趙縣土壤重金屬污染評價及源解析研究.pdf

1、土壤是生態(tài)系統(tǒng)中十分重要的一環(huán)，是人類進行一切生產生活活動的基礎。近年來隨著工農業(yè)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的提高，農藥、化肥被大量使用，許多未經處理的工業(yè)“三廢”被排放到自然環(huán)境中。大量重金屬元素隨著這些污染物進入土壤中，造成土壤重金屬污染，土壤環(huán)境遭到嚴重破壞，土壤質量下降，直接影響了種植業(yè)產品品質，嚴重威脅著我國的糧食安全和食品安全。面對日益嚴重的土壤重金屬污染問題，我們急需采取措施，控制污染的進一步擴散，修復已經遭受污染的土壤。本文

2、以趙縣為研究區(qū)，通過分析趙縣表層土壤中，主要重金屬元素的空間分布、土壤重金屬污染和生態(tài)風險等情況以及表層土壤中重金屬元素的主要來源等問題，為趙縣國土空間的優(yōu)化、土壤環(huán)境污染治理和保護、生態(tài)紅線的劃定提供科學的依據和指導。
　　本文基于趙縣表層土壤樣點數據，利用地統(tǒng)計學的原理和方法，借助GIS技術，模擬了趙縣表層土壤中主要重金屬元素鉻(Cr)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉛(Pb)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、銅(Cu)以及類金屬砷(As)

3、的空間分布情況，并通過內梅羅指數法和潛在生態(tài)危害系數法評價了趙縣表層土壤的重金屬污染情況和生態(tài)風險情況，最后利用主因子分析/絕對主因子得分模型(PCA/APCS)、UNMIX模型、正定因子分解模型(PMF)三個受體模型綜合判斷出趙縣表層土壤中重金屬元素的主要來源及各來源的貢獻度。得到如下結論:
　　(1)趙縣表層土壤中重金屬元素的空間分布具有明顯的單中心聚集特點，少有多中心聚集的現(xiàn)象，As、Cd、Hg、 Pb、Zn元素的主要聚集區(qū)

4、為趙州鎮(zhèn)附近，Cr、Ni元素的主要聚集區(qū)為新寨店鎮(zhèn)和北王里鎮(zhèn)交界線的北端，Cu元素的主要聚集區(qū)為謝莊鄉(xiāng)的中部。
　　(2)趙縣表層土壤重金屬污染正處于逐步積累階段，存在著繼續(xù)惡化和蔓延的危險。但生態(tài)風險水平整體較低。從單因子污染指數來看，As、Cr、Cd、Hg、Pb、Zn、Cu元素均存在超標樣點，其中Cu元素污染水平最高，樣點超標率達到了24.10％，Ni元素沒有超標情況的出現(xiàn)。根據內梅羅指數可知，趙縣表層土壤并沒有出現(xiàn)大規(guī)模的重

5、金屬元素污染，但是趙縣整體綜合污染水平較高，正處于積累的階段。只有21.08％的樣點屬于安全水平，超過一半的樣點處于警戒水平。趙縣只有Hg元素和Cd元素個別樣點潛在生態(tài)危害系數較高，其余6種重金屬元素潛在生態(tài)危害系數都處于比較低的水平。從綜合危害系數看，研究區(qū)整體上潛在生態(tài)危害系數比較低，在趙州鎮(zhèn)周邊及洨河沿岸出現(xiàn)高值區(qū)，只有極少數區(qū)域達到中等生態(tài)危害水平。
　　(3)根據三個受體模型綜合判斷趙縣表層土壤重金屬的主要來源有5個，分

6、別是:①工業(yè)生產，主要是紡織、造紙包裝行業(yè)，貢獻的主要重金屬元素為As和Zn，主要分布在趙州鎮(zhèn)附近地區(qū)。②交通運輸，主要是汽油燃燒、車輛磨損等，貢獻的主要重金屬元素為Cd、Hg、Pb，主要分布在趙州鎮(zhèn)及周圍交通發(fā)達，道路網密集地區(qū)。③污灌，貢獻的主要重金屬元素為Cr、Ni，主要分布在趙縣洨河中上游沿洨河向東南擴散。④農藥，貢獻的主要重金屬為Cu，主要分布在趙縣東部謝莊鄉(xiāng)等林果業(yè)的主要生產地。⑤土壤母質等自然因素，對所有元素都有著一定貢獻