趙縣土壤重金屬污染評(píng)價(jià)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(jìn)行一切生產(chǎn)生活活動(dòng)的基礎(chǔ)。近年來(lái)隨著工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平的提高，農(nóng)藥、化肥被大量使用，許多未經(jīng)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(jìn)入土壤中，造成土壤重金屬污染，土壤環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，土壤質(zhì)量下降，直接影響了種植業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)，嚴(yán)重威脅著我國(guó)的糧食安全和食品安全。面對(duì)日益嚴(yán)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(jìn)一步擴(kuò)散，修復(fù)已經(jīng)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(fēng)險(xiǎn)等情況以及表層土壤中重金屬元素的主要來(lái)源等問題，為趙縣國(guó)土空間的優(yōu)化、土壤環(huán)境污染治理和保護(hù)、生態(tài)紅線的劃定提供科學(xué)的依據(jù)和指導(dǎo)。
　　本文基于趙縣表層土壤樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法，借助GIS技術(shù)，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(nèi)梅羅指數(shù)法和潛在生態(tài)危害系數(shù)法評(píng)價(jià)了趙縣表層土壤的重金屬污染情況和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)情況，最后利用主因子分析/絕對(duì)主因子得分模型(PCA/APCS)、UNMIX模型、正定因子分解模型(PMF)三個(gè)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(lái)源及各來(lái)源的貢獻(xiàn)度。得到如下結(jié)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(diǎn)，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(xiǎn)。但生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平整體較低。從單因子污染指數(shù)來(lái)看，As、Cr、Cd、Hg、Pb、Zn、Cu元素均存在超標(biāo)樣點(diǎn)，其中Cu元素污染水平最高，樣點(diǎn)超標(biāo)率達(dá)到了24.10％，Ni元素沒有超標(biāo)情況的出現(xiàn)。根據(jù)內(nèi)梅羅指數(shù)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(diǎn)屬于安全水平，超過一半的樣點(diǎn)處于警戒水平。趙縣只有Hg元素和Cd元素個(gè)別樣點(diǎn)潛在生態(tài)危害系數(shù)較高，其余6種重金屬元素潛在生態(tài)危害系數(shù)都處于比較低的水平。從綜合危害系數(shù)看，研究區(qū)整體上潛在生態(tài)危害系數(shù)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(shù)區(qū)域達(dá)到中等生態(tài)危害水平。
　　(3)根據(jù)三個(gè)受體模型綜合判斷趙縣表層土壤重金屬的主要來(lái)源有5個(gè)，分

6、別是:①工業(yè)生產(chǎn)，主要是紡織、造紙包裝行業(yè)，貢獻(xiàn)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(yùn)輸，主要是汽油燃燒、車輛磨損等，貢獻(xiàn)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(dá)，道路網(wǎng)密集地區(qū)。③污灌，貢獻(xiàn)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(kuò)散。④農(nóng)藥，貢獻(xiàn)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(chǎn)地。⑤土壤母質(zhì)等自然因素，對(duì)所有元素都有著一定貢獻(xiàn)