某一元素的地球化学背景值指在特定地质学区域范围内，未经人类扰动下该元素在地表的自然原始浓度； 而元素的地球化学基线则是指在特定时间、 特定的区域和条件下，地球表层物质中化学元素浓度的自然变化范畴. 元素的地球化学基线不仅能够及时反映在地表环境某已知点元素的含量^{[1, 2, 3]}，还能够一定程度体现出人为或自然带来的环境扰动^{[4, 5, 6]}. 在传统土壤重金属污染研究中，更多采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行污染评价^{[7, 8, 9]}. 也有学者根据土壤环境质量标准进行生态风险评价研究^{[8, 9, 10]}. 近年，众多研究者引入地球化学基线值评价土壤污染情况，王济等^{[11, 12, 13]}对贵阳地区表层土壤铅、 砷、 汞的环境地球化学基线进行了系统研究，并采用地质累积指数法对该地区重金属污染状况进行了评价； 腾彦国等^[14,15]运用标准化方法对四川攀枝花地区的环境地球化学基线进行研究，并对该地区土壤重金属污染进行了评价，取得了很好的效果. 刘久臣等^[16]通过对上海崇明岛表层土壤重金属的环境地球化学基线研究，确定了该地区镉、 铬、 铜、 铅、 锌、 砷的地球化学基线模型.

伊犁河流域是新疆最重要的农牧业区，因受地形和水分的影响，区域内土壤的发育具有典型的地带性特征，本研究拟采用标准化方法，建立流域主要土壤类型各重金属环境地球化学基线模型，并分别以“基线因子指数法”、 “内梅罗综合污染指数法”和“重金属环境洁净度评价法”对流域内土壤重金属污染进行综合评价对比，以期为伊犁河流域建立更为可靠的土壤重金属环境污染评价体系.

1 材料与方法 1.1 研究区概况

研究区位于伊犁河上游山间河谷盆地，北纬42°50′~44°10′，东经80°30′~83°10′，面积约5.7万km²，海拔560~1 400 m； 属温带大陆性气候，年均温8.4℃，年均降水300 mm. 区域内有3条自西向东逐渐收缩的山脉，北部和中部山段之间为伊犁河谷与喀什河谷，南部和中部山段之间为特克斯河谷与巩乃斯河谷. 区域内土壤按海拔由高到低依次发育为黑钙土、 栗钙土、 灰钙土和盐碱土这4种土壤类型. 伊犁河流域因水、 热资源丰富，是新疆最重要的农、 牧、 林业基地.

1.2 土壤样品的采集与测定

在伊犁河流域(8县1市)，按土壤类型和农牧业利用现状布点，在每个样点区内用“蛇”形法对0~30 cm表层土壤进行多点采集，用“四分法”制成混合样(布点见图 1)，经室内自然风干，敲碎，去除石砾、 新生体、 植物残渣等，按标准制备程序制成2、 1、 0.25 mm粒径土样.

图 1

Fig. 1

图 1 伊犁河流域采样点分布示意 Fig. 1 Map of Ili River Basin and sampling points

土壤中铁、 铜、 锌、 铅用“NaOH熔融-原子吸收分光光度法”(仪器：日立Z-5000型)测定； 砷、 汞采用“V₂O₅-HNO₃消化-共价氢化物原子荧光光度法”(仪器：普析PF6-3)测定^[17]. 运用Excel及SPSS对数据进行处理分析.

1.3 环境地球化学基线的确定

环境地球化学基线的确定方法主要有以下3种：标准化方法、 统计学方法和地球化学对比法^[18]. 本研究采用标准化方法. 该方法以地球化学过程中的相对惰性元素为标准元素，将标准元素含量与基线研究对象元素(活性元素)含量进行相关性对比，并建立二者之间的线性回归方程，即得活性元素的基线回归模型^[19,20]. 见公式(1)：

将式(1) 通过95% 统计检验，落在95% 置信度以内的样品代表基线的范围，即没有受到人为污染； 落在95% 置信度以外的样品表明受到了人为污染^{[21, 22, 23, 24, 25]}. 将受到人为污染的样品剔除，通过统计分析及数据处理可获得回归常数a、 b值. 根据研究区土壤惰性元素的平均含量，求得活性元素的平均预测值，即基线平均值B，见公式(2)：

为了取得各样点理论基线值，可将该样点标准元素测定值(cn)代入上式，即可计算出样点活性元素理论基线值(Bm).

1.4 重金属污染评价方法 1.4.1 环境背景值评价法

从环境角度出发，目前以土壤环境背景值作为环境评价指标的方法很多，统称为环境背景值评价体系，其中，以单因子污染指数法与内梅罗综合污染指数法相结合的方法对土壤重金属污染进行评价应用较广泛，见公式(3)、 (4). 单因子污染指数:

内梅罗综合污染指数:

分别以单因子污染指数和内梅罗综合指数为参照，具体污染等级如表 1所示.

表 1(Table 1)

表 1 污染指数等级划分Table 1 Classification of pollution index grade Pi 等级 污染程度 PN 等级 污染程度 Pi≤1 Ⅰ 无污染 PN≤0.7 Ⅰ 清洁(安全) 1<Pi≤2 Ⅱ 轻度污染 0.7＜PN≤1.0 Ⅱ 尚清洁(警戒限) 2＜Pi≤3 Ⅲ 中度污染 1.0＜PN≤2.0 Ⅲ 轻度污染 Pi＞3 Ⅳ 重度污染 2.0＜PN≤3.0 Ⅳ 中度污染 PN＞3.0 Ⅴ 重污染

表 1 污染指数等级划分Table 1 Classification of pollution index grade

1.4.2 地球化学基线因子污染指数法

滕彦国等^[26]在地球化学基线基础上运用富集因子评价法评价攀枝花地区的土壤重金属污染状况，但该评价方法用于农业用地土壤重金属污染状况评价时其评价结果污染等级较高，因此该方法比较适用于矿区及重工业地区的土壤重金属污染评价. 本研究在富集因子评价法的基础上，将其简化，提出比较适用于农业用地的重金属污染评价方法，见公式(5). 按照污染指数K值的大小，可以具体分为4个等级，如表 2所示.

表 2(Table 2)

表 2 污染指数Ki等级划分 Table 2 Classification of pollution index Ki grade Ki 等级 污染程度 Ki≤1.2 Ⅰ 无污染 1.2＜Ki≤1.5 Ⅱ 轻度污染 1.5＜Ki≤2.0 Ⅲ 中度污染 Ki＞2.0 Ⅳ 重度污染

表 2 污染指数Ki等级划分 Table 2 Classification of pollution index Ki grade

基线因子污染指数

地球化学基线因子污染指数法意义在于可对每一个样点的污染程度作具体评价.

1.4.3 土壤重金属环境洁净度评价

从土壤环境安全角度考虑，根据土壤重金属环境质量标准^[27]，判断样点或研究区范围内土壤重金属环境质量级别或洁净程度，见表 3.

表 3(Table 3)

表 3 土壤重金属环境质量二级标准 /mg ·kg-1Table 3 Heavy metal environmental quality standard level 2/mg ·kg-1 污染物 农业用地按pH 值分组 居住用地 商业用地 工业用地 ≤5.5 5.5~6.5 6.5~7.5 ＞7.5 总汞 0.20 0.3 0.4 0.8 4.0 20 20 总砷 35 30 25 20 50 70 70 总铅 50 50 50 50 300 600 600 总铜 150 150 200 200 300 500 500 总锌 150 200 250 300 500 700 700

表 3 土壤重金属环境质量二级标准 /mg ·kg-1Table 3 Heavy metal environmental quality standard level 2/mg ·kg-1

2 结果与讨论 2.1 伊犁河流域土壤重金属地球环境化学基线模型

根据公式(1)，用标准化方法建立某元素地球环境化学基线模型的关键是标准元素(惰性元素)的选择. 根据基线模型理论，标准元素应满足下述条件：①地球化学活性相对稳定； ②在地表中含量水平相对较高，受外源影响小，含量变化主要受地球环境化学条件所支配； ③地球化学性质与基线研究对象元素相似； ④易于测定. 据此，本研究选用铁作为标准化元素，将各土类各元素的测定结果代入公式(1)并进行置信度检验，取得a、 b二常数后，再通过公式(2)建立起各土类各研究对象元素的地球环境化学基线模型，如表 4.

表 4(Table 4)

表 4 不同土类土壤中各金属元素的地球化学基线模型及基线值 1)Table 4 Geochemical baseline models and baseline values of heavy metals in different types of soils 元素 背景值 黑钙土(n=14) 栗钙土(n=41) 基线模型(Fe=12.7 g ·kg-1) r值 基线平均值 基线模型(Fe=12.0 g ·kg-1) r值 基线平均值 Cu/mg ·kg-1 26.7 BCu=3.837 6CFe+3.752 9 0.754** 52.5 BCu=1.835 7CFe+36.288 0.687** 58.3 Zn/mg ·kg-1 68.8 BZn=8.149 4CFe-41.04 6 0.755** 62.5 BZn=10.512CFe- 57.133 0.630** 69.0 Pb/mg ·kg-1 19.4 — — 41.8 BPb=4.308 1CFe- 28.711 0.622** 23.0 As/mg ·kg-1 11.2 BAs=5.621 5CFe-48.707 0.597** 22.7 BAs=7.043 7CFe-58.179 0.612** 26.3 Hg/μg ·kg-1 17.0 BHg=0.792 3CFe+2.723 0.640** 12.8 BHg=0.870 6CFe+0.758 6 0.621** 11.2 元素 背景值 灰钙土(n=40) 盐碱土(n=10) 基线模型(Fe=24.7 g ·kg-1) r值 基线平均值 基线模型(Fe=8.78 g ·kg-1) r值 基线平均值 Cu/mg ·kg-1 26.7 BCu=1.227 3CFe+18.978 0.742** 49.3 BCu=3.333 6CFe+10.035 0.662** 39.3 Zn/mg ·kg-1 68.8 BZn=3.127 1CFe+1.076 2 0.774** 78.3 BZn=11.569CFe- 53.963 0.758** 47.6 Pb/mg ·kg-1 19.4 BPb=1.7939CFe- 15.907 0.587** 28.4 BPb=1.8522CFe+23.76 0.700** 40.0 As/mg ·kg-1 11.2 BAs=2.9094CFe- 28.106 0.523** 43.8 BAs=3.7085CFe- 21.716 0.785** 10.8 Hg/μg ·kg-1 17.0 BHg=0.467 1CFe- 1.091 6 0.673** 10.4 BHg=0.446 6CFe+4.403 9 0.805** 8.33 1) Fe为标准元素Fe的平均值

表 4 不同土类土壤中各金属元素的地球化学基线模型及基线值 1)Table 4 Geochemical baseline models and baseline values of heavy metals in different types of soils

经95%置信度检验，剔除部分异常值后，伊犁河流域4种典型土壤类型中Cu、 Zn、 Pb、 As、 Hg的环境地球化学基线模型r值经检验均达到了极显著相关. 本研究因黑钙土中样本少，土类发育程度浅，受母质影响大，变异程度较大，未建立起Pb的地球化学基线模型，其地球化学基线模型有待进一步研究，本研究拟以黑钙土中Pb的平均值(41.8 mg ·kg^-1)代替基线平均值. 基线模型计算结果表明：黑钙土中Cu、 Zn、 Pb、 As、 Hg的基线值范围分别为41.1~60.2 mg ·kg^-1、 47.9~84.0 mg ·kg^-1、 35.5~50.5 mg ·kg^-1、 14.3~63.5 mg ·kg^-1和9.28~14.7μg ·kg^-1. 其中As的变异系数最大，为54.1，说明黑钙土中As元素受人为扰动较大. 栗钙土中Cu、 Zn、 Pb、 As、 Hg的基线值范围分别为50.5~75.4 mg ·kg^-1、 26.8~100 mg ·kg^-1、 7.20~44.2 mg ·kg^-1、 10.3~69.5 mg ·kg^-1和9.10~15.3 μg ·kg^-1. 其中变异系数较大的元素有As、 Pb、 Zn，其变异系数分别为50.2、 34.9、 30.5，受人为扰动较大. 灰钙土中Cu、 Zn、 Pb、 As、 Hg的基线值范围分别为42.3~63.8 mg ·kg^-1、 60.3~115 mg ·kg^-1、 13.8~43.3 mg ·kg^-1、 24.6~111 mg ·kg^-1和6.35~13.9μg ·kg^-1. As元素与Pb元素的变异系数较大，分别为37.6和25.1，其受人为扰动较大. 盐碱土中Cu、 Zn、 Pb、 As、 Hg的基线值范围分别为35.7~44.6 mg ·kg^-1、 38.5~64.9 mg ·kg^-1、 33.5~51.8 mg ·kg^-1、 9.27~22.2 mg ·kg^-1和6.77~12.7μg ·kg^-1. 其中只有As的变异系数较大，为33.7，受人为扰动较大. 由于不同土类的母质与土壤发育程度不同，其作为标准元素的Fe含量也不相同，甚至出现比较大的差异，如灰钙土和盐碱土中Fe的平均含量(分别为24.7 mg ·kg^-1、 8.78 mg ·kg^-1)，所以不同土类中同一种金属元素的地球化学基线平均值也是不同的，甚至出现比较大的差异，如灰钙土和栗钙土中As的地球化学基线平均值(分别为43.8 mg ·kg^-1和26.3 mg ·kg^-1). 与新疆地区各研究对象元素的背景值^[28]对比发现：Cu、 Pb、 As的地球化学基线平均值比该地区的背景值均大得多，Cu 的基线平均值是其背景值的1.47~2.18倍； Pb的基线平均值是其背景值的1.46~2.15倍； As的基线平均值是其背景值的0.96~3.91倍. Zn的地球化学基线平均值与背景值基本相当，而Hg的地球化学基线平均值均比背景值小. 从各金属元素化学基线平均值与背景值的对比中可看出，用某金属元素的背景值评价该地区该金属元素的污染状况，与实际情况是存在一定差距的.

2.2 内梅罗综合污染评价

参照中国环境监测总站1990年颁布的中国土壤元素背景值，采用单因子污染指数法与内梅罗综合污染指数法相结合对伊犁河流域地区的土壤进行污染评价. 不同土类中各金属元素内梅罗综合污染指数如表 5所示. Cu在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土及盐碱土中的单因子污染指数平均值分别为1.97、 2.21、 1.88、 1.53. 其中，栗钙土中有92.7%的样点P_i值在2~3之间，为中度污染，其他3种土类的P_i值均以1~2之间为主，为轻度污染，4种土类中Cu污染程度次序为：栗钙土＞黑钙土＞灰钙土＞盐碱土. Zn在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土及盐碱土中的单因子污染指数平均值分别为0.91、 1.00、 1.16、 0.75，仅灰钙土中有90.0%的样点P_i值在1~2之间，为轻度污染，其他3种土类中P_i值均以小于1为主，为无污染. Pb在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土及盐碱土中的单因子污染指数平均值分别为2.16、 1.17、 1.41、 2.18，在黑钙土及盐碱土中分别有71.4%、 70.0%的样点P_i值均在2~3之间，以中度污染为主，在栗钙土及灰钙土中分别有63.4%、 82.5%的样点P_i值均在1~2之间，以轻度污染为主，污染程度次序为：黑钙土＞盐碱土＞灰钙土＞栗钙土. As在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土及盐碱土中的单因子污染指数平均值分别为2.49、 2.59、 4.60、 1.24，As的污染程度次序为：灰钙土＞栗钙土＞黑钙土＞盐碱土. 其中，灰钙土中As的P_i值大于3的样点占82.5%，达重度污染，17.5%的样点为中度污染，P_i值在2~3之间； 栗钙土中有24.4%的样点为重度污染，31.7%的样点为中度污染，41.5%的样点为轻度污染，只有2.44%的样点为无污染状态； 黑钙土中重度污染、 中度污染、 轻度污染的样点百分含量分别为28.6%、 14.3%、 57.1%； 盐碱土中各有50.0%的样点为无污染与轻度污染. 伊犁河流域4种典型土壤类型中Hg的P_i值均小于1，表现为无污染.

表 5(Table 5)

表 5 不同土类土壤中各金属元素内梅罗综合污染指数 Table 5 Nemerow pollution Index of heavy metals in different types of soils 元素 项目 黑钙土 栗钙土 灰钙土 盐碱土 Pi PN 污染等级 Pi PN 污染等级 Pi PN 污染等级 Pi PN 污染等级 最大值 2.25 2.82 2.39 1.67 Cu 最小值 1.54 2.12 Ⅳ 1.89 2.54 Ⅳ 1.59 2.15 Ⅳ 1.31 1.60 Ⅲ 平均值 1.97 2.21 1.88 1.53 最大值 1.22 1.46 1.67 0.94 Zn 最小值 0.70 1.08 Ⅲ 0.39 1.25 Ⅲ 0.88 1.43 Ⅲ 0.42 0.85 Ⅱ 平均值 0.91 1.00 1.16 0.75 最大值 2.60 2.28 2.23 2.67 Pb 最小值 1.83 2.39 Ⅲ 0.37 1.81 Ⅲ 0.71 1.87 Ⅳ 1.73 2.44 Ⅳ 平均值 2.16 1.17 1.41 2.18 最大值 5.67 6.21 9.91 1.98 As 最小值 1.28 4.38 Ⅴ 0.92 4.75 Ⅴ 2.20 7.72 Ⅴ 0.66 1.65 Ⅲ 平均值 2.49 2.59 4.60 1.24 最大值 0.87 0.90 0.82 0.75 Hg 最小值 0.55 0.81 Ⅱ 0.54 0.79 Ⅱ 0.37 0.72 Ⅱ 0.21 0.64 Ⅰ 平均值 0.74 0.67 0.60 0.51

表 5 不同土类土壤中各金属元素内梅罗综合污染指数 Table 5 Nemerow pollution Index of heavy metals in different types of soils

各土类中重金属元素单因子污染指数分布曲线如图 2所示. As、 Pb、 Zn这3种金属元素在不同土壤类型中的变异程度较大，特别是As，其在4种土壤类型中的变异系数分别为37.1、 49.6、 52.2、 35.4，Pb和Zn的最大变异系数均出现在栗钙土中，分别为34.5、 30.1，说明这3种金属元素的含量及污染水平除了受到母质类型的影响之外，还受到了一定程度人为活动的干扰. 而Cu和Hg在4种土壤类型中的变异系数均较小，说明其基本受母质类型的影响. 综上可见，4种土壤类型中最主要的污染因子为As，其次为Cu、 Pb、 Zn，未产生Hg污染.

图 2

Fig. 2

图 2 不同土类各金属元素单因子污染指数分布曲线Fig. 2 Distribution curves of the single factor pollution index of heavy metals in different types of soils

以单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法为基础的土壤重金属污染评价是建立在土壤的环境背景值基础上的，但地球化学背景是不包括人类活动影响在内的自然物质中元素的浓度，由于人类活动影响范围广，所以背景值极其难以确定. 单因子污染指数法可以判断出环境中的主要污染因子，但土壤环境是一个复杂的体系，其污染往往是由多个污染因子复合污染导致的. 因此，该方法更适用于单一因子污染特定区域的评价. 而内梅罗综合污染评价法会以点代面地进行整体的重金属污染评价，不能从重金属元素污染的渐变性对土壤环境的影响进行评价. 所以目前来看该评价方法还是存在一定的局限性.

2.3 地球化学基线因子污染指数法评价

根据已建立的伊犁河流域4种典型土壤重金属元素地球环境化学基线模型，采用1.4.3节的地球化学基线因子污染指数法计算出各样点的基线因子污染指数K_i值，并按K_i值划分标准(表 2)，统计出各土类中重金属元素不同污染等级样本的百分数，如图 3所示.

图 3

Fig. 3

图 3 不同土类各金属元素的基线因子污染指数百分数直方 Fig. 3 Percentage histograms of the baseline factor pollution index of heavy metals in different types of soils

按基线因子指数污染评价结果显示：Cu在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土及盐碱土中的K_i平均值均小于1.2，只在栗钙土、 灰钙土中分别有4.88%、 5.00%的样点为轻度污染，盐碱土中有10.0%的样点为中度污染； Zn在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土中的K_i平均值也均小于1.2，但在盐碱土中K_i平均值为1.33，其存在一个样点的K_i值为4.33，为重度污染. 黑钙土和灰钙土中超过90.0%的样点以及栗钙土和盐碱土中超过70.0%的样点为无污染； Pb和Hg在4种土壤类型中的K_i平均值均小于1.2，Pb在栗钙土中存在7.32%的样点为重度污染，在灰钙土中有2.5%的样点为中度污染. Hg在盐碱土中有10.0%的样点为中度污染. Pb和Hg在4种土类中均有超过80%的样点为无污染； As在黑钙土、 栗钙土中的K_i平均值均大于1.2，在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土中分别存在7.14%、 9.76%、 7.50%的样点为重度污染，黑钙土、 栗钙土、 灰钙土及盐碱土中中度污染样品占28.6%、 17.1%、 15.0%及10.0%，无污染的样品仅占64.3%、 65.9%、 57.5%及90.0%. 就不同土壤类型中各种金属元素的基线因子污染指数变异程度而言，变异程度最大的是As和Pb，这与单因子污染评价中是一致的，说明这两种重金属元素除了受到本身母质的影响，还受到了一定程度的人为扰动.

2.4 土壤重金属环境洁净度评价

土壤中重金属元素的含量除了外源添加外，主要取决于土壤母质含量、 元素本身的地球化学活性和土壤的发育过程. 若某土壤母质中某重金属元素本身含量很高，则不应该称之为污染，所以笔者提出以洁净程度描述土壤中重金属元素的含量状况. 根据土壤重金属环境质量标准^[27]对伊犁河流域主要土壤类型主要重金属进行环境洁净度评价，评价结果如表 6所示. Cu、 Zn、 Pb在4种土类中均为优于二级的洁净度； Hg参照的是背景值标准评价体系，在4种土类中为一级洁净度； As在灰钙土中表现为中度污染，在栗钙土、 黑钙土中表现为二级洁净度，在盐碱土中表现为优于二级洁净度.

表 6(Table 6)

表 6 伊犁河流域不同土类重金属环境洁净度 /mg ·kg-1Table 6 Environmental cleanliness of heavy metals in different types of soils in Ili River Basin/mg ·kg-1 元素 灰钙土pH>7.5 栗钙土pH>7.5 黑钙土pH 5.6~8.0 盐碱土pH>7.5 平均值 洁净度 平均值 洁净度 平均值 洁净度 平均值 洁净度 Cu 50.2 优于二级 59.0 优于二级 52.6 优于二级 40.8 优于二级 Zn 79.5 优于二级 68.9 优于二级 62.7 优于二级 51.8 优于二级 Pb 27.4 优于二级 22.8 优于二级 41.8 优于二级 42.8 优于二级 As 51.5 中度污染 29.0 二级 27.9 二级 14.6 优于二级 Hg 0.010 2 一级 0.011 3 一级 0.012 6 一级 0.008 61 一级

表 6 伊犁河流域不同土类重金属环境洁净度 /mg ·kg-1Table 6 Environmental cleanliness of heavy metals in different types of soils in Ili River Basin/mg ·kg-1

综合3种污染评价方法可见，伊犁河流域地区农业土壤中最主要的金属污染元素为As，这可能跟该区域长期使用含As农药、 杀虫剂有关. 基线因子污染评价基于环境地球化学基线，充分考虑了土壤中金属元素的化学迁移特性及土壤的发育过程，土壤中的金属元素都具有特定的迁移特性，根据研究区域的实际情况确定标准元素，建立标准元素与活性元素之间的相关关系，可以较好地表达出金属元素的迁移特性. 此外，基线因子污染评价可将污染等级定位到具体样点. 而背景值污染评价是建立在区域背景值基础上，区域背景值是某元素在某个特定区域未经人类扰动的自然原始浓度，它是某元素在该区域的平均值，是一个静态概念，该评价方法忽视了重金属元素在土壤中的自然迁移、 淀积过程. 土壤重金属洁净度评价从土壤环境安全的角度出发，评价某区域土壤中某金属元素是否超出了环境安全范围.

3 结论

(1)以Fe为标准化元素，建立了伊犁河流域地区黑钙土、 栗钙土、 灰钙土及盐碱土中Cu、 Zn、 Pb、 As、 Hg的环境地球化学基线模型，并分别计算得到各土类各金属元素的地球化学理论基线值. 4种土类中变异程度较大，受人为扰动较明显的元素主要为As、 Pb、 Zn，并且不同土类中其变异程度不同. 因土壤母质和发育程度，流域内土壤中各金属元素的化学基线值与新疆地区背景值存在不同程度的差异，Cu、 Pb的化学基线值是背景值的1.50~2.20倍，As的化学基线值是背景值的0.96~3.91倍，Zn的化学基线值与背景值差异不大，Hg的化学基线值则小于背景值.

(2)以环境地球化学基线为基础的基线因子污染评价结果显示：伊犁河流域4种典型土壤类型中以As的污染最为严重，在黑钙土、 栗钙土、 灰钙土中分别存在7.14%、 9.76%、 7.50%的样点为重度污染； 盐碱土中有一个样点同时存在Cu的中度污染及Zn的重度污染； 栗钙土中存在7.32%的样点为Pb的重度污染，灰钙土中有2.50%的样点为Pb的中度污染； Hg在盐碱土中有一个样点为中度污染； 且As和Pb的变异程度最大，受人为扰动较大. 以土壤背景值为基础的单因子污染评价及内梅罗污染评价结果显示：伊犁河流域地区最主要的环境污染元素为As，其次为Cu、 Zn、 Pb，而Hg元素未对该地区土壤产生任何污染. 土壤重金属环境洁净度评价结果显示：Cu、 Zn、 Pb在4种土壤类型中均为优于二级的洁净度； Hg为一级洁净度； As在灰钙土中表现为中度污染，在栗钙土、 黑钙土中表现为二级洁净度，在盐碱土中为优于二级洁净度.

(3)基线因子污染评价建立在地球化学基线的基础上，充分考虑到土壤中金属元素的化学迁移特性及土壤的发育过程，使得评价结果更加符合现实意义，并能将污染状况精确到某个点位，对该点位进行污染等级评价. 单因子污染评价及内梅罗污染评价建立在土壤背景值基础上，由于背景值难以精确确定，降低了该方法的现实指导意义，且单因子污染评价更适合用来确定土壤中的主要污染因子，比较适用于单一因子污染特定区域的评价，内梅罗污染评价则存在以点代面的缺点. 土壤重金属环境洁净度评价则以土壤环境安全度为主要评价目的.