四川某工業(yè)區(qū)周邊農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染評價(jià)和來源分析

關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)土壤；土壤重金屬;單因子污染指數(shù);地累積指數(shù);潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);重金屬來源

中圖分類號X825文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號 0517-6611（2025）13-0037-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025. 13.009

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Evaluation and Source Analysis of Heavy Metal Polution in Agricultural Soil Around an Industrial Area in Sichuan Province XUEJia-hao，CHEN Xiao-ming，TANGYun-lai etal（CollgeofLifeScienceandEngineering，SouthwestUniverstyofScience： Technology ，Mianyang，Sichuan 621010）

AbstractObetie]TunderstadtheaetapltiotusofagriculturalsoiloudadustrialareaiSuaegioadalyzeitssourc.ethdrtyightsolmpesnd34compeselteddpasoncoeloaalssndpialo nent analysis were used to explore the sources of major heavy metals （Cr，Mn，Cu，Zn，Cd，Pb，Hg，As） in soil，combined with the single-factor polutionidextod，tmeroompreesiveltiondexmetod，oclatieindexetdndotetialologicalsde method，tocarryoutthecontainationofheavymetalsinpddfeldsilsintesudyareaaracteatioandiskeauationndaalye theerichmentcharacteristisofro.esulthelsinesudeaeredyeavyetalomposistfrentdesih theoveralevelfaalslygnafustalivialtid The results of single-factor pollution showed that the element Cd belonged to heavy pollution， Pb was medium pollution，Mn，Cr and Zn were potentialpolltiondAs，CudHgereltioulsofouedeowdtattevaufCdasinlelf heavy-very heavypollution，the mean value of Pb was in the level of medium-heavy pollution，and the mean value of Hg and Cr was in the level of medium pollution. Zn，Cu，Mn were in the levelofno pollution-slight pollution，and As was in the level ofno pollution.Individual indices of potentialolocaladoaetalsodatosoatoicalsctadoeoalsaea very strong， Hg wasatverystrongecologicalrisk；Pbwasatmoderateecologicalrisk，whiletheriskvaluesofotherelementswereslightlypolluted；theCdcontentofhavymetalsincopsinthesudyareahadteriskofexedingtestandard.Coclusion]eagiculturalsoilsin theinvestigatedreaaveologcalisnddtontroldndtreatedfomedatio；hocusseacdbyftal uationmethodsareslightlydiffrent，andappopriatemethodsshouldbeselecedwhen evaluatingsoilsofdifferenttextures.

KeywordsAgialsil;Soiletalsigctorltiodex;eoalatioindex;Pottialolalsid;a metal sources

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，農(nóng)業(yè)土壤中的重金屬污染問題日益凸顯，已經(jīng)到了不容忽視的地步[]。重金屬污染是難以從土壤中分離和去除的物質(zhì)，一旦進(jìn)人土壤環(huán)境，就無法通過自然降解，導(dǎo)致它們在土壤中大量積累，嚴(yán)重影響到土壤健康[2]。重金屬污染是全球環(huán)境威脅，由于重金屬本質(zhì)上是無機(jī)的，如果不加以注意，它們在環(huán)境中的濃度不斷積累[3]。根據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》和《中國耕地地球化學(xué)調(diào)查報(bào)告》，工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)高度集約化生產(chǎn)等人類活動是導(dǎo)致耕地土壤、工業(yè)園區(qū)及周邊土壤重金屬含量增加和污染風(fēng)險(xiǎn)加劇的主要原因[4]

四川農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染現(xiàn)狀總體比較嚴(yán)重，重金屬超標(biāo)點(diǎn)位較多，復(fù)合型污染比例雖小卻難以治理[5]。川渝境內(nèi)主產(chǎn)稻米和小麥，同時(shí)也是消耗糧食大省，農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染是影響糧食作物生產(chǎn)安全所考慮的重要因素[6。該地區(qū)同時(shí)擁有豐富的植被資源和礦產(chǎn)資源，其資源的開發(fā)和利用促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但礦產(chǎn)資源的開發(fā)會導(dǎo)致其有害元素和工業(yè)廢水流入植被資源中，造成重金屬污染[7]。土壤中的重金屬具有強(qiáng)移動性、高毒性、生物累積性等特點(diǎn)，容易通過食物鏈累積在人體內(nèi)，對肝、腎臟等造成不可逆的毒害作用，甚至產(chǎn)生致癌風(fēng)險(xiǎn)[8-9]。因此，為掌握農(nóng)田的環(huán)境質(zhì)量，減少重金屬對糧食作物的污染，加強(qiáng)對工業(yè)集中區(qū)周邊土壤的重金屬污染調(diào)查與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，針對工業(yè)場地土壤污染物的評價(jià)方法有很多，其中以指數(shù)法為代表的污染評價(jià)法應(yīng)用較為廣泛，如單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)、地累積指數(shù)等[10]。這些方法幫助學(xué)者們更科學(xué)地揭示了工業(yè)廢棄地土壤中重金屬等污染物的污染情況，為工業(yè)場地土壤污染管理提供了大量有效的理論依據(jù)。比如通過這些方法可以確定污染物的種類、濃度、分布情況等，從而為制定合理的污染治理方案提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，這些方法還可以幫助評估治理效果，為后續(xù)的環(huán)境監(jiān)測和管理提供參考?；诖?，該研究以四川某工業(yè)區(qū)周邊農(nóng)業(yè)土壤和植物為研究對象，分析土壤中 Cd，Cu，Hg 、As .cr.Zn.Mn.Pb 共8種元素的含量特征，評價(jià)作物中重金屬的含量，通過單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、地累積指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法來科學(xué)評價(jià)土壤重金屬的污染程度及風(fēng)險(xiǎn)水平，基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析對土壤中重金屬進(jìn)行源解析，以期為土壤重金屬污染防治、農(nóng)業(yè)重金屬復(fù)合污染土壤修復(fù)和治理提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1取樣區(qū)域概況研究區(qū)域?yàn)樗拇ㄆ皆貐^(qū)，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)，溫暖濕潤，干濕季節(jié)分明。全年氣候溫和，雨量充沛，日照較足，無霜期長。平均氣溫 17.9^°C ，年降水量在1000mm 左右。土壤取樣點(diǎn)分布如圖1所示，該區(qū)域總面積為 76.2km² ，圍繞河流周邊含有多個(gè)工業(yè)廠區(qū)，包括化工工廠、肥料工廠、砂廠、礦業(yè)工廠和建材公司等，并且有多個(gè)垃圾堆放地，導(dǎo)致研究區(qū)域重金屬來源廣泛，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。這些工廠對環(huán)境造成的重金屬污染途徑主要包括大氣污染、污水排放污染和固體廢物污染，這些污染方式最終會導(dǎo)致重金屬沉降或者吸附在土壤中，難以清除。目前區(qū)域內(nèi)有許多居民長年進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動，樣地被黑色土壤覆蓋，主要種植小麥、辣椒、番茄、茄子、油菜等作物。由此可見，對工業(yè)園區(qū)周邊農(nóng)業(yè)土壤的重金屬污染評價(jià)是有必要的。

1.2樣品采集與處理樣品采樣時(shí)間為2023年3月，圍繞著工廠和河流周邊進(jìn)行采樣，包括土壤樣品38個(gè)，植物樣品34個(gè)（生長中期的小麥和油菜）。按照五點(diǎn)法采集土壤混合樣品 （0～20cm） ，每份土壤樣品采樣量至少為 1kg ，并記錄采樣點(diǎn)位坐標(biāo)。采樣全程中采取質(zhì)量保證措施和質(zhì)量控制手段以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。收集的土壤樣品在室溫下風(fēng)干，用研缽研磨并過100 目篩，測定其理化性質(zhì)[11-13]。在采集農(nóng)作物時(shí)，應(yīng)輕輕撥開植株周圍的土壤，并保持根部完整，然后將植物分為地上部和地下部，測定其干重和重金屬的含量。土壤和植物樣本均需使用 HF-HClO₄-HNO₃ 消解體系進(jìn)行完全消解，然后采用火焰原子吸收分光光度法和原子熒光光度法測定重金屬的含量。

1.3 評價(jià)方法

1.3.1多元統(tǒng)計(jì)分析。利用SPSS25.0進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，利用origin2021軟件進(jìn)行繪圖。

1.3.2單因子污染指數(shù)法與內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。單因子污染指數(shù)法針對單項(xiàng)因子進(jìn)行分析評價(jià)[14]，其計(jì)算公式如下：

P_i=C_i/S_i

式中： C_i 為污染物 i 的實(shí)測含量（ |mg/kg? ） S_i 為污染物 i 的風(fēng)險(xiǎn)篩選值。污染指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法也稱為綜合指數(shù)法。與反映各個(gè)重金屬污染程度的單因子污染指數(shù)不同，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法能夠更全面地反映土壤的污染狀況，它同時(shí)考慮了單一因子污染指數(shù)的平均值和最大值，從而突出了污染較重的重金屬污染物的作用[15]。該方法計(jì)算公式如下：

式中： P_z 為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)； 為單因子污染指數(shù)平均值： P_imax 為單因子污染指數(shù)最大值。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評價(jià)的污染等級劃分參照表2。

1.3.3地累積指數(shù)法。國內(nèi)外學(xué)者廣泛使用地累積指數(shù)法評價(jià)人為活動對土壤污染的影響[。該方法計(jì)算公式如下：

I_geo=log₂[C_n/（kB_n）]

式中： C_n 是土壤中的元素含量； B_n 為該元素的地球化學(xué)背景值[17]； k 為巖石差異系數(shù)，通常取 1.5_oI_geo 值共包含7級，見表3。

表3地累積指數(shù)分級與污染程度之間的相互關(guān)系

Table3 Therelationship between soil accumulation index classification and pollution degree

1.3.4潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法考慮了不同重金屬對土壤的環(huán)境效應(yīng)[18]，單項(xiàng)潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算公式如下：

式中： C_fⁱ 為單一重金屬污染指數(shù)； C_sⁱ 為土壤重金屬的實(shí)測值； C_nⁱ 為 i 元素在當(dāng)?shù)氐耐寥辣尘爸担?T_rⁱ 為 i 元素的毒性響應(yīng)系數(shù)， Cu，Pb，Zn，Cd，Mn，Hg，As 和 Cr 的毒性響應(yīng)系數(shù)分別為 5、5、1、30、1、40、10 和 2;E_rⁱ 為單一重金屬 i 的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù);RI為土壤重金屬污染的綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分級關(guān)系如表4所示。

1.4植株富集系數(shù)（BCF）和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)（TF）富集系數(shù)指植物中某種元素與土壤中該元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值，它反映了植物對重金屬吸收和富集的能力。轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)是用來評價(jià)植物將重金屬從地下部向地上部的運(yùn)輸和富集能力的一種指標(biāo)[19]。計(jì)算公式為：

BCF=M_#H#/M_±f#

TF=M_HLE/M_HEF

式中： M_#H# 為整株農(nóng)作物重金屬含量； M_±? 為土壤重金屬含量； M_HLE 為農(nóng)作物地上部分重金屬含量； M_☉F 為農(nóng)作物根部重金屬含量。

2 結(jié)果與分析

2.1土壤基本性質(zhì)和重金屬含量土壤的基本性質(zhì)包括土壤酸堿度、土壤肥力等，這些性質(zhì)會影響土壤對重金屬的吸附、固定和遷移能力[20]。從表5可以看出，該研究區(qū)域的土壤 ΔpH 在6.50＼～7.80，平均值為7.03，變異系數(shù)為0.05，說明離散程度較小，有18個(gè)樣點(diǎn)的土壤呈弱堿性。 ΔpH 是確定土壤重金屬風(fēng)險(xiǎn)值和區(qū)域管控的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)土壤中氫氧根離子較多時(shí)，重金屬會與其形成難以溶解的絡(luò)合物，導(dǎo)致土壤重金屬遷移性降低[21]。該地區(qū)土壤的陽離子交換量（CEC）在 13.22～25.13cmol/kg ，平均值為 18.41cmol/kg ，變異系數(shù)為0.19。土壤有機(jī)質(zhì)（OM）含量在 17.39～ 29.19g/kg ，平均值為 24.17g/kg ，說明該地區(qū)有機(jī)質(zhì)含量較高，變異系數(shù)為 0.15 。由此可見，該研究區(qū)域的土壤較為肥沃，適合糧食種植。

土壤中重金屬 的含量平均值分別為 3.30，78.35，0.24，9.50，260.27，282.01，1 056.79. 283.45mg/kg 。除As外，其他重金屬明顯高于該地區(qū)土壤背景值，表明多種重金屬在該地區(qū)土壤中富集。變異系數(shù)分別為0.22、0.20、0.15、0.27、0.22、0.22、0.27、0.34，說明這8種重金屬在該地區(qū)分布比較均勻，污染源可能屬同種類型。根據(jù)農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)[22]， Cd，Cr，Zn，Pb 均值超過了風(fēng)險(xiǎn)篩選值，因此該地區(qū)可能存在農(nóng)用土壤污染風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該加強(qiáng)土壤環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品協(xié)同監(jiān)測。

2.2重金屬來源分析采用pearson相關(guān)性分析研究了土壤中重金屬含量與土壤 和OM的關(guān)系，結(jié)果見圖2，土壤理化指標(biāo)間呈現(xiàn)出不同程度的相關(guān)性。土壤pH與重金屬 Cd，Cu，Cr，Zn 呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.437、0.466、0.461，0.600 ，有機(jī)質(zhì)與各重金屬表現(xiàn)出弱相關(guān)。Cd與 Mn ！Zn，Cu 和 Cr 含量之間有不同程度的正相關(guān)，重金屬間的相關(guān)性表明它們可能具有相似的地球化學(xué)特征、遷移規(guī)律和來源。As與其他重金屬相關(guān)程度較低，說明該地區(qū)As與其他重金屬來源不同。

表5土壤基本性質(zhì)與重金屬含量

Table5 Basic soil propertiesand heavymetal content

主成分分析法（PCA）可以對重金屬來源進(jìn)行評估[23]對土壤中8種重金屬進(jìn)行主成分分析，KMO值為0.669，巴特利特球形度檢驗(yàn)顯著性小于0.001，此結(jié)果符合主成分分析應(yīng)用中對數(shù)據(jù)適用性的要求（ KMOgt;0.5 和 Plt;0.001 。表6顯示，提取的3種主因子累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為 71.96% ，同一主成分元素可確認(rèn)為來源相同。PC1占總方差的41. 12% ，主要負(fù)荷為 Zn（0.81） .Mn（0.85） ！ Cu（0.81） 1 Cr（0.91） 、Cd（0.38），且荷載較大，這幾種元素在主成分2和主成分3荷載較小，說明其來源基本一致。PC2占總方差的 16.76% ，主要負(fù)荷為Cd（0.65）、As（0.84） .Pb（0.35） 。PC3占總方差的14.08% ，主要負(fù)荷為Pb（0.75） .Hg（0.74） 。某一主成分中所有高負(fù)荷金屬的來源相似，PC1負(fù)荷結(jié)果表明 Cd，Zn，Mn 、Cu，Cr 可能具有相似的來源，這與pearson相關(guān)性分析的結(jié)果基本一致。

根據(jù)PCA和pearson相關(guān)分析的結(jié)果，研究區(qū)剩余的累積金屬可能是3種來源的混合污染物。 Zn，Mn，Cu，Cr 含量高的樣品出現(xiàn)在河流周邊，可能是化工工廠污水的排放，隨著時(shí)間積累在河流周邊的農(nóng)業(yè)土壤中。因此，PC1可能是代表工業(yè)污水的排放來源。有機(jī)肥、農(nóng)藥的使用和污水灌溉會對農(nóng)業(yè)土壤造成嚴(yán)重污染[24]，這些農(nóng)業(yè)活動對農(nóng)業(yè)土壤中的Cd、As和Pb污染有重要貢獻(xiàn)，所以這3種元素通常被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污染元素。因此，PC2可能是代表著農(nóng)業(yè)來源。工業(yè)園區(qū)常伴隨著大量用于交通運(yùn)輸?shù)呢涇?，而Pb通過在尾氣中釋放出來，隨著時(shí)間會大量累積在公路周邊的土壤中。工業(yè)廠房在生產(chǎn)過程中也會產(chǎn)生富含 Hg 的廢氣，導(dǎo)致土壤中的重金屬積累。因此，PC3可能是運(yùn)輸汽車和工廠產(chǎn)生的廢氣排放來源。

2.3單因子污染指數(shù)法與內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法評價(jià)單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法是當(dāng)前國內(nèi)外常用的污染程度評估方法，能夠反映不同污染物對環(huán)境的影響程度。由表7可知， Cd，Cr，Cu，Zn，Mn，Pb 的 P_i 分別為5.44～16.44，1.06～2.40，0.45～1.16，0.72～1.66，1.09～ 3.30，1.02～3.72 ，說明這6種重金屬對土壤造成了不同程度的污染，其中 Cd，Cr，Mn，Pb 污染程度較大，超標(biāo)率均為100% 。少數(shù)點(diǎn)位出現(xiàn) Cu 和 Z_n 的超標(biāo)，其超標(biāo)率分別為13% 和 45% 。 Hg As的 P_i 分別為 0.08～0.15，0.19～0.45 未出現(xiàn)超標(biāo)樣本。 P_i 的均值從大到小依次為 Cd（10.24）gt;Pb （2.36）gt;Mn（1.82）gt;Cr（1.42）gt;Zn（1.04）gt;Cu（0.79）gt;As （0.31）gt;Hg（0.12） ，表明Cd為重度污染， Pb 為中度污染，Mn，Cr，Zn 為輕度污染， Cu，As 和 Hg 為無污染。

2.4地累積指數(shù)評價(jià)為進(jìn)一步探究研究區(qū)重金屬積累情況，選取四川省土壤背景值作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算土壤中重金屬地積累指數(shù)。地積累指數(shù)不僅反映重金屬分布的自然變化特征，而且可以判別人為活動對環(huán)境的影響[25]。從土壤重金屬的地積累指數(shù)評價(jià)結(jié)果（表8）來看， Cd，Cu，Zn，Mn 、Cr，Pb，As 和 Hg 的均值分別為 4.76，0.79，0.98，0.06，1.22 、2.52，-0.79 和1.62，超標(biāo)率分別為 100%，18，42%，28，95% 、0.78.94% 、81. 58% .0和 100% ，風(fēng)險(xiǎn)程度依次為 Cdgt;Pbgt;Hggt; Crgt;Zngt;Cugt;Mngt;As ，其中，Cd均值處于重污染—極重污染級別，5級污染占 7.89% ，6級污染占 71. 06% ，7級污染占21.05% Pb 均值處于中污染—重污染級別，3級污染占 18.42% ，4級污染占 63.16% ，5級污染占 18.42% Hg 均值處 于中污染級別，3級污染占 100% Cr 均值處于中污染級別，2 級污染占 21.06% ，3級污染占 76.31% ，4級污染占 2.63% 5 Zn，Cu，Mn 處于無污染—輕微污染級別，As處于無污染 級別。

2.6不同評價(jià)方法的結(jié)果對比由表10可知，不同的評價(jià)模型和評價(jià)結(jié)果均存在差異，因此選擇合適的方法至關(guān)重要。根據(jù)土壤的污染情況， P_i 表明，研究區(qū)域中土壤Cd重度污染， Pb 為中度污染，其余重金屬為輕度污染或無污染。 I_geo 表明，Cd均值處于重污染—極重污染級別， Pb 均值處于中污染—重污染級別， Hg，Cr 處于中污染級別， Cu，Zn，Mn 處于無污染一輕微污染級別，As處于無污染級別。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) （E_rⁱ） 表明， Cd，Hg 的潛在風(fēng)險(xiǎn)較高，屬于極強(qiáng)或很強(qiáng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)， Pb 屬于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，而其他元素屬于輕微生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

從3種評價(jià)方法來看，Cd都是造成土壤健康風(fēng)險(xiǎn)的主要因子。而差異主要表現(xiàn)在不同評價(jià)方法對土壤 Hg 污染的評估，地累積指數(shù)法考慮了自然成巖作用可能會引起的背景值變動；而潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法在評價(jià)體系中加入了重金屬毒性響應(yīng)系數(shù)，綜合考慮了不同重金屬對土壤環(huán)境的危害，能夠評估重金屬對生態(tài)系統(tǒng)可能造成的風(fēng)險(xiǎn)[27]，該方法能夠更好地反映重金屬的生態(tài)毒性，例如Cd 和 Hg 的毒性響應(yīng)系數(shù)分別為30和40，遠(yuǎn)高于 Zn，Cu，Cr 等重金屬的響應(yīng)系數(shù)，所以當(dāng)土壤中Cd或 Hg 等毒性較大的重金屬污染達(dá)到一定程度時(shí)，土壤的生態(tài)健康會受到嚴(yán)重影響。

長期的人類活動是造成農(nóng)田土壤重金屬富集的主要原因，往往伴隨著多種重金屬的污染，導(dǎo)致土壤重金屬污染的問題難以解決。因此，土壤環(huán)境修復(fù)是一項(xiàng)極為復(fù)雜且艱巨的任務(wù)，需要綜合考慮土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性，以及重金屬的種類、濃度和空間分布等因素。該研究區(qū)域土壤Cd污染最為嚴(yán)重，建議立即啟動土壤修復(fù)工程并對污染源 進(jìn)行嚴(yán)格管控，防止重金屬的再次污染

2.7作物重金屬富集特征及重金屬風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)小麥和油菜是我國重要的糧食作物和產(chǎn)油作物，占四川地區(qū)全年播種面積的 25% ，且來年將會持續(xù)增長[28]。從小麥和油菜中重金屬 Cd，Cr，Zn，Mn 含量（表11）可以看出，2種農(nóng)作物不同重金屬的含量差異明顯?？傮w上看，小麥和油菜對重金屬元素的富集含量依次為 Mngt;Zngt;Crgt;Cd，Mn 和 Z_n 作為農(nóng)作物生長營養(yǎng)元素，且土壤中含量較其他重金屬更為豐富，更容易被植物吸收。而Cd和Cr為生物非必要元素，主要是在根部富集。參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》（GB2762—2022）[29]，谷物食品中Cd的限量指標(biāo)為 0.1mg/kg ，所以研究區(qū)農(nóng)作物中重金屬Cd含量有超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，而其他重金屬未達(dá)到超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。

表11農(nóng)作物重金屬含量特征統(tǒng)計(jì)

Table11 Characteristicstatisticsof heavymetal content in crops

單位： mg/kg

Cd，Mn，Zn，Cr 元素的富集在土壤-農(nóng)作物系統(tǒng)中受土壤礦物質(zhì)、養(yǎng)分和酸堿度等的影響，使其富集轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制復(fù)雜，且其他二價(jià)重金屬也會影響農(nóng)作物對其的富集能力[30]。小麥和油菜對不同重金屬的富集能力差異明顯（圖3），從富集系數(shù)來看，作物對不同重金屬的富集能力不同，且不同作物對同一重金屬的富集能力也有所差異。小麥和油菜對重金屬元素富集能力依次為 Cdgt;Zngt;Mngt;Cr 。

小麥對土壤中單一重金屬的富集系數(shù)差異不明顯，這可能歸因于該片區(qū)域重金屬污染比較均勻。研究區(qū)域的土壤處于在復(fù)合污染條件，使得植物對各種重金屬的富集存在拮抗作用，相較于單一重金屬污染更加難以處理，植物的生長也因?yàn)橥寥乐胁煌亟饘俸慷嬖诓町?。小麥和油菜的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)順序分別為 Zngt;Cdgt;Mngt;Cr 和 Cdgt;Crgt;Zngt;Mn ，油菜中重金屬Cd和Cr轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)明顯高于 Z_n 和 Mn ，表明油菜對根部Cd和Cr向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)的能力更強(qiáng)。

3結(jié)論

（1）該地區(qū)土壤重金屬中除As外， $＼begin{array} { r } { ＼mathrm { . C d ＼ 、 C u ＼ 、 H g ＼ 、 C r ＼ 、 Z n . } } ＼end{array}$ Mn，Pb 明顯高于土壤背景值，存在富集現(xiàn)象。這8種重金屬變異系數(shù)表明其分布較均勻，污染源可能屬同種類型。其中Cd .cr.Zn.Pb 均值超過風(fēng)險(xiǎn)篩選值，該地區(qū)可能存在農(nóng)用土壤污染風(fēng)險(xiǎn)，需加強(qiáng)土壤環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品協(xié)同監(jiān)測。

（2）利用pearson分析和主成分分析對農(nóng)業(yè)土壤重金屬進(jìn)行了來源分析，結(jié)果表明重金屬主要來源于工業(yè)活動、農(nóng)業(yè)活動和廢氣排放，其方差貢獻(xiàn)率分別為41. 12% 、16. 76% 、14.08% 。其中 Zn，Mn，Cu，Cr 主要來自工業(yè)污水排放，Cd、As和少量的 Pb 來源于農(nóng)業(yè)活動， Pb 和 Hg 主要來源于廢氣排放。

（3）基于單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法、地累積指數(shù)法、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評價(jià)，均顯示重金屬Cd為主要風(fēng)險(xiǎn)因子。其中，地累積指數(shù)法評價(jià)Cd為重污染—極重污染級別，Pb均值處于中污染一重污染級別， Hg 為中污染級別。潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法評價(jià)Cd屬于極強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)， Hg 處于很強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，Pb處于中等生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。不同評價(jià)方法得出的結(jié)論稍有不同，在對不同質(zhì)地土壤進(jìn)行評價(jià)時(shí)，應(yīng)選擇合適的方法。

（4）對研究區(qū)域當(dāng)季農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行重金屬含量特征統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)小麥和油菜對重金屬的富集含量依次為 Mngt;Zngt;Crgt; Cd，重金屬Cd含量有超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。小麥和油菜重金屬富集系數(shù)依次 Cdgt;Zngt;Mngt;Cr ，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)順序分別為 Zngt;Cdgt;Mngt;Cr 和 Cdgt;Crgt;Zngt;Mn ，油菜中Cd和Cr轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)明顯高于其他重金屬。

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