● 摘要
本文在对刚察县南部土壤进行实地考察、样品采集和室内实验分析的基础上,利用大量的实验数据和数理统计方法研究了沙柳河镇和吉尔孟乡土壤重金属元素的垂向分布与变化规律,并分析了土壤重金属元素的累积强度以及与土壤粒度成分之间的关系。同时,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析进一步讨论了重金属元素间的相关关系。此外,还运用单因子指数评价法与内梅罗污染指数法、潜在生态风险指数法以及地累积污染指数法评价了刚察县南部土壤重金属污染程度。得出的主要结论与认识如下:
??? (1)在刚察县南部土壤中,重金属元素的含量垂向分布规律比较明显,随深度的增加均呈逐渐减少的变化趋势,即表层土壤重金属含量高于剖面中下部。
??? (2)刚察县南部土壤粒度组成随深度的增加呈一定的变化规律,剖面上部粒度较细,主要以粘粒和粉砂为主,到中下部土壤粒度变粗,砂粒含量增加。在沙柳河镇剖面中,均以粗粉砂为主,其含量最高超过50%。在吉尔孟乡剖面中,1.1m深度以上以粉砂为主,1.1m以下以细砂为主。
(3)由重金属元素间的相关性分析可知, Cu和Zn间的正相关性极为显著,As、Mn和Ni表现出显著的正相关性, Ni与As、Cr间的正相关性也较强。重金属元素间的相关性系数越强,说明具有相同来源和污染途径的可能性越大。Co与其它重金属元素呈显著的负相关性或相关性不明显,这是因为Co与其它重金属元素的来源不同。
(4)As、Cr、Cu、Mn、Ni和Zn与粘粒、细粉砂和粗粉砂均呈显著的正相关性,且与粘粒的正相关性最显著,其次为细粉砂,最后为粗粉砂。说明重金属元素含量随着粒度变粗表现出减少的变化趋势。Co和Pb的含量与粘粒、细粉砂、粗粉砂、砂粒呈负相关性或相关性不明显。
(5)根据内梅罗污染指数法的分析结果可知,刚察县南部土壤受重金属污染的程度差异较大,由强到弱的顺序为:吉尔孟草地1>草灌区>吉尔孟草地2>吉尔孟草地3>油菜地>草地。根据潜在生态风险综合系数值的计算结果可知,该区土壤重金属的综合潜在生态风险已达中等水平,风险最高的是沙柳河镇草灌区,最低的是沙柳河镇草地。根据地累积污染指数可知,各采样点均仅受到Co不同程度的污染。
(6)与青海省土壤元素背景值相比,刚察县南部土壤中的重金属元素As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn己经发生一定程度的积累,但都低于土壤质量的二级标准,属于轻—中度污。虽然重金属元素As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn未使土壤受到严重污染,但对土壤造成一定的潜在生态危险危害。
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