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保定市郊污灌区土壤重金属时空分布特征与潜在生态风险评价

刘燕玲  
【摘要】:本文以保定市郊污灌区为典型区域,以污灌地区土壤为研究对象,对市郊土壤养分和重金属污染状况做了进一步的调查分析,在摸清土壤养分变化状况和土壤重金属时空变化特征的基础上,对土壤重金属进行累积评价、污染评价、潜在生态风险的评价,为深入开展研究区土壤重金属污染修复、为土壤环境质量评价及持续开发利用和保持生态平衡研究奠定基础。主要结果如下: 1.说明了保定市郊土壤重金属随污灌时间增加的变化。污灌区,对照区的土壤重金属Pb、Cd含量随时间的增加也有所增加,但对照区的增加幅度小于污灌区,污灌区的重金属增幅减去对照区,即为污水灌溉引起的重金属增加量。 2.保定市郊土壤重金属的空间格局分布特征。在乡镇区域的尺度下,利用Kriging插值与GIS相结合的方法,表明研究区各个土壤重金属的空间分布格局,不同元素空间分布呈面状、带状、斑块状分布。 3.通过对研究区土壤重金属累积指数的计算,可以得出各项重金属的单项累积指数均大于1,从累积的程度看,不同重金属间存在差异,累积程度由小到大的顺序为: ZnCdPbCuCrNi ,从累积指数的范围来看,其指数大小排序:ZnCdCuPbCrNi。 4.通过重金属污染指数对保定市郊重金属进行累积评价、污染评价以及潜在生态风险评价,其结果表明,研究区除Cu的超背景值率为4.8%较小外,Zn、Pb、Cd、超标率均达100%,累积程度较大。以国家二级标准为评价标准的各重金属单因子指数从高到底的顺序为ZnCdNiCuCrPb,以河北省土壤背景值为评价标准的各重金属单因子指数从高到底的顺序为ZnPbCdCrNiCu,由此可见两种评价标准下的各种重金属的单因子指数是有区别的,但是两种评价标准下单因子指数最大的都是Zn元素。以国家二级标准为评价标准的综合污染指数为0.868,属于等级Ⅱ,尚清洁(警戒限)范围内,以当地土壤背景值为标准的综合污染指数为1.704,属于轻度污染。经土壤重金属潜在生态风险评价得出,其中Cd达到了中度生态危害程度。 5.通过对污灌区植物样品的污染指数分析,得出白菜中的铅超过国际卫生允许标准含量,其它元素均没有超过,从综合污染指数P来分析:玉米籽粒的综合污染指数0.50.7,说明玉米籽粒的5种重金属元素都属于清洁状态。对于白菜来说,综合污染指数为1.28,属于轻度污染状况。


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