贵州省稻田土壤重金属分布特征
|
摘要
为揭示贵州省稻田土壤重金属的超标状况和空间分布特征,采集了92个稻田土壤样品,用ICP-MS测定了样品的重金属含量,并运用单因子污染指数法、富集因子法和空间分析法对数据进行了分析处理。结果表明,贵州省稻田土壤的As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb和Zn平均含量分别为(19.7±17.1)、(0.577±0.690)、(91.1±38.6)、(40.5±32.8)、(37.1±20.3)、(35.5±32.0)、(3.59±8.81)和(135±128) mg/kg;89.1%的点位重金属超标,67.4%的点位为轻微(超标1～2倍)和轻度(超标2～3倍)超标;Ni、As、Cd主要由地质高背景成因导致;在成矿区和成矿带上,出现源于人为活动的重金属超标,在一些点位和区域达到了中度超标(超标3～5倍)至重度(超标大于5倍)超标。
To understand the pollution status and spatial distributions of heavy metals in paddy soils of the Guizhou province, China, a total of 92 paddy soil samples were collected from Guizhou and heavy metals concentrations of these samples were measured by ICP-MS. The data were analyzed statistically by the methods of single factor index, enrichment factor index and spatial geographic analysis in accordance to the environmental quality standard for soils of China(GB 15618-1995). The results showed that average concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb and Zn in paddy soil samples were(19.7±17.1),(0.577±0.690),(91.1±38.6),(40.5±32.8),(37.1±20.3),(35.5±32.0),(3.59±8.81) and(135±128) mg/kg, respectively; heavy metals exceeding their national standard levels were found in 89.1% of the sampling sites, and 67.4% of which either exceeded the standards slightly(1-2 times exceeding the standards) or mildly(2-3 times exceeding the standards); the high geological backgrounds of Ni, As and Cd, especially Cd, could account for their exceeding of the standards; in areas of metallogenic zone and belt, heavy metals exceeded the standards moderately(3-5 times exceeding the standards) even severely(more than 5 times exceeding the standards) at some sites and regions, which attributed mainly to anthropic activities.
To understand the pollution status and spatial distributions of heavy metals in paddy soils of the Guizhou province, China, a total of 92 paddy soil samples were collected from Guizhou and heavy metals concentrations of these samples were measured by ICP-MS. The data were analyzed statistically by the methods of single factor index, enrichment factor index and spatial geographic analysis in accordance to the environmental quality standard for soils of China(GB 15618-1995). The results showed that average concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Sb and Zn in paddy soil samples were(19.7±17.1),(0.577±0.690),(91.1±38.6),(40.5±32.8),(37.1±20.3),(35.5±32.0),(3.59±8.81) and(135±128) mg/kg, respectively; heavy metals exceeding their national standard levels were found in 89.1% of the sampling sites, and 67.4% of which either exceeded the standards slightly(1-2 times exceeding the standards) or mildly(2-3 times exceeding the standards); the high geological backgrounds of Ni, As and Cd, especially Cd, could account for their exceeding of the standards; in areas of metallogenic zone and belt, heavy metals exceeded the standards moderately(3-5 times exceeding the standards) even severely(more than 5 times exceeding the standards) at some sites and regions, which attributed mainly to anthropic activities.
引文
Huang Y, Chen Q Q, Deng M H, Japenga J, Li T Q, Yang X E, He Z L. 2018. Heavy metal pollution and health risk assessment of agricultural soils in a typical peri-urban area in southeast China. Journal of Environmental Management, 207: 159-168
Liu G N, Wang J, Liu X, Liu X H, Li X S, Ren Y Q, Wang J, Dong L M. 2018. Partitioning and geochemical fractions of heavy metals from geogenic and anthropogenic sources in various soil particle size fractions. Geoderma, 312: 104-113
Liu Y Z, Xiao T F, Perkins R B, Zhu J M, Zhu Z J, Xiong Y, Ning Z P. 2017. Geogenic cadmium pollution and potential health risks, with emphasis on black shale. Journal of Geochemical Exploration, 176: 42-49
Zhang H, Wang Z F, Zhang Y L, Hu Z J. 2012. The effects of the Qinghai-Tibet railway on heavy metals enrichment in soils. Science of the Total Environment, 439: 240-248
陈江. 2017. 贵州烂泥沟卡林型金矿床成矿流体研究. 世界有色金属, (12): 167-168
陈能场, 郑煜基, 雷绍荣, 杨定清, 冷小艳, 张东. 2015. 种植业农产品中重金属超标的成因分析. 农产品质量与安全, (2): 54-60
陈兴龙, 李波, 王尚彦, 金中国. 2009. 黔东南火烧寨金(锑)矿床地质特征及找矿潜力探讨. 矿产与地质, 23(1): 62-65
陈兴龙. 2010. 黔东南火烧寨金锑(砷)矿矿床地球化学特征及矿化富集规律浅析. 地质找矿论丛, 25(2): 129-133
陈岩, 季宏兵, 朱先芳, 黄兴星, 乔敏敏. 2012. 北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价. 农业环境科学学报, 31(11): 2142-2151
丁玉娟, 林昌虎, 何腾兵, 林绍霞, 张珍明. 2013. 贵州草海耕地土壤重金属污染特征及安全评价. 贵州科学, 31(2): 47-51, 88
龚智, 冯异星, 肖玉勇, 商琮婧, 陈惠, 索芳青. 2017. 贵州省三都县三洞铅锌矿矿化特征与物化探异常解释推断. 世界有色金属, (5): 164-166
郭笑笑, 刘丛强, 朱兆洲, 王中良, 李军. 2011. 土壤重金属污染评价方法. 生态学杂志, 30(5): 889-896
国家环境保护局. 1990. 中国土壤环境背景值. 北京: 中国环境科学出版社, 330-369
胡国成, 张丽娟, 齐剑英, 杨剑, 于云江, 郑海, 陈凤, 陈棉彪, 王程程, 黎华寿. 2015. 贵州万山汞矿周边土壤重金属污染特征及风险评价. 生态环境学报, 24(5): 879-885
胡江良, 胡恭任, 于瑞莲, 温先华, 何海星, 苏光明. 2014. 六盘水工业区表层土壤的重金属污染及其潜在生态风险评价. 贵州农业科学, 42(7): 188-192
胡煜昭. 2011. 黔西南坳陷沉积盆地分析与锑、金成矿研究. 博士学位论文. 昆明: 昆明理工大学
环境保护部, 国土资源部. 2014. 全国土壤污染状况调查公报. 中国环保产业, (5): 10-11
黄志勇. 2008. 黔西南高砷煤与卡林型金矿成因关系研究. 硕士学位论文. 贵阳: 贵州大学
黄智龙, 胡瑞忠, 苏文超, 温汉捷, 刘燊, 符亚洲. 2011. 西南大面积低温成矿域: 研究意义、历史及新进展. 矿物学报, 31(3): 309-314
刘建中, 王泽鹏, 杨成富, 祁连素, 王大福, 徐良易, 李俊海, 胡承伟, 吴文明. 2015. 贵州西南部SBT分布区金锑矿成矿机制与成矿模式. 矿物学报, 35(S1): 895-896
刘应忠. 2008. 铜镍矿床地球化学模式的应用:在贵州西部寻找隐伏铜镍矿床(含矿岩体)的探讨. 贵州地质, 25(3): 208-211, 217
栾文楼, 温小亚, 马忠社, 崔邢涛, 宋泽峰, 杜俊. 2008. 冀东平原土壤中重金属元素的地球化学特征. 现代地质, 22(6): 939-947
罗艳碧, 黄智龙, 肖宪国, 丁伟. 2014. 贵州独山锑矿田成矿元素含量及其地质意义. 矿物学报, 34(2): 247-253
孟飞, 刘敏, 崔健. 2008. 上海农田土壤重金属含量的空间分析. 土壤学报, 45(4): 725-728
潘金权, 伍登浩. 2017. 黔南独山与黔西南晴隆锑矿田成矿流体与物质来源对比研究. 地质科技情报, 36(4): 123-132
钱汉东, 陈武, 胡勇. 1995. 黔西南、桂北地区微细浸染型金矿床砷、锑、汞、铊元素及矿物组合特征. 高校地质学报, 1(2): 45-52
阮玉龙, 李向东, 黎廷宇, 陈萍, 连宾. 2015. 喀斯特地区农田土壤重金属污染及其对人体健康的危害. 地球与环境, 43(1): 92-97
宋春然, 何锦林, 谭红, 邓秋静, 谢锋, 吉玉碧, 陈安宁. 2005. 贵州省农业土壤重金属污染的初步评价. 贵州农业科学, 33(2): 13-16
孙国胜, 胡瑞忠, 苏文超, 王国芝, 朱赖民. 2003. 扬子地块西南缘低温成矿域Au、Sb、Hg、As矿床区域分布上的共生分异及控制因素. 地质地球化学, 31(4): 50-55
王娟, 孙爱平, 王开营, 沈永平, 张延成, 王锦贵. 2011. 土壤样品采集的原则与方法. 现代农业科技, (21): 300-301
王小燕. 2010. 贵州省万山汞矿地区食物、人群重金属暴露及其对人体健康损伤研究. 硕士学位论文. 成都: 四川师范大学
王兴富, 顾秉谦. 2016. 贵州地区下寒武统黑色岩系区“多元素”富集矿层分析及土壤重金属污染研究进展. 贵州科学, 34(5): 63-68
卫永华, 张小强. 2017. 贵州省独山县半坡-高寨锑矿床地质特征及成因浅析. 低碳世界, (25): 95-96
魏复盛, 陈静生, 吴燕玉, 郑春江. 1991. 中国土壤环境背景值研究. 环境科学, 12(4): 12-19
吴从文. 2017. 铅锌矿床成矿流体特征及矿床成因分析. 资源信息与工程, 32(1): 30-31
严莎, 凌其聪, 严森, 鲍征宇, 陈忠大, 彭振宇. 2008. 城市工业区周边土壤-水稻系统中重金属的迁移累积特征. 环境化学, 27(2): 226-230
叶霖, 刘铁庚. 2001. 贵州都匀牛角塘富镉锌矿床中镉的分布及赋存状态探讨. 矿物学报, 21(1): 115-118
余冲. 2017. 贵州晴隆大厂锑矿流体包裹体特征研究及意义. 硕士学位论文. 成都: 成都理工大学
喻子恒, 黄国培, 张华, 李秋华, 钟顺清, 张玉涛, 商立海. 2017. 贵州丹寨金汞矿区稻田土壤重金属分布特征及其污染评估. 生 态学杂志, 36(8): 2296-2301
张莉, 周康. 2005. 贵州省土壤重金属污染现状与对策. 贵州农业科学, 33(5): 114-115
张清海, 陆洋, 罗艳, 谢锋, 舒海霞. 2008. 贵州省典型农业区土壤重金属污染及在蔬菜中的富集研究. 中国环境监测, 24(6): 73-76
张庆华, 张伦尉, 杨涛, 刘开坤, 李丙霞. 2012. 贵州遵义地区黑色岩系多金属矿层研究进展. 矿产勘查, 3(5): 583-588
张玉涛, 程劲松, 李琳, 赵荣飞, 刘华. 2014. 安顺市煤矿区菜园土壤重金属含量及其赋存特征研究. 蔬菜, (7): 5-9
张志杰. 1985. 滇黔桂锑矿成矿规律初步探讨. 贵州地质, 2(3): 193-204
郑永红, 张治国, 姚多喜, 陈孝杨. 2013. 煤矿复垦区土壤重金属含量时空分布及富集特征研究. 煤炭学报, 38(8): 1476-1483
周长松, 邹胜章, 李录娟, 朱丹尼, 夏日元, 曹建文. 2015. 桂林毛村3种石灰土Cd形态分配特征及影响因素分析. 环境科学与技术, 38(12): 104-109
朱丹尼. 2016. 岩溶区典型石灰性土壤对Cd2+的吸附解吸特性. 硕士学位论文. 北京: 中国地质大学(北京)
Liu G N, Wang J, Liu X, Liu X H, Li X S, Ren Y Q, Wang J, Dong L M. 2018. Partitioning and geochemical fractions of heavy metals from geogenic and anthropogenic sources in various soil particle size fractions. Geoderma, 312: 104-113
Liu Y Z, Xiao T F, Perkins R B, Zhu J M, Zhu Z J, Xiong Y, Ning Z P. 2017. Geogenic cadmium pollution and potential health risks, with emphasis on black shale. Journal of Geochemical Exploration, 176: 42-49
Zhang H, Wang Z F, Zhang Y L, Hu Z J. 2012. The effects of the Qinghai-Tibet railway on heavy metals enrichment in soils. Science of the Total Environment, 439: 240-248
陈江. 2017. 贵州烂泥沟卡林型金矿床成矿流体研究. 世界有色金属, (12): 167-168
陈能场, 郑煜基, 雷绍荣, 杨定清, 冷小艳, 张东. 2015. 种植业农产品中重金属超标的成因分析. 农产品质量与安全, (2): 54-60
陈兴龙, 李波, 王尚彦, 金中国. 2009. 黔东南火烧寨金(锑)矿床地质特征及找矿潜力探讨. 矿产与地质, 23(1): 62-65
陈兴龙. 2010. 黔东南火烧寨金锑(砷)矿矿床地球化学特征及矿化富集规律浅析. 地质找矿论丛, 25(2): 129-133
陈岩, 季宏兵, 朱先芳, 黄兴星, 乔敏敏. 2012. 北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价. 农业环境科学学报, 31(11): 2142-2151
丁玉娟, 林昌虎, 何腾兵, 林绍霞, 张珍明. 2013. 贵州草海耕地土壤重金属污染特征及安全评价. 贵州科学, 31(2): 47-51, 88
龚智, 冯异星, 肖玉勇, 商琮婧, 陈惠, 索芳青. 2017. 贵州省三都县三洞铅锌矿矿化特征与物化探异常解释推断. 世界有色金属, (5): 164-166
郭笑笑, 刘丛强, 朱兆洲, 王中良, 李军. 2011. 土壤重金属污染评价方法. 生态学杂志, 30(5): 889-896
国家环境保护局. 1990. 中国土壤环境背景值. 北京: 中国环境科学出版社, 330-369
胡国成, 张丽娟, 齐剑英, 杨剑, 于云江, 郑海, 陈凤, 陈棉彪, 王程程, 黎华寿. 2015. 贵州万山汞矿周边土壤重金属污染特征及风险评价. 生态环境学报, 24(5): 879-885
胡江良, 胡恭任, 于瑞莲, 温先华, 何海星, 苏光明. 2014. 六盘水工业区表层土壤的重金属污染及其潜在生态风险评价. 贵州农业科学, 42(7): 188-192
胡煜昭. 2011. 黔西南坳陷沉积盆地分析与锑、金成矿研究. 博士学位论文. 昆明: 昆明理工大学
环境保护部, 国土资源部. 2014. 全国土壤污染状况调查公报. 中国环保产业, (5): 10-11
黄志勇. 2008. 黔西南高砷煤与卡林型金矿成因关系研究. 硕士学位论文. 贵阳: 贵州大学
黄智龙, 胡瑞忠, 苏文超, 温汉捷, 刘燊, 符亚洲. 2011. 西南大面积低温成矿域: 研究意义、历史及新进展. 矿物学报, 31(3): 309-314
刘建中, 王泽鹏, 杨成富, 祁连素, 王大福, 徐良易, 李俊海, 胡承伟, 吴文明. 2015. 贵州西南部SBT分布区金锑矿成矿机制与成矿模式. 矿物学报, 35(S1): 895-896
刘应忠. 2008. 铜镍矿床地球化学模式的应用:在贵州西部寻找隐伏铜镍矿床(含矿岩体)的探讨. 贵州地质, 25(3): 208-211, 217
栾文楼, 温小亚, 马忠社, 崔邢涛, 宋泽峰, 杜俊. 2008. 冀东平原土壤中重金属元素的地球化学特征. 现代地质, 22(6): 939-947
罗艳碧, 黄智龙, 肖宪国, 丁伟. 2014. 贵州独山锑矿田成矿元素含量及其地质意义. 矿物学报, 34(2): 247-253
孟飞, 刘敏, 崔健. 2008. 上海农田土壤重金属含量的空间分析. 土壤学报, 45(4): 725-728
潘金权, 伍登浩. 2017. 黔南独山与黔西南晴隆锑矿田成矿流体与物质来源对比研究. 地质科技情报, 36(4): 123-132
钱汉东, 陈武, 胡勇. 1995. 黔西南、桂北地区微细浸染型金矿床砷、锑、汞、铊元素及矿物组合特征. 高校地质学报, 1(2): 45-52
阮玉龙, 李向东, 黎廷宇, 陈萍, 连宾. 2015. 喀斯特地区农田土壤重金属污染及其对人体健康的危害. 地球与环境, 43(1): 92-97
宋春然, 何锦林, 谭红, 邓秋静, 谢锋, 吉玉碧, 陈安宁. 2005. 贵州省农业土壤重金属污染的初步评价. 贵州农业科学, 33(2): 13-16
孙国胜, 胡瑞忠, 苏文超, 王国芝, 朱赖民. 2003. 扬子地块西南缘低温成矿域Au、Sb、Hg、As矿床区域分布上的共生分异及控制因素. 地质地球化学, 31(4): 50-55
王娟, 孙爱平, 王开营, 沈永平, 张延成, 王锦贵. 2011. 土壤样品采集的原则与方法. 现代农业科技, (21): 300-301
王小燕. 2010. 贵州省万山汞矿地区食物、人群重金属暴露及其对人体健康损伤研究. 硕士学位论文. 成都: 四川师范大学
王兴富, 顾秉谦. 2016. 贵州地区下寒武统黑色岩系区“多元素”富集矿层分析及土壤重金属污染研究进展. 贵州科学, 34(5): 63-68
卫永华, 张小强. 2017. 贵州省独山县半坡-高寨锑矿床地质特征及成因浅析. 低碳世界, (25): 95-96
魏复盛, 陈静生, 吴燕玉, 郑春江. 1991. 中国土壤环境背景值研究. 环境科学, 12(4): 12-19
吴从文. 2017. 铅锌矿床成矿流体特征及矿床成因分析. 资源信息与工程, 32(1): 30-31
严莎, 凌其聪, 严森, 鲍征宇, 陈忠大, 彭振宇. 2008. 城市工业区周边土壤-水稻系统中重金属的迁移累积特征. 环境化学, 27(2): 226-230
叶霖, 刘铁庚. 2001. 贵州都匀牛角塘富镉锌矿床中镉的分布及赋存状态探讨. 矿物学报, 21(1): 115-118
余冲. 2017. 贵州晴隆大厂锑矿流体包裹体特征研究及意义. 硕士学位论文. 成都: 成都理工大学
喻子恒, 黄国培, 张华, 李秋华, 钟顺清, 张玉涛, 商立海. 2017. 贵州丹寨金汞矿区稻田土壤重金属分布特征及其污染评估. 生 态学杂志, 36(8): 2296-2301
张莉, 周康. 2005. 贵州省土壤重金属污染现状与对策. 贵州农业科学, 33(5): 114-115
张清海, 陆洋, 罗艳, 谢锋, 舒海霞. 2008. 贵州省典型农业区土壤重金属污染及在蔬菜中的富集研究. 中国环境监测, 24(6): 73-76
张庆华, 张伦尉, 杨涛, 刘开坤, 李丙霞. 2012. 贵州遵义地区黑色岩系多金属矿层研究进展. 矿产勘查, 3(5): 583-588
张玉涛, 程劲松, 李琳, 赵荣飞, 刘华. 2014. 安顺市煤矿区菜园土壤重金属含量及其赋存特征研究. 蔬菜, (7): 5-9
张志杰. 1985. 滇黔桂锑矿成矿规律初步探讨. 贵州地质, 2(3): 193-204
郑永红, 张治国, 姚多喜, 陈孝杨. 2013. 煤矿复垦区土壤重金属含量时空分布及富集特征研究. 煤炭学报, 38(8): 1476-1483
周长松, 邹胜章, 李录娟, 朱丹尼, 夏日元, 曹建文. 2015. 桂林毛村3种石灰土Cd形态分配特征及影响因素分析. 环境科学与技术, 38(12): 104-109
朱丹尼. 2016. 岩溶区典型石灰性土壤对Cd2+的吸附解吸特性. 硕士学位论文. 北京: 中国地质大学(北京)