【摘要】：開都河下游綠洲采集98個(gè)耕地土壤樣品,測(cè)定其中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8種重金屬元素的含量.基于地統(tǒng)計(jì)法,污染負(fù)荷指數(shù)法和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法研究耕地土壤重金屬污染和潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),并對(duì)重金屬的來源進(jìn)行討論.結(jié)果表明:(1)研究區(qū)Cd含量平均值超出《國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的11.08倍.Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量的平均值分別超出新疆灌耕土背景值的55.42、1.32、1.36、3.40和5.14倍.重金屬元素空間分布各不相同,部分區(qū)域出現(xiàn)高值區(qū),表明人類活動(dòng)對(duì)耕地土壤環(huán)境具有負(fù)面效應(yīng).(2)研究區(qū)耕地土壤Cd呈現(xiàn)重度污染,Pb呈現(xiàn)中度污染,Cr、Cu、Ni和Zn呈現(xiàn)輕度污染,As和Mn呈現(xiàn)無污染態(tài)勢(shì).Cd是污染面積最大,污染程度最高的元素.研究區(qū)污染負(fù)荷指數(shù)PLI的平均值為1.68,呈現(xiàn)輕度污染.(3)各重金屬元素單項(xiàng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(E)的平均值從大到小依次為:Cd、Ni、As、Cu、Pb、Cr與Zn.研究區(qū)綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(RI)的平均值為355.31,屬于較強(qiáng)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn).(4)研究區(qū)耕地土壤As、Cd、Pb和Zn主要受到人類活動(dòng)的影響,Cr、Cu、Mn和Ni主要受到土壤地球化學(xué)特征的控制.Cd是研究區(qū)耕地土壤主要的污染因子,對(duì)PLI和RI的貢獻(xiàn)很大,耕地土壤中Cd污染必須關(guān)注.
【圖文】：

6期阿吉古麗·馬木提等:開都河下游綠洲耕地土壤重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)移的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，該區(qū)經(jīng)濟(jì)開發(fā)活動(dòng)強(qiáng)度不斷增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平逐漸在新疆處于前列．圖1研究區(qū)位置及采樣點(diǎn)分布圖Fig．1Locationofstudyareaandsamplingsites2．2樣品采集2016年5—8月在開都河下游綠洲進(jìn)行表層(0～20cm)耕地土壤樣品采集，總采集土壤樣品98個(gè)．采用10m×10m內(nèi)“梅花形”布設(shè)5個(gè)子樣點(diǎn)，每個(gè)子樣點(diǎn)采集土壤200g左右，將其充分混合后裝入潔凈自封塑料袋內(nèi)．將采集的土樣室溫下風(fēng)干，用塑料棒碾碎，剔除沙礫及植物殘?bào)w等雜物后裝入紙袋，從中多點(diǎn)(約40點(diǎn))取樣約20g，用瑪瑙研缽進(jìn)一步研磨，通過100目尼龍篩混勻后備用．為避免人為干擾及與其它金屬接觸，均采用塑料鏟、塑料棒和瑪瑙研缽等用具，并盡量選取遠(yuǎn)離公路、鐵路、工廠以及居民點(diǎn)等污染源的，具有代表性的耕地作為取樣地點(diǎn)．2．3樣品測(cè)定土壤樣品采用三酸法電熱板加熱消解．稱取通過100目尼龍篩的土壤樣品0．5g(精確至0．0002g)左右于聚四氟乙烯坩鍋中，用少量超純水潤(rùn)濕加入2mLHCl和10mLHNO3封嚴(yán)并過夜，把樣品電熱板上加熱150～250℃，，然后依次加入5mLHNO3、5mLHF和5mLHClO4，放置電熱板上消解至大量白煙冒出，蒸至近干，樣品呈晶體狀后冷卻并用去離子水定容到50mL．用注射器吸取5mL已定容溶液，轉(zhuǎn)移至10mL離心管中冷藏待測(cè)．測(cè)定As時(shí)，稱取通過100目尼龍篩的土壤樣品0．2～1．0g(精確至0．0002g)于50mL具塞比色管中，加少許水潤(rùn)濕樣品，加入10mL(1+1)王水，加塞搖勻于沸水浴中消解2h，中間搖動(dòng)幾次，取下冷卻，用水稀釋至刻度，搖勻后放置．吸取一定量的消解試液于50mL比色管中，加3mLHCl、5mLCH4N2S、5mLC6H8O6溶

6期阿吉古麗·馬木提等:開都河下游綠洲耕地土壤重金屬污染及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)星鎮(zhèn)、包爾海鄉(xiāng)、才坎諾爾、烏蘭再格森鄉(xiāng)、永寧鎮(zhèn)以及焉耆縣、博湖縣靠近城鎮(zhèn)居民點(diǎn)、交通干道附近的耕地．該區(qū)域城鎮(zhèn)生活，工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染排放以及交通運(yùn)輸含重金屬污染物排放很可能是造成研究區(qū)耕地土壤重金屬污染的主要人為原因．圖2研究區(qū)耕地土壤重金屬空間分布示意圖Fig．2Spatialdistributionpatternsofheavymetalconcentrationsoffarmlandsoilsinthestudyarea3．3耕地土壤重金屬污染特征與空間分布開都河流域耕地土壤各重金屬元素單項(xiàng)污染指數(shù)(CF)平均值大小順序依次為:Cd(57．75)＞Pb(2．32)＞Zn(1．45)＞Ni(1．36)＞Cu(1．18)＞Cr(1．06)＞Mn(0．70)＞As(0．63)(表2)．Cd屬于重度污染，Pb中度污染，Cr、Cu、Ni和Zn輕度污染，As與Mn無污染．從各重金屬元素不同污染級(jí)別樣本數(shù)占樣本總數(shù)的比例來看，As無污染、輕微、輕度、中度和重度污染樣本的比例分別占樣本總數(shù)的74．49%、13．27%、8．16%、2．04%和2．04%;Pb無污染、輕微、輕度、中度和重度污染樣本的比例分別占樣本總數(shù)的19．39%、2．04%、19．39%、21．43%和37．76%;Zn無污染、輕微、輕度、中度和重度污染樣本的比例分別占樣本總數(shù)的2．04%、27．55%、63．27%、3．06%和4．08%，As、Pb和Zn的污染指數(shù)表現(xiàn)出很強(qiáng)的區(qū)域性分布規(guī)律．所有樣本Cd的污染指數(shù)均屬于重度污染，表明Cd是研究區(qū)耕地土壤最主要的污染因子．大部分樣本Cr、Cu和Ni的污染指數(shù)屬于輕度污染，2335
【作者單位】： 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院;新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實(shí)驗(yàn)室;新疆大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院;
【基金】：新疆杰出青年科技人才培養(yǎng)項(xiàng)目(No.qn2015jq003) 國(guó)家自然科學(xué)基金(No.41561073,41361002)~~
【分類號(hào)】：X53

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本文編號(hào)：2542948