西安北郊污灌區(qū)土壤重金屬時空分布特征及影響因素研究.pdf

1、通過對西安市北郊典型污灌區(qū)的污灌分布、歷史、方式、強度等的實地考察，考慮土地利用方式、作物種類、人類影響強度等因素，選擇了西唐寨污灌菜地、東查村兩個污灌蓮菜地、西唐寨污灌農田、東查村污灌農田、中查村清灌菜地、中查村清灌農田7個剖面作為研究對象。每個土壤剖面從上到下以5cm間距連續(xù)采樣，采樣深度在120-150cm，共采集樣品122塊。室內用原子吸收方法對樣品中Cr、Cu、Zn、Mn、Pb、Ni含量進行了定量分析。實驗結果表明，西安北郊污

2、灌區(qū)土壤的重金屬含量是：Cr含量變化在41-169mg/kg之間，平均值為102mg/kg；Cu含量變化在30-84mg/kg之間，平均值為43mg/kg；Zn含量變化在55-293mg/kg之間，平均值為90mg./kg；Mn含量變化在368-585 mg/kg之間，平均值為502mg/kg；Pb含量變化在15-127mg/kg之間，平均值為43mg/kg；Ni含量變化在46-83mg/kg之間，平均值為66mg/kg。 通過

3、對實驗結果的綜合分析，研究了西安北郊污灌區(qū)土壤重金屬的遷移深度、富集量和變化特點，評價了重金屬污染等級和危害，初步獲得了以下認識： (1)西安北郊污灌區(qū)土壤中，重金屬元素(Cu、Cr、Pb、Ni、Zn、Mn)都至少遷移到了1.2米的深度，并在1.2米深處的土層中有明顯的積累，在有的剖面中發(fā)生了明顯的污染，這表明該區(qū)土壤重金屬元素的污染已經影響到了1.2米以下的土層中，這應是該區(qū)污水灌溉的歷史較長造成的。 (2)在長期污灌

4、菜地的土壤中，土壤受到了人類活動的嚴重干擾，土層原始結構受到了強烈破壞，重金屬元素向深層的遷移更加明顯，部分重金屬出現(xiàn)了剖面上、下部含量基本相同甚至下部含量高于上部的明顯積累現(xiàn)象，造成了土壤剖面下部重金屬污染加重，_這暗示人類活動強烈破壞土層結構降低了土壤的凈化能力，有利于重金屬元素向深部的遷移。 (3)在長期污灌但受到人類干擾相對較輕微的農田土壤中，重金屬元素向下遷移量和深部的積累量較小，深部污染強度減弱，這說明原始結構保存好

5、的土壤具有凈化污染物的良好作用，不利于重金屬向深部的遷移。 (4)在曾短期污灌過的農田和菜地土壤剖面中，由于污灌時間較短和人類活動對土層干擾輕微，重金屬元素向下遷移量和深部的積累量較小，深部污染強度減弱。這同樣表明原始結構保存好的土壤具有凈化污染物的良好作用，能夠削弱重金屬向深部的遷移。 (5)在耕地類土壤中(農田)，六種重金屬元素Cu、Cr、Pb、Ni、Zn、Mn含量從剖面的上部到下部逐漸減少，它們的最高含量都集中在剖

6、面的上部。在喜水的蓮菜地土壤中，六種重金屬元素Cu、Cr、Pb、Ni、Zn、Mn含量從剖面的上部到下部逐漸增加，大部分元素的最高含量都集中在剖面的下部。在普通菜地的土壤中，六種重金屬元素Cu、Cr、Pb、Ni、Zn、Mn含量從剖面的上部到下部逐漸減少，大部分元素的最高含量都集中在剖面的上部。不同作物區(qū)土壤的污染差異為：蓮菜地污染)菜地污染)農田污染。 (6)在所研究的污灌土壤中，污染最嚴重蓮菜地表現(xiàn)：所測的六種重金屬元素的累積系

7、數(shù)在0.99-1.99間，累積強度從大到小分別為Cr，Ni，Pb，Cu，Zn。據(jù)背景值評價可知，Cr、Pb屬中度污染，Ni、Eu、Zn屬輕度污染，Mn尚清潔。根據(jù)土壤環(huán)境質量標準進行評價可知，Ni屬輕度污染，Cu、Cr尚清潔，Pb、Zn清潔。在曾經進行過短期污灌的菜地和農田土壤中，重金屬污染較輕，Cu、Cr、Ni、Zn、Pb都屬輕度污染。 (7)在長期污灌的農田土壤中，除Mn元素外，其他重金屬元素在土壤中發(fā)生了明顯累積，六種重金

8、屬元素的累積系數(shù)在0.97-1.94間，累積強度從大到小分別為Ni，Cr，Cu，Pb，Zn。其中，污染最嚴重的為Ni，最輕的為Zn。根據(jù)背景值評價可知，Ni屬中度污染，Cr、Pb、Cu、Zn屬輕度污染，Mn尚清潔。以土壤環(huán)境質量標準進行評價可知，Ni屬輕度污染，Cu尚清潔，Er、Pb、Zn清潔。 (8)在長期污灌的菜地土壤中，重金屬元素發(fā)生了明顯累積，累積系數(shù)在1.28-2.06間。其中，污染最嚴重的為Ni，最輕的為Cu、Pb、