河南省重點(diǎn)污灌區(qū)土壤重金屬的垂直分布特征.pdf

1、為了深入了解河南省重點(diǎn)污灌農(nóng)田土壤重金屬的污染狀況及垂向分布特征，探析重金屬元素在垂直方向上的遷移富集特征。本文通過(guò)高密度采樣研究河南新鄉(xiāng)寺莊頂和開(kāi)封化肥河兩個(gè)典型潮土污灌區(qū)土壤重金屬，每個(gè)污灌區(qū)分別采集6個(gè)剖面，共采集了12個(gè)剖面，340個(gè)樣品。用 ICP-AES測(cè)定了土壤中Co、Ni、Pb、Cd、Cr、Cu、V、Zn8種重金屬的含量，同時(shí)分析了重金屬元素的化學(xué)形態(tài)、理化性質(zhì)等。并采用改進(jìn)的Hakanson潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評(píng)價(jià)分析了

2、新鄉(xiāng)污灌區(qū)和開(kāi)封污灌區(qū)各剖面土壤重金屬污染的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及其垂直變化特征。初步研究表明：
　　（1）不同剖面重金屬的污染狀況不同，除V以外，新鄉(xiāng)污灌區(qū)各剖面上其他元素平均水平上均受到不同程度的污染。開(kāi)封污灌區(qū)各剖面土壤重金屬除Ni和V未受到污染外，Co、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn等元素均受到不同程度的污染。整體上新鄉(xiāng)污灌區(qū)土壤Ni含量高于開(kāi)封污灌區(qū)，而重金屬Cd、Cr、Zn在開(kāi)封污灌區(qū)土壤中含量明顯較高。兩個(gè)污灌區(qū)剖面中均是Cd

3、變異系數(shù)最大。
　?。?）新鄉(xiāng)污灌區(qū)各剖面重金屬整體上變化特征類似，Ni自表層向下波動(dòng)范圍較小， Cd有明顯的表聚現(xiàn)象，0～30cm內(nèi)含量迅速下降，30cm以下各剖面含量基本趨于穩(wěn)定，變化幅度較小。Co、Pb、Cr、V、Cu、Zn等元素整體上有下降的趨勢(shì)，但在各層中變化幅度較大。
　　（3）開(kāi)封污灌區(qū)土壤剖面重金屬Co自表層向下呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在各剖面中波動(dòng)幅度較大。Ni和V沒(méi)有明顯的變化趨勢(shì)，在剖面中大幅度的迂回波動(dòng)。Pb

4、、Cr、Cd、Cu、Zn在各剖面中有明顯的表聚現(xiàn)象，上層土壤中含量較高，中下層土壤含量較低，整體上在0～30cm內(nèi)迅速降低，30cm以下波動(dòng)范圍較小。
　?。?）重金屬在土壤剖面上的富集遷移不僅與成土母質(zhì)有關(guān)，與污灌、耕作方式等也有很大關(guān)系。Co易在剖面上層0～35cm內(nèi)富集，遷移程度較弱。Ni在新鄉(xiāng)和開(kāi)封污灌區(qū)內(nèi)的遷移程度明顯不同，新鄉(xiāng)污灌區(qū) Ni均在上層明顯富集，遷移深度主要集中在剖面上層，開(kāi)封污灌區(qū)Ni在整個(gè)剖面中沒(méi)有發(fā)生明

5、顯遷移。Pb、Cu、Zn在兩個(gè)污灌區(qū)剖面上的富集深度一致，均在40cm以上有明顯富集，但遷移深度各不相同。Cd在新鄉(xiāng)污灌區(qū)和開(kāi)封污灌區(qū)內(nèi)有明顯一致的遷移富集規(guī)律，均在20cm以上有明顯富集，遷移深度均可達(dá)30cm。兩個(gè)污灌區(qū)剖面中Cr均在土壤上層有富集現(xiàn)象，40cm以下富集不明顯。
　　（5）剖面上重金屬的形態(tài)分布。整體上新鄉(xiāng)污灌區(qū)Co的形態(tài)分布表現(xiàn)為殘?jiān)鼞B(tài)>可交換態(tài)>鐵錳氧化態(tài)>有機(jī)態(tài)>碳酸鹽態(tài)，開(kāi)封污灌區(qū)各剖面Co主要以可交換

6、態(tài)與殘?jiān)鼞B(tài)形式存在，明顯高于新鄉(xiāng)污灌區(qū)各剖面上可交換態(tài)比例，殘?jiān)鼞B(tài)均表現(xiàn)在上層土壤含量較低，各剖面中上層土壤的生物有效性和遷移能力較高。兩污灌區(qū)各剖面中Pb主要以殘?jiān)鼞B(tài)形式存在，其次是鐵錳氧化態(tài)和有機(jī)態(tài)，可交換態(tài)和碳酸鹽態(tài)含量較低。Cr在新鄉(xiāng)污灌區(qū)和開(kāi)封污灌區(qū)各剖面上形態(tài)大體上表現(xiàn)為殘?jiān)鼞B(tài)>有機(jī)態(tài)>鐵錳氧化態(tài)>可交換態(tài)>碳酸鹽態(tài)。開(kāi)封污灌區(qū)各剖面上可交換態(tài)比例明顯高于新鄉(xiāng)污灌區(qū)土壤。碳酸鹽態(tài)Cr在各層中含量相當(dāng)，其它形態(tài)均有不同程度的差

7、異。Cd殘?jiān)鼞B(tài)所占比例均在50％左右，明顯低于其他重金屬元素。新鄉(xiāng)污灌區(qū)和開(kāi)封污灌區(qū)殘?jiān)鼞B(tài)Cd均表現(xiàn)在上層土壤中含量最低，可交換態(tài)Cd均在上層土壤中含量最高，碳酸鹽態(tài)、有機(jī)態(tài)、鐵錳氧化態(tài)Cd在兩個(gè)污灌區(qū)的分布無(wú)一致規(guī)律。Zn在兩污灌區(qū)土壤剖面中的分布整體上都有殘?jiān)鼞B(tài)>鐵錳氧化態(tài)>有機(jī)態(tài)>可交換態(tài)>碳酸鹽態(tài)，殘?jiān)鼞B(tài)均表現(xiàn)在上層土壤中含量最低。
　?。?）Cd是兩污灌區(qū)最重要的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因子，新鄉(xiāng)污灌區(qū)各剖面土壤中Cd有很強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)，其他重