張明意 李倩 王碩 吳云杰

摘? 要：該文以貴州威寧鎖黃倉國家濕地公園林地、草地、耕地和沼澤地土壤為研究對象，通過測定土壤中重金屬鉛（Pb）、砷（As）和錳（Mn）的含量，并采用單因子污染指數法、內梅羅綜合污染指數法評估鎖黃倉濕地不同土地利用方式下的土壤環(huán)境質量狀況，以揭示鎖黃倉土壤Pb、As和Mn的分布特征及污染狀況。結果表明，從研究區(qū)域整體分析，元素Pb、As和Mn在4種土地利用方式中分布不均勻，其元素含量都存在差異，元素Pb和Mn含量都在沼澤地中最高、林地最低，而元素As在林地中最高、沼澤地最低;通過單因子污染評價和內梅羅綜合污染評價得，威寧鎖黃倉整體的土壤狀況不佳，下游土壤受污染情況嚴重，鎖黃倉下游土壤重金屬污染的治理已迫在眉睫。

關鍵詞：不同土地利用? 土壤污染? 重金屬? 分布特征? 綜合評價

中圖分類號：TU986.52 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（a）-0073-02

近年來我國的工業(yè)和農業(yè)發(fā)展迅速，導致土壤遭受重金屬污染[1]。土壤重金屬污染具有易富集、難遷移、潛伏期長且高毒性等諸多不利于土壤環(huán)境質量的特性[2]。有害的重金屬元素在土壤中不斷累積會對土壤中的植物系統(tǒng)造成毒害作用，致使土壤退化，甚至破壞土壤的生態(tài)平衡，然而土壤中的重金屬污染物質有著非常廣泛的來源，且水體、固廢、大氣等都能夠成為重金屬進入土壤的途徑，給土壤環(huán)境帶來巨大壓力[3]。因而，當前眾多國內外學者都著重于研究土壤中不同重金屬元素的污染問題，其研究對于修復已經污染的土壤以及防預重金屬污染有著重要意義。

1? 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

鎖黃倉是湖泊型濕地，公園總規(guī)劃面積為244.67hm2，濕地率達到31.3%。鎖黃倉地處云貴高原，是暖溫帶高原季風性氣候，該地日照時間長、夏季氣溫低、涼爽、冬季微冷、冬季和春季降水少，優(yōu)越的氣候條件、豐富的資源、種類繁多的具有代表性與利用價值生物等讓鎖黃倉成為保護草海、供眾多鳥類棲息的重要功能區(qū)。

1.2 樣品采集與處理

在實驗區(qū)范圍內，選取林地、草地、耕地和沼澤地4種主要土地利用類型，沿上游、中游和下游分別設置樣地，采集土壤樣品。據說實際情況，林地布設8個采樣區(qū)，草地、耕地和沼澤地布設9個采樣區(qū)，共35個采樣區(qū)，去除土壤表面的枯枝落葉及石子等雜物，以隨機采樣的方式在每個采樣區(qū)布設采樣點（土壤表層土0～20cm），多個采樣點混合為一個樣品，裝至密封袋中帶回實驗室，置于通風處，經自然風干后研磨，過100目尼龍篩（0.15mm），待測。

1.3 土壤重金屬污染評價方法

1.3.1 單因子污染指數法

單因子污染指數法是將實驗的實測值與所測定重金屬元素的國家安全標準值進行比較，判斷環(huán)境質量的一種方法。其計算公式為：

（1）

式中：Pi為土壤重金屬元素i的單因子污染指數;Ci為元素i的測定值mg/kg;Si為元素i的標準值。

1.3.2 內梅羅綜合污染指數法

內梅羅綜合污染指數法能夠反映所測的各個重金屬元素在整個研究區(qū)域土壤中的污染情況，是用來評價土壤重金屬污染使用最為廣泛的綜合方法。公式為：

（2）

式中：PN為研究區(qū)的綜合污染指數;Paver為單項污染指數的算術平均值;Pmax為研究區(qū)中的重金屬污染物質的單因子指數最大值。

2? 結果與分析

2.1 不同土地利用方式重金屬Pb、As和Mn的分布特征

2.1.1 不同土地利用方式下重金屬Pb的分布特征

Pb的含量在4種土地類型中都表現出由上游至下游逐步遞增的規(guī)律，且其含量在上游林地土壤中最低，下游沼澤地土壤中最高。從不同土地類型來看，Pb含量在沼澤地土壤中差異不顯著（P>0.05），在林地土壤中，上游和下游林地間有顯著差異（P<0.05）;草地和耕地土壤中，都表現為下游分別與上游、中游間差異顯著（P<0.05），說明Pb在草地和耕地中大體分布不均勻。

2.1.2 不同土地利用方式下重金屬As的分布特征

元素As含量均超過了背景值20mg/kg。元素As在林地土壤、草地土壤、耕地土壤和沼澤地土壤中含量均值分別為36.31mg/kg、31.92mg/kg、32.74mg/kg和28.19mg/kg，在下游林地土壤中達到最高。

2.1.3 不同土地利用方式下重金屬Mn的分布特征

元素Mn在林地土壤、草地土壤、耕地土壤和沼澤地土壤中含量均不超過土壤Mn背景值，僅在下游的草地和耕地中表現為接近背景值，可判斷研究區(qū)暫未受重金屬Mn污染。林地和沼澤地土壤中Mn含量差異不顯著（P>0.05），分布均勻，在草地和耕地中分布不均勻，但上游耕地和中游耕地內部Mn含量分布均勻。

2.2 不同土地利用方式下土壤重金屬的相關性分析

林地土壤中重金屬元素Pb、As和Mn之間無顯著相關性;在草地和耕地土壤中元素Pb與Mn之間都表現出顯著相關性（P<0.05），相關性系數分別為0.773和0.801;在沼澤地土壤中元素As和Mn之間表現出顯著相關性（P<0.05），其相關性系數為0.79。

3? 討論

3.1 不同土地利用方式對元素Pb含量的影響

因受人為因素的干擾程度不同，不同土地利用方式下Pb的累積存在差異，元素Pb在4種土地利用方式中含量由高到低表現為沼澤地>耕地≈草地>林地。另外，研究區(qū)草地大多為退耕還草，因此耕地和草地土壤中元素Pb含量相近，并且，雖然高于林地，但其含量還是低于沼澤地土壤，因為耕地中作物的收獲、草地中動物的采食能夠帶走土壤中的一部分元素Pb，而該地區(qū)沼澤地中的植物對元素Pb不敏感，造成Pb的大量累積。

3.2 不同土地利用方式對元素As含量的影響

與貴州土壤重金屬元素As的背景值相比，元素As含量在4種土地利用方式中均有不同程度的升高，累積現象顯著，4種土地類型中元素As含量由高到低表現為林地>耕地≈草地>沼澤地，沼澤地土壤中含量最低。林地土壤中含量最高。

3.3 不同土地利用方式對元素Mn含量的影響

元素Mn在不同土地利用方式中含量由高到低表現為沼澤地>草地>耕地>林地，沼澤地土壤中元素Mn含量最高，其原因可能為林地、草地以及耕地中的元素Mn隨著降水等因素遷移到沼澤地，受到沼澤地中濕地植物的攔截作用累積于沼澤地土壤中，導致其含量偏高。

4? 結語

通過單因子污染評價和內梅羅綜合污染評價總結出，威寧鎖黃倉整體的土壤狀況不佳，其中上游土壤尚清潔，但應開始警戒，中游有部分土壤受到輕度污染，應加強管理并著手治理，而下游土壤受污染情況嚴重，鎖黃倉下游土壤重金屬污染的治理已迫在眉睫。

參考文獻

[1] 周智全，張玉歌，徐歡歡，等.化學淋洗修復重金屬污染土壤研究進展[J].綠色科技，2016（24）：12-15.

[2] 李玉超，余濤，楊忠芳，等.遼寧盤錦市農田土壤重金屬元素時空變化研究[J].現代地質，2016，30（6）：1294-1302.

[3] 張兆永，吉力力·阿不都外力，姜逢清.博爾塔拉河河水、表層底泥及河岸土壤重金屬的污染和潛在危害評價[J].環(huán)境科學，2015，36（7）：2422-2429.