成都理1：大学青年基金(200BQJ02) 作者简介：徐争启(1975一)，男，在职博士生，地球化学专业，环境地球化学方向，(手$)L)13438248737(电子信箱)xuzhengq@163．coin。维普资讯 http://www.cqvip.com 第2期徐争启，等潜在生态危害指数法评价中重金属毒性系数的计算 113 RI值有较大贡献。 (4)敏感性条件：水体对金属污染的敏感性。对金属污染敏感性大的水体应比敏感性小的水体有较高的尺，值。 1．2 潜在生态危害指数的计算 (1)单个元素的污染系数( )由 c／=c 测／确定，式中：为某一重金属的污染系数，C宴i测为表层沉积物重金属元素的实测含量，为该元素的评价标准。 (2)某取样点的沉积物重金属污染度( )由公式 = ∑C／确定，是多种重金属污染系数之和。 (3)各重金属的毒性响应系数，反映重金属的毒性强度及水体对重金属的敏感程度，通过计算可以得出。 (4)某一重金属的潜在生态危害系数 E／=T／xC／。 (5)某一点沉积物多种重金属综合潜在生态危害指数RL=∑ 。 J = 】由上式可以推出RL=∑T／C／=∑丁ri乙实i测／Cni。 i= l l= 1 潜在生态危害系数(E )描述某一污染物(元素 ) 的污染程度，从低到高分为 5个等级；而潜在生态危害指数(尺，)描述某一点多个污染物潜在生态危害系数的综合值，此值分为 4个等级，见表 1。表 1 潜在生态危害系数和危害指数与污染程度的关系 Table 1 The relation between E ．R／and degree 2 金属毒性系数的确定在尺，指数应用中，按照 Hakanson的观点，金属毒性系数应包含两方面的信息：金属对人体的危害和金属对水生生态系统的危害，应从“丰度原则”和“释放效应”角度来讨论此问题。并认为：某一金属元素的潜在生物毒性与其丰度成反比。本文按照 Hakanson 提出的金属毒性系数计算方法，重新计算出了Zn、 Cu、Ni、Pb、V、Co、Cr、As、Cd、Hg 10种元素的毒性系数。表 2列举了 10种重金属元素在火成岩、土壤、淡水、陆生植物和陆生动物甲的丰度。首先将金属元素在火成岩、土壤、淡水、陆生植物和陆生动物中具最高丰度值的金属赋值为 1．0。在岩石中，镉的丰度比钒小 675倍，汞的丰度比钒的丰度小 1687．5倍，则 678、1687．5等数值被定义为“丰度数”。表 3中列举了本指数计算所需的 l0种金属元素在各环境物质(岩石、土壤、淡水、陆生植物与陆生动物)中的丰度数。表 3 不同物质中元素的相对丰度数 Table 3 The relative abundan ce of elem ent in different matters 为火成岩、土壤、淡水、陆生植物与陆生动物五项中去掉最大值的四项之和。再将这些值横向加和，得到元素的总丰度数，为防止不适当的权重进入总丰度数，把横行中各最高值略去得 4项之和，再除以4．93(和为最小者)，得各类环境物质中金属的平均丰度数，其大小顺序为：Zn< Cu

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