三峽庫區(qū)小江流域消落帶土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià).pdf

1、三峽庫區(qū)消落帶系統(tǒng)屬于“自然-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)”復(fù)合系統(tǒng)，屬于水陸間的過渡性連接地帶，同時(shí)具有陸、水兩區(qū)域的某些生態(tài)系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的環(huán)境景觀特點(diǎn)。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(qiáng)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(jìn)行科學(xué)合理的開發(fā)利用，例如建立多種經(jīng)營的生態(tài)農(nóng)業(yè)體系，必須建立在清楚區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量的基礎(chǔ)之上。土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量是反映特定地區(qū)環(huán)境狀況的一個(gè)重要側(cè)

2、面，對(duì)研究人為活動(dòng)對(duì)土壤質(zhì)量的影響、土壤環(huán)境質(zhì)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，重金屬可以通過多種途徑進(jìn)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(diào)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(shí)意義。
　　 以位于三峽庫區(qū)腹心地帶的一級(jí)支流-小江流域消落帶為研究區(qū)，通過野外采樣和室內(nèi)分析，得到了消落帶土壤理化性質(zhì)、重金屬Ni、Zn、Cr、Cd、Cu

3、、Pb全量和Zn四種化學(xué)形態(tài)含量的數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上對(duì)消落帶土壤重金屬Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Pb環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)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(biāo)最為嚴(yán)重；因此，在對(duì)消落帶規(guī)劃利用前應(yīng)該把Cd含量超標(biāo)這個(gè)重要影響因素考慮進(jìn)去。具體研究結(jié)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(qiáng)度變異，說明其空間分異較大。
　　 (2)土壤重金屬相關(guān)性分析結(jié)果顯示：Cu、Ni、Cr相互之間和Cd和Cr之間均呈極顯著正相關(guān)，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(guān)性。分析土壤理化性質(zhì)對(duì)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(jī)質(zhì)含量和機(jī)械組成的影響。機(jī)械組成對(duì)重金屬含量的影響程度主要取決于其不同組分內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量的多少，某一粒徑中的有機(jī)質(zhì)含量越多，這一粒徑對(duì)重金屬含量的影響越顯著。此外，pH對(duì)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(yàn)結(jié)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(shì)：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?jiān)鼞B(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(zhì)背景引起的；其次還可能與小江流經(jīng)區(qū)域有關(guān)。Zn的不同化學(xué)形態(tài)含量受Zn全量和土壤理化性質(zhì)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?jiān)鼞B(tài)主要受Zn全量和有機(jī)質(zhì)

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(zhì)的影響不顯著。生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)結(jié)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?jiān)鼞B(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(dǎo)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
　　 (5)根據(jù)國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，單因子污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：Cd污染最嚴(yán)重，Pi達(dá)1.935，樣點(diǎn)超標(biāo)率達(dá)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(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和模糊綜合評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果相近，都顯示土壤受重金屬污染較輕。內(nèi)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(diǎn)屬于中度或重度污染。模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果中有2個(gè)樣點(diǎn)的評(píng)價(jià)等級(jí)屬于三級(jí)，其余均為一級(jí)。從消落帶不同區(qū)段污染評(píng)價(jià)結(jié)果看，小江中下游地區(qū)污染相對(duì)較為嚴(yán)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(dǎo)因素對(duì)