目前在预测模型中对交互作用参数的考虑甚少，但交互作用参数对模型预测的准确性影响颇大，以黄棕壤中复合污染条件下水稻对Cd的吸收为例，在Cd、Cu、Pb和Zn共存时，如单独考虑糙米中Cd的含量(Y)与土壤添加Cd含量的关系，可获得下列简单回归模式(n＝27)：

Y₁＝0.53＋1.19 (Cd)        r＝0.54           (p＜0.01)      (5-37)

如考虑其他元素，但不考虑交互作用时，可获得下列模式：

Y₂＝-3.91-0.0085(Pb)＋1.19(Cd)+0.044(Cu)＋0.028 (Zn)

R²＝0.76(p＜0.001)         (5-38)

在既考虑复合污染又考虑元素间的交互作用时，可获得下列最优化模式：

Y₃＝-0.32-4.1×10^-5(Pb×Zn)＋8.4×10^-3(Cd×Zn)＋2.5×10^-4(Cu×Zn)

R²＝0.86(p＜0.001)(5-39)

方程式(5-37)～(5-39)中Y₁，Y₂和Y₃均为糙米中Cd的浓度(mg/kg)、(Cu)、(Pb)、(Zn)和(Cd)分别代表土壤中相应元素的添加浓度(mg/kg)。在考察不同方程的预测结果时(与实测值比较)，表明方程(5-37)，(5-38)和(5-39)的预测准确性分别为43％、85％和99.5％，由此可见交互作用的重要性。

二、重金属复合影响的土壤环境质量现状评价

关于土壤环境质量的评价方法一直是环境科学工作者所关注的热点问题之一，因为一个正确的评价方法才能比较客观地反映土壤质量现状。关于土壤环境质量评价方法，曾有许多学者发表过有价值的资料，其中包括指数评价法、模糊判别法、灰色聚类法、T值分级法等。然而，目前多采用指数法，常用的方法有简单指数法、叠加指数法、带有权重的指数法、内梅罗(N. L. Nemerow)指数法等。此节仅对用于重金属复合影响中的综合质量指数法作一简要介绍(陈怀满等2002，中华人民共和国环境保护行业标准2004)。

重金属复合影响中的综合质量影响指数(CEI )用来表征土壤复合影响时同时考虑了土壤元素背景值、土壤元素标准和价态效应等因素，主要包括下列计算过程：

(1)计算相对影响当量(REE)

式中，N是测定元素的数目；C_i是测定元素i的浓度；C_si是元素i的土壤标准值；n为测定元素i的氧化数。对于变价元素，应考虑其价态与毒性的关系。

(2)计算元素测定浓度偏离背景值的程度(DDMB)：

式中，C_Bi是元素i的背景值，其余符号意义同上。

(3)计算土壤标准偏离背景值的程度(DDSB)

式中，Z为用于评价元素的个数，其余各符号的意义同上。

(4)综合质量影响指数(CEI)

CEI＝X·(1＋REE)＋Y·DDMB/(Z·DDSB)      (5-43)

式中，X、Y分别为测量值超过标准值和背景值的数目。如果Y=0，则X≡0，因而CEI=0,此时为背景状况；如果Y>0，而X=0，则O<CEI<l，此时属侵袭与累积状况，其数值大小表示偏离背景值的相对程度；如果X≥1，则CEI>1，此时为污染状态，其数值大小表示相对污染程度。

(5)写出污染表达式

NT^X_CEI-(a,b,…)        (5-44)

式中，X是超过土壤标准的元素的数目，a,b,…是污染元素的名称，N是测定元素的数目，CEI为综合质量影响指数。

综合质量影响指数可用来评价重金属复合影响条件下对土壤质量的影响程度及其时空变化(表5-13)。研究表明，无论是稻田或绿豆地，其对照的指数不随时间而变化，但无论重污染或轻污染的绿豆地及重污染的稻田，其指数都随时间而有减少的趋势，这表明在重污染情况下，表土中的重金属由于植物吸收或淋溶等多种因素而迁移出表土，但绿豆地较稻田的减少要慢，从而反映了耕作条件与植被对重金属迁移转化的影响。

表5-13  污染红壤综合指数的变化

相关链接：土壤中化学物质的交互作用