馬瑞峻 黃倩+龔海明+李林+劉永茂+王梁

摘要：利用新興的環(huán)境磁學(xué)技術(shù)監(jiān)測(cè)農(nóng)田重金屬污染情況，抽樣測(cè)定土壤表層體積磁化率及鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、鉻（Cr）、砷（As）等重金屬含量，分析農(nóng)田土壤磁化率與各元素含量之間的關(guān)系。然后基于區(qū)域農(nóng)田大面積的磁化率測(cè)量值、磁化率與各重金屬含量間的數(shù)學(xué)關(guān)系，預(yù)測(cè)各重金屬空間分布特征，并進(jìn)行重金屬污染評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：（1）研究區(qū)試驗(yàn)田1、2、3、4分別有71.83%、55.93%、78.87%、55.77%面積的土壤體積磁化率超過廣州市地表磁化率平均值137.9×10-6；（2）土壤磁化率與Pb、Cd、Cr、As之間相關(guān)性較強(qiáng)，可采用線性擬合式預(yù)測(cè)各重金屬分布，土壤磁化率與Hg之間相關(guān)性較弱，則采用線性插值法預(yù)測(cè)Hg分布；（3）對(duì)比廣州市蔬菜地土壤重金屬含量背景值，整個(gè)區(qū)域面積都受Pb污染，部分區(qū)域受Hg、Cd污染，未見Cr、As明顯污染，內(nèi)梅羅土壤綜合污染評(píng)價(jià)結(jié)果為輕度污染。綜合分析可見，利用土壤表層體積磁化率監(jiān)測(cè)及表征土壤重金屬污染情況的方法可行有效。

關(guān)鍵詞：區(qū)域農(nóng)田；土壤磁化率；全球定位系統(tǒng)（GPS）；農(nóng)田土壤重金屬含量；污染情況監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)： X833文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）04-0198-08

據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道，目前農(nóng)業(yè)已經(jīng)超過工業(yè)，成為我國(guó)最大面源污染產(chǎn)業(yè)[1]。積累在農(nóng)田土壤中的難降解重金屬很難靠稀釋、自凈化作用消除，具有不可逆性與難治理性[2-3]。國(guó)家環(huán)?？偩謱?duì)珠三角部分城市開展典型區(qū)域土壤環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查，結(jié)果表明，近40%農(nóng)田菜地重金屬超標(biāo)，其中10%嚴(yán)重超標(biāo)。重金屬鉛（Pb）、鎘（Cd）、鉻（Cr）、汞（Hg）及類金屬砷（As）的生物毒性明顯，被稱為“五毒”，受這些元素污染的土壤種植出的農(nóng)作物經(jīng)食物鏈進(jìn)入人體，將嚴(yán)重危害人體健康[2，4]。因此，監(jiān)測(cè)農(nóng)田重金屬含量是否超標(biāo)，是保證農(nóng)作物安全的首要條件。

目前，土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)的方法主要分為實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)兩大類[5-6]。實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)主要有以光學(xué)儀器為基礎(chǔ)的分析法（包括原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、分光光度法等）、聯(lián)合使用光學(xué)與電化學(xué)儀器的分析法（包括電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等）。雖然實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)方法具有檢出限低、精密度高、準(zhǔn)確度高、線性范圍寬及受土壤基體干擾較小的優(yōu)點(diǎn)，但是該方法運(yùn)用成本高，監(jiān)測(cè)步驟繁瑣，對(duì)操作者技能要求高，一次分析元素項(xiàng)目有限，易對(duì)采樣土壤造成二次污染，不適用于大面積農(nóng)田監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)場(chǎng)快速監(jiān)測(cè)主要包括激光誘導(dǎo)擊穿光譜（laser induced breakdown spectroscopy，簡(jiǎn)稱LIBS）技術(shù)、土壤磁化率監(jiān)測(cè)技術(shù)。[JP2]雖然與傳統(tǒng)的光譜測(cè)量技術(shù)相比，LIBS技術(shù)無(wú)須對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，可在非接觸條件下現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量、分析多種元素，再污染概率低，但是作為新興的半定量化測(cè)量手段，該技術(shù)在高靈敏度、低檢測(cè)限定量分析、測(cè)量穩(wěn)定性方面不足點(diǎn)尚多。土壤磁化率監(jiān)測(cè)技術(shù)利用了任何物質(zhì)都存在磁性的特征，對(duì)不同物質(zhì)施加外加磁場(chǎng)便會(huì)產(chǎn)生不同的磁化強(qiáng)度，磁化強(qiáng)度與外加磁場(chǎng)的比值就是磁化率。磁化率的測(cè)量?jī)x器都緊湊輕便、靈敏度高，便于野外現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，屬于磁學(xué)物理方法，對(duì)研究對(duì)象不會(huì)造成任何污染與擾動(dòng)。根據(jù)磁化率可定量分析土壤重金屬含量，其實(shí)質(zhì)是對(duì)土壤重金屬的間接研究，而該方法具有測(cè)量快速簡(jiǎn)便、重復(fù)性好、經(jīng)濟(jì)便捷、獲取大量磁化率數(shù)據(jù)等優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于高效實(shí)時(shí)、系統(tǒng)全面地監(jiān)測(cè)區(qū)域土壤重金屬[7-8]。 [JP]

利用土壤磁化率監(jiān)測(cè)重金屬污染是環(huán)境磁學(xué)監(jiān)測(cè)污染的熱點(diǎn)研究，其應(yīng)用范圍涵蓋城市[9]、交通[10]、大氣[11]、湖泊河流[12]、工業(yè)等領(lǐng)域[13]。大量關(guān)于磁化率與土壤重金屬間關(guān)系的研究表明，磁化率與Cd、Pb、Cr、銅（Cu）、鐵（Fe）、鋅（Zn）、Hg、As等元素具有很好的相關(guān)性[14-15]，磁化率可有效指示土壤重金屬污染。然而，關(guān)于用磁化率監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的研究頗少[16-17]。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，全國(guó)耕地面積125.12萬(wàn)km2，約為全國(guó)土地總面積的12.98%[18]，利用土壤磁化率監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤污染是國(guó)情所需。本研究將詳細(xì)介紹整套土壤磁化率測(cè)量系統(tǒng)的集成構(gòu)建，選取珠江三角洲典[LM]型農(nóng)田，測(cè)量農(nóng)田土壤磁化率，采樣獲取土壤磁化率與各重金屬含量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并預(yù)測(cè)Pb、Cd、Hg、Cr、As元素含量特征，同時(shí)評(píng)價(jià)重金屬污染程度。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣州市天河區(qū)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院的教學(xué)科研基地（地理位置23°10′N，113°20′E），試驗(yàn)農(nóng)田的面積約為3.9 hm2。試驗(yàn)田西部、南部被岳洲路的2條分岔路包圍，平時(shí)車流量大。試驗(yàn)田東部是某機(jī)場(chǎng)基地，南部被機(jī)場(chǎng)跑道包圍。試驗(yàn)田西南方向約50 m處有1條排污河涌，試驗(yàn)田的灌溉用水部分來(lái)源于這條河涌。試驗(yàn)區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降水量為1 725 mm，平均相對(duì)濕度為79%，年平均氣溫為21.8 ℃。成土母質(zhì)為三角洲沉積物，土壤中有機(jī)質(zhì)含量屬中上水平，擁有良好輪作制度、施肥方式[19]，主要種植水稻、蔬菜、花生等作物，主要施用氮肥、磷肥、鉀肥。

1.2儀器設(shè)備

整套設(shè)備包括土壤磁化率測(cè)量系統(tǒng)、地理空間定位系統(tǒng)，裝置實(shí)物見圖1。

[CM（24]土壤磁化率測(cè)量系統(tǒng)：選用Bartington公司的MS2D型磁

化率測(cè)量?jī)x，包括MS2D探測(cè)線圈、MS2探測(cè)手柄、MS3讀數(shù)模塊，以及安裝了Bartsoft軟件的便攜式PC機(jī)。磁化率儀的使用：首先將MS2D探測(cè)線圈壓實(shí)在被測(cè)土壤表面，然后啟動(dòng)儀器，MS2D探測(cè)線圈周圍會(huì)產(chǎn)生1個(gè)低頻、低強(qiáng)度的交變磁場(chǎng)，探頭測(cè)量范圍內(nèi)的土壤樣品會(huì)引起該磁場(chǎng)變化，MS3讀數(shù)模塊會(huì)檢測(cè)到這一變化并轉(zhuǎn)化為磁化率數(shù)值，通過USB接口輸送給PC機(jī)中的Bartsoft軟件，并自動(dòng)保存。測(cè)量周期最短只需0.1 s，最大測(cè)量精度可達(dá)2×10-6。

地理空間定位系統(tǒng)：用于測(cè)量點(diǎn)的精準(zhǔn)定位，選用Trimble 5700 GPS系統(tǒng)，包括Zephyr流動(dòng)站天線、5700 GPS接收機(jī)、TSC2控制手簿、具有串口功能或藍(lán)牙功能的手機(jī)。Zephyr 流動(dòng)站天線用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分（RTK）流動(dòng)測(cè)量，5700 GPS接收機(jī)用于接收全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星信號(hào)及確定地面空間位置，TSC2控制手簿內(nèi)置“Trimble Survey Controller”測(cè)量軟件，可控制測(cè)量及管理讀數(shù)，手機(jī)通過通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)（GPRS）或碼分多址（CDMA）業(yè)務(wù)可實(shí)時(shí)進(jìn)行RTK/GPS的測(cè)點(diǎn)。

1.3試驗(yàn)安排

1.3.1農(nóng)田磁化率的測(cè)量采用約10 m×10 m網(wǎng)格大小，按照均勻分布原則布置測(cè)量點(diǎn)，采用梅花形布點(diǎn)法測(cè)量土壤磁化率，即測(cè)量網(wǎng)格4個(gè)頂點(diǎn)、中心點(diǎn)的磁化率，并取平均值作為磁化率測(cè)量值，共獲得228個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；同時(shí)用GPS儀器記錄網(wǎng)格中心點(diǎn)的地理坐標(biāo)。采樣點(diǎn)分布情況見圖2。

1.3.2農(nóng)田磁化率與重金屬關(guān)系的抽樣測(cè)量在研究區(qū)農(nóng)田及周邊蔬菜地、灌溉河涌處，隨機(jī)抽樣測(cè)量土壤磁化率及重金屬含量，然后進(jìn)行土壤磁化率與各重金屬含量之間的數(shù)學(xué)擬合?；谒脭?shù)學(xué)模型，通過土壤磁化率預(yù)測(cè)各重金屬含量空間分布情況。

重金屬含量檢測(cè)是將現(xiàn)場(chǎng)土壤取樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，整個(gè)過程避免使用金屬容器帶來(lái)污染，使用塑料、木竹等非金屬工具。本研究土壤樣品重金屬含量的測(cè)定委托廣東省生態(tài)環(huán)境與土壤研究所分析測(cè)試中心。根據(jù)我國(guó)GB 15618—1995 《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，采用石墨爐原子吸收分光光度法對(duì)Pb、 Cd含量進(jìn)行測(cè)定（參照HJ 491—2009 《土壤總鉻的測(cè)定

火焰原子吸收分光光度法》），采用火焰原子吸收分光光度法對(duì)Cr含量進(jìn)行測(cè)定（參照GB/T 17141—1997《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測(cè)定石墨爐原子吸收分光光度法》），采用原子熒光光度法對(duì)Hg、As含量進(jìn)行測(cè)定。

1.4數(shù)據(jù)處理

利用ArcGIS軟件的空間插值工具中的克里金插值法，繪制土壤磁化率的空間分布圖。用Excel軟件對(duì)土壤磁化率與各重金屬含量進(jìn)行線性擬合，再根據(jù)相關(guān)系數(shù)r決定合適的數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)各重金屬空間分布。由本研究“2.2”節(jié)給出的線性擬合式可知，Pb、Cd、Cr、As含量與土壤磁化率之間相關(guān)性較強(qiáng)，而Hg含量與土壤磁化率之間相關(guān)性極弱，則Pb、Cd、Cr、As分別采用與土壤磁化率的線性擬合式預(yù)測(cè)重金屬分布，而Hg考慮采用線性插值法預(yù)測(cè)重金屬分布，具體的線性插值公式：[JP]

[JZ][SX（]y-y0x-x0[SX）]=[SX（]y1-y0x1-x0[SX）]。

式中：x為測(cè)量點(diǎn)的磁化率；y為對(duì)應(yīng)Hg含量（mg/kg）；x0、x1，y0、y1分別為2個(gè)已知樣點(diǎn)的磁化率、Hg含量（mg/kg），選自抽樣點(diǎn)中與研究區(qū)農(nóng)田環(huán)境最接近的2點(diǎn)數(shù)據(jù)。

基于上述各數(shù)學(xué)模型所得重金屬含量，再次利用ArcGIS繪制各重金屬的空間分布預(yù)測(cè)圖。

1.5農(nóng)田重金屬污染評(píng)價(jià)

1.5.1評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用廣州市蔬菜地土壤重金屬含量背景值為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，Pb、Cd、Cr、As、Hg土壤背景值分別為4708、0.144、60.35、18.44、0.161 mg/kg[20]。

1.5.2評(píng)價(jià)方法（1）單因子污染指數(shù)評(píng)價(jià)法[21-22]。相關(guān)表達(dá)式：

[JZ]Pi=[SX（]cisi[SX）]。

式中：Pi為土壤重金屬i的污染指數(shù)；Ci為土壤重金屬i的實(shí)測(cè)值，mg/kg；Si為土壤重金屬i的背景值，mg/kg。若Pi≤1，表明土壤不受重金屬i污染；若13，表明土壤受重金屬i重度污染。

（2）內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法。相關(guān)表達(dá)式：

[JZ]P綜合=[KF（][SX（]（[SX（]cisi[SX）]）max2+（[SX（]cisi[SX）]）ave22[SX）][KF）]。

式中：（[SX（]cisi[SX）]）max為重金屬i所有單因子污染指數(shù)中的最大值；（[SX（]cisi[SX）]）ave為重金屬i所有單因子污染指數(shù)的平均值。若 P綜合<0.7，表明土壤清潔；若0.73 時(shí)，表明土壤受到重度污染。P綜合值越大，表明土壤受污染程度越高[21-22]。

2結(jié)果與分析

2.1磁化率的空間分布特征

廣州市表層土壤的平均體積磁化率為137.9×10-6[23]，試驗(yàn)田1、2、3、4分別有71.83%、55.93%、78.87%、55.77%土壤樣本的磁化率超過該平均值。本研究區(qū)土壤磁化率空間分布情況見圖3，描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

從圖3中分析區(qū)域整體土壤磁化率空間分布特征可見，試驗(yàn)田1磁化率較高值出現(xiàn)在北部；試驗(yàn)田2磁化率整體分布均勻，南部略高于北部；試驗(yàn)田3磁化率較高值分散于北部與東部的周邊區(qū)域；試驗(yàn)田4磁化率由西向東呈帶狀逐漸降低。其中，試驗(yàn)田1、2的中部都出現(xiàn)了磁化率最高值，2塊田的地理位置相鄰，說明磁性顆粒的排放對(duì)2塊田的影響較相似；而試驗(yàn)田1的南部磁化率明顯低于試驗(yàn)田2，這是由于試驗(yàn)田1土壤表面受翻耕作用影響，比較不平整，磁化率儀不能充分平整地接觸待測(cè)土表，致使磁化率測(cè)量值衰減。

由表1可見，4塊試驗(yàn)田的磁化率平均值相差不大，相對(duì)而言試驗(yàn)田2的磁化率水平最低，在（94.025 ～ 438.140）×10-6之間變動(dòng)，試驗(yàn)田4的磁化率水平最高，在（99.378 ～ 1 426.200）×10-6之間變動(dòng)。已有研究表明，在缺少重工業(yè)活動(dòng)的環(huán)境中，交通工具的尾氣排放造成的污染是磁性顆粒的主要來(lái)源，且公路、汽車交通產(chǎn)生的重金屬與磁化率存在重要相關(guān)性[24-25]。4塊試驗(yàn)田中，只有試驗(yàn)田2未被周邊的交通道路包圍，因此受交通尾氣排放的影響相對(duì)較小，因此其磁化率水平相對(duì)較低。試驗(yàn)田4西部是1條交通主干道，因此它受交通尾氣的影響最為嚴(yán)重，整個(gè)研究區(qū)的最高值出現(xiàn)于此，磁化率分布呈隨與公路交通之間距離的增大而逐漸減小的趨勢(shì)，這與前人的研究結(jié)果相似[26]。

2.2抽樣點(diǎn)磁化率與各重金屬含量的關(guān)系及數(shù)學(xué)模型[HT]

本研究旨在探索利用土壤磁化率表征不同重金屬含量的方法，關(guān)于土壤磁化率與各重金屬含量關(guān)系的精確擬合可在以后研究工作中深入下去，因此本試驗(yàn)只取少量具有環(huán)境代表性的抽樣點(diǎn)來(lái)研究土壤磁化率與不同重金屬含量之間的關(guān)系。已有研究對(duì)磁化率與不同重金屬進(jìn)行線性擬合，其相關(guān)系數(shù)達(dá)中等以上水平，磁化率可指示土壤各重金屬污染情況[26-27]。本研究中抽樣點(diǎn)的土壤磁化率與各重金屬含量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2，土壤磁化率與各重金屬含量之間的數(shù)學(xué)擬合結(jié)果見圖4。

由圖4可知，抽樣點(diǎn)的土壤磁化率與Cd、Cr含量擬合后的相關(guān)系數(shù)為高度相關(guān)（|r|>0.8），與Pb、As含量的相關(guān)系數(shù)為中度相關(guān)（0.5<|r|<0.8）[28]，可將土壤磁化率與Cd、Cr、Pb、As含量之間的線性擬合式作為關(guān)系模型。此外，磁化率與As含量呈負(fù)相關(guān)，原因是當(dāng)?shù)夭宿r(nóng)大量使用含砷化肥，而砷的賦存與順鐵磁性礦物有關(guān)[29]，該區(qū)人為活動(dòng)排放的磁性顆粒多為亞鐵磁性礦物，它對(duì)砷含量有稀釋作用，因而造成磁化率與砷含量增加趨勢(shì)相反。土壤磁化率與Hg含量之間的相關(guān)系數(shù)極弱（|r|<0.3），視為不相關(guān)，不支持直接采用數(shù)學(xué)擬合式作為二者之間的關(guān)系模型，因此考慮用線性插值法來(lái)表征Hg含量分布。綜上所述，本研究利用抽樣點(diǎn)土壤磁化率與重金屬含量之間的線性擬合式預(yù)測(cè)Pb、Cd、Cr、As含量分布；通過線性插值法預(yù)測(cè)Hg含量分布。

2.3重金屬分布預(yù)測(cè)及來(lái)源分析

根據(jù)上述模型預(yù)測(cè)的各重金屬整個(gè)空間含量值，利用ArcGIS克里金插值法繪制出研究區(qū)試驗(yàn)田表層土壤各重金屬空間分布圖（圖5）；對(duì)4塊試驗(yàn)田各重金屬含量進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表3。

以廣州市蔬菜地土壤重金屬含量背景值作為廣州市土壤重金屬自然背景值（“1.5.1”節(jié)），4塊試驗(yàn)田中Pb含量均超過廣州市自然背景值水平。1、2、3、4號(hào)試驗(yàn)田中分別有4930%、16.95%、38.03%、32.69%面積的Cd含量超過廣州市自然背景值水平，但相對(duì)而言試驗(yàn)田2的Cd含量超標(biāo)范圍最小。1、2、3、4號(hào)試驗(yàn)田中分別有98.59%、96.61%、9437%、94.23%面積的Hg含量超過廣州市自然背景值水平。4塊試驗(yàn)田中Cr、As含量都未超過廣州市自然背景值水平。

由圖5可見，靠近公路區(qū)的土壤中Pb含量相對(duì)較高，整體趨勢(shì)是離公路越遠(yuǎn)，Pb含量呈逐漸減少的分布形態(tài)。Pb通常來(lái)源于鉛冶煉廠、鉛字印刷廠、鉛采礦場(chǎng)等產(chǎn)生的工業(yè)“三廢”（廢氣、廢水、固體廢棄物），以及汽車汽油尾氣中的抗暴劑烷基鉛，而研究區(qū)除西部、南部有公路包圍外，周圍并無(wú)工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，因此推斷研究區(qū)的Pb主要來(lái)源于交通尾氣排放。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外大量研究表明，汽車尾氣排放、燃料及潤(rùn)滑油的泄漏、輪胎添加劑中的重金屬元素及機(jī)械部件磨損產(chǎn)生大量的Pb污染[30]。

業(yè)、化學(xué)工業(yè)、肥料制造、垃圾焚化處理、冶金廠等產(chǎn)生的工業(yè)“三廢”，經(jīng)自然沉降、雨淋沉降和污水灌溉等直接或間接進(jìn)入土壤[31-32]，以及含Cd汽油的燃燒、汽車輪胎磨損產(chǎn)生含Cd粉塵，并排放到公路、鐵路旁邊的土壤中[33]。由此可見，試驗(yàn)田Cd主要來(lái)源于研究區(qū)附近的公路交通。

由圖7可見，土壤受Hg污染的范圍僅次于Pb，且Hg與磁化率的分布特征差異較大。土壤中的Hg通常來(lái)源于大氣汞的干濕沉降，工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的廢料，城市生活垃圾的堆放，以及農(nóng)用耕作中不合理地施用含汞肥料和農(nóng)藥[34-35]。本試驗(yàn)田地理位置偏僻，造成Hg大面積超標(biāo)的主要原因與農(nóng)耕活動(dòng)中施用含汞肥料、農(nóng)藥有關(guān)。

1042、1.111倍；4塊試驗(yàn)田的Cr、As含量平均值都未超過廣州市土壤重金屬背景值。

2.4土壤重金屬污染評(píng)估

[JP2]由表4可見，單因子污染指數(shù)中Cr、As沒有明顯污染，Pb、Cd、Hg均為輕度污染，且這3種重金屬污染程度相似，說明它們的外源性一致；4塊試驗(yàn)田的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)均在輕度污染范圍內(nèi)，表明該區(qū)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染程度比較輕緩，土壤清潔度較高。同時(shí)，這些受輕度污染的土壤主要與靠近交通位置有關(guān)，由此可見，交通對(duì)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染的貢獻(xiàn)不容忽視。總的來(lái)說，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤的重金屬污染并不嚴(yán)重。[JP]

3結(jié)論

研究區(qū)試驗(yàn)田1、2、3、4中分別有71.83%、55.93%、7887%、[CM（22]55.77%區(qū)域中的表層土壤體積磁化率超過了廣州

市地表磁化率平均水平。

研究區(qū)試驗(yàn)田1、2、3、4采樣點(diǎn)表層土壤體積磁化率與研究區(qū)土壤中的重金屬Pb、Cd、Cr、As含量存在較明顯的線性關(guān)系，決定系數(shù)分別為0.474 7、0.692 9、0.713 4、0.588 6，與重金屬Hg之間線性關(guān)系較弱，決定系數(shù)為0.003 4。

4塊試驗(yàn)田所有土壤樣品都受到Pb污染；試驗(yàn)田1、2、3、4區(qū)域中Hg含量超過廣州市蔬菜地土壤重金屬Hg含量背景值的分別有98.59%、96.61%、94.37%、94.23%；試驗(yàn)田1、2、3、4區(qū)域中分別有49.30%、16.95%、38.03%、32.69%重金屬Cd含量超過了廣州市蔬菜地土壤重金屬Cd含量的背景值。

3種受到污染的重金屬中，Pb污染程度最嚴(yán)重，幾乎所有區(qū)域Pb含量都超標(biāo)，其次是Hg，平均污染范圍達(dá)94%以上，最后是Cr，不超過50%的污染范圍。同時(shí)，試驗(yàn)田中伴隨著重金屬Pb、Hg的累積超標(biāo)，表層體積磁化率也相應(yīng)地出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，這在某種程度上說明土壤中表層土壤磁化率的增強(qiáng)跟土壤中Pb、Hg的累積程度有一定的關(guān)系。

通過分析研究區(qū)試驗(yàn)田磁化率與重金屬含量空間分布，表明利用測(cè)定表層土壤體積磁化率的方法監(jiān)測(cè)區(qū)域農(nóng)田土壤重金屬污染是可行的。

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