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稀土元素是指镧系元素以及与镧系元素性质相似的两个元素钪（Sc）和钇（Y）共17种元素[1]，广泛应用于工农业生产和高新技术产业[2]。含稀土产品的生产与应用，导致其向环境中的迁移和富集急剧增加。已有研究证实稀土元素对生物体具有毒性作用，对包括植物、微生物、水生和陆生生物在内的多种生物产生急性和慢性生态毒性效应[3-5]。因此环境中稀土元素的含量及其风险评估也日益受到人们关注。
垃圾焚烧具有减容量大、可回收能源等特点，成为当今城市生活垃圾处理的主要技术之一[6-7]。作为最大的发展中国家，中国在2019年产生了24206.2万吨城市固体废物，约50.69%的垃圾通过焚烧进行处置。尽管大部分有机物在焚烧的过程中被完全氧化为二氧化碳和水，但重金属、二噁英等一些污染物在高温下吸附在焚烧尾气的细颗粒上，通过尾气排放由干湿沉降等途径进入垃圾焚烧厂周边环境。已有大量研究表明，垃圾焚烧会对周边居民和生态造成一定的风险[8-10]。我国大部分城市的生活垃圾在短期内还难以实现分类收集，因此含稀土制品的垃圾实际上已经长期进入焚烧系统，这使得稀土元素也会和其他污染物一样最终通过尾气排放进入周边环境。目前，国内有关于垃圾焚烧厂周边环境的研究主要集中在重金属、二噁英、多氯联苯等污染物的分布、污染特征等[11-15]，而关于稀土元素的研究相对薄弱，对其潜在生态风险的研究则更为鲜少。
本文主要是对垃圾焚烧厂周边土壤中15种稀土元素的浓度进行调查分析，探讨焚烧厂周边土壤中稀土元素的空间分布差异，以评估焚烧排放的稀土元素对周围环境的影响。并结合潜在生态风险评价法评估垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素的风险程度，为垃圾焚烧厂的生态风险评估及管控提供理论依据。
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本研究所选择的生活垃圾焚烧厂位于浙江省东北部平原，该地区处于亚热带季风气候区，其年平均风向玫瑰图如图1所示。该垃圾焚烧厂于2003年运行使用，生活垃圾焚烧处理能力约为每日2600吨，采用机械炉排炉焚烧炉，焚烧尾气采用“选择性非催化还原法脱硝（SNCR）+半干法脱硫+活性炭吸附+布袋除尘器”组合工艺进行净化处理后通过烟囱达标排放。
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本研究共采集了26份表层土壤样品（0—15 cm）以及2份水样，采样时间为2019年7月。结合当地地形特征，采用辐射布点法，设定东（E）、东南（SE）、南（S）、西南（SW）、西（W）、西北（NW）、北（N）、东北（NE）8个采样方向。以垃圾焚烧厂烟囱为中心，每个方向分别在1000、2000、3000 m处各设一个采样点（见图2）。根据年平均风向玫瑰图，对采样区域进行划分，分别为上风向（S1—S6），包括东、东南风向，风频为16.86%；下风向（S13—S18），包括西、西北风向，风频为28.01%；平行风向1（S19—S24），包括北、东北方向，风频为10.86%；以及平行风向2（S7—S12），包括南、西南方向，风频为21.57%。在远离所有疑似污染源影响的垃圾焚烧厂上风向采集2个土壤背景点（B1、B2）以及2个水样（A1、A2）。实地采样时，每个样品均采集3—5个子样均匀混合而成，每个点位垂直采集表层土壤，收集并保存于封口袋内，贴标签后运回实验室备用，用GPS记录采样点的经纬度坐标。垃圾焚烧飞灰样品由垃圾焚烧厂中直接获得，将飞灰样品过筛500目，当做尾气捕集物。
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将所有采集的土壤样品自然风干后，去除树根、石头等杂物，碾碎过120目筛网，密封至样品袋中备用。准确称取0.0400 g土壤样品于聚四氟乙烯（Teflon）杯中，加入1.5 mL氢氟酸以及0.5 mL硝酸，密封放入烘箱内，180 ℃消解12 h。消解完成后取出，冷却至室温。将消解液置于电热板上，150 ℃加热，赶酸至尽干后加入1 mL硝酸和1 mL去离子水，于150 ℃烘箱内密闭消解12 h，冷却至室温。取出消解液，称重（消解液和Teflon杯）稀释到40 g（稀释倍数约1000），用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS，瓦里安公司，Varian 820型）检测分析稀土元素。测定镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）、钇（Y）等15种稀土元素。本次测试均在青岛斯八达分析测试公司进行，采用国家海洋沉积物标准物质（GBW07314、GBW07315、GBW07316）和国际玄武岩标准物质（BHVO-2、BCR-2）进行质量监控，加标回收率为95%—103%之间。
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潜在生态风险评价主要基于毒性系数的计算，元素毒性由其丰度和释放系数决定。到目前为止，由于缺乏稀土元素毒性系数计算的相关标准，其生态风险评价仍存在一定难度。CHEN等[16]参考重金属毒性系数计算方法，利用稀土元素的丰度和释放系数等计算了15 种稀土元素的毒性系数。本文在参考该计算方法的基础上，依据当地土壤背景值以及当地水体背景值，对研究区域中稀土元素的毒性系数进行调整。潜在生态风险指数的计算公式见式（1）。
式中，RI—稀土元素潜在生态风险指数；n—稀土元素数量；
${E}_{r}^{i} $ —第$ i $ 个稀土元素的单项潜在生态风险指数；$ {T}_{r}^{i} $ —第$ i $ 个稀土元素的毒性系数；$ {C}_{a}^{i} $ —第$ i $ 个稀土元素的实际测量值，mg·kg−1；$ {C}_{b}^{i} $ —第$ i $ 个稀土元素的土壤背景值，mg·kg−1。 -
利用Origin9.1进行图表绘制。利用SPSS20.0对土壤样品中的稀土元素浓度进行最值以及平均值统计分析。
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大量研究表明，稀土元素多以惰性形式存在于土壤环境中。在自然条件下，稀土被土壤强烈吸附和固定，大多数稀土仅在土壤表面残留、累积，难以发生迁移[17-18]。因此，本研究主要选取表层土壤为研究对象，以探讨垃圾焚烧尾气排放的稀土元素对周边环境的影响。对垃圾焚烧厂周边表层土壤中稀土元素浓度进行了统计分析，结果见表1。由表1可知，K-S检验值均大于0.05，表明稀土元素含量符合正态分布，说明采样布点在统计学上是有效的。土壤中稀土元素平均浓度由低到高为Lu < Tm < Tb < Ho < Eu < Yb < Er < Dy < Gd < Sm < Pr < Y < Nd < La < Ce，平均浓度范围为0.49—84.51 mg·kg−1，这与稀土元素在地壳中丰度的排序（Y < Lu < Yb < Tm < Er < Ho < Dy < Tb < Gd < Eu < Sm < Nd < Pr < Ce < La）有所区别，说明受到外来源的影响。垃圾焚烧厂周边土壤中总稀土浓度范围为231.21—259.47 mg·kg−1，平均值为239.62 mg·kg−1，高于当地背景值（213.90 mg·kg−1）、浙江省土壤背景值[19]（158.53 mg·kg−1）以及中国土壤背景值[19]（186.76 mg·kg−1）。其中轻稀土（
$\sum {{\rm{LREE}}}$ ）浓度平均值为184.04 mg·kg−1，重稀土（$\sum {{\rm{LREE}}} $ ）浓度平均值为54.57 mg·kg−1，分别为当地背景值的1.11倍和1.13倍。稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Y的浓度范围分别为40.19—49.59、81.31—93.94、9.09—10.94、36.29—40.66、30.82—35.96 mg·kg−1，均高于该研究区域当地背景值（La、Ce、Pr、Nd、Y的浓度范围分别为39.30、76.60、8.89、33.10、28.80 mg·kg−1）。由此可知，该研究区域内表层土壤中稀土元素本底值较高并且可能受到外来源的影响。$\sum {{\rm{LREE}}} $ /$\sum {{\rm{HREE}}} $ 值为3.16—3.61，说明垃圾焚烧厂周边土壤中的轻重稀土分异不明显。不同风向的表层土壤中稀土元素浓度如表2所示。其中，Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu在4个风向上与本地土壤背景值几乎一致，且绝对浓度值很小。为减少采样和测试的误差，下文选择La、Ce、Pr、Nd、Y这5种含量较高且相对变化显著一些的稀土元素来进行分析讨论。
由表2可知，上风向、下风向、平行风向1以及平行风向2表层土壤中稀土元素总浓度平均值分别为236.48、246.53、236.02、239.44 mg·kg-1，下风向土壤稀土元素总浓度高于其他3个风向，这一结果表明盛行风（东-东南风）可能对垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素累积产生影响，即东-东南风将垃圾焚烧厂所排放烟气中的颗粒物输送到下风向区域。
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为了更清晰的判断垃圾焚烧尾气对土壤中稀土元素含量的影响，选择表层土壤和背景土壤中稀土元素的差值，即为土壤样品中稀土元素浓度增量作为研究对象。对土壤样品中稀土元素的浓度增量以及风频进行分析，结果如图3所示。研究区域内土壤中的稀土元素受空气中稀土元素沉降作用的影响，发生集聚现象。
从图3（a）可以看出，与下风向相比，上风向、平行风向1以及平行风向2这三个区域内的土壤稀土元素浓度增量显著下降（P<0.05），降幅分别为35.13%、32.75%、28.09%。稀土元素浓度增量趋势与图3（b）中风频的分布趋势类似，对稀土元素浓度增量及风频进行进一步分析（见表3）。分析可知，稀土元素浓度增量与风频之间的相关性系数为0.928，具有极显著相关性，说明周边土壤中稀土元素的累积很可能受到风向的直接影响。不同风向上的稀土元素增量变化则显示了受到扩散性高架点源影响的变化规律，风频越大的风向其稀土元素浓度增量变化越大。这都在一定程度上印证研究区域内土壤中稀土元素受到垃圾焚烧厂影响的推断。
图4 显示了焚烧尾气中的稀土元素总浓度分别为背景值以及其他四个风向稀土元素总浓度的2.06倍、1.88倍、1.80倍、1.88倍和1.86倍，其显著高于背景值及其他四个风向的土壤均值（P<0.05）。焚烧尾气长期排放有可能造成不同区域的稀土元素累积变化，而垃圾焚烧厂尾气也是该研究区域唯一的扩散性高架点源，因此土壤中稀土元素的累积很可能受到焚烧厂尾气排放的影响。
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选取具有代表性的La、Ce、Pr、Nd和Y这5种稀土元素进行潜在生态风险计算。CHEN等[16]计算稀土元素的毒性系数时，选择了中国土壤[19]、世界土壤[20]、沉积物[20]、地壳[21]、火成岩[22]、植物[23]、国际水域[22]和世界淡水[20]等8种物质作为计算对象。这些物质很可能与研究区域的土壤天然背景之间存在较大差异，为符合当地情况，在原算法中加入了本地土壤、水体的相关数据一起进行计算。
稀土元素的相对丰度值计算结果见表3。每种物质中丰度值最大的稀土元素被赋值为1，计算其余4种稀土元素的相对丰度值。对每种稀土元素的相对丰度值进行求和，其中最大值被舍去，以防止不适当的权重进入总相对丰度值中。最小的总相对丰度值被赋值为1（最终相对丰度值），计算其他稀土元素的最终相对丰度值。稀土元素的毒性系数计算结果见表4。首先，计算本地水体以及土壤中稀土元素含量的比值，获得稀土元素的释放系数，再进一步计算稀土元素的释放系数和相对丰度值的乘积，得到稀土元素毒性系数的初始值。对毒性系数的初始值做进一步处理，毒性系数初始值最小的稀土元素被赋值为1，计算其余4种稀土元素的相对毒性系数。再对相对毒性系数取平方根，最后进行归一化获得最终的毒性系数结果。
本文研究的稀土元素数量与CHEN等[16]研究的稀土元素数量不同，因此对
$ {E}_{r}^{i} $ 和RI分级标准进行调整。根据CHEN等计算$ {E}_{r}^{i} $ 和RI的方法[16]以及其他学者的研究[24-25]，可知$ {E}_{r}^{i} $ 值被定义为污染物中最大毒性系数，其他风险级别的上限值用上一级的分级值乘2得到。本文研究的5种稀土元素的毒性系数最大值为5，故将“低风险”等级定义为<5，然后逐步升级。对RI的一级界限值的调整如下：150×（15/133）=16.95≈17，其他级别的分级值分别用上一级的分级值乘2 得到。调整后的评价标准见表5。 -
垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素潜在生态风险评价结果见图5。由图5（a）可知，各风向稀土元素的潜在生态风险评价指数值范围为16.67—17.21，显著高于当地土壤背景（P<0.05）。当地土壤背景值的潜在生态风险指数达到15，表明当地土壤中稀土元素本底浓度偏高，天然环境容量小。而在风向的影响下，焚烧尾气随风向扩散进入到周边土壤中，造成土壤中稀土元素的累积，使得焚烧厂周边部分区域已经进入中等风险水平。其中上风向区域和平行风向1区域属于低生态风险水平（RI<17），接近中等风险水平，而下风向区域以及平行风向2区域刚刚进入中等风险水平（17<RI<34）。不同风向的潜在生态风险程度依次为下风向>平行风向2>上风向>平行风向1。对潜在生态风险指数增量进行分析（图5（b）），发现当地背景中的稀土元素潜在生态风险指数远远高于各风向潜在生态风险指数增量，分别为各风向的8.43倍、6.79倍、8.98倍和7.39倍，因此研究区域整体表现的增速不是很快，但风向上的差异已经有所表现，各风向稀土元素的潜在生态风险指数增量表现为下风向>平行风向2>上风向>平行风向1。目前该焚烧厂运行年限仅为16年，按国内目前焚烧厂的设计年限来看还将有至少10年以上的运行期，后续仍可能造成生态风险的进一步累积。
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（1）垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素平均浓度由低到高为Lu < Tm < Tb < Ho < Eu < Yb < Er < Dy < Gd < Sm < Pr < Y < Nd < La < Ce，平均浓度范围为0.49—84.51 mg·kg−1，均高于当地土壤背景值。
（2）垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素的浓度增量趋势表现为下风向>平行风向2 >上风向区>平行风向1。稀土元素浓度分布趋势与风频的分布趋势类似，且两者相关系数达到0.928。焚烧尾气中的稀土元素总浓度显著高于研究区域背景值，垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素的累积很可能受到了焚烧厂尾气排放的影响。
（3）采用潜在生态风险指数法对垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素进行风险评价。结果表明该垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素的潜在生态风险评价指数值范围为16.67—17.21，其中上风向区域和平行风向1区域为低生态风险（接近中风险），下风向区域和平行风向2区域刚刚进入中等生态风险水平。随着焚烧尾气的持续排放，后期仍可能造成生态风险的进一步累积。
浙江某垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素分布特征及潜在生态风险评价
Spatial distribution and potential ecological risk assessment of rare earth elements in soil surrounding a waste incineration plant in Zhejiang
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摘要: 采用电感耦合等离子体质谱仪测定了浙江某垃圾焚烧厂周边表层土壤样品中镧、铈、镨、钕、钇等15种稀土元素的浓度。利用统计学方法分析稀土元素分布特征，并评价土壤稀土元素的潜在生态风险水平。结果表明，该垃圾焚烧厂周边表层土壤中稀土元素平均浓度范围为0.49—84.51 mg·kg−1，总稀土元素浓度范围为231.21—259.47 mg·kg−1，均高于土壤背景值，而焚烧厂尾气中的稀土元素浓度达到385.73 mg·kg−1。稀土元素的浓度增量分析结果表明，稀土元素的浓度增量趋势与风频分布趋势相似，浓度增量越大的区域其风频越大，两者的相关性系数达到0.928。潜在生态风险指数显示，该垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素的潜在生态风险评价指数值范围为16.67—17.21，风频较小的上风向区域和平行风向1区域处于低生态风险水平，风频较大的下风向区域和平行风向2区域处于中等生态风险水平。垃圾焚烧厂周边土壤中稀土元素累积很可能受到了焚烧厂尾气排放的影响，随着焚烧尾气的持续排放，后期生态风险可能还会增加。Abstract: The concentrations of fifteen rare earth elements (La, Ce, Pr, Nd and Y, etc) in the surface soils surrounding a waste incineration plant in Zhejiang were determined using inductive coupled plasma spectrometer. The spatial distribution of the rare earth elements was studied by statistical methods, and their potential ecological risk was assessed. The results indicated that the rare earth elements were detected with mean concentrations ranging from 0.49 to 84.51 mg·kg−1. The total concentrations of the rare earth elements ranged from 231.21 to 259.47 mg·kg−1, which were higher than the local soil background values. It was found that the total concentrations of the rare earth elements in tail gas from the incineration stack reached 385.73 mg·kg−1. The analysis results showed that the area with the highest increment concentration of rare earth elements coincided with the highest wind frequency direction. The correlation coefficient between them reached 0.928. The potential ecological risk index values of the rare earth elements ranged from 16.67 to 17.21. The upwind area and parallel wind direction 1 area with low wind direction frequency were at low ecological risk level. In contrast, the downwind area and parallel wind direction 2 area with higher wind direction frequency were at medium ecological risk level. The accumulation of the rare earth elements in soil surrounding the waste incineration plant was likely to be affected by the tail gas exhausted from the waste incineration plant. The ecological risk may increase in the future as the continuous operation of waste incineration plant.
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图 2 垃圾焚烧厂周边土壤采样点示意图
Figure 2. Location map of waste incineration plant and sampling sites
图 3 （a）不同风向的表层土壤中稀土元素浓度增量；（b）风向频率图柱上方不同小写字母表示不同风向间差异性显著（P<0.05）
Figure 3. （a）REEs increment in different wind direction;（b）Wind direction frequency （Different lowercase letters above the column indicate significant difference between different wind direction（P<0.05））
图 4 背景、土壤以及尾气中稀土元素总浓度图柱上方不同小写字母表示不同风向、背景以及尾气间差异性显著（P<0.05）
Figure 4. Distribution curves of rare earth elements in soil and tail gas （Different lowercase letters above the column indicate significant difference among different wind direction, background and tail gas（P<0.05））
图 5 （a）潜在生态风险指数；（b）潜在生态风险指数增量图柱上方不同小写字母表示不同风向间差异性显著（P<0.05）
Figure 5. （a）Potential ecological risk index;（b）Potential ecological risk index increment （Different lowercase letters above the column indicate significant difference between different wind direction（P<0.05））
表 1 垃圾焚烧厂周边表层土壤中稀土元素浓度（mg·kg−1）1）
Table 1. REEs concentration of surface soil around the waste incineration plant（mg·kg−1）
元素
Elements最大值
Maximum最小值
Minimum平均值
AverageK-S检验
Asymp.Sig
（2-tailed）背景点
Background site背景值[19]
Background values中国
China浙江
ZhejiangLa 49.59 40.19 43.34 0.424 39.30 39.70 33.80 Ce 93.94 81.31 84.51 0.227 76.60 68.40 62.00 Pr 10.94 9.09 9.98 0.877 8.89 7.17 6.30 Nd 40.66 36.29 38.04 0.725 33.10 26.40 20.90 Sm 8.59 6.67 7.63 0.764 6.58 5.22 3.99 Eu 1.73 1.41 1.55 0.801 1.24 1.03 0.70 Gd 7.10 5.82 6.30 0.467 5.74 4.60 3.18 Tb 1.22 0.98 1.08 0.979 0.96 0.63 0.41 Dy 6.17 4.99 5.56 0.891 4.95 4.13 3.29 Ho 1.33 1.12 1.22 0.968 1.10 0.87 0.65 Er 3.49 2.76 3.12 0.397 2.95 2.54 2.05 Tm 0.55 0.48 0.50 0.072 0.47 0.37 0.28 Yb 3.28 2.86 3.09 0.374 2.85 2.44 2.07 Lu 0.51 0.45 0.49 0.728 0.43 0.36 0.31 Y 35.96 30.82 33.22 0.932 28.80 22.90 18.60 ∑REEs 259.47 231.21 239.62 0.566 213.90 186.76 158.53 ∑LREE 201.47 179.30 184.04 0.192 165.70 147.92 127.69 ∑HREE 58.00 50.33 54.57 0.989 48.20 38.84 30.84 ∑LREE/∑HREE 3.61 3.16 3.39 0.961 3.44 3.81 4.14 ∑LREE/∑REEs 0.78 0.76 0.77 0.985 0.77 0.79 0.81 1）∑REEs为总稀土浓度；∑LREE为轻稀土（La-Eu）浓度；∑HREE为重稀土（Gd-Y）浓度
1）∑REEs is total concentrations of REEs；∑LREE is total concentrations of LREE；∑HREE is total concentrations of HREE
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表 2 不同风向土壤中稀土元素浓度（mg·kg−1）
Table 2. REEs concentration in different wind direction（mg·kg−1）
元素
Elements上风向
Upwind direction下风向
Downwind direction平行风向1
Parallel wind direction平行风向2
Parallel wind direction背景值
Background values最大值
Maximum最小值
Minimum平均值
Average最大值
Maximum最小值
Minimum平均值
Average最大值
Maximum最小值
Minimum平均值
Average最大值
Maximum最小值
Minimum平均值
AverageLa 43.94 42.20 43.00 49.59 42.25 45.69 43.41 40.19 42.26 44.37 41.00 42.43 39.30 Ce 85.94 82.35 83.69 93.94 81.31 87.42 84.49 82.15 83.21 85.13 82.12 83.73 76.60 Pr 10.26 9.49 9.89 10.18 9.49 9.96 10.93 9.09 9.81 10.94 9.74 10.27 8.89 Nd 39.51 36.80 37.92 40.66 37.26 38.56 38.59 37.03 37.65 39.26 36.29 38.03 33.10 Sm 7.92 7.04 7.35 8.10 7.42 7.84 7.63 6.67 7.22 8.59 7.74 8.09 6.58 Eu 1.73 1.41 1.56 1.65 1.52 1.59 1.48 1.45 1.47 1.67 1.48 1.57 1.24 Gd 7.10 5.84 6.34 6.52 6.09 6.30 6.36 5.82 6.16 6.75 5.99 6.38 5.74 Tb 1.22 0.98 1.06 1.14 1.01 1.09 1.09 1.04 1.06 1.13 1.04 1.09 0.96 Dy 6.17 4.99 5.48 5.88 5.17 5.52 5.82 5.19 5.52 5.88 5.47 5.71 4.95 Ho 1.33 1.12 1.19 1.29 1.18 1.25 1.28 1.18 1.22 1.29 1.20 1.24 1.10 Er 3.49 2.76 3.03 3.38 2.99 3.19 3.23 3.12 3.17 3.22 2.80 3.07 2.95 Tm 0.55 0.48 0.50 0.53 0.51 0.52 0.51 0.49 0.50 0.53 0.49 0.50 0.47 Yb 3.28 2.86 3.05 3.27 2.94 3.13 3.19 2.93 3.10 3.14 3.04 3.10 2.85 Lu 0.50 0.45 0.47 0.51 0.48 0.49 0.49 0.46 0.48 0.51 0.49 0.50 0.43 Y 33.91 30.82 31.97 35.96 31.99 33.99 35.53 32.35 33.20 35.48 32.85 33.72 28.80 ∑REEs 231.21 244.86 236.48 235.67 259.47 246.53 233.48 237.66 236.02 236.72 242.59 239.44 213.90
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表 3 不同物质中稀土元素的相对丰度值
Table 3. Relative abundance value of rare earth elements in different substances
元素
Elements本地土壤
Local soil中国土壤[19]
China soil世界土壤[20]
World soil沉积物[20]
Sediment地壳[21]
Crust火成岩[22]
Igneousrock植物[23]
Plant国际水域[22]
International water世界淡水[20]
World freshwater$\displaystyle{ {\Sigma }_{i=1}^{8} }$ 相对丰度值
Relative abundance
valueLa 1.95 2.16 1.25 2.02 1.10 2.52 1.36 0.35 2.00 12.20 1.53 Ce 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 8.00 1.00 Pr 8.61 8.62 7.14 8.56 7.54 8.34 8.82 1.88 18.69 59.51 7.44 Nd 2.31 2.03 1.43 2.59 1.65 1.93 1.65 0.43 1.00 12.43 1.55 Y 2.66 4.15 1.25 2.08 1.79 1.64 5.00 0.09 15.38 18.66 2.33
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表 4 稀土元素的毒性系数
Table 4. Toxicity coefficient value of rare earth elements
元素
Elements本地水体/（mg·L−1）
Local water背景值/（mg·kg−1）
Background value释放系数（×10−3）
Release coefficient相对丰度值
Relative abundance
value毒性系数初始值
Initial value of toxicity coefficient毒性系数
Toxicity coefficientLa 0.0982 39.30 2.50 1.53 3.82 2 Ce 0.3063 76.60 4.00 1.00 4.00 2 Pr 0.0136 8.89 1.53 7.44 11.38 5 Nd 0.1893 33.10 5.71 1.55 8.85 5 Y 0.0093 28.80 0.33 2.33 0.77 1
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表 5 稀土元素的潜在生态风险指数分级标准
Table 5. Classification of potential ecological risk corresponding to
$ {E}_{r}^{i} $ $ {E}_{r}^{i} $ 风险程度 Risk degree RI 风险程度 Risk degree $ {E}_{r}^{i} $ 低风险 RI<17 低风险 5≤ $ {E}_{r}^{i} $ 中等风险 17≤RI<34 中等风险 10≤ $ {E}_{r}^{i} $ 较高风险 34≤RI<68 较高风险 20≤ $ {E}_{r}^{i} $ 高风险 RI≥68 高风险
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