Ανάλυση περιβαλλοντικού κινδύνου από βαρέα μέταλλα γεωγενούς και ανθρωπογενούς προέλευσης σε δύο αντιπροσωπευτικές περιοχές του Ελλαδικού χώρου

Abstract

Η επιβάρυνση των οικοσυστημάτων από βαρέα μέταλλα έχει καταστεί πλέον ως μείζον περιβαλλοντικό πρόβλημα. Βαρέα μέταλλα απαντώνται στα πετρώματα, στα εδάφη, στα ιζήματα και στο νερό. Ωστόσο οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες έχουν αυξηθεί σε τέτοιο βαθμό που έχουν επηρεάσει ακόμα περισσότερο την τροφική αλυσίδα και κατά συνέπεια, την υγεία των οργανισμών, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η έρευνα έξι βαρέων μετάλλων σε δύο περιοχές του Ελλαδικού χώρου. Οι κεντρικοί άξονες της έρευνας αυτής αποτελούνται από τους εξής στόχους: i) να προσδιοριστούν οι συγκεντρώσεις των μετάλλων Pb, Cd, Zn, Co, Ni και Cr που εντοπίζονται σε αδιατάρακτα εδάφη, ii) να προσδιοριστούν οι πηγές προέλευσης των μετάλλων (ανθρωπογενής – γεωγενής) με εργαστηριακές και στατιστικές μεθόδους, iii) να προσδιοριστούν οι γεωχημικές μορφές των μετάλλων που κατανέμονται στα εδάφη, iv) να παρουσιαστούν γεωγραφικοί χάρτες κατανομής των μετάλλων με την χρήση του προγράμματος Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων, v) να προσδιοριστούν οι υποβόσκουσες σχέσεις μεταξύ των μετάλλων vi) να γίνει εκτίμηση περιβαλλοντικού κινδύνου που σχετίζεται με την ρύπανση εδαφών από βαρέα μέταλλα σε περιοχές επιβαρυμένες από ανθρωπογενή και γεωγενή αίτια. Επιλέχθηκαν δύο περιοχές μελέτης. α) Η Βόρεια Εύβοια επιλέχθηκε ως περίπτωση επιβάρυνσης από βαρέα μέταλλα γεωγενούς προέλευσης λόγω μητρικού υλικού - των βασικών και υπερβασικών πετρωμάτων που χαρακτηρίζουν γεωλογικά την περιοχή. β) Η Λαυρεωτική χερσόνησος επιλέχθηκε ως περίπτωση επιβάρυνσης από βαρέα μέταλλα ανθρωπογενούς προέλευσης από τις παλαιότερες (π.Χ.) αλλά και πρόσφατες μεταλλευτικές και μεταλλουργικές δραστηριότητες. Στην περιοχή της Βόρειας Εύβοιας επιλέχθηκαν 21 θέσεις δειγματοληψίας και στην Λαυρεωτική χερσόνησο επιλέχθηκαν 45 θέσεις δειγματοληψίας. Από κάθε θέση δειγματοληψίας, συλλέχθηκαν δείγματα από δύο διαφορετικά βάθη, 0-10 cm (Α) και 10-30 cm (Β). Σε όλα τα εδαφικά δείγματα προσδιορίστηκαν οι εξής φυσικοχημικές ιδιότητες των εδαφών : η κοκκομετρική σύσταση, το pH, το Eh, η οργανική ουσία και το ισοδύναμο CaCO3. Επίσης προσδιοριστήκαν οι μορφές των μετάλλων με την μέθοδο διαδοχικών εκχυλίσεων τροποποιημένη BCR. Η μέθοδος των διαδοχικών εκχυλίσεων στοχεύει επιλεκτικά και απελευθερώνει τα μέταλλα που είναι συνδεδεμένα σε : α) υδατοδιαλυτές & συνδεδεμένες με ανθρακικά άλατα, β) οξείδια Fe και Mn, γ) οργανική ουσία και δ) πυριτικές μορφές. Επίσης, για να γίνει μία σωστή και αντικειμενική σύγκριση των αποτελεσμάτων και να προσδιοριστούν οι σχέσεις μεταξύ των μετάλλων χρησιμοποιήθηκε το πρόγραμμα Factor Analysis (ανάλυση παραγόντων) και το πρόγραμμα Hierarchical Cluster Analysis. Η Factor Analysis με την μέθοδο της Principal Component Analysis, προσδιορίζει έναν μικρό αριθμό παραγόντων που εξηγούν το μεγαλύτερο μέρος της διακύμανσης που παρατηρείται, σε έναν πολύ μεγαλύτερο όγκο δεδομένων, ενώ η Hierarchical Cluster Analysis προσδιορίζει τις μεταβλητές ή τους παράγοντες, οι οποίοι εξηγούν τον τρόπο που συσχετίζονται τα μέταλλα απεικονιζόμενες σε ένα δενδρόγραμμα. Τα αποτελέσματα των φυσικοχημικών ιδιοτήτων στα εδάφη της Βόρειας Εύβοιας έδειξαν ότι στο βάθος 0-10 cm (Α) το pH κυμάνθηκε από 6.2 έως 7.9, το οξειδοαναγωγικό δυναμικό από 220 έως 295 mV, υποδηλώνοντας οξειδωτικές συνθήκες, η οργανική ουσία κυμάνθηκε από 0.8 έως 13.1 %, ενώ το ισοδύναμο ανθρακικών κυμάνθηκαν από 3.4 έως 16.6 Τα εδάφη στο βάθος Α χαρακτηρίζονται λεπτόκοκκα έως μετρίως λεπτόκοκκα με κλάσεις κοκκομετρικής σύστασης κυρίως αμμοαργιλοπηλώδη (SCL) και αργιλοπηλώδη (CL). Όσον αφορά τις φυσικοχημικές ιδιότητες του βάθους 10-30 cm (Β), το pH κυμάνθηκε από 6.4 έως 7.8, οι οξειδοαναγωγικές συνθήκες ήταν οι ίδιες με εκείνες του βάθους Α (227 έως 298 mV), η οργανική ύλη κυμαινόταν από 0.9 έως 5.6 % και η περιεκτικότητα σε CaCO3 κυμαινόταν από 4.9 έως 13.8 %. Τα εδάφη στο βάθος Β χαρακτηρίζονται λεπτόκοκκα έως μετρίως λεπτόκοκκα με κλάσεις κοκκομετρικής σύστασης κυρίως αμμοαργιλοπηλώδη (SCL) και αργιλοπηλώδη (CL).

Τα αποτελέσματα από τις διαδοχικές εκχυλίσεις στα εδάφη της Βόρειας Εύβοιας έδειξαν ότι το Ni στο βάθος Α, εμφανίζεται κυρίως στο υπολειμματικό (65 %) και στο αναγώγιμο κλάσμα (20 %). Παρόμοια κατανομή των γεωχημικών φάσεων του Ni βρέθηκε και για το βάθος Β. Όσον αφορά το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων του Ni για το βάθος Α, κυμάνθηκε από 71 έως 4044 ppm και για το βάθος Β από 92 έως 4155 ppm (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 75 ppm). Το Cr βρέθηκε στο υπολειμματικό κλάσμα, φθάνοντας το 82 % στο βάθος Α και το 83 % στο βάθος Β του αθροίσματος των διαδοχικών εκχυλίσεων. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων Cr για το βάθος Α, κυμάνθηκε από 41 έως 2585 ppm και για το βάθος Β από 14 έως 2264 ppm (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 75 ppm). Στο αναγώγιμο κλάσμα βρέθηκαν τα υψηλότερα επίπεδα του Co φτάνοντας το 69 % στο βάθος Α και το 72 % στο βάθος Β επί του αθροίσματος των διαδοχικών εκχυλίσεων. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων Co στο βάθος Α κυμαινόταν από 28 έως 192 ppm και για το βάθος Β από 55 έως 230 ppm. Ο Zn βρέθηκε κυρίως στο υπολειμματικό κλάσμα (70 % και 73 % σε κάθε βάθος) σε όλα τα δείγματα. Το ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη για τον Zn είναι 300 ppm. Στην παρούσα μελέτη όλα τα εδαφικά δείγματα ήταν κάτω από αυτό το όριο. Ειδικότερα, το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων στο βάθος Α κυμαινόταν από 43 έως 75 ppm και στο βάθος Β από 32 έως 76 ppm. Το Cd στο βάθος Α, βρέθηκε στο όξινο ανταλλάξιμο κλάσμα με ποσοστό 33 % και ακολουθήσε το αναγώγιμο κλάσμα (24 %). Ωστόσο, στο βάθος B το Cd βρέθηκε στο υπολειμματικό κλάσμα με ποσοστό 47 %, ενώ στο όξινο ανταλλάξιμο και αναγώγιμο κλάσμα το ποσοστό έφτασε 22 % για κάθε κλάσμα. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων του Cd στο βάθος Α κυμαινόταν από ND (not detectable) έως 6 ppm και στο βάθος Β από ND έως 5 ppm (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 3ppm). Ωστόσο πρέπει να σημειωθεί ότι δεν υπήρχε καμία ομοιογένεια και συνδιακύμανση μεταξύ των σημείων και μεταξύ των βαθών. Ο Pb στο βάθος Α σχετίστηκε κυρίως με το όξινο ανταλλάξιμο με ποσοστό 44 % και ακολουθήσε το οξειδώσιμο κλάσμα με ποσοστό 27 %. Στο βάθος Β, ο Pb σχετίστηκε με το οξειδώσιμο κλάσμα με ποσοστό 39 % και με το όξινο ανταλλάξιμο κλάσμα με ποσοστό 3 %. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων του Pb για το βάθος Α κυμάνθηκε από ND έως 123 ppm και από ND έως 84 ppm στο βάθος Β (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 300 ppm).

Τα αποτελέσματα των φυσικοχημικών ιδιοτήτων για τα εδάφη της Λαυρεωτικής χερσονήσου έδειξαν ότι στο βάθος Α το pH κυμάνθηκε από 6.4 έως 8.2 και το οξειδοαναγωγικό δυναμικό από 167 έως 320 mV, υποδηλώνοντας οξειδωτικές συνθήκες. Η οργανική ουσία κυμάνθηκε από 1.7 έως 13.7 %, ενώ η περιεκτικότητα σε CaCO3 κυμάνθηκε από 0.2 έως 39.5 %. Τα εδάφη στο βάθος Α χαρακτηρίζονται κυρίως αμμοπηλώδη (SL). Στο βάθος Β, το pH κυμάνθηκε από 6.6 έως 8.3 με 43 από τα 45 συνολικά δείγματα να χαρακτηρίζονται από αλκαλικές συνθήκες. Οι συνθήκες οξειδοαναγωγικού δυναμικού ήταν οι ίδιες (165 – 310 mV) με αυτές του βάθους Α και η οργανική ουσία κυμάνθηκε από 0.6 έως 9.7 %. Η περιεκτικότητα σε CaCO3 κυμάνθηκε από 0.1 έως 42.6 %. Τα εδάφη στο βάθος Β χαρακτηρίζονται κυρίως αμμοπηλώδη (SL) και αμμοαργιλλοπηλώδη (SCL).

Τα αποτελέσματα από τις διαδοχικές εκχυλίσεις στα εδάφη της Λαυρεωτικής χερσονήσου έδειξαν ότι το Ni στο βάθος Α βρέθηκε στο υπολειμματικό κλάσμα με ποσοστό 69 % επί του αθροίσματος των σταδίων της BCR. Παρόμοια γεωχημική κατανομή Ni βρέθηκε και στο βάθος Β. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων του Ni στο βάθος Α κυμάνθηκε από 8.0 έως 647 ppm και αντίστοιχα στο βάθος Β από 31 έως 540 ppm. Ένα σημαντικό μέρος του Cr συνδέθηκε με το υπολειμματικό κλάσμα, φθάνοντας το 86 % και 85 % επί του αθροίσματος των σταδίων της BCR, σε κάθε βάθος αντίστοιχα. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων Cr στο βάθος Α κυμαινόταν από 134 έως 242 ppm και στο βάθος Β από 16 έως 267 ppm. Στο βάθος Α, το Co ήταν δεσμευμένο στο αναγώγιμο (34 %) και στο υπολειμματικό (31 %) κλάσμα. Στο βάθος Β, το Co επίσης ήταν δεσμευμένο κυρίως στο αναγώγιμο (30 %) και στο υπολειμματικό (31 %) κλάσμα. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων του Co στο βάθος Α κυμαινόταν από ND έως 46 ppm και στο βάθος Β από ND έως 61 ppm (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 50 ppm) και μόνο 3 σημεία ήταν εκτός του ορίου. Ο Zn ήταν δεσμευμένος στο υπολειμματικό κλάσμα και έφτασε τα ποσοστά 50 % έως 54 % επί του αθροίσματος των σταδίων της BCR, σε κάθε βάθος. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων του Zn στο βάθος Α κυμάνθηκε από 69 έως 38101 ppm και στο βάθος Β από 58 έως 55031 ppm (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 300 ppm). Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε Cd βρέθηκε στο αναγώγιμο κλάσμα στο βάθος Α (41 %) και στο βάθος Β (38 %). Το Cd ήταν επίσης παρόν σε σημαντικές ποσότητες στο όξινο ανταλλάξιμο κλάσμα, αντιπροσωπεύοντας το 36 % του συνόλου και στα δύο βάθη. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων του Cd κυμαίνονταν από 2 έως 194 ppm στο βάθος Α και από 0.3 έως 219 ppm στο βάθος B (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 3 ppm). Ο Pb βρέθηκε στο αναγώγιμο κλάσμα, αντιπροσωπεύοντας το 63 % στο βάθος Α και το 65 % σε βάθος Β επί του αθροίσματος των σταδίων της BCR. Το άθροισμα των διαδοχικών εκχυλίσεων στο βάθος Α κυμαίνονταν από 65 έως 41607 ppm και στο βάθος Β από 87 έως 99813 ppm (ανώτατο επιτρεπτό όριο στα εδάφη 300 ppm).

Με την αξιολόγηση των παραπάνω αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε ότι στην Βόρεια Εύβοια η παρουσία του Ni, του Cr, του Co και του Zn οφείλεται σε γεωγενή αίτια από τα βασικά και υπερβασικά πετρώματα του μητρικού υλικού. Μέρος του Cd πιθανώς είναι γεωγενούς προέλευσης από τα βασικά πυριγενή ορυκτά, (όπως ο βιοτίτης και ο ρειβεκίτης) αλλά κυρίως προέρχεται από ανθρωπογενή παρέμβαση από αερομεταφερόμενη εναπόθεση σκόνης, από τις σκουριές της μεταλλευτικής επεξεργασίας σιδηρονικελιούχων ορυκτών. Η παρουσία του Pb οφείλεται σε ανθρωπογενή αίτια, πιθανώς από την εναπόθεση σωματιδίων από τους αέριους ρύπους από τις εκπομπές των αυτοκινήτων. Βάση της εκτίμησης του δείκτη επικινδυνότητας, υπάρχει χαμηλός κίνδυνος Ni σε 20 από τα 21 συνολικά εδαφικά δείγματα και σε Cr και Co σε μερικά μόνο εδαφικά δείγματα. Όσον αφορά το Cd, η περιοχή θεωρείται κατά τόπους επιβαρυμένη. Επίσης τα υπό μελέτη εδάφη δεν θεωρούνται επιβαρυμένα από Pb. Αντίστοιχα, η παρουσία του Ni, του Cr και του Co στην Λαυρεωτική χερσόνησο οφείλεται σε γεωγενή αίτια. Η παρουσία του Cd, του Zn και του Pb οφείλεται στην από αρχαιοτάτων χρόνων (π.Χ.) αλλά και πρόσφατη μεταλλευτική και μεταλλουργική δραστηριότητα. Οι ιδιαίτερα υψηλές συγκεντρώσεις Zn και Pb οφείλονται κυρίως στην παρουσία μεγάλων ποσοτήτων σφαλερίτη και γαληνίτη στη περιοχής. Σύμφωνα με τον δείκτη επικινδυνότητας το Ni και το Cr αποτελούν χαμηλό κίνδυνο ρύπανσης της περιοχής στην πλειοψηφία των εδαφικών δειγμάτων. Το Co εντοπίζεται σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις και δεν αποτελεί κίνδυνο για την περιοχή της Λαυρεωτικής. Όσον αφορά στον Pb, κατά κύριο λόγο εμφανίζει χαμηλό κίνδυνο ρύπανσης και σε 7 εδαφικά δείγματα παρουσιάζει κίνδυνο. Αντίστοιχα ο Zn παρουσιάζει χαμηλό κίνδυνο έως πολύ υψηλό με την πλειοψηφία των εδαφικών δειγμάτων να κυμαίνεται σε χαμηλό και μέτριο κίνδυνο. Στην περίπτωση του Cd η συντριπτική πλειονότητα εμφανίζει υψηλό κίνδυνο αποτελώντας το μεγαλύτερο περιβαλλοντικό πρόβλημα στην περιοχή.

Pollution from heavy metals to ecosystems has become a major environmental problem. Heavy metals are found in rocks, soils, sediments and water. However, human activities have increased to such extent that have affected even more the food chain and, consequently, the health of organisms, including humans. The purpose of this study is to investigate six heavy metals at two regions at Greece. The key aspects of this research consist of the following objectives: i) to examine the concentrations of the metals Pb, Cd, Zn, Co, Ni and Cr detected in undisturbed soils, ii) to identify the heavy metals origin (anthropogenic - geogenic source) with laboratory and statistical methods, iii) to identify the geochemical forms of the metals which are distributed in soils, iv) to present metal distribution geographically in maps using the GIS program, v) to identify the underlying relationship between metals vi) to assess the environmental risk related to soil pollution by heavy metals in areas polluted by anthropogenic and geogenic sources. Two study areas were selected. Northern Evia was chosen as case of geogenic contamination due to the parent rock - basic and ultrabasic rocks characterize geologically this region. Lavrion peninsula was chosen as a case of anthropogenic contamination due to ancient and recent mining and smelting activities. 21 soil samples were selected for North Evia and 45 soil samples for Lavrion peninsula. From each site, samples were collected from two depths, to 0-10 cm (A) soil depth, and to 10-30 cm (B) soil depth. Physicochemical properties which determined are: soil texture, pH, Eh, organic matter and total carbonates. Metal fractionation was obtained following modified BCR sequential extraction procedure and metals bonded to specific geochemical phases released: a) water soluble and associated with carbonates, b) oxides of Fe and Mn, c) to organic matter, and d) silicate forms. Also, in order to determine the relationships between metals Factor Analysis and Hierarchical Cluster Analysis statistical tools were used. Factor Analysis with Principal Component Analysis, defined a small number of factors that explain the majority of variation observed, and Hierarchical Cluster Analysis identified variables that explain how metals are associated showed in a dendrogram. Results of physicochemical properties at North Evia showed that at depth 0-10cm (A) pH values ranged from 6.2-7.9. Eh ranged from 220-295mV, suggesting aerobic conditions. Organic matter content ranged from 0.8-13.1%, while CaCO3 content ranged from 3.4 -16.6%. The majority of samples at depth A presented sandy-clay-loam and clay-loam soil texture. Regarding physicochemical properties of depth 10-30cm (B), pH ranged from 6.4-7.8. Eh conditions were the same as those of depth A (227 – 298 mV) and organic matter ranged from 0.9-5.6%. CaCO3 content ranged from 4.9 – 13.8%. The majority of the samples at depth B presented also sandy-clay-loam and clay-loam soil texture.

Results of modified BCR at North Evia showed that Ni at depth 0-10cm (A), was mainly in the residual fraction (65% of the total), while Ni also absorbed at reducible fraction reached 20% of the total. Similar metal distribution was found at depth 10-30cm (B). Regarding total Ni concentrations for depth A the range was 71-4044 ppm and for depth B 92-4155 ppm (maximum permitted level 75 ppm). A significant fraction of Cr was linked to the residual soil fraction, reaching 82% of the total at both depths. The total concentrations Cr for depth A the range was 41- 2585 ppm and for depth B 14-2264 ppm (maximum permitted level 75 ppm). The reducible fraction corresponded to the highest Co levels obtained, ranged from 69% at depth A to 72% at depth B. Total concentrations for Co at depth A ranged from 28 – 192 ppm and for depth B 55 - 230ppm. Zn was mostly held in the residual fraction (70% and 73% at each depth) in all samples. The maximum permitted level for Zn is 300 ppm. In this research, any soil sample was above that limit. In particular, total concentrations at depth A ranged from 43-75 ppm and at depth B from 32-76 ppm. Cd concentrations in the study area showed no homogeneity among soil samples and no covariance between the two depths. At depth A, Cd dominates at acid extractable fraction with 33% of the total, followed by the reducible fraction (24%). Oxidisable and residual fractions reached 20% and 23% of the total Cd, respectively. However, at depth B, Cd dominates at residual fraction with 47%, while acid extractable and reducible fraction extracted 22% each. Total concentrations of Cd at depth A ranged from ND – 6 ppm and at depth B from ND – 5 ppm. Pb at depth A was associated with acid extractable fraction with 44% of the total, followed by the oxidisable fraction with 27%. At depth B, Pb was mostly related with the oxidisable fraction at 39% and with acid extractable fraction at 35%. Total concentration Pb for depth A ranged from ND - 123 ppm and from ND - 84 ppm in depth B (maximum permitted level 50-300 ppm).

The results of physicochemical properties for Lavrion peninsula showed that pH ranged from 6.4-8.2. Eh ranged from 167-320 mV, suggesting aerobic conditions. Organic matter content ranged from 1.7-13.7%, while CaCO3 content ranged from 0.2-39.5%. The majority of samples at depth 0-10cm (A) presented sandy-loam soil texture. Regarding physicochemical properties of depth 10-30cm (B), pH ranged from 6.6-8.3 with 43 samples characterized by alkaline conditions, Eh conditions were the same as in depth A and organic matter ranged from 0.6-9.7%. CaCO3 content ranged from 0.1-42.6%. The majority of the samples at depth B presented sandy-loam and sandy-clay-loam soil texture. Results of modified BCR at Lavrion peninsula showed that Ni at depth 0-10cm (A) was in the residual soil fraction with 69% of the total. Similar metal distribution was found at depth 10-30cm (B). Total Ni concentrations at depth A and B ranged from 8– 647 ppm and 31– 540 ppm respectively. A significant fraction of Cr was linked to the residual soil fraction, reaching 86% and 85% at each depth. Total concentrations of Cr at depth A and B ranged from 14 – 242 ppm and 16– 267 ppm respectively. At depth A, Co was adsorbed in both the reducible (34%) and the residual (31%) fraction. At depth B, Co was also absorbed mainly in the reducible (30%) and in the residual (31%) fraction. Total concentrations of Co at depth A and B ranged from ND-46 ppm and ND-61 ppm respectively. Like Ni and Cr, most of the Zn was associated with the residual fraction of the soils, ranging from 50% - 54% at each depth. Total concentrations of Zn at depths A and B ranged from 69 - 38101 ppm and 58 - 55031 ppm respectively. The highest content of Cd was associated with the reducible fraction, at depth A 41% and at depth B 38%. Cd was also present in significant amounts in acid extractable fraction, representing the 36% of the total at both depths. The amount of total Cd ranged from 2-194 ppm at depth A and from 0.3 - 219 ppm at depth B. Most of Pb amount was associated with the reducible fraction of the soils, representing the 63% at depth A and the 65% at depth B of the total. Total Pb concentration at depth A ranged from 65 -41607 ppm and at depth B from 87-99813 ppm.

Conclusions found for soils of North Evia were: The presence of Ni, Cr, Co and Zn has geogenic origin due to basic and ultrabasic rocks of the parent material. Part of Cd probably has geogenic origin from basic igneous minerals (such as biotite and reibekite) but mainly has anthropogenic origin from airborne dust deposition of slag from Ni ore processing and the use of insecticides, pesticides and phosphate fertilizers. The presence of Pb is due to anthropogenic activities, possibly from deposition of particles from air pollutants from vehicle emissions. According to the environmental risk index, a low risk of Ni in 20 out of 21 soil samples and also a low risk of Cr and Co in a few soil samples are presented. As far as Cd is concerned, the area is locally contaminated. Also the studied soils are not considered to be contaminated by Pb. At Lavrion peninsula, the presence of Ni, Cr and Co have geogenic sources. The presence of Cd, Zn and Pb is due to the intensive ancient and recent mining and smelting activities. High total Zn and Pb concentrations are due to rich mineralization of the area including sphalerite and galena. According to the environmental risk index Ni and Cr have low risk of pollution at the area, in the majority of soil samples. Co detected at very low concentrations and there is no risk to the region of Lavrion. Regarding Pb, mainly shows low risk of contamination and only 7 soil samples present high risk. Zn ranged to soil samples from low risk to very high with the majority of soil samples range in low and moderate risk. Last but not least Cd, in the vast majority appears a high risk accounting for most severe environmental problem in the region.