粤北典型工矿区土壤重金属富集特征、来源解析及风险评价

为了解粤北典型工矿区土壤重金属污染状况,以研究区的表层土壤(0～20 cm)为研究对象,在测定209个样点土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)含量的基础上,运用GIS和主成分分析法解析8种土壤重金属来源和空间分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法系统评估其污染状况和生态风险.结果表明:①除Ni以外,其余7种元素均超过全国土壤背景值,但低于污染风险筛选值,土壤环境整体较为清洁.②土壤重金属空间分布各异,As和Pb含量呈现西北-东南向条带状分布,Cd、Cu、Hg和Zn含量在研究区总体上呈中部向四周同心圆状递减分布,与工矿企业位置基本吻合,而Cr和Ni含量的空间分布与工业企业等污染源的位置没有直接关系.③8种元素可辨识为3个主成分,PC1(Cd、Cu、Pb和Zn)主要受铅锌矿选冶、交通排放和农业生产等人类活动影响;PC2(Cr和Ni)属自然来源,主要受成土母质影响;PC3(As和Hg)主要受有色金属冶炼和火力发电等工业活动影响.④通过地累积指数法发现,8种重金属风险程度依次为:Cd＞As＞Zn＞Hg＞Pb＞Cu＞Cr=Ni,其中土壤Cr和Ni含量处于无风险水平,As、Cu、Hg、Pb和Zn含量处于中低风险水平,而Cd含量处于高风险水平.研究区内单元素潜在生态危害大部分处于轻度风险等级,少部分工业活动密集区的表层土壤受到强等级的重金属胁迫,需要引起警惕.