乌鲁木齐水磨河沿岸土壤痕量金属污染特征与来源解析

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1、乌鲁木齐水磨河沿岸土壤痕量金属污染特征与来源解析侯凤兰SiW新疆大学资源与环境科学学院绿洲生态教育部重点新疆大学干旱生态环境研宄所以乌鲁木齐水磨河沿岸土壤为研究对象，共采集122个表层(0-20cm)土样，通过测定Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Mn、V、As等8种痕量金属的含量，采用富集系数法和地累积指数法评价土壤痕量金属的污染程度，利用KHging空间插值法了解痕量金属的分布特征，并运用多元统计分析法进行污染源的解析.结果表明,As、Zn、Cu、Pb、Cr、Ni和V等7种金属元素的平均浓度均未超出国家土壤环境

2、质量二级标准限制，但均高于新疆土壤元素背景值，表现出较明显的表层聚集趋势和不同程度的变异性.水磨河沿岸土壤总体处于轻度污染状态.其屮Ni为主要污染物，受到污染的样品比例达到72.7%，属于轻-中度污染，其次是Cu和V.水磨河沿岸土壤中Zn与Pb和Cu呈极显著正相关，Ni与Zn、Pb和Cr呈负相关，表层土壤痕量金属累积主要受工业排放源、交通运输源、农业生产源和自然源的影响.水磨河沿岸土壤中8种痕量金属的单因子潜在生态风险等级和综合潜在生态风险等级均处于低风险水平，暂未对水磨河流域的生态环境构成威胁.关键词：水磨河

3、;痕量金属;沿岸土壤;地累积指数;乌魯木齐;污染特征;是某一金属元素的地累积指数值，C,是土样中金属i的含量实测值，为研究区土壤金属i的背景值.Tg6。值与痕量金属污染水平之间的对应关系见表1[25].1.3.3潜在生态危害指数法该方法是1980年瑞典科学家Hakanson提出的，已被广泛应用于评估沉稅物和土壤中金属元素的潜在生态风险水平[26-27].由于其综合考虑了污染物浓度、污染物类型、毒性大小及环境对痕量金属污染的敏感程度4个因素，能够更准确地反映潜在的生态风险大小其计算公式为：式屮，C是金属i的实测浓

4、度;Cn是研究区金属i的背景值，mg•kg;C,是金属i的污染系数;L为金属i的毒性响应系数，8种痕量金属的毒性系数分别为As=10,Cu、Pb、Ni=5,Cr、V=2,Zn、Mn=l£^l況为第i种金属元素的潜在生态危害系数;RT为综合潜在生态风险指数.潜在的生态风险水平评估标准见表1W1.4数据处理与统计采用ArcGIS10.0、Surfcrl1.0和SPSS19.0软件进行制图与数据的统计处理.1结果与讨论(Resultsanddiscussion)2.1沿岸土壤痕量金属含量统计特征由含量统计结果(表2)

5、可知，As、Cu、Pb、Cr、Zn、Mn、Ni和V的平均值分别是12.69、39.01、20.60、52.40、79.07、529.00、49.29、112.31mg•kg.As、Zn、Cu、Pb、Cr、Ni和V等7种金属元素的平均浓度均未超出国家土壤环境质量二级标准限制(GB15618—1995)，但均高于新疆土壤元素背景值m，且超标率分别为56.2%、51.2%、91.7%、42.1%、57.0%、100%、99.2%,说明在工农业生产等人类活动影响下，水磨河沿岸表层土壤中存在较明显的痕量金属聚集趋势，丑可

6、能已受到丫不同程度的污染.根据Wildingp2］对变异系数的分类，金属元素V(13.62%)和Mn(12.54%)属于轻度变异，Cu(33.09%)、Cr(35.48%)、Ni(25.04%)均为中等变异(15%

7、〉Pb〉Ni〉Mn〉V，且峰度和偏度的大小顺序基本一致，表明水磨河沿岸土壤痕量金属含量呈正偏态分布可能与人类活动关系密切.表2水磨河沿岸土壤痕量金属含量的统计特征Table2StatisticalcharacteristicoftracemetalcontentsinripariansoilsofShuimoRiver2.2沿岸土壤痕量金属的污染状况从富集系数评价结果（表3）得知，水磨河沿岸土壤中As、Cu、Pb、Cr、Zn、Nln、Ni和V等8种金属元素均存在一定程度的富集.其中Ni、V、Cu属中度富集，As

8、、Zn、Pb、Cr、Mn为轻微富集.结合样点分析，超过85%采样点的Ni、超过81%采样点的V、超过65%采样点的Cu为中度富集，As、Zn、Pb、Cr、Mn存在79%—90%的采样点为轻微富集.地累积指数污染评价结果如表3所示，As、Zn、Pb、Cr、Mn、V、Cu的地累积指数平均值均小于0，表示处于无污染状态，而Ni的平均值为0.26,污染级别为1级，属于轻-中度污染.从各金属元素