冯家山水库周边土壤重金属污染现状分析与评价

董灿 李博 王维

摘要：对冯家山水库周边土壤进行了研究。结果表明：土壤pH值平均值为8.24;重金属含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB156182018）中风险筛选值（基本项目），生态环境风险低;根据Pearson相关性分析，Cu与Ni，Cd与Cr、As、Zn，Zn与As在P=0.05水平上显著正相关;根据聚类分析，7种元素可分为较明显的四组。

关键词：土壤重金属;Pearson相关性分析;聚类分析

1 绪论

重金属元素在土壤中重新分布，使得土壤介质既是重金属富集的源，又是重金属污染的汇[1]。2018年8月1日起实施《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB156182018），替代以往的“95标准”，彰显党中央治理土壤的决心。笔者对冯家山水库周边土壤的pH值、重金属含量进行了测定，探究了冯家山水库周边土壤中的污染物含量及污染水平。

2 材料与方法

2.1 布点和样品采集

在水源地保护区陆域内分东南西北选取5个采样点位，采样区域内无排污口和规模化畜禽养殖。按梅花点法布点法进行样品采集，采集0～20cm表层土壤作为样本，每份土壤样品采集2kg。

2.2 风干样品的制备

将土样置阴凉处自然风干。粗磨后，用四分法弃取，分别称取两份500.0g的样品，其中一份可直接用于土壤pH值的分析，另一份进行细磨，过孔径0.15mm（100目）的尼龙筛，四分法弃取，分别称取5个点位土壤样品各10.0g，装瓶备用。

3 结果与讨论

3.1 水源地周边土壤中重金属监测结果

见下表，冯家山水库周边土壤重金属含量在pH值为8.24时，重金属含量均低（GB156182018）中农用地土壤污染风险筛选值（基本项目），说明该地区土壤生态环境风险低，一般情况下可以忽略。但注意，As的含量接近农用地土壤污染风险筛选值As的标准，对土壤生态环境可能存在风险，后期应加强土壤中砷的环境质量监测，原则上应当采取安全利用措施。

3.2 水源地周边土壤中重金属污染物相关性分析

利用SPSS23.0对监测值进行Pearson相关性分析，得出Cu与Ni，Cd与Cr、As、Zn，Zn与As在P=0.05水平上显著正相关。土壤采集区都曾有过农业种植，种植过程中施用含磷复合肥等有机肥，肥料中混杂有微量Cd、Cr、As、Zn[2]，因此易造成此类重金屬的富集累积。Cu、Zn、Ni、Pb则可能与鱼类养殖、成土母质、生活污水排放、支流带入、大气沉降、工业地表径流污染等有关[3]。

3.3 水源地周边土壤中重金属污染物聚类分析

利用SPSS23.0进行数据聚类分析，7种元素可分为四组。第一组是Cu、As、Pb，主要为成土母质及养殖、工业污染;第二组是Zn、Cr，主要污染为农业肥料污染，第三组、第四组分别是单一元素Ni、Cd，可能污染来源分别是大气沉降、农业污染等。

4 结论

（1）水源地周边土壤pH值平均值为8.24，土壤基本为中性。

（2）各重金属含量均低于（GB156182018）中农用地土壤污染风险筛选值（基本项目），说明该地区土壤生态环境的风险低。但重金属As的含量接近农用地土壤污染风险筛选值As的标准。

（3）Cu与Ni，Cd与Cr、As、Zn，Zn与As在P=0.05水平上显著正相关，说明土壤中这几种元素之间的理化性质较为接近，可能具有相同来源。

（4）7种元素可分为四组。第一组是Cu、As、Pb，主要为成土母质及养殖、工业污染;第二组是Zn、Cr，主要污染为农业肥料污染，第三组、第四组分别是单一元素Ni、Cd，可能污染来源分别是大气沉降、农业污染等。

参考文献：

[1]Garcia M J M，MorenoGrau S，Garefa J J M，et al.Distribution of the metals Lead，Cadmium，Copper，and Zinc in the top soil of Cartagena，Spain[J].Water Air&Soil Pollution，2001，131（1/4）：329347.

[2]Zhang M K，Ke Z X.Heavy metals，phosphorus and some otherelements in urban soils of Hangzhou City，China[J].Pedosphere，2004，14（2）：177185.

[3]聂紫萌，徐云海.饮用水源周边土壤环境质量监测与评价[J].湖南农业科学，2018，（6）：4955.