公路路域農(nóng)田土壤-農(nóng)作物重金屬污染研究——以西安-閻良和西安-三原公路為例.pdf

1、隨著我國交通運輸業(yè)的發(fā)展,機動車擁有量迅速增加,公路交通運輸造成的重金屬污染不容忽視。由于公路路域土壤-農(nóng)作物系統(tǒng)一旦發(fā)生重金屬污染,不僅影響大氣和水環(huán)境等質量,而且影響農(nóng)作物產(chǎn)量與品質,并可通過食物鏈危害人類的生命和健康。因此,開展公路路域土壤-農(nóng)作物重金屬污染研究,有利于揭示該區(qū)域重金屬在土壤-農(nóng)作物系統(tǒng)中污染程度,對加強食品安全、土地利用規(guī)劃以及公路綠化等有重要意義。
　　本文以西安-閻良高速公路、西安-三原高速公路(以下簡

2、稱“西閻、西三”公路)路域農(nóng)田為研究樣區(qū),采集樣區(qū)土壤、小麥樣本進行試驗和分析,分別測定了樣本中重金屬Cd、Pb、Cu、Zn和Cr含量,并分析其空間分布特征;同時,采用SPSS 18.0軟件和Excel 2007軟件對土壤、小麥中重金屬含量進行相關性分析,且從土壤環(huán)境化學角度出發(fā),對西閻、西三公路路域土壤、小麥中重金屬(Pb、Cd、Zn、Cu、Cr)含量變化機理進行研究;最后分析公路路域防護林帶對土壤、農(nóng)作物重金屬累積的影響。研究結果表

3、明:
　　(1)西閻、西三公路路域Pb、Cd、Zn、Cu、Cr五種重金屬含量絕大多數(shù)都超過了該地區(qū)土壤環(huán)境參照值,在路域200m以內的農(nóng)田土壤、小麥都受到不同程度影響。
　　(2)西閻、西三公路路域土壤、小麥重金屬含量在水平方向上表現(xiàn)出隨距離的增加先增大后減小趨勢,在5～70m范圍受重金屬影響比較嚴重。在垂直方向上,絕大部分集中在0～10cm表層土壤中,并隨著深度的增加重金屬含量相對減少,但空間變化不明顯。
　　(3)

4、對公路路域土壤重金屬與小麥重金屬相關性分析結果顯示,小麥中重金屬Cd與土壤Cr呈極顯著正相關,小麥Pb與土壤Pb、Cu、Cr呈顯著正相關,與土壤Zn呈極顯著正相關,小麥Cu與土壤Pb呈極顯著正相關,與土壤Cu、Zn和Cr呈顯著正相關。對土壤中重金屬間相關性分析結果表明,土壤中Pb與土壤Cu呈顯著正相關;Cu與Zn、Cr呈顯著正相關;Zn與Cr呈顯著正相關,研究認為土壤中Pb、Cu、Zn、Cr四種重金屬可能具有相同來源。土壤、小麥中重金屬

5、與土壤理化性質間相關性分析表明,土壤、小麥中重金屬含量與多數(shù)土壤理化性質存在復雜的相關性,但達不到顯著水平。其中,土壤pH值與土壤Pb呈顯著正相關,銨態(tài)氮與重金屬Cd呈顯著正相關關系;速效磷與小麥中的重金屬Zn、Cr有顯著正相關,鹽度與土壤中Cr呈正相關關系;土壤中重金屬與距離相關性表明土壤重金屬與距離均呈負相關關系,顯著性明顯。
　　(4)主成份分析方法研究表明,土壤pH值、有機質、速效磷為公路路域土壤、小麥中重金屬含量變化的主

6、要影響因素,其主要影響機理:土壤因子與重金屬離子發(fā)生吸附、解吸、沉淀等作用抑制或促進重金屬在土壤、小麥中的固定和遷移。
　　(5)西閻公路路域防護林帶對土壤、小麥中重金屬累積基本上沒有起到防護作用,但西三公路路域防護林帶卻起到一定的防護作用。對比發(fā)現(xiàn),這主要是由于兩條公路路域防護林帶類型和運營年限不同所致,即西閻公路路域防護林帶主要種植喬、灌木,運營10年,而西三公路路域主要種植灌木和藤本植物,運營達22年。由此可見,公路路域防護