关键词:
土壤剖面
重金属
垂直分布
正定矩阵因子分解PMF
污染评价
摘要:
为探明典型地球化学元素高背景农作区土壤剖面重金属的含量及污染风险,以四川省富顺县典型农作区田和旱地为研究对象,明晰其土壤中重金属元素(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)的垂直分布特征,并利用正定矩阵因子分析法(PMF)探究其重金属污染来源,基于PMF得到的源成分谱,利用地累积指数法和内梅罗综合风险指数法分析区域内每种源对重金属累积及污染风险的贡献.结果表明,Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn在水田土壤剖面中的含量分别为0.19—0.62、47.94—51.15、19.90—21.02、25.61—29.67、18.75—22.15、59.24—71.13 mg·kg^(−1),旱地土壤剖面中的含量分别为0.15—0.62、47.53—58.39、18.91—22.04、25.26—32.13、17.45—21.75、59.78—77.58 mg·kg^(−1).6种重金属中仅Cd元素含量的平均值高于四川省背景值.水田和旱地土壤的Cd和Pb具有明显的表聚性,而Cr、Cu、Ni、Zn则随土层加深整体呈先降低后增加的趋势.PMF模型结果表明农业源的贡献率随土层加深而降低,在表土层中的贡献尤为突出(水田,50.6%;旱地,55.1%),混合源的贡献率随土层加深而升高,在底土层中的贡献尤为突出(水田55.5%;旱地58.7%),自然源的贡献率受土层影响不大、较为均匀,为21.3—33.3%.基于源成分谱的污染累积与生态风险评价表明,研究区土壤Cd元素存在较强的污染累积和生态风险,且以农业源的风险最大,混合源风险最小;其余5种重金属元素无污染累积风险,但存在轻微生态风险.3种源中以农业源对生态风险的贡献最大,平均达65.3%,其次为混合源(29.1%),自然源贡献率平均仅为5.6%.研究结果表明,应重点关注该区域土壤重金属Cd污染问题,且需加强对农业源的防治.