A. 小清河沿岸土壤地球化学环境研究
一、小清河流域元素地球化学特征
小清河源于济南诸泉，西起睦里庄，东注莱州湾，干流全长237 km，流域面积10 336 km2。小清河流域是山东省的重要经济发展区，有工业重镇淄博市及新兴工业城市广饶和胜利油田，工业门类齐全，乡镇企业星罗棋布；农作物种类繁多，不但有小麦、玉米和棉花各类，而且有享誉国内的黄河、明水大米、章丘大葱和寿光蔬菜，闻名全国的北方第一个吨粮县市——桓台即位于工区的中南部。但是，自20世纪70年代以来，随着流域内济南、淄博及齐鲁石化等城市和工矿企业的迅速发展，工业废水和生活污水排放量逐年增加，全流域污水排放量占小清河年平均径流入海量的2/3还要多，致使小清河水环境恶化，水体污染严重，水体的污染使得许多地方农灌水质超标情况严重。由于农业用水匮乏，污水灌溉面积不断扩大，污水灌溉使得土壤中Gr、Pb、Cu等重金属和有机污染物的积蓄量成倍增加，致使土壤环境质量严重下降，污灌区农畜产品质量下降，据统计全省主要污灌区粮食作物重金属超标率达25%。近几十年来，沿河污染区癌症、肝病和胎儿畸形的发病率明显增高。
因此，开展小清河沿岸土壤环境质量研究，查清小清河沿岸土壤环境污染状况，进行土壤环境质量评价，并提出土壤改良的对策和措施，对提高研究区农产品质量和保障人民身体健康有着十分重要的意义。
研究区西起济南市，东到渤海入海口；北起曲堤—高青县城—纯化镇一线，南到邹平—桓台。辖济南、淄博、东营、潍坊和滨州五地市的章丘、济阳、邹平、高青、博兴、桓台、广饶和寿光8县市。
（一）小清河流域元素地球化学含量特征
1.小清河沿岸土壤元素统计特征
小清河沿岸土壤元素含量分布见表3-17，在25 项分析元素和指标中，大多数剔出离群值前后算数均值差异较小，仅Cr、Hg、Mo、Se和S 5项均值差异较大，Cr由81.21×10 -6变为72.44×10 -6，Hg 由52.8×10 -9变为29.6×10 -9，Mo 由0.657×10 -6变为0.589×10 -6，Se由0.25×10 -6变为0.20×10 -6，S由0.083%变为0.027%。
就变异系数来看，25项指标中有20项指标变异系数在0.5以内，数据离散程度较高的元素或指标有 S、Hg、Cr、Se、Zn，其变异系数原始值为5.74、2.03、0.79、0.69、0.64，剔出离群值后这5 项指标的变异系数分别为0.30、0.35、0.11、0.25、0.16，均＜0.4。
表3-17 小清河流域表层土壤组分地球化学含量特征参数表
就元素背景值的分布来看，区内土壤背景中As、Hg、Mo、SiO2、Al2 O3、TFe2 O3、K2 O等元素基本接近黄河下游流域，Na2 O、P、B元素略低，而Cd、Co、Cr、Cu、F、Mn、Ni、Pb、V、Zn、N、S、Se、CaO、Mg则略高于黄河下游流域土壤；小清河沿岸土壤中Co、Mn、Mo、Pb、Na2 O元素明显低于山东省土壤均值，其中Mo仅为山东省土壤的0.1倍，As、B、Cd、Cr、F、Hg、Ni、Zn、Se、TFe2 O3、MgO、CaO等元素均高于山东省土壤均值，其中CaO、Mg0、Cd元素分别是山东省土壤的2.56、1.78、1.79倍，而Cu、Al2 O3、K2 O则与山东省土壤均值基本相当；小清河沿岸土壤中As、Hg、Mo、Se、Pb、Zn元素明显低于我国土壤均值，其中Hg、Mo仅为我国土壤的0.46、0.3倍，Cd、Cr、F、Cu、Ni、MgO、CaO、Na2 O则高于我国土壤平均值，其中MgO、CaO分别是我国土壤的1.84、2.88倍，其余元素基本接近我国土壤平均值。
2.小清河上、中、下游土壤元素分布特征
将小清河上游、中游和下游不同地段的表层土壤元素含量统计资料进行对比（图3-31），可以发现上游土壤元素中，F、Mn、Al2 O3、S、MgO、K2 O背景值低于中游和下游土壤背景值，SiO2和Na2 O在上游土壤背景值中最高，而其他元素高于下游土壤元素背景值而低于中游土壤元素背景值。中游土壤中As、B、Cu、Cd、Cr、Co、F、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn、Se等元素背景值均高于上、下游土壤元素背景值，其中Cd、Hg、Se分别为下游土壤背景值的1.3、1.6 和1.4 倍，而SiO2和Na2 O则低于上、下游土壤背景值。
图3-31 小清河上、中、下游土壤元素背景值图
3.小清河南岸、北岸土壤元素分布特征
对比小清河南、北两岸土壤元素背景值统计，有如下规律，见图3-32，南岸土壤中Hg、P、Pb、N、SiO2和Na2 O背景值略高于北岸土壤元素背景值，其中Hg是北岸土壤背景值的1.2倍；As、B、Cd、Cr、F、Mn、Ni、Pb、Zn、Se等元素及氧化物均低于北岸土壤元素背景值，其中 As、S、CaO 分别为北岸土壤背景值的 0.86、0.88 和0.81倍。
图3-32 小清河南岸、北岸土壤元素背景值图
（二）元素剖面特征
1.小清河沿岸水平土壤剖面元素的分布特征
分别在历城区、博兴县和王道3处垂直小清河方向布置3条水平剖面，通过对3条剖面的数据统计表明，元素含量在不同土壤剖面的分布差异较大，在同一土壤剖面的小清河两岸也存在显著差异，见表3-18。
表3-18 小清河沿岸土壤水平剖面元素含量统计表
续表
1）历城剖面南从王舍人镇开始，北到刘家集，居民点较密集。此剖面南岸土壤主要分布潮褐土，而北岸以潮土和盐化潮土为主。统计表明：南岸土壤元素As、Cr、F、Hg、Ni含量明显比北岸高，而Cd、Cu、Se、P则低于北岸，其余元素含量水平较为接近。但重金属元素的含量均高于小清河土壤背景值，可能对土壤环境造成一定程度的污染，这与人类活动的影响有关。
2）博兴剖面南从起凤镇北到博兴县城西的西伏村，南岸土壤以湿潮土亚类为主，北岸以潮土为主。统计表明：重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn在北岸土壤的分布明显高于南岸，而有益元素B、Mo、Se、N、S、CaO的含量则南岸明显高于北岸。
3）王道剖面南起卧铺镇北到广北农场，土壤类型为盐化潮土。北岸土壤元素含量水平明显比南岸低，其中北岸土壤重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量明显低于小清河背景值含量，南岸则略高。
2.小清河沿岸垂直土壤剖面元素的分布特征
1）历城垂直土壤剖面元素的分布。野外发现剖面土壤质地上层基本为砂质粘土，60 cm以下为粘土。深部有铁锈出现。随深度增加，有机质含量降低，土壤元素也表现出规律性变化（图3-33）。土壤主成分SiO2、MgO、K2 O、CaO、Na2 O 随深度变化不大，推断原始沉积物组成比较稳定，沉积韵律分层不明显。表层土壤中N、P、Cr、Hg、S、Se、Cd、Pb等元素含量异常高，并在地表至80（100）cm深度段剧烈下降，尤其是N、P、Se、S、Hg元素。认为人类生产活动对土壤的影响作用较大，推测影响深度100 cm。TFe2 O3、Al2 O3、Mn、B、V、Co等元素含量随深度的增加而增加，并在土壤深部富集，原因土可能为壤表层成酸性，在表生作用下元素以离子化合物的形式向土壤底层迁移，从而造成元素在底部较为富集。As、F、Ni、Cu、Zn、Mo等元素含量随深度的增加变化不明显。
2）博兴土壤垂直剖面元素的分布特征。野外发现剖面上土壤质地无明显变化，均为粘土。随深度的增加，多种元素均表现出了规律性的变化（图3-34）。土壤主成分SiO2、Na2 O随深度增加略有变化，在0～100 cm深度段较为稳定，而从100 cm处随深度增加而增加；TFe2 O3、Al2 O3、MgO、K2 O及V、Co、Mn（与TFe2 O3、Al2 O3呈极显著相关）等元素则相反，在100 cm处随深度的增加而降低。虽然成壤作用能引起表层土的粘土化、矿物组成的垂向变化，但矿物组成的这种截然变化显然与原始沉积组成的关系更为密切。As、Cd、Cr、Hg、Ni、F、Cu、Pb、Zn、N、P、S、Se等元素随深度的增加而降低，而且在土壤表层异常富集，并在地表至60 cm深度段内急剧下降，尤其是N、P、Hg元素。这种分布除了与原始沉积组成分层有关，还与土壤质地、有机质含量制约下的表生活化迁移、吸附沉淀再分配作用有关。其中N、P、Hg、S等呈强烈表土富集特征，这显然与污染有关。C、B、Mo等元素随深度的增加变化不明显。
图3-33 小清河沿岸土壤历城剖面元素分布图
3）王道土壤垂直剖面元素的分布特征。土壤类型以盐化潮土为主。野外发现剖面上土壤质地以粘土、砂粘土为主，土质较疏松。元素含量随深度的呈现明显的规律性（图3-35）：土壤主成分SiO2、Na2O含量随深度增加而增加，TFe2O3、Al2O3、K2O、MgO等在土壤表层富集，自60cm急剧下降后趋于背景值，这可能与土壤粘/砂组成、有机质变含量化有关。As、Cd、Cr、F、Hg、Ni、Cu、Pb、Zn、Mn、N、P、Se、S等元素在地表至60cm深度段富集，自60cm急剧下降后趋于背景值，尤其是N、P、S、Cu、Pb、Zn元素。这种分布一方*与土壤原始沉积组成有关，另一方*表生作用下引起的N、P、S、Cu、Pb、Zn等元素的强烈富集特征显然受到了污染的影响。As元素在地表至130cm急剧下降后明显回增，可能与经历了淋漓作用而使As向下迁移有关。CaO自地表至60cm逐渐增加，中部富集，从60cm至深部急剧下降，这可能与矿物磷肥使用有关。B、Mo等元素自地表至深部无明显变化。
图3-34 小清河沿岸土壤博兴剖面元素分布图
图3-35 小清河沿岸土壤王道剖面元素分布图
（三）土壤元素的组合特征
1.聚类分析
聚类分析是一种多元统计方法，主要用于辨认具有相似性的事物，并根据彼此不同的特性加以“聚类”，使同一类的事物具有高度的相同性。用聚类分析对背景值进行元素分类，能比较自然和客观地描述多样本元素背景值之间的差异和联系。聚类分析方法的原理是通过多样本间的相似性程度，将元素（或样本）进行分类，使得类内所有元素之间具有较密切的关系，而各类之间的相互关系相对比较疏远。通常采用某些指标来表示多样本土壤地球化学特征的相似程度，依据指标主要是各地球化学特征间的相关系数。从中选出符合农业地质解释的聚类分析成果。通过对小清河沿岸表层土壤元素聚类分析谱系图（相关系数、欧式距离），见图3-36，25种元素存在以下元素组合：
图3-36 小清河沿岸表层土壤元素聚类分析相关系数谱系图
1）TFe2 O3、Al2 O3、Co、Ni、V；
2）Cd、Zn、Mo、Pb、Se；
3）F、Mn、As；
4）SiO2、Na2 O；
5）N、P；
6）Hg、P、Cr；
7）S。
2.因子分析
因子分析是对大量地质观测数据进行分析和做出较为合理解释的一种多变量统计分析方法，它能够通过数据方法将许多变量彼此间具有的错综复杂的关系体现出来。对小清河沿岸土壤选用了反映农业地质背景特征的25个元素进行因子分析。根据特征根的特征根百分比（方差贡献）和累计百分比。计算结果显示前4 个特征值方差贡献百分比达71.187%，取前4个特征值已经能够提取原始数据变化的70%以上的信息，已足以说明问题。
计算初始因子载荷矩阵，并采用方差极大进行正交旋转使因子载荷矩阵结构简化，表3-19 为旋转后的因子载荷矩阵。由表可见：和第一主因子呈正相关的元素为As、Co、F、Mn、Ni、V、Al2 O3、TFe2 O3、K2 O，而 Na2 O 呈负相关；和第二主因子呈正相关的元素有Cd、Cu、Hg、Mo、Pb、Zn、Se；和第三主因子成正相关的元素为S、CaO，呈负相关的元素SiO2；和第四主因子呈正相关的元素为N、P，呈负相关的元素是Cr。
表3-19 小清河沿岸表层土壤旋转后因子载荷矩阵表
由主因子得分图（图3-37）分析，主因子1代表的金属元素的组合特征在小清河中段表现突出，该段属于博兴和高青县辖区，此外在济南周边也出现了高值区分布。主因子2代表的Cd、Cu、Hg、Mo、Pb、Zn、Se元素是表层土壤质量的重要辨别指标，此因子在济南市地区表现突出，说明城市人为污染对于这些离子在土壤中的富集影响较大。因子3表示S、SiO2、CaO元素的组合可以认为是土壤地质因素的表征，其分布与小清河沿岸内土壤类型的分布较为吻合。主因子4 表示的是N、P元素的组合，该因子在小清河中段农业发达地区表现突出，说明农业活动对于这些元素的分布具有一定的影响。
图3-37 小清河沿岸主因子得分图
二、小清河流域环境污染现状
小清河流域为山东省重要的工业集中区，包括有济南市、济宁市和淄博市等省内重要的大型工业城市，主要污染源有化肥厂、塑料厂、钢铁厂、炼油厂、重型机械厂、制药厂和发电厂等。近几年，随着乡镇企业的迅速崛起，小型厂矿企业林立，种类繁多，遍布于主要县城和乡镇。由于工业三废排放治理不好，给环境带来了严重污染和危害。
区内污染源包括：污水废水、固体废弃物、城市垃圾和医疗垃圾，以及化肥农药等。大的企业主要有山东化工厂、济南裕兴化工总厂、济南元首针织公司、山大第二附属医院、齐鲁制药厂、黄台发电厂、济南大易造纸三厂和济南化纤总公司等数十家。
区内污废水主要来自城市生活污水和工业废水。废水中主要污染物为氯化物、硫酸盐、化学需氧量、氟化物、挥发酚、氨氮、氰化物、As、Pb、Cr、Cd、Hg。根据已有资料将工区内几家重点工业污染源 COD（化学需氧量）排放量统计于表3-20 中。
表3-20 区内重点工业污染源COD 排放量统计表
注：资料来源为济南市环保局《济南市水污染防治规划》。
目前研究区内产渣最多且相对集中的污染物主要是冶炼废渣，粉煤灰、炉渣、煤矸石和尾矿。以济南为例，固体废弃物处置工作是固体废弃物管理的薄弱环节，目前主要处置方法是焚烧和填埋。济南固体废弃物的贮存方式多种多样，贮存点比较分散，贮存的固体废弃物主要有煤矸石、粉煤灰。煤矸石主要贮存于各大煤炭公司；粉煤灰主要贮存在小清河和大寺干灰场等处。由于大部分的固体废弃物得到了很好的管理，没有排放到环境中去。
从产生固体废弃物的行业分布来看，产生固体废弃物最大的是冶炼、热电、采掘和化工等行业，占据了总量的90%以上，其中济钢是最大固体废弃物产生源，平均年产生量为155.6×104 t。
济南含铬废弃物主要由济南裕兴化工厂产生，包括Cr渣、Al泥。由于Cr渣中含有有毒成分Cr6＋，对周围环境有严重危害。粉煤灰的产生较为集中，主要分布在历城区的黄台发电厂，1998年黄台电厂产生粉煤灰57.5×104 t。钢渣产生较为集中，主要分布在历城区济钢总厂的厂部和西部（表3-21）。
表3-21 固体废弃物重点产生源产生量统计表
注：资料来源为济南市环保局《济南市水污染防治规划》。
城市垃圾主要由居民生活垃圾、道路清扫垃圾、商业垃圾和企事业单位生活垃圾几部分组成。根据调查1998年济南市年产生活垃圾在55×104 t左右，工区内生活垃圾占济南市生活垃圾的近 1/6。生活垃圾的清运率、处理处置率为 100%，无害化处理达到92.14%。虽然清运率达100%，但并没有全部进行无害化处理，仍有部分垃圾不作任何处理，就在各简易垃圾堆放场堆放，或排放到郊区农村，对环境造成污染。
由于医疗垃圾有毒、有菌和有害，是造成社会交叉感染的主要污染源之一。济南日产医疗垃圾4269kg，医疗垃圾的致病菌远远高于生活垃圾和工业垃圾，而且医疗垃圾的处理方式主要为焚烧和填埋，会使局部大气环境受污染，增加疾病传播、蔓延的概率，加剧填埋场地下水质污染。故必须加强对医疗垃圾的管理、收集和处理。
此外小清河上游地区农业以小麦、水稻和玉米等农作物为主。农业施肥以化肥为主，农家肥为辅。另外农药的喷施及地膜的使用都对环境造成一定污染。农家肥、化肥、农药的大量使用，大部分为农作物吸收，有部分随降水、灌溉渗入地下，污染地下水体。
三、土壤环境质量评价
（一）评价因子及标准
土壤环境质量评价以国家标准（GB 15618—1995）《土壤环境质量标准》为评价标准（表3-22）。该标准只规定了8项组分或指标的标准，即Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni等8种元素的不同等级的上限含量。故评价因子选择这8个元素。
表3-22 土壤环境质量标准值表 单位：10 -6
续表
注：①重金属（Cr 主要是三价）和 As 均按元素量计，适用于阳离子交换量 ＞5cmol（＋）/kg，若≤5cmol（＋）/kg，其标准值为表内数值的半数。②六六六为4种异构体总量，滴滴涕为4种衍生物总量。③水旱轮作地的土壤环境质量标准，As采用水田值，Cr采用旱地值。
（二）单因子评价
1.单因子环境质量分级统计
小清河流域内重金属元素单因子环境质量评价统计结果见表3-23。汞、砷、镉、铅、锌、铜、铬、镍等单因子土壤环境质量评价结果表明：小清河调查区内表层土壤质量整体以Ⅰ类、Ⅱ类为主，同时Ⅲ类及超Ⅲ类土壤样本在占有一定的比例，但比例控制在3%以内。单因子指标中Cu、Ni、Pb 3项指标没有出现超3类土壤，且其中Ⅰ类土壤样本数达到了90%以上。表层土壤中Hg、Zn元素4 类等级均有出现，其中Ⅰ类比例超过了90%，超Ⅲ类土壤样本仅有1～2个，比例不超过1%。As、Cd两指标也是4类等级均有出现，其中虽有超3类土壤出现，但其比例也不超过1%，与Hg、Zn相比，其Ⅰ类土壤的比例有所减少，同时Ⅱ类比例增加。Cd在所有单因子评价指标中Ⅰ级所占比例最小，而3类所占比例最大。本调查区内金属Cr元素超Ⅲ类土壤样本数量最大，占到了全部样本的0.6%。综合而言，小清河流域土壤质量等级目前仍然能够保障农业生产安全。
2.单因子环境质量分级分布特征
As指标的环境质量等级以Ⅰ类土壤为主，Ⅱ类土壤主要分布在小清河中游流域，集中在华山镇、孙镇、樊家林、丁家庄、博兴县和丁庄镇一带，以岛状形式分布，分布面积占总面积的5%。虽然总体质量较好，但注意的是博兴县境内分布面积大，且有与周边乡镇相连的趋势。
Cd指标的环境质量等级以Ⅰ类土壤为主，Ⅱ类土壤分布在济南及东北部乡镇及博兴、高青和邹平等县，Ⅲ类土壤主要集中在小清河上游的济南市、北园镇一带。
Cr指标的环境质量等级主要以Ⅰ类土壤为主，但同时Ⅲ类和超Ⅲ类土壤也有分布。Ⅱ类土壤分布在小清河上游的济南市附近以及中游流域的樊家林、高城东—博兴县西之间及博兴县东部等区域，Ⅲ类土壤主要分布在济南市北园镇城区以及寨郝镇，超Ⅲ类土壤仅在济南市北园镇北部分布。
铜指标的环境质量等级Ⅱ类土壤主要分布在小清河上游济南市城区及东北部地区和中游的博兴县东部，博兴县境内仅以零星的岛状形式分布。
表3-23 小清河调查区表层土壤样品单因子评价环境质量统计表
Hg指标的环境质量等级主要以Ⅰ类土壤为主，虽然Ⅱ类和超Ⅲ类土壤也有分布，但是主要集中在济南市城区。从其分布形态来看，虽然目前Ⅲ类土壤仅以岛状分布在济南城区，但是其外围的Ⅱ类土壤分布范围有向下游蔓延的趋势，因此在今后的工作中因密切监测其发展动态。
Ni指标的环境质量等级以Ⅰ类为主，Ⅱ类土壤主要集中分布在小清河中游，镍的Ⅱ类土壤分布区较为分散，主要分布在华山镇和丁家庄、寨郝镇北—龙河等区域。
Pb指标的环境质量等级以Ⅰ类土壤为主，Ⅱ类土壤仅分布在济南市城区及周边的部分乡镇驻地。在北园镇、姚家镇、王舍人镇和郭店镇等部分居民点分布有Ⅱ类土壤。
Zn指标的环境质量等级主要以Ⅰ类土壤为主，但Ⅱ类和Ⅲ类土壤在小清河上游流域也有分布。Ⅱ类土壤集中在济南市城区及北园镇—泺口、姚家镇—北滩头及郭店镇一带。Ⅲ类土壤分布在郭店镇西北部小清河支流两岸，疑似当地工厂排放工业废水引起的点状污染。
3.单因子污染指标分析
通过计算各评价指标的单项污染指数等指标，可以反映出评价区内各指标对于环境质量的影响，从而分析出区内环境污染的影响程度。常用的污染指标包括：
1）土壤单项污染指数。单项污染指数指数小污染轻，指数大污染则重。其计算公式为
土壤单项污染指数＝土壤污染物实测值/土壤污染物质量标准
2）土壤污染物累积指数。由于土壤地区背景差异较大，有时用土壤污染累积指数更能反映土壤的人为污染程度。土壤污染累积指数的计算公式如下：
土壤污染物累积指数＝土壤污染物实测值/污染物背景值
3）土壤污染物分担率。土壤污染物分担率可评价确定土壤的主要污染项目，污染物分担率由大到小排序，污染物主次也同此序。
土壤污染物分担率（%）＝（土壤某项污染指数/各项污染指数之和）×100%
4）土壤污染超标倍数。土壤污染超标倍数是能反映土壤的环境状况统计量。
土壤污染超标率＝（土壤某项污染物实测值-某污染物质量标准）/某污染物质量标准
5）土壤样本超标率。土壤样本超标率也是反映土壤的环境状况一个统计量。
土壤污染样本超标率（%）＝（土壤样本超标总数/检测样本总数）×100%
计算8项因子的污染指标，其计算结果如表3-24 所示。结果表明全区土壤指数较低，污染程度很轻微，小清河沿岸土壤污染物主要以As、Cd、Cr、Ni为主，重金属元素污染的主次顺序为：Ni＞Cd＞As＞Cr＞Zn＞Cu＞Hg＞Pb。各单项的污染物超标倍数均＜0，说明全区土壤环境质量良好，污染规模小，不足以影响全区。
表3-24 小清河流域表层土壤污染指数、超标率统计表
注：比较标准为二级土壤上限值。
（三）综合评价
1.模糊综合评价
各区域模糊评判结果统计如表3-25所示，数据显示小清河地区土壤以Ⅰ类、Ⅱ类为主，无超三类土壤出现。Ⅲ类土壤样本数为10 个，所占比例 ＜0.5%。总体环境质量较好。
表3-25 各调查区表层土壤样品模糊综合评价环境质量统计表
土壤综合环境质量等级分布如图3-38。可以看出，大部土壤为Ⅰ类和Ⅱ类级别。这种结果与单因子评价的结果似有差别，但是细究之可以得出：这是由于我们在选取权重的时候，是根据个因子超标的倍数，最后进行均一化得来的，因而模糊评价的结果说明各地区土壤环境背景优良，即便是部分遭遇了污染的区段，目前也只是处于较为低级的阶段，各区域的整体地表土壤环境是较优的。
一类土壤主要分布在小清河北岸的遥墙—高官寨镇—魏桥镇及西刘桥—卧铺—羊口一带，二类土壤主要分布在济南市周围、小清河上游的南岸土壤及小清河中游一带，三类土壤主要分布在济南市区及个别乡镇驻地附近土壤。
图3-38 小清河流域表层土壤综合环境质量等级分布
2.综合指数评价
综合指数法的计算，一般是在求解单因子的污染分指权的基础上，运用不同的数学模型进行计算的。选用综合指数法中的内梅罗指数法，该指数反映了各污染物对土壤的作用，同时突出了高浓度污染物对土壤环境质量的影响，其计算方法如下：
鲁西北平原典型生态区地质地球化学环境研究
式中：P为综合污染指数；I＝Ci/Si（实测值/背景值），背景值为小清河沿岸土壤中该元素的背景值。
图3-39 小清河流域土壤环境内梅罗指数评价图
小清河土壤重金属综合污染分布如图3-39，严重污染区主要集中在济南市城区北园镇至华山镇区域的小清河两岸，在寺后张、西相村和南口等居民点也有零星分布，污染区重要分布在泺口、王舍人镇和寨郝镇等部分乡镇驻地，轻污染区主要集中在齐家，王舍人镇—郑家码头、辛集—起凤镇、曹家坡—高城镇—博兴县城—龙河和王道—丁庄镇等地，寺后张、九户镇、城外刘和许李等局部地区也受到重金属轻微污染。
由以上评价结果可知区域目前土壤较为清洁，污染程度较小，但区内仅沾化的土壤目前没有出现污染，其他区域均不同程度出现污染。分析出现污染区域的污染分布范围及主要污染因素可以得出以下结论：
1）从污染的分布形态看，各地污染主要以点状或孤岛状形式分布，鱼台地区污染集中在济宁西北的长沟一带，章丘集中在章丘北部的白云湖区，寿光集中在王高—田柳镇，但小清河流域污染分布已经发展到面状，污染集中在上游济南市及中游博兴县范围内。小清河流域污染区域分布范围最大，且分布形态已经由点状过渡到了面状分布，扩展趋势较快，在今后的调查中需要重点监测。
2）从污染的分布的地点看，各地污染分布表现出了较为统一的特征，即污染指数较高的区域一定程度上是河道或交通道路所处的位置重叠。这一现象表明污染源如果不及时发现和治理的化，其扩散作用更迅速、作用范围随人类活动区域的拓展而更容易扩大，作用程度也更强烈。
3）从造成污染的指标分析，各地污染源有所差异。沾化地区Cr污染比重较大，鱼台地区Cd污染贡献值大，章丘、寿光和小清河流域均是Ni污染指数最大。
综上所述，通过污染评价发现，评价区的土壤污染较为轻微，适合发展农业生产，但同时由于已经出现了局部污染，且污染有进一步扩大的趋势，因此在今后的工作中应进一步开展污染源调查和防治的重点研究，以确保生态农业的健康发展。