羅啟清，王少鵬，王英輝，韋朝帥，張　威，張　俊

(1.廣西大學(xué)科技處，廣西 南寧 530004； 2.廣西南海珊瑚礁研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧530004;3.廣西大學(xué)海洋學(xué)院，廣西 南寧 530004)

土壤作為陸地植物生長(zhǎng)的根基，是人類賴以生存的主要條件之一。隨著我國(guó)城市化和工業(yè)化進(jìn)程的加快，農(nóng)藥及化肥的廣泛使用，汽車尾氣的排放等造成土壤中重金屬元素富集，致使土壤環(huán)境質(zhì)量和人類健康問(wèn)題變得越來(lái)越突出[1]。2014年我國(guó)環(huán)境保護(hù)部以及國(guó)土資源部聯(lián)合發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公告》中顯示，我國(guó)土壤污染形勢(shì)不容樂觀，土壤中8種重金屬(Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Ni、As、Hg)總的點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)21.7%，每年因重金屬污染造成的糧食損失量約達(dá)1 200萬(wàn)t[2]。重金屬污染物在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法被微生物完全降解，且易于累積，其不僅對(duì)植物的生長(zhǎng)造成影響，并且可以通過(guò)食物鏈在人體內(nèi)蓄積，危害人體健康[3-4]。20世紀(jì)50年代日本發(fā)生的骨痛病和水俁病事件，以及在我國(guó)湖南發(fā)生的鎘中毒事件、陜西的血鉛超標(biāo)事件和廣西龍江的鎘污染事件僅為重金屬污染事件的代表，越來(lái)越多的重金屬污染問(wèn)題已經(jīng)引起眾多學(xué)者的關(guān)注并從多方面對(duì)土壤中重金屬污染展開了研究，如陳秀端[5]對(duì)全國(guó)25個(gè)城市約9 000個(gè)城市土壤樣品進(jìn)行了分析，重點(diǎn)討論了土壤中重金屬元素的時(shí)空分布特征及污染狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中國(guó)城市土壤中重金屬元素含量存在明顯的地區(qū)差異，不同等級(jí)的城市土壤重金屬污染程度不同；李一蒙等[6]對(duì)開封城市99個(gè)表層土壤中7種重金屬元素含量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)開封城市土壤中發(fā)生Cd重度污染、Zn中度污染、Pb和Cu輕度污染；吳瓊等[7]采集北京市大興區(qū)58份土壤表層樣品，系統(tǒng)分析了土壤中8種重金屬元素含量的分布特征及土壤環(huán)境質(zhì)量水平。

我國(guó)南寧市作為亞熱帶較為典型的省會(huì)城市，憑借其在西部大開發(fā)和中國(guó)-東盟自由貿(mào)易區(qū)中具有承東啟西、連南接北的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，迅速實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年南寧地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)3 703.39億元，全年農(nóng)作物播種面積達(dá)97.71萬(wàn)hm2，比去年同期增長(zhǎng)了0.72%，截至2016年底，全市擁有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)954家。近年來(lái)，隨著南寧市城市化水平的不斷提高、城市周邊工業(yè)企業(yè)的發(fā)展以及需求與產(chǎn)出比增加所帶來(lái)的土地利用強(qiáng)度的增加，使該地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量受到了嚴(yán)重影響，但是目前針對(duì)該地區(qū)城市郊區(qū)農(nóng)田土壤中重金屬污染的分析評(píng)價(jià)相對(duì)較少。為此，本文以南寧市郊表層農(nóng)業(yè)土壤為研究對(duì)象，利用多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Ni、As、Hg 8種重金屬元素含量的空間分布特征和來(lái)源進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，并對(duì)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤的環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。該研究對(duì)于了解研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，防治土壤重金屬污染以及加強(qiáng)農(nóng)作物質(zhì)量的提高具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　材料與方法

1. 1　研究區(qū)概況

南寧市(北緯22°13′～23°32′,東經(jīng)107°45′～108°51′)位于廣西壯族自治區(qū)南部偏西，毗鄰粵港澳，背靠大西南，面向東南亞，成為連接?xùn)|南沿海與西南內(nèi)陸的重要樞紐，也成為西南出海通道最便捷的樞紐。南寧地區(qū)屬于濕潤(rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫在21.6°左右，極端最高氣溫為40.4°，極端最低氣溫為-2.4°，年均降雨量為1 304.2 mm，平均相對(duì)濕度為79%。該地區(qū)地貌分為平地、低山、石山、丘陵、臺(tái)地5種類型，以丘陵盆地為主，平原面積較大可耕地多，土壤類型主要為赤紅壤為主的地帶土壤，富鋁化程度高，缺磷、鉀，在較平坦的地方可種植農(nóng)作物，但需要加強(qiáng)有機(jī)肥的施用和采用嚴(yán)格的水土保持措施。

1. 2　樣品采集

本次研究區(qū)域位于南寧市城郊，共布設(shè)土壤采樣點(diǎn)367個(gè)，采樣點(diǎn)分布見圖1。于2014年8月至12月按照網(wǎng)格布點(diǎn)法采用GPS定位采集研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤表層0～20 cm處土樣，每個(gè)點(diǎn)位樣品均按照對(duì)角線采集5點(diǎn)土樣并混合，然后采用四分法提取1.5 kg左右土壤樣品裝入聚乙烯塑料袋。

圖1　研究區(qū)土壤采樣布點(diǎn)圖Fig.1　Soil sampling points of the study area

1. 3　樣品處理與測(cè)試

土壤樣品在陰涼通風(fēng)處自然風(fēng)干后去除雜質(zhì)，然后使用瑪瑙研缽研磨過(guò)100目尼龍篩，裝瓶待測(cè)。

重金屬Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Ni的測(cè)定：稱取0.100 0 g土壤樣品，加HF+HCl+HNO3+HClO4(5∶2∶2∶1)混酸10 mL于微波消解儀中130℃消解15 min，150℃消解5 min，180℃消解15 min；然后進(jìn)行趕酸至1 mL左右，定容至25 mL容量瓶中，分取適當(dāng)溶液稀釋后使用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS，Agilent 7 500 a,USA)測(cè)定全量。

重金屬As、Hg的測(cè)定：稱取0.200 0 g土壤樣品，使用(1+1)王水在沸水浴中消解，水稀釋定容至25 mL，其中As取原液，加硫脲-抗壞血酸還原劑，以硼氫化鉀作氫化物發(fā)生劑使用原子熒光光譜法(AFS-9230，吉天)測(cè)定；Hg取原液，以氯化亞錫為還原劑原子熒光光譜法(AFS-9230，吉天)測(cè)定。

試驗(yàn)過(guò)程中均使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品GSS-1進(jìn)行質(zhì)量控制，測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD均小于5%。試驗(yàn)過(guò)程中所使用的器皿均使用稀硝酸浸泡24 h，然后用自來(lái)水沖洗干凈，再使用超純水沖洗3遍[8]。

1. 4　數(shù)據(jù)處理

本文使用Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，運(yùn)用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，采用GS+7.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性分析和半變異函數(shù)的擬合，并在ArcGis 10.2中應(yīng)用Kringing進(jìn)行插值制圖，獲取土壤中重金屬元素含量的空間分布圖。

2　結(jié)果與討論

2. 1　土壤中重金屬元素含量的描述性統(tǒng)計(jì)

研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤樣品中8種重金屬元素含量的描述性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及南寧市土壤背景值和國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 25618—1995)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，詳見表1。

表1　研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中8種重金屬元素含量的描述性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(n=367)Table 1　Description statistics of the heavy metal concentrations in the agricultural soils of the study area (n=367)

注：“ND”表示未檢出。

由表1可以看出，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Ni、As、Hg的含量范圍分別為4.40～57.50 mg/kg、11.60～335.00 mg/kg、0.02～2.04 mg/kg、16.8～148.00 mg/kg、5.49～246.00 mg/kg、3.25～83.90 mg/kg、0.20～115.00 mg/kg、ND～2.15 mg/kg，相應(yīng)的平均含量分別為23.46 mg/kg、50.72 mg/kg、0.16 mg/kg、56.93 mg/kg、19.74 mg/kg、15.61 mg/kg、11.52 mg/kg、0.10 mg/kg，均低于國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618—1995)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值[9];除了Pb、Cr外，其余6種重金屬元素(Zn、Cd、Cu、Ni、As、Hg)都有點(diǎn)位超出標(biāo)準(zhǔn)限值，且其含量最高值分別為相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值的1.1倍、3.4倍、2.5倍、1.4倍、5.8倍、2.2倍；與南寧市土壤背景值[10]相比，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Ni、As、Hg的平均含量分別為背景值的0.98倍、0.76倍、2.00倍、0.79倍、0.82倍、0.68倍、0.77倍、0.10倍，除Cd外，其余7種重金屬元素平均含量均低于南寧市土壤背景值，表明Cd元素在表層土壤中存在明顯富集，且其點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)62.94%，需要引起管理部門的重視。

此外，從變異系數(shù)來(lái)看(見表1)，Zn、Cd、Cu、Ni、As、Hg的變異系數(shù)均超過(guò)50%，分別為62.97%、106.21%、88.03%、64.81%、98.74%、124.69%，說(shuō)明上述6種重金屬元素在全部采樣點(diǎn)中含量差異較大，尤其是Cd和Hg，離散性較大，主要是由于采樣面積大、外界干擾因素較多所致；Zn和Cr的變異系數(shù)小于50%，說(shuō)明其含量在部分采樣點(diǎn)中存在較大差異，總體離散性較小，分布相對(duì)比較均勻。

將南寧市本次研究結(jié)果與國(guó)內(nèi)其他城市農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素的平均含量進(jìn)行了對(duì)比(見表2)，結(jié)果表明：南寧市農(nóng)業(yè)表層土壤中Zn的平均含量最低，As的平均含量比大多數(shù)城市高，其余重金屬元素較其他城市含量低。其中，徐州市農(nóng)業(yè)土壤中眾多重金屬元素均處于較高水平，這可能是由于不同的城市其工業(yè)化和城市化水平不一樣，人類活動(dòng)強(qiáng)度不同，致使表層土壤中重金屬污染程度存在差異。

表2　　　　南寧市與國(guó)內(nèi)其他城市農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素平均含量的比較(mg/kg)Table 2　　　　Comparison of heavy mental contents in the agricultural soils between Nanning City and other cities (mg/kg)

注：“—”表示無(wú)數(shù)據(jù)。

2. 2　土壤中重金屬元素含量的空間分布特征

本研究通過(guò)采用ArcGIS中的空間分析功能，利用無(wú)偏最佳估值的普通克里格插值法(Ordinary Kriging)[17]，采用高斯模式對(duì)367個(gè)土壤樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行了空間插值，得到南寧市郊367個(gè)采樣點(diǎn)重金屬元素含量數(shù)據(jù)的空間分布圖，見圖2。

圖2　研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素含量的空間分布圖Fig.2　Spatial distribution of heavy metal concentrations in the agricultural soils of the study area

由圖2可見，大尺度下研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中8種重金屬元素含量的空間分布趨勢(shì)相似，西北地區(qū)和東南地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素含量明顯高于東北地區(qū)，高濃度主要集中在邕江沿岸區(qū)域，這主要與西北地區(qū)和東南地區(qū)作為南寧市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展區(qū)域緊密相關(guān)。其中，西北地區(qū)為南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)，該地區(qū)地處大西南出海大通道上，有著發(fā)達(dá)的交通網(wǎng)絡(luò)，且該區(qū)域已經(jīng)發(fā)展成為商品流通集散地、工業(yè)發(fā)展集中區(qū)和城郊型經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)區(qū)域；東南地區(qū)為南寧市良慶區(qū)和邕寧區(qū)，該區(qū)域作為南寧市構(gòu)建區(qū)域性國(guó)際城市的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，城市化和工業(yè)化速度正在加快。可見，高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、工業(yè)化和城市化速度的加快以及人口數(shù)量的增加致使該地區(qū)環(huán)境壓力增大，進(jìn)而使一些重金屬等有毒有害物質(zhì)進(jìn)入到土壤系統(tǒng)造成一定的累積。而研究區(qū)東北部距離人類活動(dòng)密集區(qū)域較遠(yuǎn)，受到人為因素的影響較小，土壤樣品中重金屬元素的含量相對(duì)較低。

2. 3　土壤中重金屬元素的來(lái)源解析

為了確定研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬污染物的來(lái)源，本文采用相關(guān)性分析法和主成分分析法對(duì)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素的來(lái)源進(jìn)行了解析。

首先利用皮爾遜(Pearson)相關(guān)性分析法來(lái)推測(cè)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬的來(lái)源是否相同，土壤中重金屬元素之間的Pearson相關(guān)系數(shù)越大，表示其相關(guān)性越高，則來(lái)源相同的可能性越大。研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素之間的Pearson相關(guān)系數(shù)見表3。

表3　研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬Pearson相關(guān)系數(shù)(n=367)Table 3　Correlation matrix for the heavy metals in the agricultural soils of the study area (n=367)

注:“**”表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；“*”表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。

由表3可知，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、As、Hg 8種重金屬元素之間均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，表明8種重金屬元素均具有相同的來(lái)源。其中，Pb-Cr(r=0.619)、Pb-Ni(r=0.615)、Cr-Ni(r=0.600)、Zn-Cu(r=0.681)和Zn-Ni(r=0.718)呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，且相關(guān)系數(shù)均大于0.6，由此可推斷Pb、Cr和Ni 3種重金屬元素具有很強(qiáng)的同源性。

然后，利用主成分分析方法對(duì)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中8種重金屬元素進(jìn)行主成分分析(PCA)，進(jìn)一步研究各污染物的來(lái)源，并根據(jù)特征值大于1及主成分累計(jì)解釋總方差大于70%的原則[18]，提取了3個(gè)主成分進(jìn)行分析，其分析結(jié)果見表4和表5。

表4　主成分的貢獻(xiàn)率Table 4　Contribution rate of each principal component

表5　土壤重金屬元素的因子載荷Table 5　Factors matrixe of heavy metals in soils

由表4和表5可以看出：

第一主成分PC1解釋了總方差的31%，主要包括Pb、Cr、Ni和As，并且這4種重金屬元素之間具有較高的相關(guān)性(見表3)。城市土壤中Pb元素主要來(lái)源于汽車尾氣排放而被作為機(jī)動(dòng)車污染源的標(biāo)識(shí)元素[19]，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中Pb元素的來(lái)源主要與南寧市密集的交通網(wǎng)絡(luò)以及機(jī)動(dòng)車數(shù)量的逐年遞增有關(guān)。由圖2可見，As和Cr元素含量的高值區(qū)域主要集中在南寧市東南部邕江流域沿岸，該區(qū)域作為南寧市重點(diǎn)開發(fā)區(qū)域，其工業(yè)垃圾、城市污水等直接導(dǎo)致該區(qū)域農(nóng)業(yè)土壤中重金屬含量增高。結(jié)合表1可見，Cr、Ni和As元素含量與南寧市背景值相比，點(diǎn)位超標(biāo)率分別為18.80%、17.44%、22.34%，說(shuō)明部分點(diǎn)位重金屬元素呈現(xiàn)富集狀態(tài)。故第一主成分主要為工業(yè)及交通源。

第二主成分PC2解釋了總方差的28%，主要包括Zn、Cd和Cu。隨著城市化速度的加快，人口數(shù)量的增加，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求量不斷增加，而農(nóng)藥、化肥是提高作物單產(chǎn)水平以及確保糧食增產(chǎn)增收的重要措施，雖然施用農(nóng)藥、化肥使農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量得以提高，但是引發(fā)的土壤重金屬污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重?？梢?，農(nóng)業(yè)土壤中Zn、Cd和Cu的主要來(lái)源是農(nóng)藥、化肥、污水灌溉以及工業(yè)垃圾[20]，Cd元素可作為農(nóng)藥和化肥等農(nóng)業(yè)活動(dòng)的標(biāo)識(shí)元素[19]。謝小進(jìn)等[21]通過(guò)研究黃浦江中上游地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素含量的特征，指出土壤中Cd含量的富集與農(nóng)業(yè)活動(dòng)中農(nóng)藥和化肥的使用存在較大關(guān)系；劉榮樂等[22]、朱亦君等[23]研究表明Cu和Zn廣泛用于飼料添加劑中，進(jìn)而致使農(nóng)田有機(jī)肥中Cu、Zn含量增加；Chen等[24]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中總P的含量與Cu、Zn的含量存在一定的相關(guān)性，并認(rèn)為化肥和農(nóng)藥的使用是Cu、Zn的主要來(lái)源。由于研究區(qū)域內(nèi)主要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，沒有大型工業(yè)，土壤中Zn、Cd和Cu主要受農(nóng)業(yè)活動(dòng)影響。故第二主成分主要為農(nóng)業(yè)活動(dòng)源。

第三主成分PC3解釋了總方差的14%，主要包括Hg。重金屬Hg元素可以通過(guò)大氣沉降進(jìn)入土壤中，已有研究指出，Hg的含量隨著與污染源的距離的增加而降低[25]。從研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素含量的空間分布(見圖2)可以看出，人類活動(dòng)密集區(qū)域Hg元素含量較高，距離越遠(yuǎn)其含量越低。因此，第三主成分主要為大氣沉降源。

2. 4　土壤重金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2.4.1單因子污染指數(shù)法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

采用單因子污染指數(shù)法對(duì)土壤中重金屬污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的公式如下[26]：

Pi=Ci/Si

(1)

式中：Pi為土壤中第i種污染因子的污染指數(shù)(即單因子污染指數(shù));Ci為調(diào)查點(diǎn)第i種污染因子的實(shí)測(cè)值(mg/kg)；Si為第i種污染因子的背景值(mg/kg)。

按照單因子污染指數(shù)的大小，可對(duì)土壤污染水平進(jìn)行等級(jí)劃分，土壤污染等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見表6。

根據(jù)公式(1)，可計(jì)算得出研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬的單因子污染指數(shù)，其對(duì)應(yīng)不同污染等級(jí)的樣點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)見表7。

由表7可知，依據(jù)超出清潔等級(jí)樣點(diǎn)數(shù)排序，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中各種重金屬元素污染程度由高到低的排序?yàn)镃d>Pb>Hg>As>Cu>Zn>Cr>Ni。除了Pb、Zn和Cr外，其余各重金屬元素均出現(xiàn)了重污染等級(jí)，其中Cd元素重污染等級(jí)樣點(diǎn)占比最高為17.17%?？傮w而言，8種重金屬元素污染水平大部分處于清潔或輕污染水平，說(shuō)明其重金屬污染較輕。

2.4.2權(quán)重修正的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)法對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，可以綜合反映各種重金屬對(duì)土壤的作用，得出土壤的總體污染程度，但其弊端是過(guò)于突出最大污染因子，造成一項(xiàng)指標(biāo)偏高，而其他指標(biāo)均較低，從而致使評(píng)價(jià)結(jié)果偏高的現(xiàn)象。因此，本文采用權(quán)重修正的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法，即在原有方法的基礎(chǔ)上對(duì)土壤污染指數(shù)均值進(jìn)行權(quán)重修正，進(jìn)而對(duì)研究區(qū)域土壤污染水平做出正確評(píng)價(jià)。該方法的計(jì)算公式如下[27-29]：

(2)

(3)

(4)

式中：ai為第i種污染因子的權(quán)重值;Smax為各污染因子背景值中的最大值;Pmax為污染因子中單因子污染指數(shù)最大值;P加權(quán)平均為帶權(quán)重的土壤污染指數(shù)均值;n為評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)目;P′為權(quán)重修正的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)。

按照權(quán)重修正的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)的大小，可對(duì)土壤污染水平進(jìn)行等級(jí)劃分，土壤污染等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)見表6。

根據(jù)公式(2)至(4)，可計(jì)算得出研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中重金屬的權(quán)重修正的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)，其計(jì)算結(jié)果對(duì)應(yīng)不同污染等級(jí)的樣點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)見表8。

由表8可知，評(píng)價(jià)結(jié)果中土壤污染指數(shù)污染等級(jí)有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，其中，11.99%的樣點(diǎn)屬于清潔，16.62%的樣點(diǎn)屬于尚清潔，42.78%的樣點(diǎn)屬于輕污染，14.71%的樣點(diǎn)屬于中度污染，13.90%的樣點(diǎn)屬于重度污染?？傮w而言，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤的環(huán)境質(zhì)量較差，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行治理。

3　結(jié)　論

(1) 南寧市城郊表層農(nóng)業(yè)土壤中重金屬的調(diào)查分析表明：Pb、Zn、Cd、Cr、Cu、Ni、As、Hg 8種重金屬元素平均含量均低于國(guó)家《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值；與南寧市土壤背景值相比，研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中8種重金屬元素含量均有超標(biāo)，尤其是Cd元素，點(diǎn)位超標(biāo)率最高達(dá)62.94%，表明城市化的發(fā)展對(duì)城郊農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響，土壤中重金屬元素含量呈現(xiàn)富集趨勢(shì)。

(2) 南寧市農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素含量的空間分布特征表明：重金屬元素含量的高值區(qū)主要集中在研究區(qū)的西北部和東南部，尤其是邕江流域附近農(nóng)田土壤，主要是由于該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人口密集，工農(nóng)業(yè)活動(dòng)頻繁所致。

(3) 采用相關(guān)性分析法和主成分分析法對(duì)南寧市農(nóng)業(yè)土壤中重金屬元素的來(lái)源進(jìn)行解析，結(jié)果表明：8種重金屬元素主要分為3個(gè)主成分：第一主成分主要為工業(yè)和交通源，包括Pb、Cr、Ni和As 4種重金屬元素；第二主成分主要為農(nóng)業(yè)活動(dòng)源，包括Zn、Cd和Cu 3種重金屬元素；第三主成分主要為大氣沉降源，包括Hg重金屬元素。

(4) 采用單因子污染指數(shù)法對(duì)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明8種重金屬污染水平大部分處于清潔和輕污染水平，其重金屬污染程度較輕；而采用權(quán)重修正的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對(duì)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明42.78%樣區(qū)屬于輕污染?？傮w來(lái)講，整個(gè)研究區(qū)農(nóng)業(yè)土壤的環(huán)境質(zhì)量較差，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行治理。

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