不同棚龄土壤重金属含量变化及污染评价
中国农田土壤重金属空间分布特征及污染评价
中国农田土壤重金属空间分布特征及污染评价一、本文概述《中国农田土壤重金属空间分布特征及污染评价》一文旨在全面解析中国农田土壤中重金属元素的分布特征，评估其污染状况，并探讨可能的环境影响。
重金属，如铅、汞、铬、砷等，因其对环境和生物的毒害作用，一直是环境科学研究的热点。
农田土壤作为农业生产的基础，其重金属含量不仅影响农作物的生长和品质，还直接关系到人类的食物安全和生态环境健康。
本文首先对中国农田土壤重金属的空间分布特征进行了详细分析，包括不同区域、不同土壤类型中重金属的含量及其变化趋势。
在此基础上，结合国内外相关标准和实际情况，对农田土壤重金属污染进行了评价，包括污染程度、污染范围、污染来源等方面的内容。
文章还探讨了重金属污染对农田生态系统、农产品质量以及人类健康可能产生的影响。
通过本文的研究，可以为我国农田土壤重金属污染防治提供科学依据，促进农业可持续发展和生态环境保护。
对于保障我国食品安全和人类健康也具有重要的现实意义。
二、文献综述重金属污染问题一直是全球环境保护领域关注的热点问题，尤其是在农田土壤污染方面，由于其直接关系到食品安全和人类健康，因此受到了广泛的研究和关注。
中国作为世界上人口最多、农业生产最发达的国家之一，农田土壤重金属污染问题尤为突出。
因此，近年来，中国学者针对农田土壤重金属污染问题进行了大量的研究，取得了一系列重要成果。
关于农田土壤重金属的空间分布特征，许多学者利用地理信息系统（GIS）和地统计学方法，对中国不同地区农田土壤重金属含量进行了详细的分析和描述。
这些研究表明，中国农田土壤重金属含量存在明显的地域性差异，其中南方地区由于工业化和城市化程度较高，农田土壤重金属污染较为严重。
农田土壤重金属的空间分布还受到土壤类型、土地利用方式、气候等多种因素的影响。
在农田土壤重金属污染评价方面，国内外学者已经建立了多种评价方法和指标体系。
其中，常用的评价方法包括单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法等。
3种不同功能区绿地土壤Cd和Hg的污染现状及其风险评价
1.2
评价方法 有关评价城市土壤重金属污染程度的研究方法有很多
Hg 和 Cd 的含量 ， 并对其污染程度进行了评价 。
基金项目 作者简介 上海市建委重大攻关项目（2008-006）。 梁晶 （1981- ）， 女 ， 硕士研究生 ， 主要从事城市土壤质量评价 与废弃物土地利用研究工作 。 * 通讯作者
； 当金属 Hg 进入人体后 ， 可 与 体 内 酶 或 蛋
15 进行质量控制 ， 每种元素的相对标准偏差均小于 10% 。 数
据的统计分析采用 Excel 、Spss16.0 软件 。
白质中许多带负电的基团如琉基等结合 ， 使能量生成 、 蛋白 质和核酸合成受到影响 ，从而影响细胞正常的功能和生长 [7]。 笔者调查研究了上海市 3 种不同功能区绿地土壤中重金属
The Pollution Status and Risk Assessments of Cd and Hg in Green-belts Soils from Three Different Functional Areas LIANG Jing 1 MA Guang-jun 2 ZhAO Xiao-yi 1 FANG Hai-lan 2
evaluated for heavy metal pollution. The results showed that the average contents of Cd in the green-belts soils from industrial districts and traffic areas were similar ， which were twice more than its background values. However ，no significant Cd accumulation occured in green -belts soils from the parks. And ，compared with Cd ，the significant pollution of Hg occurred in green-belts soils from the three different functional areas. Especially ， the average contents of Hg were four times more than its background values in parks. Single factor pollution index of Cd and Hg were then utilized to evaluate soil pollution ，the results indicated 28% soil samples from industrial districts ，25% from traffic areas and 50% from parks were seriously contaminated by Hg. While for Cd ，the ratio of heavily polluted soil samples was 30.0% ，37.5% and zero ， respectively. The results of seed germination index also indicated that the impact of heavy metals on plants had a critical value ，and the heavy metal contents only exceeded its critical value ， the posioning would be caused ，otherwise ，the impacts were not obvious. However ，the determination the critical values need to be further studied. Key words industrial districts ；traffic areas ；parks ；green-belts soils ；Cd ；Hg ；pollution
不同利用方式农用地土壤重金属污染状况及其动态变化特征——以广东省徐闻县为例
地 和香蕉 地中夏季污染指数最低而冬季最高 。 ３） （ 土壤重金 属相 关性 分析结果表明 ， ｕ ｂ 种 土壤 中的相关 系数都较高 ， Ｃ 与Ｐ 在４ 说 明土壤中Ｃ 与Ｐ 同源 ，主要来 自成 土母 质。菜地 中，Ｚ 与碱解Ｎ，Ｃ 与有机质在００ 水平上存在显著负相关性 ，这说 明土 ｕ ｂ ｎ ｄ ． ５ 壤Ｚ 和Ｃ 污染不是来 自有机 肥 ，可能主要来 自化肥和农药 。 ｎ ｄ 关键 词 ：农 用地 ；重金属 ；污染评价 ；徐 闻县
基 金项 目： 国家 自然 科 学基 金 面上项 目 （ ０７ １２） ４ ８ １３
铅 、镉 积 累的影 响研 究 。结果 表 明 ：不 同地 利用 方
式 对 土壤铅 、镉 积 累有 明显影 响 ，其 中绿化 地 土壤 铅 的平均浓度最高，菜地土壤的镉含量最高【 ； ｌ
为菜地 ＞桉树地 ＞香蕉地 ＞甘 蔗地 ；其次是Ｃ 污染 ，污染程度依 次为菜地 ＞香蕉地 ＞甘蔗地 ＞桉树地 ；菜地受到轻度Ｚ 污 ｄ ｎ 染； 其他元 素含量均未超过 国家标准 。从重 金属 综合 污染指数来看 ，菜地受 到重金属 中度 污染 ，香蕉地 、桉树地和甘蔗地均 为轻度 污染 。（ ）在不同季节 ，土壤重 金属污染 状况差异较大 。Ｃ 在４ 农用地土壤 中的污染指数年 内呈递减规律 ；Ｃ 在菜 ２ ｕ 种 ｄ
生 态 环 境 学 报 ２ １， ０１） １３ －９ ９ ０ ２ （２：９ ４ １３ １
Ｅ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｅ Ｓ
ｈｔ：ｗ ｗ．ｅｃ． ｍ ｔ ／ ｗ ｊ ｓｉ ｏ ｐ／ ｅ ｔ Ｅｍａｌｅ ｉ ｒ ｅｓｉｏ — ｉ ｄｔ ＠ｊｅｃ ｃｍ ： ｏ ．
中 图 分 类 号 ：Ｘ８ ２ 文 献 标 志码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １７ ．９ ６（ ０ １ ２ １３ ．６ ６ ４５ ０ ２ １ ）１．９ ４０
不同种植年限保护地土壤pH及重金属含量变化研究
不同种植年限保护地土壤pH及重金属含量变化研究摘要：在辽宁省沈阳市东陵地区采集保护地土壤样品，测定土壤重金属Pb、Cd含量和土壤pH值，研究保护地土壤重金属积累及土壤pH值变化与保护地种植年限的关系，结果表明：保护地土壤酸化趋势明显，建成保护地蔬菜栽培后，土壤pH平均值从露地土壤的6.53降低至5.48。
保护地土壤的重金属Pb、Cd含量明显高于露地土壤，露地土壤平均Pb、Cd含量分别为33.00mg/kg和0.15mg/kg，改为保护地种植蔬菜后的平均含量上升至45.83mg/kg和0.29mg/kg；保护地土壤pH值随保护地使用年限的增加不断下降，而保护地土壤重金属元素Pb，Cd的含量则随保护地使用年限的增加而不断提高。
当保护地蔬菜种植超过16年时，土壤中Cd含量超过土壤重金属元素Cd 含量的临界值。
关键词：保护地；土壤；pH值；保护地蔬菜栽培是指通过使用设备和采用一些人工措施以改变局部生态环境，从而对蔬菜进行保护的一种生产方式。
这种方式不但可以通过热能和光能的共同作用，从而延长农作物的生长时间，还可以实现作物周期性生产，达到提高蔬菜产量的目的。
随着近几年来的不断发展，菜农把种植保护地蔬菜作为发家致富的重要手段，在“施肥越多越增产”观念的误导下，化肥用量上不计成本，盲目投肥且农药用量加大的现象非常普遍，加上保护地湿度大、缺少雨水淋洗、复种指数高、通气状况差、空气温度高等因素，在获得高额产量的前提下，也带来诸如盐渍化、重金属污染、土壤酸化等一系列不利影响。
这不仅影响了农产品安全以及生态环境造成了不利影响，也阻碍了保护地生产的可持续发展。
土壤中的重金属污染的危害具有潜在性，它在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。
遭到重金属污染的土壤，在短时间内极难修复。
因此，本文通过探索土壤中重金属元素含量与其使用年限间的相互联系，以及研究土壤重金属元素Pb、Cd含量的变化趋势情况，为土壤重金属污染制定有效的治理方案提供依据。
不同使用年限大棚土壤重金属污染评价
河南农业科学，2016,45(12):62-66Journal of Henan Agricultural Sciences d〇i：10. 15933/j. cnki. 1004-3268.2016. 12.013不同使用年限大棚土壤重金属污染评价李曈1，吴荣2,李杰2,张杰24(1.四川农业大学资源学院，四川成都611130; 2.山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801)摘要：为研究大棚蔬菜种植对土壤重金属含量的影响，选取不同种植年限的蔬菜大棚，分析土壤重 金属含量变化特征。
结果表明，不同棚龄土壤Cr、P b、A S、H g含量均随着种植年限的增加而增加；在种植蔬菜1 ~5 a，土壤C d、A s和H g的含量分别提高143.5%、51. 1%和60.2%;在种植蔬菜6 ~10 a，土壤H g含量较1 ~5 a提高105. 5% ;棚龄11 ~ 15 a 土壤重金属C r的含量较6 ~ 10 a提高 44.3 % ;但不同种植年限土壤中重金属含量均未超过《土壤环境质量标准》二级标准以及《温室蔬菜产地环境质量评价标准》。
采用综合污染指数法，根据国家土壤环境质量二级标准评价，综合污 染指数均小于0.7,属于清洁水平、安全等级，但土壤重金属含量随种植年限延长而逐渐提高的现象说明重金属存在一定的累积污染风险，对大棚蔬菜生产存在潜在的安全风险。
关键词：蔬菜大棚；种植年限；土壤；重金属；评价中图分类号：X833;X820.4 文献标志码：A文章编号：1004 - 3268 (2016) 12 - 0062 - 05 Evaluation of Soil Heavy Metal Pollution in Greenhouseswith Different Planting YearsLI Tong1,W U Rong2,LI Jie2,Z H A N G Jie2**(1. College of Resources ,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130 ,China ；2. College of Resources and Environment,Shanxi Agricultural University ,Taigu 030801 ,China) Abstract： To study the impact of greenhouse vegetable planting on heavy metals contained in soil, vegetable greenhouses with different planting years were chosen, and the variation characteristics of heavy metal content in s o i l were analyzed. The results showed that the contents of Cr,Pb,As,Hg in s o i l a l l increased with the increase of planting years. Within 5 years,the contents of Cd,As and H g increased by 143. 5% ,51.1%and 60. 2%respectively. Compared with 1—5 years,the content of H g in 6—10 years increasedby 105.5% ,and compared with 6—10 years,the content of Cr in 11 —15 years increased by 44. 3%. Buta l l the heavy metal contents in different planting years did not exceed the secondary standard of Soil Environmental Quality Standards and the Environmental Quality Evaluation Standards for Farmland of Greenhouse Vegetables Production. Using comprehensive pollution index, the pollution index was below 0. 7 according to the secondary standard of national s o i l environmental quality,which showed that the s o i l was at cleaning and security level. But the heavy metal contents in s o i l gradually increased with the increase of planting years,which indicated that heavy metals run risk of accumulation and had potential security risk for producing greenhouse vegetables.Key words：vegetable greenhouse;planting years;soil;heavy metal ；evaluation随着我国农业结构的战略性调整，设施栽培已 成为我国农业中的新兴产业之一，在农业生产中占 有十分重要的地位[1_3]。
离石区蔬菜大棚土壤重金属污染现状评价
蔬菜土壤重 金属 污染状 况 的系统性 报道 。该 研究调 查 了离石 区蔬菜大棚土壤重金属 含量的变化及 污染状况 ，
重金属持久性 累积 ， 而且 可通 过“ 土壤 一 植 物一 人体 ” 食物 链进入人体从而危 害人类 健康口 ］ 。研 究表 明， 铅对 神经 系统 、 骨骼造血 机能 、 消化 系统及 男性 生殖 系 统等 均有
进 而提 出相应 的防控与治理措施 ， 以期对 当地蔬 菜安全 生产及作物合理布局提供参考 。
１ 材 料与 方法
１ ． １ 试 验 地 概 况
离石 区地处 中纬度偏南的晋西黄 土高原 ， 境 于温 带大 陆性 季 风气候 ， 年 平 均 气 温
８ ． ９ ￣ Ｃ， 年平均 降水量 为 ２ ５ ０ ５ ０ ０ ａｎ ｒ ２ ， 无 霜期为 １ １ ０ ～ １ ２ ０ ｄ 。东部 是高 寒 山 区， 冬 寒 夏凉 ， 雨 水 较 多， 热量 不
了较为严重 的重金属污染 ， 如新 乡市 大棚菜 田土壤复合
污染严重 ， 且Ｃ Ａ的污染等级达 到 了 ６ 级， 已构 成极严重
北方 园艺２ ０ １ ４ （ ０ ４ ） ： １ ５ ５ ～ １ ５ ９
・ 土壤 与肥料 ・
离石 区蔬 菜 大 棚 土壤 重金 属 污 染 现 状评 价
土壤重金属的污染评价
其中，在图—2中，深蓝色代表1类区（生活区），浅蓝色代表2类区（工业区），浅绿色代表3类区（山区），浅黄色代表4类区（主干道路区），橙黄色代表5类区（公园绿地区）。
图1—采样点分布图2—功能区分布图3—城区土壤中As空间分布特征图4—城区土壤中Cd空间分布特征图5—城区土壤中Cr空间分布特征图6—城区土壤中Cu空间分布特征在图3～图10中，运用类比法，将图中封闭曲线与等高线相对比，可以分析得：封闭曲线越密集则表示城区土壤中重金属元素的浓度越高，即重金属元素的浓度按照深蓝色—浅蓝色—浅绿色—浅黄色—橙黄色逐级递减。
由图分析8种主要重金属元素的空间分布，具体如下：①结合图4和图9可知，Cd、Pb和Zn在城区土壤中的空间分布可近似的看成是一个带状的污染源，呈带状分布，这主要来自主干道路区的污染。
②结合图3和图8可知，As和Ni两种元素的分布没有出现明显的富集，且不在生活区和工业区。
说明人类活动对As和Ni两种元素的分布影响不大。
所以可以推断这两种元素主要是自然来源，另外它们的含量和土壤背景值较为接近，说明它们的含量主要受土母质影响。
③结合图5可知，Cr的污染源属于面积型，主要分布在工业区。
④结合图6可知，高含量Cu主要集中在该城区的东南部地区，为局部密集型分布，主要来源于工业区和生活区，以及主干道路区。
⑤结合图7可知，高含量Hg为局部面积行分布，主要来源于工业区和生活区，以及主干道路区。
综合上述分析可知，该城区表层土壤中镉shen（Cd）、汞（Hg）、土壤重金属的污染评价（污染负荷指数法）问题的分析：在本城区的各个不同的区域环境受人类活动影响的程度不同，对获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据进行分析。
为分析重金属污染程度，我们采用污染负荷指数法。
具体步骤如下：一、分别计算出319个采样点中8种重金属元素的最大污染系数的最大值、最小值、平均值；二、分别计算出8种元素综合在319个采样点的污染负荷指数；三、把319个采样点划分为五个区域，据每个区域采样点的具体个数及其每图7—城区土壤中Hg空间分布特征图8—城区土壤中Ni空间分布特征图9—城区土壤中Pb空间分布特征图10—城区土壤中Zn空间分布特征个采样点的污染负荷指数计算出每个区域的污染负荷指数，例如：生活区有44个采样点，令44个采样点的污染负荷指数相乘得到一个数据，再把这个数据开44次方。
土壤重金属污染现状调查与评价
调查、监测、评估 和修复制度 。 ” 尽管 《 环保 法》 修订
近来迎来三审 ，能否顺利通过 尚属未知 ，但 是一旦 国家 建立土壤修复制度被纳入新的环保法 ，无疑将 从法律层 面为污染场地的修复提供坚实 的制度保证 。实际上近 年 来 ，各地 区、各部 门积极开展土壤污染状况 调查 ，实施
环境 与 可持 续 发展
２ ０ １ ３年 第 ６期
Ｅ ＮＶＩ ＲＯ ＮＭＥ ＮＴ ＡＮＤ Ｓ Ｕ Ｓ Ｔ ＡＩ ＮＡＢ Ｌ Ｅ Ｄ ＥＶ ＥＬ Ｏ Ｐ ＭＥ ＮＴ Ｎｏ ． ６， ２ ０１ ３
土 壤 重 金 属 污 染 现 状 调 查 与 评 价
潘 琼 程 运林
４ １ ０ ０ ０ ４ ） （ 长沙环境保护职业技术学院 ，湖南 长沙
【 摘要】土壤 重金属通过发生溶解 、沉淀、吸 附、氧化等物理 、化 学一 系列反 应后 ，最终 以多种形 态存在 于土壤 中， 在生物体 内富集 ，或转化为毒性更 大的 甲基化合物 。本 文调查 了部 分矿 区污染的基 本情况和修 复效果 ，提 出了矿 区
重 金 属 复 合 性 污 染 产 生 的原 因和 亟 待 解 决 的 问题 。 【 关键 词】土壤 重金 属 ；形 态 ； 迁移 转化 ；现 状 调 查 中图 分 类 号 ：Ｘ ５ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ３— ２ ８ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ４ ７— ０ ３ 土 壤 重 金 属 污染 是 指 土壤 中含 有 Ｃ ｄ 、№ 、Ｐ ｈ 、Ｃ ｕ 、
中国广播 网 （ 央广 网） ２ ０ １ ３年 ｌ Ｏ月 ２ １日消息 ，近 日提交全 国人大 常委 会 审议 的 《 环保 法》 修 订草 案对 土壤环境保护问题作 出原 则规定 ， “ 国家建立 土壤环 境
不同种植年限设施地土壤养分和重金属含量的变化特征
Abstract: In order to know the physical and chemical properties of prot ected veget able soil, w at er content, total N, P, K and heavy metal content in the prot ected vegetable soil were st udied in the north of Jiangsu province with t he diff erent years of cultivation ( 1, 3, 5, 7 years) . T he results show ed that water content signif icantly decreased with the increase of the cult ivation time and soil depth. Total N, P and K contents in t he protected vegetable soil w ere higher t han t he field so il, especially to tal N and to tal K co nt ent s. At t he same tim e, t ot al N, P and K co n t ents increased in t he prot ect ed vegetable soil w it h t he incr ease of t he cult ivat ion t ime. In t he 20 cm ploug h layer soil o f cult ivat ion fo r 7 year s, t ot al N w as 1. 99, 1. 87, 2. 40 g/ kg, respect ively. T o tal P w as 1. 03, 1. 01, 1. 74 g/ kg , respect ively. T ot al K w as 1. 94, 3. 52, 4. 40 g / kg, respect ively. H o wever, to tal N and K cont ent g radually reduced w it h t he incr ease of soil dept h. T he r elat ionship, w hich t ot al N and K co nt ent had an obv io us negat iv e corr elat ion w ith t he soil dept h, w as found. With the increase of t he cult ivation t ime, heavy met al cont ent gradually increased. T he P b cont ent s w ere 194, 225 mg / kg in t he 20 cm plough layer soil of cult ivat ion f or 7 years in Yang zhou and L iany ungang. At the 20 cm plough layer soil of cult ivatio n f or dif ferent cultiv at ion y ears in H uaian, the Cd cont ent s were 0. 80, 0. 93, 1. 14, 2. 49 mg/ kg. All t he Cr content w as higher t han 120 mg/ kg in protected veget able soil w it h diff erent cultivat ion years in Yangzhou and Lianyungang. Meanw hile, t he results found that all the As cont ent w as higher than 25 mg/ kg in prot ected vegetable soil of Yang
不同使用年限大棚土壤重金属污染评价
不同使用年限大棚土壤重金属污染评价李曈;吴荣;李杰;张杰【摘要】为研究大棚蔬菜种植对土壤重金属含量的影响,选取不同种植年限的蔬菜大棚,分析土壤重金属含量变化特征.结果表明,不同棚龄土壤Cr、Pb、As、Hg含量均随着种植年限的增加而增加;在种植蔬菜1～5a,土壤Cd、As和Hg的含量分别提高143.5％、51.1％和60.2％;在种植蔬菜6 ～10 a,土壤Hg含量较1～5a提高105.5％;棚龄11 ～ 15 a土壤重金属Cr的含量较6～10a提高44.3％;但不同种植年限土壤中重金属含量均未超过《土壤环境质量标准》二级标准以及《温室蔬菜产地环境质量评价标准》.采用综合污染指数法,根据国家土壤环境质量二级标准评价,综合污染指数均小于0.7,属于清洁水平、安全等级,但土壤重金属含量随种植年限延长而逐渐提高的现象说明重金属存在一定的累积污染风险,对大棚蔬菜生产存在潜在的安全风险.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2016(045)012【总页数】5页(P62-66)【关键词】蔬菜大棚;种植年限;土壤;重金属;评价【作者】李曈;吴荣;李杰;张杰【作者单位】四川农业大学资源学院,四川成都611130;山西农业大学资源环境学院,山西太谷030801;山西农业大学资源环境学院,山西太谷030801;山西农业大学资源环境学院,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】X833;X820.4随着我国农业结构的战略性调整，设施栽培已成为我国农业中的新兴产业之一，在农业生产中占有十分重要的地位[1-3]。
但由于大棚高温、高湿、高复种指数、无雨水淋溶半封闭的特殊环境，再加上菜农盲目地追求高产，投入大量的畜禽粪肥和农用化学品(化肥、农药、农膜等)，导致了设施土壤中重金属的含量明显增加，这不仅造成了土壤重金属持久性累积，而且可通过“土壤—植物—人体”食物链富集[4-6]对人类健康造成威胁，对食品安全产生严重和持久的危害[7-8]，因此，设施菜地重金属的累积及其安全风险问题已引起人们的关注[9-11]。
云南某区典型农田土壤重金属污染和潜在生态风险评价
云南某区典型农田土壤重金属污染和潜在生态风险评价阮彦楠1,2,吕本春1,王志远1,王应学1,王伟1,陈检锋1,尹梅1,陈华1,付利波1∗(1.云南省农业科学院农业环境资源研究所,云南昆明650205;2.昆明学院,云南昆明650214)摘要㊀[目的]了解云南某区典型农田土壤重金属污染情况㊂[方法]通过对云南某区典型重金属污染农田土壤进行取样调查,分析土壤中重金属Cd ㊁As ㊁Pb ㊁Cu ㊁Zn ㊁Cr 和Hg 含量,并采用主成分分析㊁相关性分析㊁单因子污染指数法㊁内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法结合GIS 插值来评价土壤重金属污染情况㊁来源和潜在风险㊂[结果]研究区农田土壤中Cd ㊁As ㊁Cu ㊁Zn 和Hg 含量高于云南省土壤背景值,且Cd ㊁As ㊁Cu 含量在不同深度均高于‘土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)“(GB 15618 2018)中的风险筛选值,部分表层土壤样品中Cd ㊁As ㊁Cu ㊁Zn 含量超标,重金属超标率顺序为Cu>Cd>As>Zn>Pb =Cr =Hg ㊂Cd ㊁Pb 和Cr 在研究区表层土壤中空间分布相似,其含量分布表现为研究区域从东向西逐渐下降㊂As 与Zn 高值区主要分布在研究区的西南部,Cu 含量空间分布呈西北高㊁东南低,而Hg 在土壤中分布不均匀㊂单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价结果表明,农田土壤受到Cd ㊁As ㊁Cu 污染,其中Cu 污染程度最为严重且研究区重金属总体水平处于中度污染程度㊂潜在生态危害指数法评价结果表明,Cd 是主要的生态风险因子,以中等生态风险危害为主,当地土壤重金属污染处于轻度潜在生态危害程度㊂主成分分析和相关性分析表明,Pb 和Cr 主要来自成土母质,Cd 以及部分Pb 与Cr 可能来源于污灌,As 和Zn 可能与工业废气排放有关,Cu 可能来自有机肥料,而Hg 可能是由于重金属粉尘的大气沉降导致的㊂[结论]云南某区典型农田土壤存在重金属污染,Cu 污染程度最为严重,但Cd 危害程度最大㊂关键词㊀农田土壤;重金属;来源;污染;潜在生态风险中图分类号㊀X 825㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀文章编号㊀0517-6611(2023)21-0065-08doi :10.3969/j.issn.0517-6611.2023.21.016㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID):Pollution and Potential Ecological Risk Assessment of Heavy Metal in Typical Farmland Soil in a Certain Area of Yunnan Province RUAN Yan-nan 1,2,LÜBen-chun 1,WANG Zhi-yuan 1et al㊀(1.Institute of Agricultural Environment and Resource,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming,Yunnan 650205;2.Kunming University,Kunming,Yunnan 650214)Abstract ㊀[Objective]To understand the heavy metal pollution of typical farmland soil in a certain area of Yunnan Province.[Method]The contents of heavy metals such as Cd,As,Pb,Cu,Zn,Cr and Hg in typical heavy metal contaminated farmland soils in a certain area of Yunnan Province were investigated;the principal component analysis,correlation analysis,individual pollution index,Nemerow comprehensive pollution index and potential ecological hazard index were used in combination with GIS interpolation to evaluate the status,sources and potential risks of heavy metal pollution in soils.[Result]The contents of Cd,As,Cu,Zn and Hg in the farmland soil of the study area were higher than the soil background values of Yunnan Province,and the contents of Cd,As and Cu at different depths were higher than the risk screening values in the Agricultural Land Pollution Risk Control Standard for Soil Environmental Quality (Trial Implementation)(GB 15618-2018).The contents of Cd,As,Cu and Zn in some surface soil samples exceeded the national standard,and the exceeding rate of heavy metals was in the order of Cu >Cd>As>Zn>Pb =Cr =Hg.The spatial distributions of Cd,Pb and Cr in the surface soil of the study area were similar,and their content distri-butions showed that the contents of these metals gradually decreased from east to west in the study area.The high values of As and Zn were mainly distributed in the southwest of the study area,the spatial distribution of Cu content was high in the northwest and low in the southeast,while Hg was unevenly distributed in the soil.The results of single pollution index and Nemerow comprehensive pollution index showed that farmland soil was polluted by Cd,As and Cu,Cu pollution was the most serious and the overall level of heavy metals in the study area was in the moderate degree.Potential ecological risk assessment indicated that Cd was the main ecological risk factor,with medium ecological risk as the main hazard,and the heavy metal pollution in local soil was at a mild potential ecological hazard degree.The principal component analysis and correlation analysis showed that Pb and Cr were mainly from parent materials.Cd and some Pb and Cr might come from sewage irrigation,As and Zn might be related to industrial waste gas emission,Cu might come from organic fertilizer,and Hg might be caused by atmospheric dep-osition of heavy metal dust.[Conclusion]There existed heavy metal pollution in typical farmland soils in a certain area of Yunnan Province,where Cu was the most seriously polluted,but Cd was the most harmful.Key words ㊀Farmland soil;Heavy metal;Source;Pollution;Potential ecological risk基金项目㊀国家绿肥产业技术体系昆明综合试验站项目(CARS -22-Z -14);国家重点研发计划项目(2021YFD1700205);昆明市农业农村局基金项目 种植制度优化与生物综合调控技术模式攻关研究 ㊂作者简介㊀阮彦楠(1999 ),男,云南昆明人,硕士研究生,研究方向:内生菌及重金属生物修复㊂∗通信作者,研究员,从事绿肥产业体系和农田土壤生态研究㊂收稿日期㊀2022-10-27㊀㊀我国首次土壤污染状况调查结果显示,污染土壤的重金属超标率达到16.1%,Cd㊁Cu㊁Hg㊁As㊁Pb㊁Cr 和Zn 等重金属元素均呈现不同程度超标[1]㊂随着过量的重金属进入土壤中,土壤的生产力和粮食安全也随之下降[2]㊂重金属通过食物链在生物体内富集,将不可避免地对人类和生态系统构成威胁[3]㊂据调查,由于采矿活动造成了150万hm 2受污染的荒地,而这些荒地正在以46700hm 2/a 的速度增加[4]㊂目前,随着可耕地面积越来越少,这些污染的农田不断被用于农业生产,农田土壤作为农业生产中不可或缺的部分,在农业生态系统中发挥物质和能量交换的重要作用,探明其重金属污染情况㊁来源和潜在风险对于云南某区农田土壤重金属污染的防治具有重要意义㊂云南某区矿产资源丰富,目前探明的矿产资源主要有Cu㊁Fe㊁Pb 等[5]㊂矿产在开采过程中会产生了大量的尾矿,其中含有一定量的Cd㊁Pb㊁Cu㊁Ni 和Zn 等重金属,这些重金属往往以氧化物和硫化物等有毒物质的形式存在,然后通过风化过程释放到土壤环境中,对矿区周围农田造成严重污染的同时对附近的居民造成潜在的健康风险[6]㊂许多研究也报告了尾矿泄漏而造成的重金属污染事件,如梁雅雅等[7]通安徽农业科学,J.Anhui Agric.Sci.2023,51(21):65-72㊀㊀㊀过对广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况分析发现,部分土壤样品的重金属含量超过土壤环境质量标准二级标准值;Xiao 等[8]对陕西省潼关矿区周边农田土壤分析发现,谷物和蔬菜中的Hg 和Pb 含量超过了食品安全标准;张浩等[9]对洛阳市西南部某铅锌尾矿库山林区㊁生活区㊁农田区表层土壤和农田区8种重金属含量分析发现,农田区Pb㊁Zn㊁Cr㊁Cd 和As 平均含量均高于土壤风险筛选值㊂但目前来说,对于几年前云南某区矿区废水排放进入小江流域对沿岸农田土壤重金属污染的研究还鲜有报道㊂因此,有必要对云南省某区典型农田土壤的重金属污染程度进行评价㊂该研究以云南某区典型农田土壤为研究对象,采用主成分分析㊁相关性分析㊁单因子污染指数法㊁内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法结合GIS 插值来评价土壤重金属Cd㊁As㊁Pb㊁Cu㊁Zn㊁Cr 和Hg 污染情况㊁来源和潜在风险,以期为研究区重金属污染农田的安全利用和整治提供科学参考㊂1㊀材料与方法1.1㊀研究区概况㊀研究区位于云南省东北部某区,地处云贵高原边缘,川滇经向构造带与华夏东北构造带结合过渡部位,属于亚热带高原季风气候,年平均气温为14.9ħ,年降水量1000.5mm,降雨主要集中在5 9月㊂目前,当地主要农作物为水稻㊂1.2㊀样品采集㊀为了解农田土壤重金属垂直分布,于2020年6月采集剖面土壤样品,在研究区域内随机选取18个采样点,每个采样点从地面向下垂直挖60cm,并分别从0~20㊁20~40㊁40~60cm 进行采集,共54个土壤样品,采集土壤样品时,为了减少不均匀性和不确定性,对每个采样点采用10m ˑ10m 内 梅花形 布设5个子样点,每个子样点在不同层次采集土壤样品,充分混合后利用四分法选取约1kg 土壤样品,并挑去土壤样品中的石子和植物残体等异物后,装入洁净自封塑料袋内㊂采样点分布见图1㊂图1㊀研究区采样点分布Fig.1㊀Distribution of sampling points in the study area1.3㊀样品处理与分析㊀土壤样品置于阴凉处自然风干后研磨,过20目㊁100目尼龙筛㊂土壤pH 测定时将水㊁土以体积比为2.5ʒ1混合后用pHS -3C 型酸度计测定[8]㊂重金属Cd㊁Pb㊁Cu㊁Zn 和Cr 采用HCl -HNO 3-HClO 4-HF 混合酸消解,消解后样品采用原子吸收分光光度计(AA -6880F /AAC)测定㊂重金属As㊁Hg 采用HCl -HNO 3混合酸消解,使用原子荧光分光光度计(AFS -2100)测定㊂消解的样品每10个土样做一个平行并加入空白样和国家标准样品(GBW07456)进行质量分析控制,质控样测定均值和偏差都在规定要求范围内,平行样测定含量相对偏差均在10%以内[10]㊂为保证精度,试验中所有玻璃器皿均利用10%硝酸浸泡一夜,然后用去离子水清洗干净㊂试验中所用试剂均为优级纯㊂1.4㊀耕地土壤重金属污染评价方法1.4.1㊀单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法㊂单因子污染指数法是以污染物的环境质量标准为基准的一种评价方法,该方法针对单一重金属污染因子进行评价,不能反映多个污染因子导致的整体污染水平[11],表达式如下:P i =C i /S i(1)式中:P i 为i 重金属元素的污染指数;C i 为重金属含量实测值(mg /kg);S i 为污染物i 的评价标准(国家风险筛选标准值),mg /kg㊂P i ɤ1.0时表示样品未受污染,P i >1.0时表示样品受到污染,其P i 值越大说明样品受污染的程度越高㊂当土壤同时被多种重金属污染时,需要将单因子污染指数按一定方法综合运用进行评价㊂内梅罗综合污染指数法就是将单因子污染指数的平均值和最大值归纳到一起进行综合污染评价的方法[12-13],表达式如下:P N =P 2i ave +P 2i max2(2)式中:P N 为综合污染指数;P i max 为土壤重金属元素中污染指数P i 的最大值;P i ave 为土壤重金属元素中污染指数P i 的平均值㊂P N ɤ0.7时土壤样品为清洁,0.7<P N ɤ1.0时土壤样品尚为清洁,1.0<P N ɤ2.0时为轻度污染,2.0<P N ɤ3.0时为中度污染,P N >3.0时为重度污染㊂1.4.2㊀潜在生态危害指数法㊂潜在生态危害指数法是1980年瑞典科学家Hakanson 提出,评价重金属污染程度和潜在生态危害的一种方法[14]㊂这种方法除了考虑重金属的含量之外,还考虑了污染物的类型㊁浓度㊁毒性水平和环境响应[15]㊂采用具有可比的㊁等价指数分级法进行评价,表达式如下:RI = E i = (T i ˑP i )(3)式中:RI 是研究区多种重金属综合潜在生态危害指数;E i 是单一金属元素i 的潜在生态危害系数;T i 是金属元素i 的毒性系数,瑞典科学家Hakanson 制定的标准化重金属毒性系数从小到大依次为Zn(1)<Cr(2)<Cu(5)=Ni(5)=Pb(5)<As(10)<Cd(30)<Hg(40)[14];P i 是金属元素i 的单因子污染指数㊂潜在生态危害指数可分为5个等级,见表1㊂1.4.3㊀评价标准㊂研究区土壤重金属评价标准参考‘土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)“(GB15618 2018)[16]与云南省土壤背景值[17]㊂1.5㊀数据分析处理㊀利用Microsoft Excel 2010和SPSS 10.0软件对试验数据进行统计分析,采用GIS 插值方法分析重金属污染状况和空间分布定位,同时使用ArcGIS 10.1完成空66㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年间插值图㊂表1㊀重金属潜在生态风险分级标准Table1㊀Classification criteria for potential ecological risk of heavy metals级别Grade E i 污染程度Pollutiondegree RI污染程度Pollutiondegree1E i<40轻度RI<150轻度240ɤE i<80中等150ɤRI<300中等380ɤE i<160较强300ɤRI<600较强4160ɤE i<320很强RIȡ600很强5E iȡ320极强2㊀结果与分析2.1㊀剖面土壤2.1.1㊀剖面土壤重金属含量分析㊂由表2可知,研究区土壤pH随着土壤深度的增加而增加,整体属于碱性土壤㊂重金属Cd㊁As㊁Cu含量在土壤不同深度均高于‘土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)“(GB15618 2018)中的风险筛选值㊂相比之下,Pb㊁Zn㊁Cr和Hg含量则均未超过风险筛选值,表明重金属Pb㊁Zn㊁Cr和Hg在土壤中不会对食品安全构成威胁㊂而重金属Cd㊁As㊁Cu㊁Zn和Hg含量在不同深度均显著高于云南省土壤背景值㊂在0~20cm的表层土壤中,Cd㊁As㊁Cu㊁Zn和Hg含量分别是土壤背景值的6.09㊁1.71㊁7.79㊁1.89㊁5.78倍;20~40cm的中层土壤中,Cd㊁As㊁Cu㊁Zn和Hg含量分别是土壤背景值的4.82㊁1.62㊁8.12㊁1.76㊁3.55倍;40~60cm的底层土壤中,Cd㊁As㊁Cu㊁Zn和Hg 含量分别是土壤背景值的7.00㊁1.44㊁8.90㊁1.68㊁5.40倍㊂而只有重金属Pb和Cr含量在不同深度均未超过土壤背景值㊂说明重金属Cd㊁As㊁Cu㊁Zn㊁Hg是研究区土壤的主要污染物,而Pb和Cr在不同深度土壤中累积含量较低㊂表2㊀各深度土壤重金属含量Table2㊀Contents of heavy metals in different depths of soil土层深度Soil depthʊcm pH Cd mg/kg As mg/kg Pb mg/kg Cu mg/kg Zn mg/kg Cr mg/kg Hg mg/kg 0~208.22 1.3431.5221.96360.61187.0059.150.347 20~408.31 1.0629.8219.27375.89173.5653.160.213 40~608.35 1.5426.4919.58412.17165.8953.850.324 GB15618 2018筛选值GB15618 2018screening value>7.50.820240100300350 1.0云南省背景值Backgroundvalue of Yunnan Province 0.2218.440.646.398.765.20.062.1.2㊀剖面土壤重金属垂直迁移分布特征㊂由表2可知,除As㊁Zn含量随土壤深度增加而降低,Cu含量随土壤深度的增加而增加,其余重金属Cd㊁Pb㊁Cr和Hg含量随土壤深度增加先降低后升高,说明研究区重金属大部分不仅来源于底层土壤母质,还在表层土壤中富集㊂这与史锐等[18]的研究结果一致,可能是由于中层土壤通透性较好,而深层土壤密度大㊁保水性好的情况下,重金属的垂直分布会出现先降低后升高的趋势㊂但与窦韦强等[19]㊁郑影怡等[20]㊁Mapanda 等[21]通过土壤垂直分布迁移发现Cd㊁Pb㊁Cu等重金属大部分在表层土壤富集的结论不一致,这可能是由于土壤母质和土壤理化性质共同作用下,使得底层土壤重金属含量高㊂研究区重金属As主要富集在土壤表层且随土壤深度增加而降低,在土壤中表现出高迁移能力㊂一般而言,重金属在土壤中表现出高迁移率,其迁移率和到达的深度取决于其总含量和土壤理化性质,如土壤pH㊁黏土含量和土壤有机质含量等[8]㊂而该研究区域中As高迁移能力可能就是由于土壤pH较高的原因㊂2.2㊀表层土壤2.2.1㊀表层土壤重金属含量分析㊂由表3可知,研究区表层土壤重金属含量存在较大差异㊂Cd㊁As㊁Pb㊁Cu㊁Zn㊁Cr和Hg含量分别为0.58~2.90㊁17.10~55.90㊁2.09~55.80㊁117.00~ 851.00㊁136.00~410.00㊁32.50~90.70㊁0.07~0.75mg/kg,其平均值分别为1.34㊁31.52㊁21.96㊁360.61㊁187.00㊁59.15㊁0.35mg/kg㊂部分表层土壤样品中Cd㊁As㊁Cu㊁Zn含量高于风险筛选值,重金属超标率顺序为Cu(100.00%)>Cd(83.33%)> As(66.67%)>Zn(5.56%)>Pb(0.00%)=Cr(0.00%)=Hg (0.00%),表明研究区域的表层土壤存在不同程度Cd㊁As㊁Cu㊁Zn超标现象㊂而与云南省土壤背景值相比,表层土壤重金属超标率顺序为Cu(100.00%)=Cd(100.00%)=Zn (100.00%)=Hg(100.00%)>As(83.33%)>Cr(33.33%)> Pb(11.11%),表明人类活动已经导致研究区农田土壤中重金属Cu㊁Cd㊁Zn㊁Hg㊁As㊁Cr和Pb的含量升高㊂表3显示,Cd㊁As㊁Pb㊁Cu㊁Zn㊁Cr和Hg变异系数(CV)分别为46.27%㊁49.11%㊁74.45%㊁57.81%㊁31.55%㊁32.76%㊁62.86%,根据变异系数分类,Zn㊁Cr具有中度变异(15%<CV< 36%),而Cd㊁As㊁Pb㊁Cu和Hg具有高度变异(CV>36%)[22]㊂这种空间异质性是人类活动(如采矿和冶炼活动以及与之相关的废物排放)的典型指标[23]㊂有研究表明,受自然来源影响的重金属变异系数相对较低,而受人为来源影响的重金属变异系数相对较高[24]㊂可以看出,Zn和Cr变异系数低于其他重金属,表明不同的采样点Zn和Cr含量变化差异较小㊂说明重金属Cr更多与自然来源有关㊂2.2.2㊀表层土壤重金属空间分布特征㊂通过利用ArcGIS 10.1中的反距离权重法(IDW)对表层土壤中不同重金属含量空间分布进行研究,IDW是一种地理空间插值技术,可以预测样本点周围位置的变量值㊂由图2可知,重金属Cd㊁Pb 和Cr在研究区表层土壤中分布相似,其含量空间分布均表现为研究区域从东向西逐渐下降㊂这与位于研究区域东部7651卷21期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀阮彦楠等㊀云南某区典型农田土壤重金属污染和潜在生态风险评价小江流域有关,由于河流在流经研究区域周围时,水流会从沿岸慢慢向四周土壤渗透㊂在渗透的过程中,水中可溶性重金属通过与土壤基质的吸附-解吸反应迁移到土壤中㊂此外,含有重金属的矿石也会以颗粒或悬浮物的形式直接随着水流进入土壤[25],使得水流所携带的重金属等污染物会在土壤中不断沉积,因此靠近河流的采样点重金属元素含量偏高,其中Pb 和Cr 均未超过国家标准㊂As㊁Zn 高值区主要分布在研究区的西南部,而低值区则处于东北部;这与当地主导风向为西南风有关,由于B 村工厂中工业废气的无组织排放,随着大气扩散在农田土壤中沉降,从而增加土壤中重金属含量,随着距离越远,土壤中重金属含量越低,因此靠近B村的采样点As㊁Zn 含量较高㊂参照于国家土壤环境质量二级标准,研究区中Cu 含量整体较高,所有区域采样点Cu 含量均处于受污染状态,且部分区域污染状态较为严重,Cu 含量空间分布呈西北高㊁东南低;这是由于A 村中养殖场中养殖废水大多被用于污水灌溉,动物粪便被用于有机肥施入农田[26],因此靠近A 村的采样点Cu 含量较高㊂而Hg 在土壤中分布不均匀,与其他重金属分布不相同,呈明显的点状分布;这与位于研究区域中心高速路段有关,由于该高速路段南北横贯研究区,研究区域采样点容易受到汽车尾气和粉尘所携带的重金属污染,且所有采样点与高速路段的距离相近,因此采样点中重金属Hg 呈不均匀的点状分布㊂表3㊀表层土壤重金属含量统计描述Table 3㊀Descriptive statistics of heavy metal content in the soil项目ItempH Cd mg /kg As mg /kg Pb mg /kgCu mg /kgZn mg /kg Cr mg /kg Hg mg /kg 最小值Minimum 8.390.5817.10 2.09117.00136.0032.500.07最大值Maximum 7.99 2.9055.9055.80851.00410.0090.700.75均值Mean 8.22 1.3431.5221.96360.61187.0059.150.35中位值Median 8.26 1.1523.8521.95337.50174.0052.250.28标准偏差SD0.120.6215.4816.35208.4658.9919.380.22背景值Background valueʊmg /kg0.2218.440.646.398.765.20.06超标率Exceeding standard rateʊ% 100.0083.3311.11100.00100.0033.33100筛选值Screening valueʊmg /kg>7.50.8202401003003501.0超标率Exceeding standard rateʊ%83.3366.670.00100.00 5.560.000.00变异系数CVʊ%1.4646.2749.1174.4557.8131.5532.7662.86图2㊀研究区重金属空间分布Fig.2㊀Spatial distribution of heavy metals in the study area86㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年2.3㊀表层土壤重金属污染评价㊀由图3可知,从7种重金属单因子污染指数(P i )来看,Cd㊁As 和Cu 污染指数P i 范围较大,而Pb㊁Zn㊁Cr 和Hg 污染指数P i 范围相对较小㊂7种重金属P i 平均值从大到小依次为Cu(3.61)>Cd(1.67)>As(1.58)>Zn(0.62)>Hg(0.35)>Cr(0.17)>Pb(0.09),其中Cu㊁Cd㊁As 的P i 均大于1.00,其他4种重金属P i 均小于1.00,且土壤中Cu 的P i 超过3.00,表明研究区的土壤在受到Cd 和As 不同程度污染的同时也受到Cu 的严重污染㊂从综合污染指数(P N )结果来看,P N 为1.85~6.14,平均值为2.95,达到重度污染(P N >3.0)的比例占38.89%;表明研究区污染较为严重,总体污染水平处于中度污染等级㊂从7种重金属潜在生态危害系数(E i )平均值来看,从大到小依次为Cd (50.15)>Cu (18.03)>As (15.76)>Hg(13.88)>Zn (0.62)>Pb(0.46)>Cr(0.34),且Cd 潜在生态风险程度轻度㊁中等㊁较强分别占总样品数的16.66%㊁55.56%㊁27.78%,以中等生态风险危害为主,故Cd 是最主要的生态风险因子㊂这一方面与Cd 的毒性系数较大有关,另一方面因为所调查的土壤样品中Cd 的浓度普遍较高㊂其次是Cu,其潜在生态风险程度轻度㊁中等占总样品数的94.44%㊁5.56%,以轻度生态风险危害为主㊂而As㊁Pb㊁Zn㊁Cr㊁Hg 皆以轻度生态风险危害为主,且均占总样品数的100.00%㊂由表2可知,As 的各土壤深度含量(26.49~31.52mg /kg)已经超过GB 15618 2018受污染的临界值,但其生态危害程度较轻(E i =15.76),其原因可能是由于有些重金属元素虽然在表层土壤富集程度较高,但由于其具有亲颗粒性,容易被其他颗粒物迁移进入土壤中矿化埋藏使他们对生物的毒性降低[27]㊂从潜在生态风险指数(RI)来看,RI 平均值为99.2,属于轻度生态风险污染㊂总体来说,研究区土壤生态危害程度虽然较轻,但单一重金属的污染仍需引起重视㊂从图4可以看出,Cd 和Cu 的生态危害分布与研究区表层土壤重金属空间分布特征相似,RI 的生态危害分布与Cd 生态危害分布相似㊂说明重金属在空间上分布特征直接影响了其生态危害分布,而Cd 的生态危害直接影响RI 的生态危害分布㊂证实上文中Cd 是最主要的生态风险因子,其潜在生态危害系数E i 平均值最大(E i =50.15)㊂综上所述,重金属Cu 污染程度最为严重(P i =3.61),且Cd 危害程度最大(E i =50.15)㊂图3㊀研究区土壤重金属单因子污染指数(P i )㊁综合污染指数(P N )和潜在生态危害指数(RI )评价结果箱式图Fig.3㊀Box plots of single pollution index (P i ),Nemerow synthesis pollution index (P N ),and potential ecological hazard index (RI )for heav-y metals of soil in the studyarea图4㊀土壤重金属污染的潜在生态危害分布Fig.4㊀Potential ecological hazard distribution of heavy metal pollution in soil2.4㊀表层土壤重金属元素相关性和主成分分析㊀相关性分析常用于识别多个变量之间的关系,从而有助于理解影响因素以及化学成分的来源[28],该研究利用Pearson 相关分析得出7种重金属相关系数㊂由表4可知,Cd 与Pb㊁Cd 与Cr㊁Pb 与Cr㊁As 与Zn 含量之间均呈显著正相关(P <0.05)㊂Zhao 等[29]研究表明,土壤中重金属之间的强正相关可能反映了9651卷21期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀阮彦楠等㊀云南某区典型农田土壤重金属污染和潜在生态风险评价这些重金属具有相似的污染水平和相似的污染源㊂所以Cd 与Pb㊁Cr之间可能来自同一污染源,As与Zn来自另一相同的污染源㊂而Hg与Cd㊁As㊁Pb㊁Cu㊁Zn㊁Cr无显著相关性,说明Hg可能有与其他重金属不同的污染源㊂这与Cai等[30]和Liu等[31]的试验结果相似,因为与其他重金属不同,土壤表面积累的Hg可以释放到空气中,并在土壤和空气之间广泛交换,远距离迁移[32]㊂因此,表层土壤中Hg的来源可能会不同于研究区的其他元素㊂表4㊀表层土壤重金属的相关性分析Table4㊀Correlation analysis of heavy metals in topsoil元素Element Cd As Pb Cu Zn Cr Hg Cd1㊀As-0.3071㊀Pb0.559∗-0.1291㊀Cu0.127-0.744∗∗0.0081㊀Zn-0.0490.541∗-0.191-0.3651㊀Cr0.475∗-0.530∗0.490∗0.292-0.2951㊀Hg-0.4380.457-0.284-0.4570.230-0.4321㊀注:∗∗表示在0.01水平上显著;∗表示在0.05水平上显著㊂㊀Note:∗∗indicates significant at0.01;∗indicates significant at0.05level.㊀㊀主成分分析作为最有效的多元分析方法之一,被广泛用于减少数据和提取少量独立因素(主成分)来分析变量之间的关系㊂它的结果很容易解释为最终得分和加载图,以便进行目视检查[33-34]㊂有研究发现,同一主成分上负荷较高的金属可能具有相同的来源[35]㊂从表5~6可以看出,7种重金属主成分分析发现前2个主成分(PC1㊁PC2)的累计方差贡献率达66.670%㊂PC1的主要成分载荷包括As㊁Zn和Hg,累计方差贡献率为45.294%;As(0.895)㊁Zn(0.672)在PC1有较高的载荷,而Hg(0.515)在PC1有中等载荷㊂PC2的主要成分载荷包括Cd㊁Pb㊁Cr,累计方差贡献率为21.376%;Cd (0.847)㊁Pb(0.848)和Cr(0.688)均在PC2有较高的载荷㊂表5㊀重金属主成分分析的总方差解释Table5㊀Interpretation of total variance for principal component analysis of heavy metals成分Component初始Initial特征值Eigenvalue方差Variance%累计方差Cumulativevarianceʊ%提取载荷平方和Extract the sum of squared loads特征值Eigenvalue方差Variance%累计方差Cumulativevarianceʊ%旋转载荷平方和Rotating load sum of squares特征值Eigenvalue方差Variance%累计方差Cumulativevarianceʊ%1 3.17145.29445.294 3.17145.29445.294 2.45535.06535.0652 1.49621.37666.670 1.49621.37666.670 2.21231.60566.670 30.82311.75378.42340.5247.48385.90650.447 6.38692.29260.382 5.46197.75370.157 2.247100.00表6㊀重金属主成分分析的成分矩阵Table6㊀Composition matrix for principal component analysis of heavy metals元素Element初始InitialPC1PC2旋转后RotatingPC1PC2 Cd0.6140.589-0.0790.847 As-0.8210.4180.895-0.221 Pb0.5240.6680.0400.848 Cu0.666-0.562-0.8710.010 Zn-0.5560.3850.672-0.072 Cr0.7610.251-0.4110.688 Hg-0.716-0.0410.515-0.499㊀㊀基于相关性分析㊁主成分分析的结果,可以将重金属元素的来源分为4组㊂第一组重金属元素包括As和Zn,两者之间呈显著正相关(表4),且皆在PC1上有较高的载荷(表6),在表层土壤中空间分布相似(图3),同时As与Zn在土壤中均值含量高于土壤背景值(表3)㊂分析重金属在表层土壤中空间分布发现土壤中As和Zn受到工业废气无组织排放沉降的影响,如Xiao等[36]根据PC1中重金属的分组可以推断As与Zn富集主要是由于工业废气排放导致㊂因此有理由推断出As和Zn为人为来源,可能与工业废气排放有关㊂第二组重金属元素包括Cd㊁Pb和Cr,三者之间具有显著正相关(表4),在PC2上有较高的载荷(表6),表层土壤中空间分布相似(图2)㊂Pb和Cr在土壤中均值含量均低于土壤背景值,且Cr变异系数较低(表3)㊂大多数研究表明,Cr 主要来源于成土母质,如岩石风化和土壤侵蚀[15,33]㊂Cai等[30]根据相关系数分析发现Cr与部分的Pb主要为自然来源㊂也有研究表明,重金属如Cd和Pb可能是通过风化过程从尾矿中释放出来的[37-38]㊂Li等[39]提出在自然界中Cd和Pb是共生的,特别是在原生矿床中,Cd作为Zn精炼的副产07㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年品被释放出来㊂考虑到研究区域土壤在历史上受到矿区废水排放的河流灌溉导致重金属在农田土壤表面积累㊂因此可以得出重金属Pb和Cr为自然来源和人为来源的混合来源,Pb和Cr为自然来源,主要来自成土母质;而Cd以及部分Pb和Cr为人为来源,可能来源于污灌㊂第三组㊁四组重金属元素分别为Hg和Cu,虽然Hg在PC1有中等载荷(表6),但Hg在相关性分析中与其他重金属无显著相关性(表4),Cu与其他大部分重金属无显著相关系,仅存在Cu和As呈显著负相关(表4),但Cu在PC2中的载荷较低(表6),综合两者皆为相对孤立的元素㊂Cu和Hg 在土壤中均值含量均高于土壤背景值(表3)㊂前人的研究发现,土壤中Hg富集最有可能是由于Hg挥发后通过干湿沉降进入农田土壤中[40]㊂Li等[41]研究发现表层土壤中Hg主要来源于人为输入㊂该研究通过重金属在表层土壤中空间分布发现土壤Cu的累积受到养殖场废水排放和动物粪便的影响㊂据报道,我国市售猪饲料Cu含量平均达到200~ 300mg/kg[42],动物在食用这些饲料的过程中产生的有机肥料含有高浓度的重金属,如果将这些有机肥料反复施用到土地的限值区域,从长远来看,会导致重金属在土壤中大量累积㊂因此可说明Cu和Hg皆为人为来源,Cu可能来自有机肥料,而Hg可能是由于重金属粉尘的大气干湿沉降导致的㊂综上所述,Pb和Cr主要来自成土母质,Cd以及部分Pb 和Cr可能来源于污灌,As和Zn可能与工业废气排放有关, Cu可能来自有机肥料,而Hg可能是由于重金属粉尘的大气沉降导致的㊂3㊀讨论此次对云南省某区典型农田土壤调查结果显示,在剖面土壤重金属含量的分析发现,重金属Cd㊁As㊁Cu是研究区剖面土壤的主要污染物,在不同深度土壤中累积含量均超过‘土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)“(GB 15618 2018)中的风险筛选值,达到污染水平,且在不同土壤深度呈现出不同的垂直迁移分布特征㊂表层土壤重金属含量分析发现,土壤重金属含量存在较大差异,与云南省土壤背景值相比,表层土壤重金属超标率从大到小依次为Cu (100.00%)=Cd(100.00%)=Zn(100.00%)=Hg(100.00%)> As(83.33%)>Cr(33.33%)>Pb(11.11%)㊂表层土壤垂直迁移分布特征分析发现,重金属Cd㊁Pb和Cr在研究区表层土壤中分布相似,其含量空间分布均表现为研究区域从东向西逐渐下降,而且当地表层土壤重金属的分布还受工业废气的沉降㊁养殖废水及动物粪便施入农田和高速路段汽车尾气和粉尘的影响㊂无论是剖面土壤还是表层土壤,其重金属Cd㊁As㊁Cu都是主要污染物,对于农田生态系统而言,土壤中元素含量快速变化,主要是由各种人为活动引起,表明人类活动已经导致研究区农田土壤中重金属Cu㊁Cd㊁Zn㊁Hg㊁As㊁Cr和Pb的含量升高㊂Cd㊁As㊁Cu会严重危害人体健康,能引起急性中毒㊁代谢综合征和器官损伤等疾病[43-45]㊂从表层土壤重金属单因子污染指数(P i)来看,Cd㊁As和Cu污染指数P i范围较大,而Pb㊁Zn㊁Cr和Hg污染指数P i范围相对较小,表明研究区的土壤受到Cd㊁As和Cu的污染较为突出㊂综合污染指数P N结果来看,总体污染水平处于中度污染等级㊂潜在生态风险指数考虑了重金属的生物毒性水平,对人类健康生活更具指导意义[46]㊂从7种重金属潜在生态危害系数(E i)和潜在生态危害指数(RI)来看,Cd是最主要的生态风险因子,危害程度最大,这可能与Cd的毒性系数较大和所调查的土壤样品中Cd的浓度普遍较高有关㊂而Cu以轻度生态风险危害为主,且Cu污染程度最为严重㊂综合潜在生态危害指数(RI)平均值为99.2,说明研究区土壤属于轻度生态风险污染,土壤环境整体较为清洁,但单一重金属(Cd和Cu)的污染仍需引起重视㊂表层土壤重金属元素相关性和主成分分析得出,7种重金属元素中,因子1中As与Zn元素富集主要是由于工业废气排放导致[36],王越等[47]研究发现As与Zn元素主要受铅锌矿选冶和有色金属冶炼等工业活动影响;因子2中重金属Pb和Cr为自然来源和人为来源的混合来源,Pb和Cr为自然来源,主要来自成土母质,而Cd以及部分Pb和Cr为人为来源,可能来源于污灌[15,39];因子3中Cu和Hg元素皆为人为来源,Cu可能来自有机肥料,而Hg可能是由于重金属粉尘的大气干湿沉降导致[40-42]㊂4㊀结论(1)从剖面土壤重金属含量分析来看,重金属Cd㊁As㊁Cu㊁Zn和Hg含量在不同深度平均值均显著高于云南省土壤背景值,且Cd㊁As㊁Cu均高于风险筛选值㊂从重金属垂直分布来看,除As㊁Zn含量随土壤深度增加而降低,Cu随土壤深度的增加而增加,其余重金属Cd㊁Pb㊁Cr㊁Hg含量随土壤深度增加先降低后升高㊂(2)从表层土壤重金属含量分析来看,研究区域除Pb和Cr,其他重金属超背景值率均在80%以上㊂部分表层土壤样品中重金属Cd㊁As㊁Cu㊁Zn平均含量高于风险筛选值,重金属超标率顺序为Cu>Cd>As>Zn>Pb=Cr=Hg㊂从重金属的空间分布上看,重金属Cd㊁Pb和Cr在研究区表层土壤中分布相似,其含量空间分布均表现为在研究区域从东向西逐渐下降;As与Zn高值区主要分布在研究区的西南部,Cu含量空间分布呈西北高㊁东南低㊁Hg在土壤中分布不均匀㊂(3)单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价结果表明,重金属Cu㊁Cd㊁As单因子污染指数(P i)均大于1.00,且采样点土壤中Cu的P i超过3.00,综合所有采样点,研究区域重金属总体水平处于中度污染等级㊂潜在生态危害指数法评价结果表明,Cd是最主要的生态风险因子,以中等生态风险危害为主,研究区污染程度为轻度生态风险污染㊂总体来说,云南省某区周围农田土壤潜在生态危害状况不是很严重,但单一重金属的污染仍需引起重视㊂(4)相关性分析和主成分分析结果表明,Pb和Cr主要来自成土母质,Cd以及部分Pb和Cr可能来源于污灌,As和Zn可能与工业废气排放有关,Cu可能来自有机肥料,而Hg 可能是由于重金属粉尘的大气沉降导致的㊂1751卷21期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀阮彦楠等㊀云南某区典型农田土壤重金属污染和潜在生态风险评价。
杨凌果园土壤重金属累积现状与风险评价
号果 园， Ｈ ｇ和 Ａ ｓ 潜在风险最为严重果 园均 为 ９号果 园。污染 负荷指数法结果表 明， ４号和 ９号果 园土壤为强
表 １ 杨 凌区果园土壤 （ ０— ６ ０ ｃ ｍ） 重金属含量
收稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ４ ￣８
修 回日期 ： ２ ０ １ ５ ￣５ － １ ０
第一作者简介 ： 杨 静（ １ ９ ８ ２ ・ ） ， 女， 陕西榆林人 ， 工程师 ， 从事食 品检验与土壤分析工作。
陕西农业科学 ２ ０ １ ５年第 ６ １ 卷第 ｌ ０期
法弃土 ， 取２ ｋ ｇ 左右土壤样 品作为该果 园代表性 土壤 ， 其中 １ ｋ ｇ留存 ， １ ｋ ｇ 用于样品 的测定。所 有采 集好 的 土壤样 品避 光 ， 自然 阴干 ， 使 用 玻璃瓶 碾碎 ， 过 １ ０ ０目筛 。
１ ． ３ 样 品分 析
称取 ０ ． ２ ５ ０ ０ ｇ风 干样 品 ， 加入 ２ ｍＬ Ｈ Ｎ Ｏ ，
陕西 农业科学 ２ ０ １ ５ ， ６ １ （ １ ０ ） ： ７ １— ７ ４
Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ Ｊ ｏ ｕ ｍＭ ｏ ｆ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ￣Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
杨 凌 果 园土壤 重 金 属 累积 现 状 与风 险评 价
杨 静， 胡世 玮 ， 王 欢， 谢伟 强 。 赵 楠 （ 杨 凌质 量技 术监督 局 ， 陕西 杨凌 ７ １ ２ １ ０ ０ ）
模化养殖场饲料和猪粪 中均含有大量 ｃ ｕ 、 ｚ ｎ 、 ｃ ｒ 、 Ｎ ｉ 、 Ａ ｓ 、 Ｐ ｂ和 Ｃ ｄ等 Ｊ 。杨凌 区作 为我 国农 业高 新
不同种植年限设施菜地土壤养分、重金属含量变化及主导污染因子解析
不同种植年限设施菜地土壤养分、重金属含量变化及主导污染因子解析作者：井永苹李彦薄录吉张英鹏孙明仲子文张柏松来源：《山东农业科学》2016年第04期摘要：为探讨不同种植年限对设施大棚土壤养分、重金属累积量的影响及主要污染因子，研究了不同种植年限的大棚土壤速效氮磷钾含量、有机质含量、pH值及重金属累积量的变化，并对种植年限与土壤理化性状和重金属累积量之间的相关性进行了统计分析。
结果表明，随种植年限延长，土壤速效氮磷钾、有机质含量均大量累积，速效氮磷、钾含量分别是未建大棚时的2.5～3.5倍、33.9～70.3倍、4.5～5.6倍；pH值明显下降，每年约下降0.038个单位；而重金属Cd、Cu、Zn元素则显著升高，其中Cd超标现象严重，Cu、Zn含量均超土壤背景值；土壤速效氮磷、有机质含量与Cd、Cu、Zn含量均呈显著正相关关系，由此推测土壤中重金属Cd、Cu、Zn与速效氮磷、有机质有相似的来源，这说明不同种植年限的设施菜地土壤中均出现养分失衡、土壤酸化、重金属累积等环境问题，其中主导污染因子为速效氮磷钾及重金属Cd元素，Cu、Zn元素为潜在污染因子。
为保证设施大棚土壤的生态环境安全应提倡合理科学施肥方式。
关键词：设施大棚；种植年限；理化性状；重金属；主导污染因子中图分类号：S151.9+X712 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）04-0066-06随着设施蔬菜集约化生产的发展，全国设施蔬菜生产面积不断扩大，从1983年的1.5万公顷增长到2014年的360.1万公顷，增长了近240倍。
设施蔬菜种植已成为蔬菜产业的支柱。
然而，频繁的耕种和过量肥料及农药的投入导致设施菜地土壤质量严重退化，氮磷流失加剧以及土壤重金属、农药残留等环境问题，因此，了解设施菜地土壤养分、重金属累积量的变化及对设施菜地主导污染因子进行解析，对提高设施菜地土壤质量、保持设施菜地生产力具有重要指导意义。
设施菜地的利用强度大，具有高投入高产出的特征，随着种植年限的延长，土壤基础理化性质和土壤生化环境都发生显著变化。
湖南株洲市土壤重金属分布特征及污染评价
３ 个样品混合成一个样品 ， 取样重量不小于 ５００ ｇ。 采样时先挖一个深度 ２０～ ３０ ｃｍ 的坑 ， 采集 ０～ ２０ ｃｍ 的土壤剖面即可。共取样 ６０ 个。
采用自然干燥方式干燥样品 ， 将风干样品用木 棒压碎 ， 拣去瓦砾残茬等杂物 ， 以四分法留下土样
１００ ｇ（ 其余保存于样品袋中 ） ， 用玛瑙研磨机进行研 磨 ， 过－ １８０ 目尼龙筛 ， 再充分混匀 ， 装入小牛皮纸袋
pbhg含量从粘土潮土红壤以及cr含量从红壤潮土粘土与cu含量从潮土红壤粘526第35卷第3期表6pollutionindexofsoilsinzhuzhou株洲市土壤污染指数table6表7table7不同土地利用类型土壤内梅罗综合污染指数nemerowcomprehensivepollutionindicesofsoilsofdifferentlandusetypes图2不同土地利用类型土壤污染指数对比comparisonofsoilpollutionindicesfordifferentlandusetypesfig
质量的变化 。在全国很多地方都开展了针对环境
［２］
质量的土壤重金属调查和评价 ， 并取得了大量的基 础资料
［３－ ２７］
。笔者以 Ｃｕ 、 Ｐｂ、 Ｚｎ 、 Ｃｒ、 Ｃｄ、 Ｈｇ、 Ａｓ 等重
金属为例 ， 通过野外调查与室内试验分析 ， 对株洲市 土 壤 中 Ｃｕ 、 Ｐｂ、 Ｚｎ 、 Ｃｒ、 Ｃｄ、 Ｈｇ、 Ａｓ 等 重 金 属 含 量 的 系统分析研究 ， 揭示其污染状况并做出相应评价 ， 以 期能为株洲市土壤生态环境管理提供依据。
４） ， 各重金属平均含量的关系分别从高至低为 ： Ｃｕ 、 Ｚｎ 、 Ｃｒ 含 量 从 水 田 → 菜 地 → 旱 地 逐 渐 降
河西走廊日光温室不同建棚年限土壤养分及重金属残留研究
1167
表 3 日光温室不同建棚年限土壤全量养分与微量元素 Table3 The contents of total nutrients and trace elements in the soil of sunlight greenhouse with different building- up ages
1 研究区域概况
武威市凉州区位于河西走廊东部，海拔 1440.0 ~ 3262.9 m， 总 面 积 50.81 ×104 hm2， 耕 地 面 积 9.73×104 hm2，森林覆盖 率 10.13% ，有 效 灌 溉 面 积 9.31×104 hm2。属温带大陆型干旱气候，太阳辐射强， 日照充足，夏季炎热，冬季严寒，年均降雨量 210 mm， 蒸发量 2053.4 mm，空气干燥，昼夜温差悬殊。农业生 产自然灾害主要有旱灾、冻灾、雹灾、干热风、扬沙扬 尘、沙尘暴及病虫害等。全区农村辖 37 个乡镇，农业
地点 Sites
发放 高坝 高坝 发放 平均
年限 Age （a） 14 13 10 5
全氮 Total .N （g kg-1）
1.81 2.2 1.87 1.39 1.82
全磷 Total. P （g kg-1）
2.32 2.52 2.11 1.52 2.12
全钾 Total .K （g kg-1） 19.52 18.89 17.63 20.14 19.05
3.2 日光温室不同建棚年限土壤全量养分与微量元 素在时间上的变异
3.2.1 土壤全量养分 由表 3 经多重比较分析，日光 温室土壤全氮含量在建棚 5 年与 10、13、14 年之间 的差异显著，而在 10、13、14 年之间差异不显著。日 光温室土壤全磷含量在时间上的变异和全氮类似， 既全磷含量在建棚 5 年与 10、13、14 年之间的差异 显著，而在 10、13、14 年之间差异不显著。日光温室 土壤全钾含量在时间上的变异与建棚年限关系不密 切。由此可知，土壤全氮、全磷、全钾受建棚年限的影 响各有不同。 3.2.2 土壤微量元素 日光温室土壤微量元素随建 棚年限的增长而增加的趋势，其中有效锌在建棚 5 年 与 10、13、14 年之间的差异显著，而在 10、13、14 年之 间差异不显著；有效锰随时间变异不明显；有效铜在 建棚 5、10 年与 13、14 年之间的差异显著，而在 5、10 年及 13、14 年之间差异不显著；有效铁在建棚 5 年与
不同使用年限蔬菜大棚土壤重金属含量变化
农村生态环境!"##$，%&（$）：$’()%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!*+,-./012/345,136738不同使用年限蔬菜大棚土壤重金属含量变化李德成%，李忠佩%，周!祥"，张桃林%!（%9中国科学院南京土壤研究所，江苏南京!"%###’；"9江苏省盐城市土肥站，江苏盐城!"")##"）摘要：调查了%、:、’、%%-棚龄蔬菜大棚土壤中重金属元素;<、=>、=1、=,、=+、?@、A7、B3、B1、C5、DE和F3的含量。
结果表明：同一使用年限的蔬菜大棚#G)#06土层内重金属元素含量差异很小；与棚外土壤相比，除%-棚龄的土壤外，多数土壤重金属含量随大棚使用年限的延长而有所增加；研究地区的蔬菜大棚土壤尚未发生重金属污染超标现象；大量施肥（复合肥）可能是导致蔬菜大棚土壤中重金属含量升高的主要原因。
关键词：蔬菜大棚；土壤；重金属；使用年限；施肥中图分类号：H%))!!文献标识码：;!!文章编号：%##%(:&#I（"##$）#$(##$’(#)!"#$%#$&"’(%)*+,%$)-%-%,%#$&.#&".-&"’*%/%$)0-%/1%%#("2&%&3.’’%1%#$.#)/%4!"#$%&’$()%，!"*’+()%,$-%，*./01-2()"，*.34562+%7-(%（%9J3<858+871K L15.L057307，=M537<7;0->76N1K L057307<，C-3O53@"%###’，=M53-；"9L15.-3>A7,85.5P7,L8-85131K Q-30M73@=58N，R5-3@<+D,145307，Q-30M73@"")##"，=M53-）：89:27;&+%;(<-:+(=$(>，"##$，%&（$）：$’()%50&$1)6$：=138738<1K M7-4N678-.7.76738<1K;<，=>，=1，=,，=+，?@，A7，B3，B1，C5，DE-3>F353<15.<1K*********@,773M1+<7<%，:，’-3>%%N7-,<1.>-3>-S.181K0134738513-.0+.854-87>>,N.-3>（=T）M-47E7735347<85@-87>9UM7,7<+.8<<M1V7>8M-88M70138738>5<8,5E+8513<1K M7-4N678-.7.76738<V58M538M7<15..-N7,（#()#0653>7S8M）1K8M7@,773M1+<7<1K<-67-@74-,57><*******；>5KK7,738M7-4N678-.7.76738<<M1V7>>5KK7,738873>73057<534-,5-8513；@737,-..N，8M70138738<1K M7-4N678-.7.76738<538M7<15.<1K8M7@,773M1+<7<+85.5P7>K1,:，’-3>%%N7-,<V7,7M5@M7,，E+8318N78+S818M77W287381K E753@0-..7>S1..+8513；?5@M,-871K K7,85.5P-8513（016S1+3>K7,85.5P7,<）5<013<5>7,7>-<8M76-53,7-<13K1,8M75320,7-<7<530138738<1K M7-4N678-.7.76738<538M7<15.<1K8M7<7@,773M1+<7<97%+8"13&：*********@,773M1+<7；<15.；M7-4N678-.；-@71K+85.5P-8513；K7,85.5P-8513!!我国蔬菜种植面积近年来一直呈上升趋势，"##%年已达农作物播种总面积的%#X［%］。
土壤中五种重金属元素的污染及危害评价
T u r a n g s h u i l i土壤中重金属一方面来自土壤母质本身，不同母质、母岩形成的土壤其重金属含量存在较大差异；另一方面，由于人类工农业生产活动，使各类重金属进入环境，污染大气、水体、土壤。
土壤中的!"、#$、%&、#'、()等污染日益严重，由于重金属元素与生物大分子的结合能力主要取决于金属元素的化学形态，因此同一金属元素的化学形态可以产生不同的生物效应。
研究土壤环境中重金属污染的来源及危害有利于开展土壤环境治理工作。
汞的地壳丰度为*+*,-"./"。
土壤中的汞污染主要来自于污染灌溉、燃煤、汞冶炼厂和汞制剂厂的排放。
土壤中重金属汞的存在形态有金属汞、无机态与有机态，并在一定条件下相互转化。
在正常01和2!范围内，汞能以零价状态存在是土壤中汞的重要特点。
汞化合物在土壤中先转化为金属汞或甲基汞后才能被植物吸收。
无机汞有!"345、!"64!78、!"8#98、!"4，它们溶解度低:但在土壤微生物作用下:转化为具有剧烈毒性的甲基汞。
植物吸收和累积与汞的形态有关，其顺序是;氯化甲基汞<氯化乙基汞<醋酸苯汞<氯化汞<氧化汞<硫化汞。
不同植物对汞吸收能力是;针叶植物<落叶植物=水稻<玉米<高果<小麦=叶菜类<根菜类<果菜类。
汞不但能在植物体内累积:还会对植物产生毒害:引起植物汞中毒:严重情况下引起叶子和幼蕾掉落。
汞化合物侵入人体:被血液吸收后可迅速弥散到全身各器官:当重复接触汞后，就会引起肾脏损害。
镉的地壳丰度为*+>>-"./"。
镉主要来源于镉矿、冶炼厂、工业废水。
镉被土壤吸附:一般在*?>,@-的土壤层累积:>,@-以下含量显著减少。
土壤中的镉以#$#4A、#$6%4578、及#$64!78的形态存在:其中以#$#4A为主:尤其是在2!<B的石灰性土壤中:土壤中的镉的形态可划分为可给态和代换态:它们易于迁移转化:而且能被植物吸收:不溶态镉在土壤中累积:不易被植物吸收:但随环境条件的改变二者可互相转化。
乌鲁木齐市农村土壤重金属污染情况及生态风险评价
Vol.39No.4 2021年4月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization。
环境保护乌鲁木齐市农村土壤重金属污染情况及生态风险评价杨静，李新佩（乌鲁木齐市环境监测中心站，乌鲁木齐830001）摘要：为了解乌鲁木齐市农村土壤餉重金属污染现状，本研究对乌鲁木齐市周边9个村庄环境土壤重金属污■染进行了调查，并对其产生的生态危害进行了评价。
其间利用土壤污染物的单项污■染指数和内梅罗综合污染指数对土壤中的重金属进行检测分析。
结果显示，周边9个村庄环境土壤综合污染指数（P”）介于0.04~0.17,说明该区域土壤环境质量处于清洁（安全）级。
关键词：乌鲁木齐；农村；土壤；重金属污染；生态风险评价中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1008-9500（2021）04-0151-03DOI:10.3969/j.issn.1008-9500.2021.04.045Heavy Metal Pollution and Ecological Risk Assessment of Rural Soil inUrumqi CityYANG Jing,LI Xinpei(Urumqi City Environmental Monitoring Center Station,Urumqi830001,China)Abstract:In order to understand the current status of heavy metal pollution in rural soils in Urumqi,this study investigated the environmental soil heavy metal pollution in9villages around Urumqi and evaluated the ecological hazards.In the meantime,the single pollution index of soil pollutants and the Nemeiro comprehensive pollution index were used to detect and analyze the heavy metals in the soil.The results showed that the environmental soil comprehensive pollution index of the surrounding9villages was between0.04and0.17,indicating that the soil environmental quality in the region was at a clean(safe)level.Keywords：Urumqi;rural area;soil;heavy metal pollution;ecological risk assessment土壤不仅是农业生产的基础，还是人类生存环境的重要组成部分。
临猗县果园土壤重金属含量分析
临猗县果园土壤重金属含量分析摘要:为掌握临猗县果园土壤重金属含量情况,对临猗县24个点位的果园耕层土壤的重金属含量进行测定,依据绿色食品产地环境条件(NY/T391-2000)来分级和计算。
结果表明:临猗县果园土壤重金属含量所选点的单因子评价达到国家绿色食品生产Ⅰ级指标;果园土壤铅、铬含量在0~15年内随树龄增加而增加。
关键词:果园土壤;重金属含量;山西临猗AnalysisonHeavyMetalContentofOrchardSoilinLinyiCountyFAN Cun-hu 1LI Jin-feng 2FAN Jian-rong 2(1 Shanxi Yuncheng Agricultural V ocation-technical Institute,Yuncheng Shanxi 044000; 2Linyi Agricultural Bureau)AbstractTo evaluate heavy metals content of orchard soil in Linyi Country,experiments were conducted to determine heavy metal contents of 24 points of the orchard plowed soil,to calculate and make classification by Environment Quality for Green Food Production and its Evaluation (NY/T391-2000).The results showed that all points reached the standard of Class Ⅰ,which was accordance with green fruit production conditions. Contents of plumbum and chromium grow as age of trees increasing in range of 0 to 15 years.Key wordsorchard soil;content of heavy metal;Linyi Shanxi随着市场需求的变化,果树管理不仅仅是追求果品的产量,人们更关注果品的质量。
大棚内外土壤重金属空间分布比较分析
大棚内外土壤重金属空间分布比较分析作者：王海宝李海云杨茂军来源：《湖北农业科学》2018年第02期摘要：为了解聊城市郊土壤重金属含量，采用高压密封消解法进行预处理，利用火焰原子吸收分光光度计对大棚内、外不同土层5种重金属的空间分布进行研究。
结果表明，棚内外5种土壤重金属含量由高到低依次为Fe、Mn、Cr、Cu、Cd，变化范围依次为7 333.90～7 729.93、630.66～780.21、214.27～247.38、27.63～44.08、0～0.36 μg/g。
除第3土层镉和第5土层锰两个位点外，其余位点同一层次棚内各重金属含量均大于棚外土壤，棚内、外土壤重金属单因子污染指数均小于1，耕层土壤的单因子污染指数由大到小依次为PCr>PCu>PCd>PFe>PMn。
该地区土壤重金属污染风险程度较低，符合农作物种植要求。
关键词：大棚；土壤重金属；污染指数；空间分布中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）02-0045-03DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2018.02.012Abstract： In order to demonstrate the content of soil heavy metals in Liaocheng suburbs，sealed digestion method under high pressure and flame atomic absorption spectrophotometer were used to study the spatial distribution of heavy metals from different soil layers in and out of greenhouse. The results showed that soil heavy metals content gradually decreased in sequence of Fe，Mn，Cr，Cu，Cd，both in greenhouse and out of greenhouse，and content ranges were respectively 7 333.90～7 729.93，630.66～780.21，214.27～247.38，27.63～44.08，0～0.36 μg/g. At the same soil depth， heavy metal content inside of greenhouse was much higher than outside except cadmium at third soil layer and manganese at fifth soil layer. But the single factor indice of soil heavy metals pollution were all less than 1，and the single factor pollution index descended asPCr>PCu>PCd>PFe>PMn. The risk of soil heavy metal pollution in Liaocheng suburb was lower than standard， which showed that the soil was safe in crop cultivation.Key words： greenhouse； soil heavy metals； pollution index； spatial distribution土壤是人类不可或缺的不可再生资源，同时也是人类环境非常重要的组成部分。
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关键词 ： 大棚土壤 ； 栽培年 限； 重金属 ； 污染评价 中 图 分 类 号 ：１３ Ｓ５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６００ （０２０— ０８０ １０ —６Ｘ ２ １ ）１０５—４
ｔ ｅ ｅ ｗｅ ｅｓｇ ｉ ｃ ｎ ｏ ｉ ｖ ｏ ｒｌ ｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｈ ｍ； ａｔ ｕ ａ ｌ ， ｈ ｎ Ｃ ｏ ｔｎ ｎ ｔ ｅ ｓ ｉ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ａ ｎ ａ ｅ ａ ｅ ｈ ｒ ｒ ｉｎ ｆ ａ ｔ ｓ ｉｅ ｃ ｒｅ ａｉ ｅｗｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｒｉ ｌｒｙ ｗ ｅ ｕ ｃ ｎ ｅ ｔｉ ｈ ｏｌ ｎ ｒ ａ ｅ ｔａ ｖ ｒ ｇ ｉ ｐ ｔ ｏ ｃ ａ ｎ ａ ａｅ ｏ ．６ ｍｇｋ ，ｔ ｅ Ｃ ｏ ｔ ｎ ｎ ２ ．４ ｏ ｈ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｉ ｅ ｃ ｅ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｕ ｈ ｈ ｎ ｅ ｏ ｎ ｕ ｌｒ ｔ ｆ７ ５ ５ ／ ｇ ｈ ｕ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ４ １ ％ ｆｔ ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ｏ ｌ ｘ ｅ ｄ ｄ ｓａ ｄ ｒ ，ｂ ｔｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｆＣｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｏ ａ ｐ ｒ ｎ ｅ ｕ ａ ｔ ； ５ ｏ ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ｏ ｌ ｔ ｖ ｅ ｒ ｕ ｔ ａ ｉｎ ａ ｅ ｒ ａ ｈ ｄ ｔ ｅ ｓ ｃ ｎ ｅ ｅ ｆ ｏ ｔｎ ｄ ｎ ｐ ａ ｅ ｔｒ ｇ ｌｒ ｙ ７ ％ ｆｔ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｉ ｗｉ ｆ ｅ ｙ ａ ｓｃ ｌ ｖ ｔ ｇ ｅ ｃ ｅ ｈ ｅ ｏ ｄ ｌｖ ｌ ｈ ｉ ｈ ｈｉ ｉ ｏ ｏ ｗａ ｎ ｎ ｉ ｔ ｎ １ ０ ｒ ｉ ｇ ｌ ，ａ ｄ ０ ％ ｏ ｈ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｏ ｌ ｗｉ ｅｇ ｔ ｙ ａ ｓ ｕ ｔ ａ ｉｎ ｇ ｅ ｃ ｅ ｅ ｈ ｒ ｉ ｇ ｌ ｔ ｌ ｖ １ ｍｉ ｆ ｔ ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ｓ ｉ ｔ ｉｈ ｅ ｒ ｃ ｌ ｖ ｔ ａ ｅ ｘ ｅ ｄ ｄ ｔ ｅ ｗａ ｎ ｉ ｅ ｅ． ｈ ｉ ｏ ｎ ｍｉ ｈ ｒｆ ｒ ，ｕ ｄ ｒｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｌ ｖ ｔ ｎ ｇ ｍｅ ｔｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｈ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｃ ｌ ｖ ｔ ｌ ｌａ ｈ ｃ ｕ ｌｔ ｆ Ｔ ｅ ｅｏ ｅ ｎ ｅ ｈ ｒ ｓ ｎ ｕ ｔ ａ ｉｎ ｍａ ａ ｅ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ ，ｔ ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ｕ ｔ ａ ｉｎ ｗｉ ｅ ｄ ｔ ｅ ａ ｃ ｍｕ ａ ｉｎ ｏ ｃ ｉ ｏ ｉ ｉ ｏ ｌ ｏ ｈ ａ ｙ ｍｅａ ｓ ｎ ｒ ｉａ ｅ ｏ ｆ ｔ ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ｏ ｌｆ ｒ ｃ ｅ ｎ ｕ ｅ ｗａ ｂ ｕ ｉｅ ｙ ａ ｓ ｔ ｓ ｇ ｅ ｔｄ ｔ ａ ｕ ｎ ｅ ｖ ｔｌ，ａ ｄ ｃ ｔ ｌ ｐ ｒ ｄ ｏ ｈ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｉ ｏ ｌ ａ ｓ ｓ ａ ｏ ｔ ｆ ｅ ｒ ．Ｉ ｕ ｇ ｓｅ ｈ ｔ ｄ ｒ ｇ ｉ ｃ ｉ ｖ ｉ ｃ ｌ ｖ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓ ｎ ｔ ｅ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｇ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｉｅ ｓ ｕ ｈ ａ ｃ ｍｐ ｓｉ ｇ ｕ ｔ ａ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ｈ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ，ｕ ｉ ｏ ｇ ｎ ｃ ｆ ｒ ｌ ｒ ，ｓ ｃ ｓ ｏ ｏ ｔ ｍａ ｕ ｅ ，ａ ｃ ｓ ｏ ｓ ｌ ； ｉ ｏ ｎ ｉｚ ｎ ｎ ｒ ｓ ｓ ｍｕ ｈ ａ ｐ ｓ ｉ ｅ ｂ ｍｅ ｎ ｉ ， ｄ ｐ ｉ ｇ ｓ ｍｅ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｔ ｌ ， ｕ ｈ ａ ｒｉａ ｉｎ ｔ ａ ｍｅ ｔ ｐ ｌｉ ｇ ｌ ｉ ｏ ｅ ｎ ｈ ｔ ｒ ｍｅ ｉｔ ｎ ｔ ａ ｗｈ ｌ ａ ｏ ｔ ｏ ａ ｕ ｅ ｉ ｙ ｓ ｃ ｓｉ ｇ ｔ ｒ ｔ ｎ ，ａ ｐ ｙｎ ｉ ｎ ｔ ｇ ｎ ａ ｄ ｐ ｙ ｏ ｅ ｄ ａ ｉ ， ｏ ｅ ｎ ｍｅ ｒ ｏ ｅ ｍｅ ｒ ｏ ｅ ｓ ｒ ｈ ｃ ｌｇ ｃ ｌ ａｅｙ ｏ ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ｏｌ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｅ ｏｏ ｉ ａ ｆ ｔ ｆｔ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｉ ｓ ｈ ．
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施 土壤 Ｃ ｕ含 量超标 ； ｃ 而 ｄ含量变化没有 明显 的规律性 。并 且 ， ５ａ棚龄设施土壤有 ７ ％达污染 警戒 限水平 （ ５ ２级 ）而棚龄 ８ａ ， 设
施 土壤 １ ０ 都达到或超过 了污染警戒 限水平 。 ０％ 可见 ， 目前 的栽培管理条件下 ， 设施栽培导致重金 属积累 ， 土壤 清洁使用的临 设施
Ｃｏ ｅ ｔ Ｃｈａ ｅ ｎ Ｐｏ ｌ ｉ ｎ Ｅｖ ｌ ｔｏ ｏ ａ ｙ ｎｔ ｎ ｎｇ ｓ ａ ｄ ｌｕｔｏ ａ ｕａ ｉ ｎ ｆＨｅ ｖ －ｍ ｅ ａ ｓｉ ｔ ｌ ｎ
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施 大棚土壤中污染重金属的积累现状 。结果表明 ， 设施大棚 中施用规模化养殖畜 禽粪 ， 使土壤重金属 （ ｒＰ 、ｕ 含量随棚龄 （～ ｃ 、ｂ Ｃ ） ０ ８ａ 增加而递增 ， 两者之间呈显著 的正 相关关系 ， ） 且 特别 是土壤 ｃ 含量平均 以 ７ ６ ｇ ｋ ・ ） ｕ ． ５ｍ ／ ｇ ａ 的速度增加 ， ５ （ 导致有 ２ ． ％的设 ４１ ４
ｓ ｂ ｒ ｓ ｓｕ ｉｄ ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔ ｗ ｅ ｐ ｌ ｉ ｇ ｍａ ｕ ｅ ｒ ｍ ｉ ｃ ｌ ａ ｍ ｏ ｔ ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ ｓ ｏｌ ｈ ｕ ｕ ｂ ｗａ ｔ ｄ ｅ ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｈ ｎ ａ ｐ ｙｎ ｎ ｒ ｓ ｆｏ ｂ ｇ ｓ ａ ｅ ｆｒ ｔ ｈ ｒ ｅ ｈ ｕ ｅ ｓ ｉ ｓ ，ｔ ｅ
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湖南农业科学
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Ｈ ｎ ｎＡ ｃ ｌ ｒｌ ｃｅｃ ｓ ｕ ａ ｕｔ ａ Ｓ ｉｎｅ ｕ
不 同棚龄土壤 重金属含量变化及 污染评价
方 勇
（ 华职 业技 术 学院 ， 江 金 华 ３ １ ０ ） 金 浙 ２０ ７
摘 要 ： 为揭示设施大棚 中土壤重金属 的变 化趋势 ， 采用单 因子污染 指数和综合 污染 指数法研究 了浙 江金华 市郊不 同棚龄 的设