贵阳市城郊两处菜地土壤垂直剖面重金属迁移规律及来源解析

蔡雄飞, 赵士杰, 宣斌, 王济, 张帅, 李丁

贵阳市城郊两处菜地土壤垂直剖面重金属迁移规律及来源解析

蔡雄飞, 赵士杰, 宣斌, 王济*, 张帅, 李丁

贵州师范大学地理与环境科学学院, 贵阳 550025

以贵阳市某城郊菜地0—100 cm垂直剖面土壤为实验对象, 分析剖面土壤中8种重金属元素垂向分布迁移规律, 并采用主成分分析(PCA)、正定因子分解模型(PMF)和Pb同位素示踪技术对重金属污染来源进行解析。结果表明, 剖面土壤大部分深度的重金属含量超出背景值; Ni、Cu、Pb、Cd和Hg均存在不同程度的富集, As在整个剖面表现为丢失, Cr和Zn变化较小; 淋洗迁移特征表明, Pb和Cd淋洗迁移现象较为活跃, 富集因子分析表明仅Hg含量受人为源输入相对较多, 其他重金属受人为污染程度较弱; PCA、PMF和Pb同位素示踪研究表明, 剖面土壤重金属主要为自然来源, 其次为农业污染和燃煤消耗等人类活动。三种源解析方法结果吻合, 能够构成互补的多元源解析体系。

城郊菜地; 土壤垂直剖面; 重金属; 迁移; Pb同位素示踪

0 前言

土壤是农业生产的载体和核心资源[1], 随着工业化与城镇化进程的推进, 人为活动使得重金属进入土壤并过量累积[2], 造成土壤环境质量每况愈下, 农业生产力发展受到严重影响。且土壤重金属污染具有迁移灵活、治理困难和危害性大等特点[3], 已引起众多学者关注[4]。研究表明, 我国多个地区土壤重金属含量存在超标现象[5-8], 重金属进入土壤后由于耕作、淋溶等原因会发生横向或纵向迁移, 导致不同土层受到污染[9], 污染源的确定则是评价土壤重金属污染程度和对污染土壤进行有效治理的前提[10]。……