襄汾縣褐土重金屬垂向分布特征及其與磁化率的相關(guān)性分析.pdf

1、土壤不僅可以生產(chǎn)綠色植物，還能充當(dāng)各種污染物的載體，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著工業(yè)、城市化進(jìn)程發(fā)展和農(nóng)業(yè)施肥數(shù)量的增加，重金屬污染程度和面積逐漸增加，土壤重金屬污染日趨嚴(yán)重。由于重金屬具有在土壤中滯留時間長、不易遷移、并隨著植物生長而富集等特性，已成為當(dāng)今土壤環(huán)境污染的重要問題。了解土壤的環(huán)境質(zhì)量狀況并針對性地提出防治對策，具有重要的理論與實(shí)踐意義。本研究以山西省襄汾縣褐土土類下的七個主要土種為研究考察對象，對其不同土層深度土

2、壤的重金屬含量、理化性質(zhì)及磁化率進(jìn)行測定，分析其垂向特征及相互關(guān)系，并對其環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險評估。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）供試土壤中多種金屬元素的垂向分布均表現(xiàn)出一致的變化規(guī)律:在0-20cm范圍內(nèi)有明顯富集現(xiàn)象,20cm以下各元素含量出現(xiàn)波動，不同土種中土壤重金屬含量變化有所不同。剖面中的Mn和Cu的含量在重壤深位中黑壚土層耕種黃土狀碳酸鹽褐土中最高；0-20cm土層中Zn在中壤耕種洪積黃土褐土性土中含量最高，Cr元素

3、在中壤淺位厚粘化層耕種黃土狀碳酸鹽褐土中含量最高，Ni則在中壤輕度侵蝕耕種黃土質(zhì)褐土性土中含量最高；20cm以下土層中Zn、Cr及Ni在不同土種中的含量變化規(guī)律不明顯，表明中下層土壤中重金屬含量有一定的波動。進(jìn)一步說明了不同土壤類型對重金屬的吸附與遷移具有不同的影響。造成這種差異的原因既有成土母質(zhì)、成土過程、土壤質(zhì)地等結(jié)構(gòu)性因素,也可能是耕作、施肥和環(huán)境污染等隨機(jī)性因素。用SPSS軟件對5種重金屬的含量進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，Mn和Cu、C

4、r、Ni呈極顯著相關(guān)，表明被測土壤中重金屬可能來自于同一污染源。
　?。?）SAS軟件分析結(jié)果表明，襄汾縣褐土不同土種中各層土壤磁化率（Xif）都存在顯著差異，土壤磁化率變化趨勢與重金屬含量的變化趨勢一樣復(fù)雜，20 cm以下土層中磁化率在不同土種中變化規(guī)律不明顯，表明中下層土壤中磁性顆粒含量有一定的波動。襄汾縣褐土屬于弱堿性土，各土種中除速效磷含量出現(xiàn)不規(guī)律的波動外，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷含量均具有明顯的自上而下遞減趨勢。

5、　?。?）襄汾縣褐土低頻磁化率與Mn、Cu、Cr、Ni含量呈極顯著相關(guān)，說明磁性物質(zhì)對重金屬元素含量有一定的指示作用，通過檢測褐土中的磁化率可以快速地診斷褐土中重金屬的含量及污染狀況的效果。襄汾縣褐土中，中壤耕種洪積黃土褐土性土剖面的磁化率與Ni含量呈極顯著正相關(guān)，磁化率與Cu含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，磁化率與Cr含量呈顯著正相關(guān)。每種土種與磁化率的相關(guān)性并不完全相同，這是由于不同土種土壤中磁性礦物的來源不同，不能盲目地將某一土種中獲得的相關(guān)

6、關(guān)系應(yīng)用于另一土種。
　?。?）根據(jù)單因子污染指數(shù)法，參照國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量，襄汾縣褐土主要受到Ni的污染；用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)計算，并根據(jù)國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，研究區(qū)土壤尚清潔，中壤耕種洪積黃土褐土性土最為清潔。除中壤輕度侵蝕耕種黃土質(zhì)褐土性土、中壤淺位厚粘化層耕種黃土狀碳酸鹽褐土的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)超過0.7，到達(dá)警戒線外，其他都屬于安全范圍，適合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。從整體的變異系數(shù)上看，Ni＞Cr＞Mn＞Cu＞Zn,