三峽庫區(qū)小江流域消落帶土壤重金屬環(huán)境質量評價.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、三峽庫區(qū)消落帶系統(tǒng)屬于“自然-社會-經(jīng)濟”復合系統(tǒng),屬于水陸間的過渡性連接地帶,同時具有陸、水兩區(qū)域的某些生態(tài)系統(tǒng)功能、結構和獨特的環(huán)境景觀特點。但由于自然和人為因素的原因,庫區(qū)消落帶濕地生態(tài)系統(tǒng)又呈現(xiàn)出較強的不穩(wěn)定性和生態(tài)脆弱性,形成庫區(qū)消落帶濕地生態(tài)環(huán)境脆弱帶。在生態(tài)環(huán)境脆弱的消落帶上進行科學合理的開發(fā)利用,例如建立多種經(jīng)營的生態(tài)農業(yè)體系,必須建立在清楚區(qū)域土壤環(huán)境質量的基礎之上。土壤重金屬環(huán)境質量是反映特定地區(qū)環(huán)境狀況的一個重要側

2、面,對研究人為活動對土壤質量的影響、土壤環(huán)境質量演變以及合理開發(fā)和利用土地資源具有重要意義。其次,隨著工農業(yè)生產的發(fā)展,重金屬可以通過多種途徑進入土壤,造成積累性污染。由于其具有普遍性、隱蔽性、表聚性和不可逆性等特征,因此調查和研究處于特殊位置的消落帶中重金屬含量具有重要現(xiàn)實意義。
   以位于三峽庫區(qū)腹心地帶的一級支流-小江流域消落帶為研究區(qū),通過野外采樣和室內分析,得到了消落帶土壤理化性質、重金屬Ni、Zn、Cr、Cd、Cu

3、、Pb全量和Zn四種化學形態(tài)含量的數(shù)據(jù)。在此基礎上對消落帶土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Pb環(huán)境質量進行了評價。結果顯示小江流域消落帶整體處于輕微污染,局部存在中度污染;其中以Cd元素含量超標最為嚴重;因此,在對消落帶規(guī)劃利用前應該把Cd含量超標這個重要影響因素考慮進去。具體研究結論如下:
   (1)三峽庫區(qū)小江流域消落帶土壤重金屬含量Cd0.387mg/kg;Cr57.196mg/kg;Cu28.685mg/kg;

4、Ni27.910 mg/kg;Pb35.567 mg/kg;Zn126.028 mg/kg。從變異系數(shù)上看,Pb>Cd>Cr>Cu>Ni>Zn。其中,Cu、Zn、Ni的變異程度均屬弱變異,反映了其空間分布比較均勻,受人為因素影響較弱。Cr為中等變異,Cd和Pb屬強度變異,說明其空間分異較大。
   (2)土壤重金屬相關性分析結果顯示:Cu、Ni、Cr相互之間和Cd和Cr之間均呈極顯著正相關,反映了它們來自同源的可能性非常大;而C

5、d和Zn之間不存在相關性。分析土壤理化性質對重金屬含量的影響可以得出,Ni、Cr、Cu、Cd含量主要受土壤有機質含量和機械組成的影響。機械組成對重金屬含量的影響程度主要取決于其不同組分內有機質含量的多少,某一粒徑中的有機質含量越多,這一粒徑對重金屬含量的影響越顯著。此外,pH對Cr和Cd含量的影響也比較顯著。
   (3)土壤重金屬在消落帶不同區(qū)段的分布特征如下:Cr:中下游>中游>下游>上游;Cu:中下游>中游>下游>上游;Z

6、n:中游>中下游>下游>上游;Ni:中下游>下游>中游>上游。Cd:中下游>下游>中游>上游;Pb:上游>中下游>下游>中游。單因素方差檢驗結果表明:Ni、Zn、Cr、Cu、Cd等五種重金屬元素在小江流域消落帶各區(qū)段存在顯著性差異。其中Cd、Cr、Cu、Ni在消落帶上的含量總體呈從上游到中下游逐漸增大,下游又有所下降的趨勢:六種土壤重金屬在消落帶的不同海拔高程上不存在顯著性差異。
   (4)三峽庫區(qū)小江流域消落帶土壤重金屬Zn

7、的酸溶態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)、殘渣態(tài)平均含量分別為3.60mg/kg、5.44mg/kg、10.59 mg/kg和106.40mg/kg。其在小江各區(qū)段的分布呈中游段最高,上游、中下游、下游段較低的特征,這種分布特征主要是由小江各區(qū)段不同地質背景引起的;其次還可能與小江流經(jīng)區(qū)域有關。Zn的不同化學形態(tài)含量受Zn全量和土壤理化性質影響的顯著性程度不同??蛇€原態(tài)主要受Zn全量的影響;可氧化態(tài)主要受泥粒含量的影響;殘渣態(tài)主要受Zn全量和有機質

8、含量的共同影響;酸溶態(tài)含量受Zn全量和土壤理化性質的影響不顯著。生態(tài)效應評價結果顯示,在小江水位與天然河流水位消漲季節(jié)性相反和殘渣態(tài)為Zn主要形態(tài)的情況下,均有利于減輕消落帶重金屬Zn遷移誘導的生態(tài)風險。
   (5)根據(jù)國家土壤環(huán)境質量標準一級標準,單因子污染指數(shù)法評價結果顯示:Cd污染最嚴重,Pi達1.935,樣點超標率達84.62%,Pb、Zn也存在。一定污染,Pi分別為1.02和1.26;Ni、Cr、Cu的Pi均小于1。

9、內梅羅綜合污染指數(shù)法和模糊綜合評價法評價結果相近,都顯示土壤受重金屬污染較輕。內梅羅綜合污染指數(shù)平均值為1.683,顯示小江流域消落帶表層土壤整體處于輕度污染狀態(tài),其中有26.9%樣點屬于中度或重度污染。模糊綜合評價結果中有2個樣點的評價等級屬于三級,其余均為一級。從消落帶不同區(qū)段污染評價結果看,小江中下游地區(qū)污染相對較為嚴重。
   (6)根據(jù)消落帶在環(huán)境中的特殊位置、功能以及土地資源可持續(xù)性利用原則,以高程和坡度為主導因素對

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