张家口市万全区某种植区土壤重金属污染评价与来源分析

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：安永龙,殷秀兰,李文娟,金爱芳,鲁青原

单位：中国地质环境监测院, 北京 100081,北京市生态地质研究所, 北京 102218,中国地质环境监测院, 北京 100081,中国地质环境监测院, 北京 100081,中国地质环境监测院, 北京 100081,中国地质环境监测院, 北京 100081

摘要：以张家口市万全区某蔬菜种植区土壤为研究对象,采集132件表层和80件深层土壤样品,测试分析As、Cd、Cr、Hg、Cu、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素含量以及Cr和Ni赋存形态.综合应用地统计学分析和PMF受体模型,并结合3种重金属污染评价方法,摸清了研究区土壤重金属空间分布特征、重金属污染程度和垂向上Cr和Ni赋存形态的分布情况,探析了土壤重金属污染源和贡献率.结果表明,表层土壤重金属Cd和Pb含量平均值均高于河北省土壤背景值,表层土壤Cr、Ni、Cu,Cd、Pb和Zn空间分布特征存在相似性.地累积指数法表明研究区以无污染为主,分布少量轻污染点位,以Cd污染点居多;富集因子法表明研究区主要以无-弱污染为主,各元素均存在中污染情况,背景区显著污染元素为As、Pb和Hg,重点区中显著污染元素为Cd;潜在生态风险指数法表明研究区以轻污染为主,局部分布"中"和"强"风险点,背景区Hg存在"很强"风险点,重点区Cd存在"很强"风险点.这3种评价结果表明背景区以Cd和Hg污染为主,而重点区则以Cd污染为主.垂向土壤赋存形态研究表明Cr以残渣态(F4)为主,可氧化态(F3)为辅,垂向以表聚型为主,以弱迁移型为辅,而Ni以残渣态(F4)为主,以可还原态(F2)为辅,垂向以强迁移型为主,以弱迁移型为辅.表层土壤重金属来源共分3类,Cr、Cu和Ni主要来自自然地质背景源,贡献率分别为66.9%、66.9%和76.1%;As、Cd、Pb和Zn主要来自人为活动源,贡献率分别为77.38%、59.2%、83.5%和59.5%;Hg主要来自大气干湿沉降,贡献率为87.8%.

关键词：种植区,土壤重金属,赋存形态,来源分析,正定矩阵因子分解法(PMF),