比拉力?依明,阿不都艾尼?阿不里,師慶東※,劉素紅,尼加提?卡斯木,李 浩
(1. 新疆大學(xué)干旱生態(tài)環(huán)境研究所,烏魯木齊 830046;2. 新疆大學(xué)綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830046;3. 北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部,北京 100875)
目前,土壤重金屬污染作為國(guó)內(nèi)外比較關(guān)注的環(huán)境問題,受到各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注,據(jù)相關(guān)報(bào)道,全球有超過1 000萬個(gè)污染場(chǎng)地,其中一半以上由重金屬污染所導(dǎo)致[1]。重金屬是指比例大于 5 g/cm3的金屬,主要通過工業(yè)和生活廢水排放、汽車廢氣排放、大氣降塵、污水灌溉等途徑富集在土壤中[2-3],具有污染范圍廣、持續(xù)久、難降解等特性[4]。重金屬在土壤中的蓄積不僅導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞而且可以通過食物鏈在生物和人體內(nèi)富集,危害人類健康[5]。因此,土壤重金屬污染的監(jiān)測(cè)、預(yù)警與治理已成為亟待解決的熱點(diǎn)問題[6-7]。
煤炭作為中國(guó)的主要燃料資源,其消費(fèi)量約占全國(guó)能源消耗量的50%~70%,煤炭資源的大量開發(fā)導(dǎo)致了礦區(qū)周邊土壤的大面積污染[8-9]。因此,準(zhǔn)確識(shí)別并定量評(píng)估土壤環(huán)境中重金屬的污染來源及其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),對(duì)居民健康及區(qū)域經(jīng)濟(jì)-生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。目前關(guān)于土壤重金屬污染來源分析開展了較多研究,主要通過統(tǒng)計(jì)學(xué)和化學(xué)方法追溯土壤重金屬的污染來源,常用的有地統(tǒng)計(jì)學(xué)分析法(geo-statistical analysis)、化學(xué)質(zhì)量平衡(chemical mass balance,CMB)、主成分分析(principle component analysis,PCA)和正矩陣因子(positive matrix factorization,PMF)模型,其中,PMF方法基于每個(gè)環(huán)境受體點(diǎn)顆粒物樣品的化學(xué)組分?jǐn)?shù)據(jù),不直接依賴于污染源的化學(xué)成分資料,能夠識(shí)別出來污染物的來源,近年來廣泛應(yīng)用于土壤重金屬來源分析[10-11]。
準(zhǔn)東露天礦區(qū)位于“一帶一路”能源核心區(qū),煤炭?jī)?chǔ)量約3 900億t,新疆準(zhǔn)東經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)以豐富煤炭資源為基礎(chǔ),迅速發(fā)展了煤電廠、冶金、煤化工、新材料、煤制氣和煤制油等六大產(chǎn)業(yè)[12]。這些工業(yè)活動(dòng)提升經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)也加劇了土壤的污染程度并導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞。因此,探明該區(qū)域土壤重金屬污染狀況、危害程度以及污染來源是該區(qū)域土壤環(huán)境保護(hù)和預(yù)警中亟待解決的問題。鑒于此上問題,本研究使用PMF模型對(duì)該區(qū)域土壤重金屬含量進(jìn)行分析,解析了污染來源,旨在為該地區(qū)土壤環(huán)境預(yù)警、保護(hù)以及監(jiān)督管理提供科學(xué)依據(jù)。
準(zhǔn)東露天煤礦(88°40′-91°20′E,44°30′-45°00′N)位于新疆天山北部的卡拉麥里自然保護(hù)區(qū)西南山前戈壁荒漠地帶,西部為中國(guó)第二大盆地準(zhǔn)噶爾盆地,行政區(qū)劃上橫跨新疆維吾爾自治區(qū)昌吉回族自治州內(nèi)的吉木薩爾、奇臺(tái)、木壘等3個(gè)縣域范圍(圖1)。該地區(qū)遠(yuǎn)離海洋,屬于典型的極端干旱大陸性氣候,年均氣溫 7 ℃,降水量約183.5 mm。地形上從西北向東南傾斜,海拔300~600 m,常出現(xiàn)大風(fēng)、沙塵天氣。該地區(qū)主要是沙質(zhì)裸地、棕色碳質(zhì)土壤。植被類型以琵琶和梭梭等抗旱植物為主,生態(tài)基礎(chǔ)薄弱。
圖1 研究區(qū)與采樣點(diǎn)位置圖Fig.1 Study area and distribution of sampling sites
參照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》,2014年7月以五彩灣礦區(qū)為中心,根據(jù)研究區(qū)的土地利用方式、地形特征以及污染物的飄落方向,在不同半徑距離(5、10、20、25 km)布置了47個(gè)采樣點(diǎn),利用差分GPS標(biāo)記了地理坐標(biāo)(圖1)。樣本均采自表層(0~20 cm)土壤,室溫(20~24 ℃)下自然風(fēng)干,過2 mm尼龍篩網(wǎng)去除雜質(zhì)和其他碎屑,稱取約0.5 g土樣,用瑪瑙研缽進(jìn)一步研磨,過100 mm尼龍篩混勻后備用。測(cè)定了土壤中的Zn、Cu、Pb、Cr、Hg、As 6種重金屬含量。Hg和As通過北京普析通用 PF6-2型雙道全自動(dòng)原子熒光光度計(jì)測(cè)定,檢出限分別為 Hg<0.001 μg/kg、As<0.01 μg/kg,精密度<1.0%;Zn、Cu、Cr和Pb通過日立Z-2000型原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定,檢出限分別為0.001、0.001、0.004、0.002 mg/kg,精密度≤1.0%。測(cè)試過程中加入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土壤參比物值(GSS-8)進(jìn)行質(zhì)量控制,各重金屬的回收率均在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)參比物值的允許范圍內(nèi)。
2.2.1 統(tǒng)計(jì)分析
本文采用 EPAPMF 5.0軟件來解析土壤重金屬的來源。描述性統(tǒng)計(jì)分析和Pearson相關(guān)性分析分別在Origin pro 9.0和MATLAB 2015a軟件中實(shí)現(xiàn)。
2.2.2 地累積指數(shù)
地累積指數(shù)(geoaccumulation index,Igeo)由德國(guó)科學(xué)家Muller在1969年提出,用于定量評(píng)價(jià)沉積物中的重金屬污染的程度。重金屬污染程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)如表 1所示,以評(píng)價(jià)土壤中重金屬的污染程度及分級(jí)情況[13]。計(jì)算公式如下式中Ci是土壤重金屬i的濃度;BEn是新疆土壤背景值,本文參考中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站公布的新疆土壤元素背景值(2011)[14]。
表1 土壤重金屬污染等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification standards of soil heavy metal pollution
2.2.3 潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)
潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(potential ecological risk index,PER)用于評(píng)估重金屬濃度的潛在風(fēng)險(xiǎn)、生態(tài)敏感性及其毒性[15],反映了單個(gè)污染物的污染程度甚至反映混合污染物的污染水平。計(jì)算公式如下式中Si是重金屬i的土壤背景值(中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站公布的新疆土壤元素背景值2011[14]);C是單一元素污染因子;E是重金屬 i的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù);T是單個(gè)元素的生物毒性響應(yīng)系數(shù),Zn、Cu、Cr、Pb、Hg、As分別為1、1、1、1、40、10[16];RI為土壤重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù) ,潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)見表1。
2.2.4 正矩陣分解(PMF)模型
正矩陣分解(positive matrix factorization,PMF)是一種多元因素分析技術(shù),可將樣本數(shù)據(jù)矩陣分解為 2個(gè)矩陣,包括因子貢獻(xiàn)和因子分布[17-18]。其主要優(yōu)點(diǎn)是使樣本含量和估計(jì)的不確定度與樣本數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)來對(duì)單個(gè)點(diǎn)進(jìn)行加權(quán),另外,它具有分?jǐn)?shù)和負(fù)載都被假定為非負(fù)數(shù),并且可以輕松管理丟失數(shù)據(jù)的特點(diǎn)[19]。本研究中,應(yīng)用EPA PMF 5.0軟件進(jìn)一步確定土壤中重金屬的可能來源。計(jì)算公式為
式中Xij是第j個(gè)樣品中第i個(gè)元素的測(cè)量含量;gjk是源因子k對(duì)第j個(gè)樣品的貢獻(xiàn);fki是源因子k中第i個(gè)元素的含量;eij是殘差矩陣。
PMF模型通過加權(quán)最小二乘法進(jìn)行限定和迭代計(jì)算,不斷地分解矩陣X,選擇最優(yōu)的矩陣G和F,最優(yōu)化目標(biāo)是使目標(biāo)函數(shù)Q最小化[20]。目標(biāo)函數(shù)Q定義如下
式中uij是樣品j中第i個(gè)化學(xué)元素含量的不確定性大小。如果濃度小于MDL
如果濃度大于MDL
式中 error fraction 是測(cè)定精密度;concentration 是重金屬測(cè)定含量;MDL是測(cè)定方法檢出限。
描述性統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明(表 2),土壤中重金屬Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化分別為26.24~81.23,6.80~36.15、30.86~187.06、4.41~19.96、0.01~0.15、1.48~55.39 mg/kg。與新疆土壤背景值對(duì)比來看,研究區(qū)土壤Zn、Cu、Pb、Cr、Hg和As含量均超出新疆土壤背景值,超標(biāo)率分別為2.1%、14.9%、4.3%、68.1%、68.1%和95.8%,其中Cr、Hg和As的平均含量分別超出新疆土壤背景值的1.8、3.4和2.8倍。說明研究區(qū)存在不同程度的重金屬積累現(xiàn)象。
國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB15618-1995)被認(rèn)為是維持該地區(qū)自然生態(tài)安全和保護(hù)人類健康的門檻值[21]。研究區(qū)土壤中Zn、Cu、Pb、Cr和Hg 5種元素的平均含量均未超過2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值,但是Cu、Cr和 Hg的最大值均高于國(guó)家Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值,其中部分樣點(diǎn)的Hg含量超出國(guó)家Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的限值;As含量的平均值分別超出國(guó)家Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的 2.1和 1.3倍,說明As是該區(qū)域生態(tài)危害最大,對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)最高的因素。本結(jié)果與劉芳[22]的結(jié)果一致。
變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)能反映各樣點(diǎn)重金屬含量的平均變異程度,若變異系數(shù)大于 50%,說明重金屬含量空間分布不均勻,受到顯著的外部干擾[23]。重金屬的變異系數(shù)可分為:CV<15%表示弱變化,15%≤CV≤36%表示中等變化;CV>36%表示高變化[24]。結(jié)果表明,研究區(qū)6種重金屬變異系數(shù)的變化范圍介于25%(Zn)~151%(Hg)之間,大小順序?yàn)椋篐g>Cr>As>Cu>Pb>Zn。其中Cr、Hg具有較高的CV值(56%和151%),大于50%,說明這2種元素分布具有隨機(jī)性,很容易受到外來元素的影響。
表2 土壤重金屬含量統(tǒng)計(jì)分析Table 2 Descriptive statistics of soil heavy metal contents
由表3可看出,研究區(qū)所有樣點(diǎn)的Zn、Cu和Pb平均含量均未超標(biāo)(屬于A類),處于無污染狀態(tài),表明Zn、Cu和Pb等 3 種元素對(duì)研究區(qū)的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)較低。土壤中的 Cr、Hg和 As存在較高的累積水平,其中 Cr處于無污染、輕~中度污染、中度污染狀態(tài),樣點(diǎn)的比例分別占總樣點(diǎn)數(shù)量的51%、30%、19%。Hg的污染貢獻(xiàn)比例為54%,其中28%、13%、9%和4%的樣點(diǎn)分別屬于輕~中度污染、中度污染、中至強(qiáng)度污染和強(qiáng)度污染類,可知Hg是污染貢獻(xiàn)最大的因素。對(duì)元素As來說,污染等級(jí)為無污染、輕~中污染、中度污染的各污染水平的貢獻(xiàn)率依次為 9%、40%和 51%,說明不同采樣點(diǎn)As污染程度有所不同,污染范圍較大。
土壤中 6種重金屬的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)計(jì)算結(jié)果顯示(表3),Zn、Cu、Pb和Cr呈現(xiàn)出比較低的潛在風(fēng)險(xiǎn)水平,100%土壤樣本的Zn、Cu、Pb和Cr含量處于輕微風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。Hg存在極高的潛在風(fēng)險(xiǎn),分別有32%、23%、23%、13%和 9%的土壤樣點(diǎn)呈現(xiàn)出輕微、中等、較高、高和極高風(fēng)險(xiǎn)水平。As的潛在風(fēng)險(xiǎn)水平處于較低的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài),89%和11%土壤樣點(diǎn)的As含量分別處于輕微和中等的潛在污染風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。總體來說,Hg是主要的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)因素,As對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)較低。研究區(qū)綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)RI范圍介于50.09~1 038.47之間,差異較大,均值為180.22;21%和11%的樣點(diǎn)處于較高和高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài),68%樣點(diǎn)分別屬于輕微和中等污染水平??傮w而言,研究區(qū)土壤重金屬對(duì)生態(tài)環(huán)境的潛在風(fēng)險(xiǎn)較大。
表3 土壤重金屬地累積指數(shù)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)和綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)描述性統(tǒng)計(jì)特征Table 3 Statistical characteristics of geo-accumulation index, potential ecological risk index and comprehensive potential ecological risk index of heavy metals
相關(guān)性分析可以反映不同重金屬之間的聯(lián)系及其污染源的相似度[26]。由圖 2中可看出,研究區(qū)土壤重金屬元素中Zn與Cu、Cr、As以及Cu與Cr、As之間存在極顯著(P<0.01)的正相關(guān)關(guān)系,其中Zn與Cu之間存在很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系(r>0.75),表明其具有相似的地球化學(xué)行為和污染來源。Hg與Cr、As之間的相關(guān)系數(shù)分別通過了0.05水平的顯著性檢驗(yàn),但是其之間的相關(guān)系數(shù)較低(r<0.5)。另外,Pb與其他重金屬元素之間的相關(guān)系數(shù)均很低,相關(guān)性不顯著。以上結(jié)果表明,研究區(qū)重金屬污染來源較復(fù)雜,不同重金屬的來源需要進(jìn)一步進(jìn)行分析。
圖2 土壤重金屬相關(guān)系數(shù)Fig.2 Correlation matrix of soil heavy metals
本文使用正矩陣分解(PMF)模型,對(duì) 6種重金屬樣品進(jìn)行解析,進(jìn)一步確定研究區(qū)土壤重金屬的可能污染來源,并評(píng)估了6種元素的貢獻(xiàn)比例。表4給出了 6種重金屬元素的污染來源和貢獻(xiàn)比例,因子 1主要載荷元素為Hg,其占比為78%,其他元素有較低的載荷率,分別為Cr(17%),Pb(12%)和As(8%)。前人研究結(jié)果表明,中國(guó)土壤中汞的高含量主要與工業(yè)活動(dòng)中的煤燃燒有關(guān)[27-28]。Chen等[29-30]的研究顯示,煤炭燃燒和燃煤工業(yè)是Hg富集的重要來源。Abliz等[31]研究了準(zhǔn)東露天煤礦重金屬空間特征和污染來源,發(fā)現(xiàn)Hg主要來自于煤炭燃燒工業(yè)和煤矸石堆場(chǎng)。本研究結(jié)果與以上結(jié)果一致,表明因子中Hg主要來自于燃煤源。
表4 PMF法所得研究區(qū)土壤重金屬污染源貢獻(xiàn)率Table 4 Source contribution ratios of soil heavy metals in study area calculated by PMF method%
因子 2主要載荷元素為 Pb(53%)、Cu(24%)和 Zn(19%)。Cu,Zn和 Pb是機(jī)動(dòng)車排放的主要成分[32]。汽油添加劑、剎車片、燃料燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用導(dǎo)致Pb的排放[33-34]。研究區(qū)作為新疆煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕獦屑~,汽車出入頻次高、車流量大,交通運(yùn)輸是土壤Pb積累的主要原因[35-36]。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)部件的磨損和燃料或汽油泄漏可能是 Cu的積累源[37]。Zn作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料添加劑,其來源于輪胎磨損和道路設(shè)備,因此,Zn通過大氣灰塵的形式進(jìn)入地表土壤[38-39]。礦區(qū)是人類活動(dòng)影響強(qiáng)度大和交通運(yùn)輸相對(duì)頻繁的地區(qū),這些常見活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致Cu、Zn和Pb的積累。因此,因子2代表交通源。
因子 3主要載荷元素為 As(41%)、Pb(27%)和Hg(22%)。前人研究已證明,As、Hg和Pb主要來自于工業(yè)排放、煤炭燃燒和交通運(yùn)輸[40-41]。大氣是自然和人為源污染物從其排放源擴(kuò)散到其他地區(qū)的主要運(yùn)輸載體,大氣沉降可能是土壤重金屬富集的另一個(gè)重要途徑[42]。準(zhǔn)東礦區(qū)Zn、Cu、Pb和Cr等元素空間上呈現(xiàn)出從西北向東南總體減少趨勢(shì),地勢(shì)較高的礦區(qū) As的污染程度高于地勢(shì)較低的平原區(qū)[43]。這與研究區(qū)主風(fēng)(西北風(fēng))的方向一致,這表明地勢(shì)和風(fēng)向元素也對(duì)重金屬的擴(kuò)散分布產(chǎn)生潛在影響。因此,因子3代表混合因素導(dǎo)致的大氣降塵源。
因子4以Cr(71%)和As(40%)為主。Wu等[44]對(duì)青藏高原東北部土壤重金屬來源的研究結(jié)果表明,高濃度Cr與工業(yè)活動(dòng)有關(guān)。工業(yè)廢物處理、污水污泥、溢出物以及殘余物都導(dǎo)致 Cr的累積[45-46]。Ma等[47]研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境中約40%的As可能與自然因素和農(nóng)業(yè)活動(dòng)有關(guān),其余 60%歸因于交通和工業(yè)排放。此外,相關(guān)研究還顯示,As可能與生活廢物、工業(yè)污水污泥和排放物有關(guān)。準(zhǔn)東礦區(qū)是國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),煤化工、煤電冶、新材料和煤炭等工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的排放物都會(huì)引起土壤的 Cr和As污染。因此,工業(yè)排放是Cr和As的可能污染源。
因子5中Cu(47%)和Zn(37%)的貢獻(xiàn)最大。Lü等[48]對(duì)尤溪縣土壤重金屬污染源進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)土壤成土母質(zhì)和巖石成分等自然因素是Cu和Zn的主要富集源。土壤重金屬基本統(tǒng)計(jì)特征和相關(guān)性分析表明,礦區(qū)Zn和Cu的平均值低于其新疆和國(guó)家二級(jí)背景值,并且它們之間存在強(qiáng)正相關(guān)關(guān)系,說明自然因素是研究區(qū)Cu和Zn累積的主要來源??傮w而言,該結(jié)果與準(zhǔn)東露天煤礦周圍土壤重金屬污染的其他研究結(jié)論一致[48-49]。以上結(jié)果表明,因子5代表自然源。
根據(jù)每種重金屬的因子指紋,本文計(jì)算出了污染來源的貢獻(xiàn)比例。結(jié)果表明(圖3),工業(yè)排放對(duì)土壤重金屬的貢獻(xiàn)率最大(27.73%),其次為燃煤(20.79%),交通運(yùn)輸和大氣降塵有相等的貢獻(xiàn)(16.83%),總之,人為活動(dòng)占據(jù)主導(dǎo)作用,約82.18%的污染由人為因素導(dǎo)致的,特別是煤炭開采、有色金屬冶煉、煤化工、煤制汽和煤制油等產(chǎn)業(yè)是研究區(qū)重金屬的主要污染源。
圖3 不同污染源總貢獻(xiàn)率Fig.3 Total contribution ratios of different sources
本文分析了準(zhǔn)東露天煤礦周圍土壤重金屬污染特征及其可能污染源。結(jié)果顯示:該區(qū)域土壤重金屬含量與新疆、國(guó)家土壤背景值對(duì)比來看,研究區(qū)土壤Zn、Cu、Pb、Cr、Hg和As含量均超出新疆土壤背景值,超標(biāo)率分別為 2.1%、14.9%、4.3%、68.1%、68.1%和 95.8%,As含量的平均值分別超出國(guó)家Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的 2.1和1.3倍,表明研究區(qū)存在不同程度的重金屬積累現(xiàn)象。從地累積指數(shù)(Igeo)分析結(jié)果來看,Cu,Zn和Pb的值均屬于無污染風(fēng)險(xiǎn)水平,土壤中Cr和As均處于輕~中度污染和中度污染水平,Hg的污染Igeo值相對(duì)高于其他元素,因此Hg為該區(qū)域土壤污染的主要污染物。由生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分析可知,所有Zn,Cu,Cr和Pb樣品均處于輕微風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài),表明生態(tài)污染風(fēng)險(xiǎn)程度較小,As的污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相對(duì)較低,Hg生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較大。綜合生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明,研究區(qū)土壤重金屬存在一定的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用 PMF模型解析重金屬污染源,結(jié)果表明,Hg主要受到燃煤活動(dòng)的影響;Pb的積累主要與交通運(yùn)輸有關(guān);As的積累主要與大氣沉降和工業(yè)排放有關(guān);工業(yè)排放是Cr的主要污染源;Zn和Cu主要與成土母質(zhì)等自然因素密切相關(guān)。煤礦開采和工業(yè)活動(dòng)對(duì)土壤重金屬的貢獻(xiàn)率最高,說明人為活動(dòng)對(duì)準(zhǔn)東煤礦周圍土壤重金屬污染的影響最大。