河南省重點污灌區(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污灌農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。本文通過高密度采樣研究河南新鄉(xiāng)寺莊頂和開封化肥河兩個典型潮土污灌區(qū)土壤重金屬，每個污灌區(qū)分別采集6個剖面，共采集了12個剖面，340個樣品。用 ICP-AES測定了土壤中Co、Ni、Pb、Cd、Cr、Cu、V、Zn8種重金屬的含量，同時分析了重金屬元素的化學形態(tài)、理化性質等。并采用改進的Hakanson潛在生態(tài)風險指數法評價分析了

2、新鄉(xiāng)污灌區(qū)和開封污灌區(qū)各剖面土壤重金屬污染的潛在生態(tài)風險及其垂直變化特征。初步研究表明：
　?。?）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含量高于開封污灌區(qū)，而重金屬Cd、Cr、Zn在開封污灌區(qū)土壤中含量明顯較高。兩個污灌區(qū)剖面中均是Cd

3、變異系數最大。
　?。?）新鄉(xiāng)污灌區(qū)各剖面重金屬整體上變化特征類似，Ni自表層向下波動范圍較小， Cd有明顯的表聚現象，0～30cm內含量迅速下降，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，但在各層中變化幅度較大。
　　（3）開封污灌區(qū)土壤剖面重金屬Co自表層向下呈現下降的趨勢，在各剖面中波動幅度較大。Ni和V沒有明顯的變化趨勢，在剖面中大幅度的迂回波動。Pb

4、、Cr、Cd、Cu、Zn在各剖面中有明顯的表聚現象，上層土壤中含量較高，中下層土壤含量較低，整體上在0～30cm內迅速降低，30cm以下波動范圍較小。
　?。?）重金屬在土壤剖面上的富集遷移不僅與成土母質有關，與污灌、耕作方式等也有很大關系。Co易在剖面上層0～35cm內富集，遷移程度較弱。Ni在新鄉(xiāng)和開封污灌區(qū)內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，開封污灌區(qū)Ni在整個剖面中沒有發(fā)生明

5、顯遷移。Pb、Cu、Zn在兩個污灌區(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)和開封污灌區(qū)內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30cm。兩個污灌區(qū)剖面中Cr均在土壤上層有富集現象，40cm以下富集不明顯。
　?。?）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)分布表現為殘渣態(tài)>可交換態(tài)>鐵錳氧化態(tài)>有機態(tài)>碳酸鹽態(tài)，開封污灌區(qū)各剖面Co主要以可交換

6、態(tài)與殘渣態(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，殘渣態(tài)均表現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主要以殘渣態(tài)形式存在，其次是鐵錳氧化態(tài)和有機態(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)和開封污灌區(qū)各剖面上形態(tài)大體上表現為殘渣態(tài)>有機態(tài)>鐵錳氧化態(tài)>可交換態(tài)>碳酸鹽態(tài)。開封污灌區(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，其它形態(tài)均有不同程度的差

7、異。Cd殘渣態(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)和開封污灌區(qū)殘渣態(tài)Cd均表現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)、有機態(tài)、鐵錳氧化態(tài)Cd在兩個污灌區(qū)的分布無一致規(guī)律。Zn在兩污灌區(qū)土壤剖面中的分布整體上都有殘渣態(tài)>鐵錳氧化態(tài)>有機態(tài)>可交換態(tài)>碳酸鹽態(tài)，殘渣態(tài)均表現在上層土壤中含量最低。
　?。?）Cd是兩污灌區(qū)最重要的生態(tài)風險因子，新鄉(xiāng)污灌區(qū)各剖面土壤中Cd有很強風險，其他重