CN109308577A - 一种沉积物重金属环境质量评价方法 - Google Patents

一种沉积物重金属环境质量评价方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种沉积物重金属环境质量评价方法，收集沉积物的基础数据，包括沉积物重金属区域地球化学背景值和沉积物理化性质资料，具体有沉积物重金属含量、沉积物氧化铝含量、沉积物有机物质含量、沉积物中值粒径；通过三角模糊数和α截集，处理沉积物重金属含量和沉积物重金属区域地球化学背景值；计算沉积物重金属的富集指数，进行相关性分析，判断沉积物重金属来源；计算地累积指数，并基于隶属度计算，判断沉积物重金属污染水平；计算单因子污染指数，核算潜在生态危害指数，再基于隶属度计算，评价沉积物重金属生态风险。本发明克服了数据选取及评价结果不确定性的缺陷，合理评价沉积物重金属环境质量，为环境质量管理提供有效技术支持。

Description

一种沉积物重金属环境质量评价方法
技术领域
本发明涉及一种环境质量评价方法，具体涉及一种沉积物重金属环境质量评价方法，属于环保技术领域。
背景技术
随着人口增长和经济发展，沉积物被认为是水体污染物的“汇”，重金属作为危害严重的污染物，受到广泛关注。为对沉积物重金属来源、污染水平和生态风险进行评价，许多方法得以发展，包括多元统计方法、富集系数法、潜在生态危险指数法等，对污染物转移转化机制探究、沉积物风险评估和环境质量基准制定都具有重要意义。
但在以往的评价中，沉积物重金属含量及区域地球化学背景值的选用均选择定值，以沉积物重金属区域地球化学背景值为例，可选择研究区域勘探部门提供的背景值，可根据《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》中的数据，也可依据期刊数据库检索，不同的区域地球化学背景值得出的结论存在差异。数据选取的不确定性造成结果的不确定性。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种判断重金属来源，判断和评价沉积物重金属污染水平与生态风险的沉积物重金属环境质量评价方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种沉积物重金属环境质量评价方法，包括以下步骤：
S1、收集沉积物的基础数据，包括沉积物理化性质资料、沉积物重金属区域地球化学背景值；
沉积物理化性质资料，包括沉积物重金属含量、沉积物氧化铝含量、沉积物有机物质含量、沉积物中值粒径；
S2、通过三角模糊数和α截集，处理沉积物重金属含量和沉积物重金属区域地球化学背景值，处理后的数据作以下计算用：
S3、计算沉积物重金属的富集指数，对沉积物理化性质资料进行相关性分析，判断沉积物重金属来源；
S4、计算地累积指数，并基于隶属度计算，判断沉积物重金属污染水平；
S5、计算单因子污染指数，核算潜在生态危害指数，再基于隶属度计算，评价沉积物重金属生态风险。
上述步骤S1中的重金属包括铬、锰、铁、镍、铜、锌、镉、汞、铅。
上述步骤S1中的沉积物重金属区域地球化学背景值、沉积物重金属含量、沉积物氧化铝含量、沉积物有机物质含量、沉积物中值粒径为范围值；
所述沉积物重金属区域地球化学背景值，为范围值Cbackgroundi∈[cbackground1i,cbackground2i](mg/kg)，来源包括《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》、《土壤环境元素化学(中国环境科学出版社，1995)》、区域勘探部门、期刊数据库；其中，cbackground1i为最小值，cbackground2i为最大值，假设为[cbackground1i,cbackground2i]平均值；i＝1,2,…,N；N为沉积物重金属种类数；
所述沉积物重金属含量，为范围值Csedimenti∈[csediment1i,csediment2i](mg/kg)，来源包括区域勘探部门、期刊数据库、实地勘测；其中，csediment1i为最小值，csediment2i为最大值，假设为[csediment1i,csediment2i]平均值；
所述沉积物氧化铝含量，为范围值其中，为最小值，为最大值，假设为平均值；
所述沉积物有机物质含量，为范围值COMi∈[cOM1i,cOM2i](mg/kg)；其中，cOM1i为最小值，cOM2i为最大值，假设为[cOM1i,cOM2i]平均值；所述有机物质含量的表征，包括有机质含量、烧失量或总有机碳；
所述沉积物中值粒径，为范围值Di∈[d1i,d2i](μm)；其中d1i为最小值，d2i为最大值，假设为[d1i,d2i]平均值；
进一步的，上述区域勘探部门包括区域住房与城乡规划建设局、勘测研究院；
所述期刊数据库包括中国知网期刊全文数据库、维普中文科技期刊库、万方数据知识服务平台、SCI(ISI Web of Science)。
上述步骤S2中沉积物基础数据处理，包括以下步骤：
A1：三角模糊数处理
A11、沉积物重金属含量三角模糊数处理：
假设xsedimenti,ysedimenti,zsedimenti分别为沉积物第i种重金属含量的最小可能值、最可能值和最大可能值，构成三角模糊数Asedimenti＝(xsedimenti,ysedimenti,zsedimenti)；
假设σi为[csediment1i,csediment2i]标准差；
所述xsedimenti取csediment1i和较大值；
所述ysedimenti取
所述zsedimenti取csediment2i和较小值；
A12、沉积物重金属区域地球化学背景值三角模糊数处理：
同沉积物重金属含量三角模糊数处理，
构成的三角模糊数为：Abackgroundi＝(xbackgroundi,ybackgroundi,zbackgroundi)；
A2：α截集处理
A21、沉积物重金属含量α截集处理：
令Aα sedimenti＝[(ysedimenti-xsedimenti)α+xsedimenti,zsedimenti-(zsedimenti-ysedimenti)α]，α∈[0,1]；
A22、沉积物重金属区域地球化学背景值α截集处理：
同沉积物重金属含量α截集处理，
Aα backgroundi＝[(ybackgroundi-xbackgroundi)α+xbackgroundi,zbackgroundi-(zbackgroundi-ybackgroundi)α]，α∈[0,1]。
上述步骤S3中沉积物重金属来源判断，包括以下步骤：
B1：富集指数计算
式(1)中，EFi为沉积物第i种重金属的富集指数，
为沉积物第i种重金属与沉积物重金属Fe含量平均值比值，为沉积物第i种重金属与沉积物重金属Fe区域地球化学背景值平均值比值；
若EFi≤1.5，沉积物重金属主要源自自然风化过程；
若EFi＞1.5，沉积物重金属主要源自人为活动；
B2：相关性分析
利用数据处理软件，将沉积物重金属含量平均值、沉积物氧化铝含量平均值、沉积物有机物质含量平均值、沉积物中值粒径平均值进行相关性分析，获得相关性分析显著性检验的p值，当p≤0.05为显著相关，p≤0.01为极显著相关；
若沉积物重金属含量两两间呈显著或极显著正相关，则沉积物重金属具有相同来源；
若沉积物重金属含量与沉积物氧化铝含量呈显著或极显著正相关，则沉积物重金属主要源自自然风化过程；
若沉积物重金属含量与沉积物有机物质含量呈显著或极显著相关，则沉积物重金属含量受有机物质控制；
若沉积物重金属含量与沉积物中值粒径呈显著或极显著相关，则沉积物重金属含量受粒径控制；
进一步的，上述数据处理软件包括SPSS、Matlab。
上述步骤S4中沉积物重金属污染水平判断，包括以下步骤：
C1：地累积指数计算
式(2)中，Igeoi为沉积物第i种重金属的地累积指数，k为修正系数，取值k＝1.5，Igeo1i为最小值，Igeo2i为最大值；
若Igeoi≤0，第0个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为0，污染水平为清洁；
若0＜Igeoi≤1，第1个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为1，污染水平为轻度污染；
若1＜Igeoi≤2，第2个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为2，污染水平为偏中污染；
若2＜Igeoi≤3，第3个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为3，污染水平为中度污染；
若3＜Igeoi≤4，第4个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为4，污染水平为偏重污染；
若4＜Igeoi≤5，第5个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为5，污染水平为重度污染；
若Igeoi＞5，第6个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为6，污染水平为严重污染；
C2：隶属度计算
式(3)中，A(li)为[Igeo1i,Igeo2i]对的隶属度，为第l个评价等级的地累积指数，l＝0,1,…,6；
取A(li)最大值所在的评价等级进行沉积物第i种重金属污染水平判断。
上述步骤S5中沉积物重金属生态风险评价，包括以下步骤：
D1：单因子污染指数计算
式(4)中，Ci为沉积物第i种重金属的单因子污染指数；
D2：潜在生态危害指数计算
Ei＝Ti×Ci＝[E1i,E2i] (5)
式(5)中，Ei为沉积物第i种重金属的潜在生态风险参数，Ti为沉积物第i种重金属的毒性响应系数，E1i为最小值，E2i为最大值；
式(6)中，RI为潜在生态危害指数，N为沉积物重金属种类数，RI1为最小值，RI2为最大值；
若Ei≤40，第1个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为低生态风险；
若40＜Ei≤80，第2个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为中生态风险；
若80＜Ei≤160，第3个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为较高生态风险；
若160＜Ei≤320，第4个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为高生态风险；
若Ei＞320，第5个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为很高生态风险；
若RI≤150，第1个评价等级，沉积物重金属生态风险为低生态风险；
若150＜RI≤300，第2个评价等级，沉积物重金属生态风险为中生态风险；
若300＜RI≤600，第3个评价等级，沉积物重金属生态风险为较高生态风险；
若RI＞600，第4个评价等级，沉积物重金属生态风险为高生态风险；
D3：隶属度计算
式(7)中，A(ri)为[E1i,E2i]对的隶属度，为第r个评价等级的潜在生态风险参数，r＝1,2…,5；
取A(ri)最大值所在的评价等级进行沉积物第i种重金属生态风险评价；
式(8)中，A(m)为[RI1,RI2]对的隶属度，为第m个评价等级的潜在生态危险指数，m＝1,2,3,4；
取A(m)最大值所在的评价等级进行沉积物重金属生态风险评价。
本发明的有益之处在于：
本发明的一种沉积物重金属环境质量评价的方法，采用富集指数和相关性分析进行沉积物重金属来源判断，将沉积物重金属含量和区域地球化学背景值定义为三角模糊数，将计算得到的地累积指数通过隶属度判断沉积物重金属污染水平，将计算得到的潜在生态危险参数和潜在生态危险指数通过隶属度评价沉积物重金属生态风险，克服了数据选取不确定性及评价结果不确定性的缺陷，为沉积物重金属评价提供一种重要参考，为环境质量管理提供一种有效技术支持。
附图说明
图1是本发明一种沉积物重金属环境质量评价方法的流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种沉积物重金属环境质量评价方法，包括以下步骤：
S1、收集沉积物的基础数据，包括沉积物理化性质资料、沉积物重金属区域地球化学背景值；
沉积物理化性质资料，包括沉积物重金属含量、沉积物氧化铝含量、有机物质含量、中值粒径；
S2、通过三角模糊数和α截集，处理沉积物重金属含量和沉积物重金属区域地球化学背景值，处理后的数据作以下计算用：
S3、计算沉积物重金属的富集指数，对沉积物理化性质资料进行相关性分析，判断沉积物重金属来源；
S4、计算地累积指数，并基于隶属度计算，判断沉积物重金属污染水平；
S5、计算单因子污染指数，核算潜在生态危害指数，再基于隶属度计算，评价沉积物重金属生态风险。
上述步骤S1中的重金属包括铬、锰、铁、镍、铜、锌、镉、汞、铅。
上述步骤S1中的沉积物重金属区域地球化学背景值、沉积物重金属含量、沉积物氧化铝含量、沉积物有机物质含量、沉积物中值粒径为范围值；
沉积物重金属区域地球化学背景值，为范围值Cbackgroundi∈[cbackground1i,cbackground2i](mg/kg)，来源包括《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》、《土壤环境元素化学(中国环境科学出版社，1995)》、区域勘探部门、期刊数据库；其中，cbackground1i为最小值，cbackground2i为最大值，假设为[cbackground1i,cbackground2i]平均值；i＝1,2,…,N；N为沉积物重金属种类数；
沉积物重金属含量，为范围值Csedimenti∈[csediment1i,csediment2i](mg/kg)，来源包括区域勘探部门、期刊数据库、实地勘测；其中，csediment1i为最小值，csediment2i为最大值，假设为[csediment1i,csediment2i]平均值；
沉积物氧化铝含量，为范围值其中，为最小值，为最大值，假设为平均值；
沉积物有机物质含量，为范围值COMi∈[cOM1i,cOM2i](mg/kg)；其中，cOM1i为最小值，cOM2i为最大值，假设为[cOM1i,cOM2i]平均值；有机物质含量的表征，包括有机质含量、烧失量或总有机碳；
沉积物中值粒径，为范围值Di∈[d1i,d2i](μm)；其中d1i为最小值，d2i为最大值，假设为[d1i,d2i]平均值；
进一步的，区域勘探部门包括区域住房与城乡规划建设局、勘测研究院；
期刊数据库包括中国知网期刊全文数据库、维普中文科技期刊库、万方数据知识服务平台、ISI Web of Science。
上述步骤S2中沉积物基础数据处理，包括以下步骤：
A1：三角模糊数处理
A11、沉积物重金属含量三角模糊数处理：
假设xsedimenti,ysedimenti,zsedimenti分别为沉积物第i种重金属含量的最小可能值、最可能值和最大可能值，构成三角模糊数Asedimenti＝(xsedimenti,ysedimenti,zsedimenti)；
假设σi为[csediment1i,csediment2i]标准差；
xsedimenti取csediment1i和较大值；
ysedimenti取
zsedimenti取csediment2i和较小值；
A12、沉积物重金属区域地球化学背景值三角模糊数处理：
同沉积物重金属含量三角模糊数处理，
构成的三角模糊数为：Abackgroundi＝(xbackgroundi,ybackgroundi,zbackgroundi)；
A2：α截集处理
A21、沉积物重金属含量α截集处理：
令Aα sedimenti＝[(ysedimenti-xsedimenti)α+xsedimenti,zsedimenti-(zsedimenti-ysedimenti)α]，α∈[0,1]；
A22、沉积物重金属区域地球化学背景值α截集处理：
同沉积物重金属含量α截集处理，
Aα backgroundi＝[(ybackgroundi-xbackgroundi)α+xbackgroundi,zbackgroundi-(zbackgroundi-ybackgroundi)α]，α∈[0,1]。
上述步骤S3中沉积物重金属来源判断，包括以下步骤：
B1：富集指数计算
式(1)中，EFi为沉积物第i种重金属的富集指数，
为沉积物第i种重金属与沉积物重金属Fe含量平均值比值，为沉积物第i种重金属与沉积物重金属Fe区域地球化学背景值平均值比值；
若EFi≤1.5，沉积物重金属主要源自自然风化过程；
若EFi＞1.5，沉积物重金属主要源自人为活动；
B2：相关性分析
利用数据处理软件，将沉积物重金属含量平均值、沉积物氧化铝含量平均值、沉积物有机物质含量平均值、沉积物中值粒径平均值进行相关性分析，获得相关性分析显著性检验的p值，当p≤0.05为显著相关，p≤0.01为极显著相关；
若沉积物重金属含量两两间呈显著或极显著正相关，则沉积物重金属具有相同来源；
若沉积物重金属含量与沉积物氧化铝含量呈显著或极显著正相关，则沉积物重金属主要源自自然风化过程；
若沉积物重金属含量与沉积物有机物质含量呈显著或极显著相关，则沉积物重金属含量受有机物质控制；
若沉积物重金属含量与沉积物中值粒径呈显著或极显著相关，则沉积物重金属含量受粒径控制；
进一步的，数据处理软件包括SPSS、Matlab。
上述步骤S4中沉积物重金属污染水平判断，包括以下步骤：
C1：地累积指数计算
式(2)中，Igeoi为沉积物第i种重金属的地累积指数，k为修正系数，取值k＝1.5，Igeo1i为最小值，Igeo2i为最大值；
若Igeoi≤0，第0个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为0，污染水平为清洁；
若0＜Igeoi≤1，第1个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为1，污染水平为轻度污染；
若1＜Igeoi≤2，第2个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为2，污染水平为偏中污染；
若2＜Igeoi≤3，第3个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为3，污染水平为中度污染；
若3＜Igeoi≤4，第4个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为4，污染水平为偏重污染；
若4＜Igeoi≤5，第5个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为5，污染水平为重度污染；
若Igeoi＞5，第6个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为6，污染水平为严重污染；
C2：隶属度计算
式(3)中，A(li)为[Igeo1i,Igeo2i]对的隶属度，为第l个评价等级的地累积指数，l＝0,1,…,6；
取A(li)最大值所在的评价等级进行沉积物第i种重金属污染水平判断。
上述步骤S5中沉积物重金属生态风险评价，包括以下步骤：
D1：单因子污染指数计算
式(4)中，Ci为沉积物第i种重金属的单因子污染指数；
D2：潜在生态危害指数计算
Ei＝Ti×Ci＝[E1i,E2i] (5)
式(5)中，Ei为沉积物第i种重金属的潜在生态风险参数，Ti为沉积物第i种重金属的毒性响应系数，E1i为最小值，E2i为最大值；
式(6)中，RI为潜在生态危害指数，N为沉积物重金属种类数，RI1为最小值，RI2为最大值；
若Ei≤40，第1个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为低生态风险；
若40＜Ei≤80，第2个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为中生态风险；
若80＜Ei≤160，第3个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为较高生态风险；
若160＜Ei≤320，第4个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为高生态风险；
若Ei＞320，第5个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为很高生态风险；
若RI≤150，第1个评价等级，沉积物重金属生态风险为低生态风险；
若150＜RI≤300，第2个评价等级，沉积物重金属生态风险为中生态风险；
若300＜RI≤600，第3个评价等级，沉积物重金属生态风险为较高生态风险；
若RI＞600，第4个评价等级，沉积物重金属生态风险为高生态风险；
D3：隶属度计算
式(7)中，A(ri)为[E1i,E2i]对的隶属度，为第r个评价等级的潜在生态风险参数，r＝1,2…,5；
取A(ri)最大值所在的评价等级进行沉积物第i种重金属生态风险评价；
式(8)中，A(m)为[RI1,RI2]对的隶属度，为第m个评价等级的潜在生态危险指数，m＝1,2,3,4；
取A(m)最大值所在的评价等级进行沉积物重金属生态风险评价。
实施例1：
以中国某一河流沉积物为例，
进行沉积物重金属环境质量评价，步骤如下：
1.沉积物基础数据收集及处理
将河流分成10个区段，河流每个区段沉积物重金属包括铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)，河流第1个区段沉积物数据如表1所示；
表1沉积物重金属数据(单位：mg/kg)
将沉积物重金属数据进行三角模糊数处理，数据如表2所示；
表2三角模糊数处理后沉积物重金属数据(单位：mg/kg)
进一步将数据进行α截集处理，α取0.9，数据如表3所示；
表3α截集处理后沉积物重金属数据(单位：mg/kg)
2.沉积物重金属来源判断
河流第1个区段沉积物富集系数，如表4所示；
表4富集系数
河流第1个区段Cr的富集系数小于1.5，说明河流第1个区段Cr主要源自自然风化过程，其余重金属主要源自人类活动；
利用SPSS软件，进行河流沉积物重金属含量平均值与沉积物氧化铝含量平均值、沉积物有机物质含量平均值、沉积物中值粒径平均值相关性分析，结果如表5所示；
表5相关系数
*p≤0.05，显著相关
**p≤0.01，极显著相关
该河流沉积物重金属Cu含量和Zn含量两两间呈极显著正相关，说明沉积物重金属Cu和Zn具有相同来源；沉积物重金属含量与沉积物氧化铝含量相关性不显著；沉积物重金属含量与沉积物有机物质含量相关性不显著；沉积物重金属Zn含量与沉积物中值粒径呈显著负相关，说明沉积物重金属Zn一定程度上受粒径控制。
3.沉积物重金属污染水平判断
考虑成岩作用引起的背景值变动，修正系数取k＝1.5，河流第1个区段地累积指数如表6所示；地累积指数隶属度计算如表7所示，故河流第1个区段重金属Cr污染水平为清洁，Cu污染水平为重度污染，Zn污染水平为偏重污染，Cd污染水平为严重污染，Hg污染水平为偏重污染，Pb污染水平为偏重污染；
表6地累积指数
表7地累积指数隶属度
4.沉积物重金属生态风险评价
河流第1个区段单因子污染指数计算结果如表8所示；
表8单因子污染指数
铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)毒性响应系数分别为2、5、1、30、40、5，单个沉积物重金属潜在生态风险参数如表9所示；单个沉积物重金属潜在生态风险参数隶属度计算如表10所示，故河流第1个区段重金属Cr生态风险为低生态风险，Cu生态风险为较高生态风险，Zn生态风险为低生态风险，Cd生态风险为很高生态风险，Hg生态风险为很高生态风险，Pb生态风险为中生态风险；
表9单个沉积物重金属潜在生态风险参数
表10单个沉积物重金属潜在生态风险参数隶属度
河流第1个区段重金属潜在生态危害指数RI＝[2319.914,3038.72]，沉积物重金属生态风险为高生态风险。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、收集沉积物的基础数据，包括沉积物理化性质资料、沉积物重金属区域地球化学背景值；
沉积物理化性质资料，包括沉积物重金属含量、沉积物氧化铝含量、沉积物有机物质含量、沉积物中值粒径；
S2、通过三角模糊数和α截集，处理沉积物重金属含量和沉积物重金属区域地球化学背景值，处理后的数据作以下计算用：
S3、计算沉积物重金属的富集指数，对沉积物理化性质资料进行相关性分析，判断沉积物重金属来源；
S4、计算地累积指数，并基于隶属度计算，判断沉积物重金属污染水平；
S5、计算单因子污染指数，核算潜在生态危害指数，再基于隶属度计算，评价沉积物重金属生态风险。
2.根据权利要求1所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述步骤S1中的重金属包括铬、锰、铁、镍、铜、锌、镉、汞、铅。
3.根据权利要求1所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述步骤S1中的沉积物重金属区域地球化学背景值、沉积物重金属含量、沉积物氧化铝含量、沉积物有机物质含量、沉积物中值粒径为范围值；
所述沉积物重金属区域地球化学背景值，为范围值Cbackgroundi∈[cbackground1i,cbackground2i](mg/kg)，来源包括《土壤环境质量标准(GB15618-1995)》、《土壤环境元素化学(中国环境科学出版社，1995)》、区域勘探部门、期刊数据库；其中，cbackground1i为最小值，cbackground2i为最大值，假设为[cbackground1i,cbackground2i]平均值；i＝1,2,…,N；N为沉积物重金属种类数；
所述沉积物重金属含量，为范围值Csedimenti∈[csediment1i,csediment2i](mg/kg)，来源包括区域勘探部门、期刊数据库、实地勘测；其中，csediment1i为最小值，csediment2i为最大值，假设为[csediment1i,csediment2i]平均值；
所述沉积物氧化铝含量，为范围值其中，为最小值，为最大值，假设为平均值；
所述沉积物有机物质含量，为范围值COMi∈[cOM1i,cOM2i](mg/kg)；其中，cOM1i为最小值，cOM2i为最大值，假设为[cOM1i,cOM2i]平均值；所述有机物质含量的表征，包括有机质含量、烧失量或总有机碳；
所述沉积物中值粒径，为范围值Di∈[d1i,d2i](μm)；其中d1i为最小值，d2i为最大值，假设为[d1i,d2i]平均值。
4.根据权利要求3所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述区域勘探部门包括区域住房与城乡规划建设局、勘测研究院；
所述期刊数据库包括中国知网期刊全文数据库、维普中文科技期刊库、万方数据知识服务平台、SCI。
5.根据权利要求1所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述步骤S2中沉积物基础数据处理，包括以下步骤：
A1：三角模糊数处理
A11、沉积物重金属含量三角模糊数处理：
假设xsedimenti,ysedimenti,zsedimenti分别为沉积物第i种重金属含量的最小可能值、最可能值和最大可能值，构成三角模糊数Asedimenti＝(xsedimenti,ysedimenti,zsedimenti)；
假设σi为[csediment1i,csediment2i]标准差；
所述xsedimenti取csediment1i和较大值；
所述ysedimenti取
所述zsedimenti取csediment2i和较小值；
A12、沉积物重金属区域地球化学背景值三角模糊数处理：
同沉积物重金属含量三角模糊数处理，
构成的三角模糊数为：Abackgroundi＝(xbackgroundi,ybackgroundi,zbackgroundi)；
A2：α截集处理
A21、沉积物重金属含量α截集处理：
令Aα sedimenti＝[(ysedimenti-xsedimenti)α+xsedimenti,zsedimenti-(zsedimenti-ysedimenti)α]，α∈[0,1]；
A22、沉积物重金属区域地球化学背景值α截集处理：
同沉积物重金属含量α截集处理，
Aα backgroundi＝[(ybackgroundi-xbackgroundi)α+xbackgroundi,zbackgroundi-(zbackgroundi-ybackgroundi)α]，α∈[0,1]。
6.根据权利要求1所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述步骤S3中沉积物重金属来源判断，包括以下步骤：
B1：富集指数计算
式(1)中，EFi为沉积物第i种重金属的富集指数，
为沉积物第i种重金属与沉积物重金属Fe含量平均值比值，为沉积物第i种重金属与沉积物重金属Fe区域地球化学背景值平均值比值；
若EFi≤1.5，沉积物重金属主要源自自然风化过程；
若EFi＞1.5，沉积物重金属主要源自人为活动；
B2：相关性分析
利用数据处理软件，将沉积物重金属含量平均值、沉积物氧化铝含量平均值、沉积物有机物质含量平均值、沉积物中值粒径平均值进行相关性分析，获得相关性分析显著性检验的p值，当p≤0.05为显著相关，p≤0.01为极显著相关；
若沉积物重金属含量两两间呈显著或极显著正相关，则沉积物重金属具有相同来源；
若沉积物重金属含量与沉积物氧化铝含量呈显著或极显著正相关，则沉积物重金属主要源自自然风化过程；
若沉积物重金属含量与沉积物有机物质含量呈显著或极显著相关，则沉积物重金属含量受有机物质控制；
若沉积物重金属含量与沉积物中值粒径呈显著或极显著相关，则沉积物重金属含量受粒径控制。
7.根据权利要求6所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述数据处理软件包括SPSS、Matlab。
8.根据权利要求1所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述步骤S4中沉积物重金属污染水平判断，包括以下步骤：
C1：地累积指数计算
式(2)中，Igeoi为沉积物第i种重金属的地累积指数，k为修正系数，取值k＝1.5，Igeo1i为最小值，Igeo2i为最大值；
若Igeoi≤0，第0个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为0，污染水平为清洁；
若0＜Igeoi≤1，第1个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为1，污染水平为轻度污染；
若1＜Igeoi≤2，第2个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为2，污染水平为偏中污染；
若2＜Igeoi≤3，第3个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为3，污染水平为中度污染；
若3＜Igeoi≤4，第4个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为4，污染水平为偏重污染；
若4＜Igeoi≤5，第5个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为5，污染水平为重度污染；
若Igeoi＞5，第6个评价等级，沉积物第i种重金属污染级数为6，污染水平为严重污染；
C2：隶属度计算
式(3)中，A(li)为[Igeo1i,Igeo2i]对的隶属度，为第l个评价等级的地累积指数，l＝0,1,…,6；
取A(li)最大值所在的评价等级进行沉积物第i种重金属污染水平判断。
9.根据权利要求1所述的一种沉积物重金属环境质量评价方法，其特征在于，所述步骤S5中沉积物重金属生态风险评价，包括以下步骤：
D1：单因子污染指数计算
式(4)中，Ci为沉积物第i种重金属的单因子污染指数；
D2：潜在生态危害指数计算
Ei＝Ti×Ci＝[E1i,E2i] (5)
式(5)中，Ei为沉积物第i种重金属的潜在生态风险参数，Ti为沉积物第i种重金属的毒性响应系数，E1i为最小值，E2i为最大值；
式(6)中，RI为潜在生态危害指数，N为沉积物重金属种类数，RI1为最小值，RI2为最大值；
若Ei≤40，第1个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为低生态风险；
若40＜Ei≤80，第2个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为中生态风险；
若80＜Ei≤160，第3个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为较高生态风险；
若160＜Ei≤320，第4个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为高生态风险；
若Ei＞320，第5个评价等级，沉积物第i种重金属生态风险为很高生态风险；
若RI≤150，第1个评价等级，沉积物重金属生态风险为低生态风险；
若150＜RI≤300，第2个评价等级，沉积物重金属生态风险为中生态风险；
若300＜RI≤600，第3个评价等级，沉积物重金属生态风险为较高生态风险；
若RI＞600，第4个评价等级，沉积物重金属生态风险为高生态风险；
D3：隶属度计算
式(7)中，A(ri)为[E1i,E2i]对的隶属度，为第r个评价等级的潜在生态风险参数，r＝1,2…,5；
取A(ri)最大值所在的评价等级进行沉积物第i种重金属生态风险评价；
式(8)中，A(m)为[RI1,RI2]对的隶属度，为第m个评价等级的潜在生态危险指数，m＝1,2,3,4；
取A(m)最大值所在的评价等级进行沉积物重金属生态风险评价。
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