邢潤(rùn)華，隋新新

(1. 安徽省地質(zhì)調(diào)查院， 安徽 合肥 230001； 2. 河北地礦局第五地質(zhì)大隊(duì)， 河北 唐山 063000)

土壤是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是人類賴以生存的自然資源。土壤中的有益及營(yíng)養(yǎng)元素可以促進(jìn)和加快植物生長(zhǎng)，而有毒有害元素則會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物污染或減產(chǎn)。若土壤中污染物進(jìn)入植物或農(nóng)作物，再通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體和動(dòng)物體，會(huì)引發(fā)疾病甚至癌癥，危害人畜健康(任旭喜， 1999； 高太忠等， 1999； 崔德杰等， 2004； 陳懷滿， 2005)。土壤中重金屬元素屬于無(wú)機(jī)污染物， 重金屬污染具有隱蔽性、滯后性、累積性和不可逆轉(zhuǎn)性(王振中等， 2006)， 國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)土壤重金屬污染評(píng)價(jià)方法、來(lái)源分析進(jìn)行了大量研究， 一般認(rèn)為土壤中重金屬元素主要有自然來(lái)源和人為輸入兩種途徑， 在自然因素中， 成土母質(zhì)對(duì)土壤重金屬含量影響很大； 人為因素中工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通等引起的土壤重金屬污染所占比重較高(周國(guó)華等， 2003； 劉文輝， 2004； 李蘋等， 2008)。2015年全國(guó)耕地地球化學(xué)調(diào)查報(bào)告中指出土壤污染的主要原因是地質(zhì)高背景、成土過(guò)程次生富集和人類活動(dòng)(張繼舟等， 2012)。有研究表明土壤重金屬生物有效性與其成因來(lái)源關(guān)系密切， 地質(zhì)高背景引起的土壤重金屬高含量， 其生態(tài)危害相對(duì)較小(周國(guó)華， 2014； 劉意章等， 2019； 彭敏， 2020)， 目前針對(duì)安徽省宣城市南部地區(qū)土壤重金屬元素含量特征及成因分析未見(jiàn)有相關(guān)研究及報(bào)道， 本次依托中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開展的皖南岳西-寧國(guó)(旌德-寧國(guó)片)1∶25萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查項(xiàng)目(邢潤(rùn)華等， 2019)(1)邢潤(rùn)華， 吳 正， 李朋飛， 等. 2019. 皖南岳西-寧國(guó)(旌德-寧國(guó)片)1∶25萬(wàn)土地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查.， 以安徽省宣城市南部地區(qū)土壤中重金屬為研究對(duì)象， 分析了土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn 8種重金屬元素的地球化學(xué)特征并對(duì)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)， 再結(jié)合土壤剖面及降塵調(diào)查，研究了調(diào)查區(qū)土壤重金屬異常來(lái)源， 為區(qū)內(nèi)土壤資源的安全利用和科學(xué)管理、開展土壤環(huán)境保護(hù)及污染防治提供參考和科學(xué)依據(jù)。

1 調(diào)查區(qū)概況

調(diào)查區(qū)位于安徽省東南部， 長(zhǎng)江流域接皖南山區(qū)地帶， 行政區(qū)劃隸屬宣城市， 面積5 100 km2。調(diào)查區(qū)位于皖南山地丘陵區(qū)， 地勢(shì)總體南高北低， 地貌以山地和丘陵為主， 中低山占調(diào)查區(qū)總面積31.42%， 主要分布于調(diào)查區(qū)南部的績(jī)溪縣、旌德縣及寧國(guó)市； 丘陵區(qū)占39.46%， 主要分布在調(diào)查區(qū)北部的涇縣、宣州區(qū)； 崗地面積占28.04%， 集中分布在調(diào)查區(qū)東北部廣德縣； 水域面積占0.12%(王少龍等， 2013)(2)王少龍， 劉遺平， 程言新， 等. 2013. 安徽省環(huán)境質(zhì)量圖系及空間數(shù)據(jù)庫(kù)說(shuō)明書.。

調(diào)查區(qū)屬下?lián)P子地層區(qū)江南地層分區(qū)， 區(qū)內(nèi)地層自新元古代至第四紀(jì)發(fā)育齊全, 出露地層以南華紀(jì)-志留紀(jì)碳酸鹽、硅泥質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、碎屑巖系為主。青白口系和薊縣系僅在查區(qū)西南部出露， 泥盆紀(jì)-三疊紀(jì)地層在調(diào)查區(qū)西北部少量出露， 白堊紀(jì)-古近紀(jì)地層僅零星分布。調(diào)查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜， 自元古宙以來(lái)經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)， 總體以北東向構(gòu)造為主， 以寧國(guó)墩(虎-月)斷裂為界， 北西側(cè)主要表現(xiàn)為北東向展布的復(fù)式背斜、向斜； 斷裂南東側(cè)以一系列構(gòu)造盆地和穹窿相間展布為特色。區(qū)內(nèi)主要褶皺為績(jī)溪復(fù)背斜和板橋-水東復(fù)式向斜。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育， 以北東向績(jī)溪斷裂和寧國(guó)墩(虎-月)斷裂兩條主干斷裂為主體， 與北西向獅橋-寧國(guó)斷裂呈反接關(guān)系， 構(gòu)成區(qū)內(nèi)主要的斷裂構(gòu)造格架。區(qū)內(nèi)侵入巖以燕山期中酸性花崗巖類為主， 受構(gòu)造控制明顯； 晚侏羅世-早白堊世火山巖在皖浙兩省交界處少量出露， 為黃尖組流紋質(zhì)英安巖(圖1)。調(diào)查區(qū)成礦地質(zhì)條件良好， 地跨中國(guó)東部江南隆起東段、欽杭東部北段兩個(gè)成礦帶， 位于下?lián)P子臺(tái)坳皖南陷褶斷帶與皖浙陷褶斷帶交接部位北部， 已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)有39種， 以鎢、銅鉛鋅多金屬、鉬、錫、螢石、白云巖、石灰?guī)r等比較具有工業(yè)價(jià)值(戴圣潛等， 2014)(3)戴圣潛， 儲(chǔ)東如， 劉家云， 等. 2014. 安徽省區(qū)域地質(zhì)志.。

圖 1 安徽省宣城市南部地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)戴圣潛等， 2014)(4)戴圣潛， 儲(chǔ)東如， 劉家云， 等. 2014. 安徽省區(qū)域地質(zhì)志.Fig. 1 The geological map of Southern Xuancheng City, Anhui Province(after Dai Shengqian et al., 2014)(5)戴圣潛， 儲(chǔ)東如， 劉家云， 等. 2014. 安徽省區(qū)域地質(zhì)志.

區(qū)內(nèi)土壤母質(zhì)以淺色碎屑巖風(fēng)化物母質(zhì)和酸性巖類風(fēng)化物母質(zhì)為主， 其次為碳酸鹽類風(fēng)化物母質(zhì)， 少量河流沖積物母質(zhì)和蠕蟲狀網(wǎng)紋紅土母質(zhì)， 晚更新世黃土母質(zhì)和紅色碎屑巖類風(fēng)化物母質(zhì)零星分布。土壤類型以紅壤為主， 占調(diào)查區(qū)總面積的60.04%， 其次為水稻土、粗骨土和石灰?guī)r土， 分別占12.89%、12.06%和7.36%， 此外還見(jiàn)暗黃棕壤(2.90%)、黃壤(1.86%)、石質(zhì)土、紫色土、潮土和黃棕壤等。土地利用以林地為主， 占調(diào)查區(qū)總面積的77.26%， 是皖南林區(qū)的重要組成部分； 耕地占調(diào)查區(qū)總面積的10.48%， 其中水田、旱地比例為8∶2； 園地占7.47%， 以茶葉、山核桃、花卉、板栗、中藥為主。調(diào)查區(qū)內(nèi)農(nóng)林資源豐富， 名優(yōu)特農(nóng)產(chǎn)品較多，主要有寧國(guó)山核桃、旌德靈芝、廣德板栗、績(jī)溪燕筍干、水東蜜棗、汀溪蘭香及木耳、香菇等山野菜等農(nóng)特產(chǎn)品。

2 樣品采集及測(cè)試方法

調(diào)查區(qū)共采集表層土壤樣5 322件、深層土壤樣1 327件， 表層土壤采樣深度0～0.2 m， 深層土壤采樣深度1.5～2.0 m； 表層土壤采樣密度1點(diǎn)/km2，深層土壤采樣密度1點(diǎn)/4 km2； 土壤樣品組合分析，表層土壤4 km2為組合單元，深層土壤16 km2為組合單元。樣品分析測(cè)試由國(guó)土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心承擔(dān)， 測(cè)試分析包括As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、pH值等共54項(xiàng)指標(biāo)。

樣品分析采用的配套方案及分析方法檢出限見(jiàn)表1、表2， 均達(dá)到或優(yōu)于《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(DZ/T0258-2014)》要求， 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部和外部質(zhì)量控制方法及各項(xiàng)質(zhì)量參數(shù)均符合規(guī)范要求。

表 1 土壤樣品8項(xiàng)重金屬元素分析方法Table 1 The analysis samples methods of 8 heavy metals in soil

表 2 土壤樣品8項(xiàng)重金屬元素分析檢出限Table 2 The detection limits of 8 heavy metals in soil samples

3 土壤重金屬元素地球化學(xué)特征

3.1 土壤重金屬元素含量特征

表3為調(diào)查區(qū)表、深層土壤8項(xiàng)重金屬元素地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果， 可以看出， 調(diào)查區(qū)表層土壤重金屬元素平均含量與全國(guó)A層土壤平均值(遲清華等， 2007)相比， Cd、Hg強(qiáng)富集(k1>2.0，k1值分別為2.82、2.15)， Pb、Zn相對(duì)富集(1.21.00， CV分別為1.46和1.15)， Pb、Cu、Cr、Hg為中等分異(0.5

表 3 調(diào)查區(qū)表、深層土壤重金屬元素含量和地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 3 Contents and geochemical parameters of heavy metals in surface and deep soil of the survey area

3.2 表層土壤重金屬含量相對(duì)深層土壤富集貧化程度

以區(qū)內(nèi)表層土壤重金屬含量與相應(yīng)采樣大格深層土壤重金屬含量的比值(k)反映表層土壤元素相對(duì)深層土壤的富集貧化程度(孫志國(guó)等， 1996； 廖啟林等， 2005)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)， 表、深層土壤Zn、Cr、Cu、Pb元素50%以上樣品含量相當(dāng)(0.82.0)比例在25%以上； 表層土壤As、Ni貧化程度較高， As貧化樣品比例近50%， Ni貧化比例近30%。

3.3 表層土壤重金屬元素含量分布特征

調(diào)查區(qū)表、深層土壤重金屬元素含量分布特征總體一致， 土壤元素含量空間分布與地質(zhì)背景、沉積環(huán)境表現(xiàn)出顯著的空間一致性。

土壤As高背景-高值區(qū)主要分布在寧國(guó)市南極-中溪一帶， 地質(zhì)背景主要為震旦系、奧陶系； Cr、Cu、Ni元素高背景-高值區(qū)主要分布在寧國(guó)市霞西-南極一帶， 地質(zhì)背景主要為震旦系、寒武系、奧陶系； Cd、Hg、Zn高背景-高值區(qū)主要分布在寧國(guó)市霞西-南極、獅橋-胡樂(lè)一帶， 地質(zhì)背景主要為震旦系、寒武系； Pb高背景-高值區(qū)與區(qū)內(nèi)鉛鋅、鎢鉬等多金屬礦分布區(qū)域總體一致， 區(qū)內(nèi)旌德斷裂、橋頭埠斷裂、績(jī)溪-寧國(guó)墩斷裂附近以及劉村巖體、仙霞巖體、伏嶺巖體與圍巖接觸帶。土壤As、Cr、Cu、Hg、Ni低背景-低值區(qū)與區(qū)內(nèi)燕山期中酸性侵入巖分布總體一致， 包括旌德巖體、劉村巖體、仙霞巖體等， 而Cd、Zn、Pb低背景-低值區(qū)主要分布在寧國(guó)市北-廣德縣， 主要為志留系分布區(qū)。元素地球化學(xué)化學(xué)分布特征與地質(zhì)背景的空間一致性反映了地質(zhì)背景是土壤元素含量的主控因素。

對(duì)區(qū)內(nèi)表層土壤重金屬元素含量按地質(zhì)單元進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖2)， As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn元素在震旦系土壤中平均含量最高， 其次為寒武系， 在燕山期侵入巖土壤中含量最低； Pb在各地質(zhì)單元土壤中含量變化不大。

圖 2 調(diào)查區(qū)主要地質(zhì)單元土壤重金屬元素含量對(duì)比圖Fig. 2 The content comparison of heavy metal elements in soil of main geological units in the survey area

3.4 土壤重金屬元素污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

依據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB15618-2018)中8項(xiàng)重金屬元素的污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值和管控值標(biāo)準(zhǔn)， 對(duì)調(diào)查區(qū)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行劃分， 按從嚴(yán)原則， As、Hg取水田標(biāo)準(zhǔn)， Cd、Pb、Cr、Cu取其他標(biāo)準(zhǔn)。

區(qū)內(nèi)土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8項(xiàng)重金屬元素不同污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)土壤面積占比見(jiàn)表4。較高污染風(fēng)險(xiǎn)土壤中Cd比例最高， As、Pb較低； 污染風(fēng)險(xiǎn)可控土壤中Cd比例最高， 其次為As、Cu， Zn、Pb、Cr、Ni較低， Hg最低。由此可見(jiàn)， 全區(qū)土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由高到低排序?yàn)椋?Cd>As>Pb>Cu>Zn>Cr>Ni>Hg。污染風(fēng)險(xiǎn)較高土壤面積136 km2， 占調(diào)查區(qū)總面積2.64%； 污染風(fēng)險(xiǎn)可控土壤面積1 874 km2， 占36.37%。

表 4 調(diào)查區(qū)土壤重金屬元素不同污染風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)面積占比表 %Table 4 The area proportion of different pollution risk levels of heavy metal elements in soil in the survey area

4 土壤重金屬元素異常分布及來(lái)源分析

4.1 土壤重金屬異常分布

以土壤As、Cd、Hg、Pb、Zn、Ni、Cu、Cr 8項(xiàng)重金屬元素含量85%累頻數(shù)值結(jié)合《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中農(nóng)用地土壤污染篩選值， 確定調(diào)查區(qū)重金屬元素異常下限(表5)。

表 5 表層土壤重金屬元素異常下限圈定Table 5 The delineation of abnormal lower limit of heavy metal elements in topsoil

調(diào)查區(qū)共圈出7處土壤重金屬綜合異常(圖3)， 由綜合異常圖可以看出， 以霞西-南極異常復(fù)合元素最多，異常面積最大。此外， 汀溪異常、獅橋異常和瀛州異常元素組合較多且具有一定規(guī)模。異常查證在霞西-南極異常以及獅橋異常布置了3條T型剖面。

4.2 土壤重金屬異常來(lái)源分析

4.2.1 地質(zhì)背景對(duì)土壤重金屬異常的影響

土壤水平剖面Ⅰ(圖4上)12號(hào)和24號(hào)點(diǎn)土壤Cr、Cu、Cd、Hg等元素含量明顯高， 這2個(gè)點(diǎn)均位于荷塘組； 7號(hào)(皮園村組)、9號(hào)(南沱組)和21號(hào)(藍(lán)田組上段)土壤存在部分元素高含量(As、Pb、Hg等)。水平剖面Ⅱ(圖4中)2、5、9號(hào)點(diǎn)土壤Cd、Zn、Hg、Cu、Ni、Pb元素含量高， 以上3個(gè)點(diǎn)均落在皮園村組上段， 4號(hào)位于荷塘組， Cr、Cu含量高， 12和14號(hào)點(diǎn)Hg含量高(位于西陽(yáng)山組)。水平剖面Ⅲ(圖4下)6、8、10號(hào)點(diǎn)存在高值， 6號(hào)點(diǎn)位于南沱組和藍(lán)田組交界處(為斷層接觸)， As、Pb、Zn、Cu、Hg等元素含量高， 10號(hào)位于藍(lán)田組， 且靠近斷層， 土壤中Cd、Hg、Cu、Zn、As含量均高， 8號(hào)點(diǎn)位于皮園村組， 土壤Cu、Hg、Ni、Cr、Pb、Zn含量較高。由此可以看出土壤重金屬元素含量變化及空間分布與地質(zhì)背景關(guān)系密切， 尤以荷塘組、皮園村組以及藍(lán)田組等地層區(qū)土壤中重金屬元素含量高。

圖 3 表層土壤重金屬元素綜合異常圖Fig. 3 The comprehensive anomaly map of heavy metal elements in surface soil

調(diào)查區(qū)土壤垂向剖面自地表向下重金屬含量變化規(guī)律不明顯， 但從垂向剖面表層土、深層土元素含量曲線圖(圖5)可以看出， 表層土壤與深層土壤含量變化趨勢(shì)幾乎一致， 反映出表層土壤元素含量對(duì)深層土壤元素含量的繼承性(張明等， 2007， 2012； 陳國(guó)光等， 2011)。因深層土壤受人類活動(dòng)影響小， 更接近于母質(zhì)含量， 因此也反映出表層土壤元素含量主要受成土母巖或地質(zhì)背景的影響。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)， 垂向剖面表、深層土壤重金屬高含量值主要分布在荷塘組、皮園村組、藍(lán)田組和南沱組等地層， 與水平剖面結(jié)果一致。趙華榮等(2013)(6)趙華榮， 周存亭， 李明輝， 等. 2013. 安徽省地球化學(xué)特征及找礦目標(biāo)研究.總結(jié)了安徽省揚(yáng)子地層區(qū)主要巖石類型元素含量特征， 發(fā)現(xiàn)寒武系、震旦系以及南華系巖石中重金屬元素普遍較其它地層高， 寒武系頁(yè)巖Cr、Ni、Cd、Cu、Pb、Zn相對(duì)高， 南華系泥巖As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量較高， 皮園村組硅質(zhì)巖Hg、Cd含量較高， 灰?guī)r中Hg含量較高， 巖石中元素含量特征與調(diào)查區(qū)土壤中元素含量特征總體一致。這進(jìn)一步說(shuō)明調(diào)查區(qū)內(nèi)荷塘組、皮園村組、藍(lán)田組等重金屬高含量成土母巖是土壤中重金屬元素高含量的主控因素。

4.2.2 礦山開采對(duì)土壤重金屬異常的影響

調(diào)查區(qū)地處皖浙贛邊界地體匯聚帶， 成礦地質(zhì)條件良好， 礦產(chǎn)資源豐富， 已查明礦床、礦(化)點(diǎn)約238處， 以鎢、銅鉛鋅多金屬、鉬、錫、錳、螢石、石灰?guī)r為主， 調(diào)查區(qū)圈定的土壤重金屬異常包含了區(qū)內(nèi)大部分礦床點(diǎn)(圖3)。在剖面Ⅰ附近的大塢尖鎢鉬(金鋅)礦區(qū)以及剖面Ⅲ附近的竹溪鎢鉬礦區(qū)均采集了土壤樣， 土壤中重金屬含量均為高值， 礦區(qū)周邊土壤重金屬高含量應(yīng)該是地質(zhì)背景疊加礦山開采的雙重影響。

圖 4 霞西-南極異常(上、中)、獅橋異常(下)水平剖面土壤元素含量曲線圖Fig. 4 The curves of the horizontal profile soil element content of Xiaxi-Nanji anomaly (upper, middle) and Shiqiao anomaly (lower)

圖 5 垂向剖面表層、深層土壤重金屬含量曲線圖Fig. 5 The curves of heavy metal content in surface and deep soil of vertical profile

4.2.3 大氣沉降對(duì)土壤重金屬異常的影響

調(diào)查區(qū)布設(shè)了6個(gè)大氣干濕沉降收集點(diǎn)(收集周期為1年)， 通過(guò)對(duì)比大氣沉降中重金屬含量與收集點(diǎn)最近的表層土壤重金屬含量， 判斷大氣沉降與土壤間重金屬的輸入輸出關(guān)系。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，Pb、Hg、Cr大氣含量均高于土壤含量， Cd大氣含量總體高于土壤含量(除4號(hào)點(diǎn)， 4號(hào)點(diǎn)位于霞西鎮(zhèn)-南極鄉(xiāng)異常區(qū)內(nèi)部， 土壤Cd遠(yuǎn)高于大氣Cd， 土壤Cr略高于大氣Cr)， As、Cu土壤含量均高于大氣含量， Ni兩者含量相近， Zn含量有高有低。由此可以判斷， 大氣沉降也是土壤Pb、Hg、Cd、Cr高含量的主要影響因素。

5 土壤重金屬元素賦存形態(tài)及生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)

5.1 土壤重金屬元素主要賦存形態(tài)

調(diào)查區(qū)以林地為主(占比78%)， 耕地占10%左右， 園地近8%。在霞西鎮(zhèn)-南極鄉(xiāng)重金屬異常區(qū)以及獅橋重金屬異常區(qū)共采集了13件水稻樣及根系土(根系土1件污染風(fēng)險(xiǎn)較高、10件污染風(fēng)險(xiǎn)可控、2件污染風(fēng)險(xiǎn)低)， 對(duì)其中5件水稻根系土樣品進(jìn)行As、Cd、Hg、Pb七形態(tài)分析(圖6)。

圖 6 根系土抽樣重金屬七態(tài)含量及比例柱狀圖Fig. 6 The histograms of contents and proportions of seven states of heavy metals in root soil samples

Cd元素以離子交換態(tài)比例最高， 其次為鐵錳氧化態(tài)、殘?jiān)鼞B(tài)和腐殖酸態(tài)和碳酸鹽態(tài)。離子交換態(tài)Cd活性強(qiáng)， 極易從土壤中釋放被植物吸收； 鐵錳氧化態(tài)和腐殖酸態(tài)Cd在氧化條件或有機(jī)質(zhì)高的土壤中會(huì)釋放出進(jìn)入植物體； 碳酸鹽態(tài)Cd在酸性條件下可從土壤中釋放進(jìn)入植物體。

As、Hg元素均以殘?jiān)鼞B(tài)比例最高， 因此土壤中As、Hg多滯留在土壤中不易進(jìn)入植物體， 少量的腐殖酸態(tài)Hg在土壤富有機(jī)質(zhì)情況下可能進(jìn)入植物體， 一定比例的鐵錳氧化態(tài)、水溶態(tài)、腐殖酸態(tài)As在土壤氧化、含水或富有機(jī)質(zhì)等條件下易從土壤中釋放進(jìn)入植物體； Pb元素以殘?jiān)鼞B(tài)和鐵錳氧化態(tài)為主， 殘?jiān)鼞B(tài)Pb不易進(jìn)入植物體， 較高比例的鐵錳氧化態(tài)Pb在土壤處于氧化條件下易進(jìn)入植物體。

綜上所述， 土壤Cd活性最強(qiáng)， 易進(jìn)入植物體(王學(xué)鋒等， 2004； 韓春梅等， 2005)， 而調(diào)查區(qū)土壤污染風(fēng)險(xiǎn)主要影響指標(biāo)即為Cd元素， 因此需加強(qiáng)土壤Cd的監(jiān)測(cè)和治理， 同時(shí)關(guān)注調(diào)查區(qū)農(nóng)產(chǎn)品是否存在Cd超標(biāo)現(xiàn)象。

5.2 生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)

在土壤重金屬異常區(qū)采集了13件水稻和2件山核桃樣品， 參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》(GB2762-2012)， 13件水稻樣中有3件Cd超標(biāo)(Cd>200×10-9)， 1件Cd、Hg超標(biāo)(Cd>200×10-9， Hg>20×10-9)， 而采集的2件山核桃樣未出現(xiàn)重金屬超標(biāo)。調(diào)查區(qū)林業(yè)資源豐富， 耕地種植面積相對(duì)低， 在土壤重金屬高異常區(qū)存在的少量水稻Cd超標(biāo)問(wèn)題仍應(yīng)引起重視并進(jìn)行針對(duì)性土壤污染治理， 鑒于山核桃等林果類無(wú)重金屬超標(biāo)， 可考慮著力發(fā)展山核桃等林果產(chǎn)業(yè)。

通過(guò)調(diào)查區(qū)農(nóng)作物及根系土中重金屬元素相關(guān)性分析， 僅Cd元素顯示作物與根系土有一定相關(guān)性(圖7)，R值在0.5左右， 其它元素作物及根系土相關(guān)性不明顯。圖中顯示土壤Cd在篩選值以上， 水稻Cd存在一定的超標(biāo)比率。

圖 7 根系土Cd與作物Cd線性相關(guān)圖Fig. 7 The linear correlation diagram of root soil Cd versus crop Cd

6 結(jié)論

(1) 與全國(guó)A層土壤平均值相比， 調(diào)查區(qū)表層土壤Cd、Hg強(qiáng)富集， Zn、Pb相對(duì)富集； 與全國(guó)C層土壤平均值相比， 深層土壤Cd強(qiáng)富集， Hg相對(duì)富集。表層土壤相對(duì)于深層土壤， Hg、Cd極富集， Pb較富集。

(2) 表、深層土壤重金屬元素含量分布特征總體一致， 土壤元素含量空間分布與地質(zhì)背景、沉積環(huán)境表現(xiàn)出顯著的空間一致性， 反映了地質(zhì)背景是土壤元素含量的主要影響因素。

(3) 表層土壤Cd、As、Pb具有較高污染風(fēng)險(xiǎn)， Cd有2.56%土壤超過(guò)農(nóng)用地污染風(fēng)險(xiǎn)管制值標(biāo)準(zhǔn)， As、Pb各有0.08%土壤超過(guò)農(nóng)用地污染風(fēng)險(xiǎn)管制值， 主要分布于寧國(guó)縣霞西-南極、績(jī)溪縣臨溪一帶。

(4) 調(diào)查區(qū)土壤重金屬高異常主要由地質(zhì)背景、礦山開采和大氣沉降等內(nèi)、外因素共同影響， 區(qū)內(nèi)荷塘組、皮園村組、藍(lán)田組等重金屬高含量成土母巖是土壤中重金屬元素高含量的主控因素， 大氣沉降的輸入對(duì)土壤Pb、Hg、Cd、Cr高含量有一定影響。

(5) 調(diào)查區(qū)土壤Cd活性最強(qiáng)， 離子交換態(tài)Cd在七態(tài)中占比在50%以上， 易進(jìn)入植物體造成農(nóng)作物污染， 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高， 土壤Cd含量超過(guò)農(nóng)用地污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值， 水稻Cd就可能存在超標(biāo)現(xiàn)象， 因此針對(duì)土壤Cd含量超過(guò)農(nóng)用地污染風(fēng)險(xiǎn)篩選值的區(qū)域， 需加強(qiáng)土壤Cd的監(jiān)測(cè)和治理， 同時(shí)關(guān)注調(diào)查區(qū)農(nóng)產(chǎn)品是否存在Cd超標(biāo)。