环鄱阳湖区农家菜地土壤重金属风险评价及来源分析

doi:10.13249/j.cnki.sgs.2012.06.771

地理科学 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (6): 771-776.doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2012.06.771

• • 上一篇

环鄱阳湖区农家菜地土壤重金属风险评价及来源分析

胡春华^1,²(), 蒋建华^1,², 周文斌^1,²()

1.南昌大学环境与化学工程学院, 江西南昌 330031
2.鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室, 江西南昌 330029

收稿日期:2011-04-12 修回日期:2011-07-05 出版日期:2012-06-20 发布日期:2012-06-20
作者简介:
作者简介：胡春华（1976- ）,男,瑶族,湖南永州人,博士,讲师,主要研究方向为水环境化学。E-mail:ouyangyinghui@126.com
基金资助:
国家水体污染控制与治理科技重大专项（2008zx07526-008-03）、国际科技合作资助项目（2006DFB91920）、“十一五”国家科技支撑计划重点项目（2007BAB23CO2）、国家自然科学基金（41040032）、中国经济改革实施技术援助项目（支援期TCC5jxspyhzxh09-03）资助

Risk Evaluation and Sources Analysis of Heavy Metals in Vegetable Field Soil of Rural Area Around Poyang Lake

Chun-hua HU^1,²(), Jian-hua JIANG^1,², Wen-bin ZHOU^1,²()

1.Institute of Environmental and Chemical Engineering, Nanchang University, Nanchang, Jiangxi 330031, China
2.Key Laboratory of Lake Poyang Environment and Resource Utilization, Ministry of Education, Nanchang, Jiangxi 330029,China

Received:2011-04-12 Revised:2011-07-05 Online:2012-06-20 Published:2012-06-20

摘要/Abstract

摘要：

通过评价环鄱阳湖区10个县农家菜地土壤样品重金属的潜在生态风险,分析其与9个社会经济指标间的灰色关联度来探讨重金属的污染来源。结果显示,鄱阳湖区各菜地土壤中Cd的超标情况最严重,超标率达到90%,除部分地区Cu超标外,其余重金属均未超标。鄱阳湖区农家菜地土壤达到轻微生态风险,工业较发达地区重金属生态风险较大于工业落后地区,工业发展情况对湖区的空间污染分异有较大影响。蔬菜产量、工业发展情况、城镇化率、交通业发展情况和菜地土壤不同种重金属具有较高关联度,而地区生产总值、农药使用量对各种重金属含量的影响最弱。

关键词: 农家菜地土, 重金属, 潜在生态风险, 社会经济指标, 环鄱阳湖区

Abstract:

The ecological risk of heavy metals of 10 counties in the rural area around the Poyang Lake were evaluated, and then pollution sources of heavy metals were analyzed through the gray correlation between heavy metal and nine socio-economic indicators. Results showed that Cd contents of vegetable soil around Poyang Lake were severely exceeded the national standard with an excessive rate of 90% .The other heavy metals were not exceeded excepting contents of Cu in some areas. Ecological risk of the vegetable soil around Poyang Lake area is slight, and the total risk index was contributed most by Cd, accounting for 66.53%~97.30%.The ecological risk of developed regions around the Poyang lake were higher than lower industrial level regions, indicating that industrial development make a important influence on the spatial variation of heavy metal pollution in soil around Poyang Lake. The socio-economic indices of vegetable production, industrial development, urbanization, transportation development have high grey correlation with heavy metals contents, and GDP and the amount of pesticides use show a weakest impact on heavy metals.

Key words: vegetable field soil, heavy metal, potential ecological risk, socio-economic indicators, Poyang Lake area

中图分类号:

S153

胡春华, 蒋建华, 周文斌. 环鄱阳湖区农家菜地土壤重金属风险评价及来源分析[J]. 地理科学, 2012, 32(6): 771-776.

Chun-hua HU, Jian-hua JIANG, Wen-bin ZHOU. Risk Evaluation and Sources Analysis of Heavy Metals in Vegetable Field Soil of Rural Area Around Poyang Lake[J]. SCIENTIA GEOGRAPHICA SINICA, 2012, 32(6): 771-776.

图/表 8

图1

表1

表2

表3

表4

农家菜地土壤的潜在生态风险系数与潜在生态风险指数"

	采样点	Eⁱ_r及其风险程度					$RI$ 及其总生态风险程度
	采样点	Zn		Cu	Pb	Cr	Cd
环湖工业发达地区	湖口	0.68（低）	6.92（低）	0.69（低）	0.31（低）	79.63（中）	88.23（低）
	九江	0.62（低）	3.07（低）	0.92（低）	0.29（低）	111.11（重）	116.02（低）
	星子	0.38（低）	1.81（低）	0.40（低）	0.24（低）	38.89（低）	41.72（低）
	德安	0.41（低）	2.23（低）	0.46（低）	0.19（低）	118.52（重）	121.81（低）
	永修	0.63（低）	2.73（低）	0.34（低）	0.16（低）	66.67（中）	70.53（低）
	南昌	1.08（低）	4.37（低）	1.27（低）	0.63（低）	100.00（重）	107.35（低）
	进贤	0.82（低）	2.82（低）	0.62（低）	0.34（低）	122.22（重）	126.83（低）
环湖工业落后地区	余干	0.44（低）	2.45（低）	0.63（低）	0.25（低）	29.63（低）	33.39（低）
	鄱阳	0.27（低）	1.76（低）	0.55（低）	0.21（低）	5.56（低）	8.35（低）
	都昌	0.37（低）	2.84（低）	0.88（低）	0.22（低）	122.22（重）	126.54（低）
环湖区	平均值	0.57(低)	3.1（低）	0.68（低）	0.28（低）	79.45（中）	84.08（低）

表4

图2

表5

表6

参考文献 21

[1]	Garcia R,MilIan E.Assessment of Cd,Pb,and Zn contamination in roadside soils and grasses from Gipuzkoa(Spain)[J].Chemosphere,1998,37(8):1615-1625.
[2]	Aleem A,Isar J,Malik A.Impact of long-term application of industrial wastewater on the emergence of resistance traits in Azotobacter chroococcum isolated from rhizospheric soil[J].Bioresource Techology, 2003,86:7-13.
[3]	曹伟,周生路,王国梁,等.长江三角洲典型区工业发展影响下土壤重金属空间变异特征[J].地理科学,2010,30(2):283~289.
[4]	吴绍华,周生路,张红富,等.经济发展梯度影响下的江苏农用地土壤重金属含量分布局[J].地理科学,2008,28(3):412~418.
[5]	姚春霞,陈振楼,许世远,等.上海市浦东新区蔬菜地土壤重金属含量及评价[J].土壤,2005,37(5): 517~522.
[6]	Zheng Y M,Song B,Chen T B,et al.A survey of copper concentrations in vegetables and soils in Beijing and their health risks[J].Journal of Agro-Environment Science,2006,25(5):1093-1101.
[7]	罗珍珍,傅春.鄱阳湖区农村面源污染现状及成因分析[J].安徽农业科学,2009,37(22):10625~10627.
[8]	朱德新. 天津市蔬菜种植地土壤重金属潜在生态风险评价[J].监测分析,2010,34(6):100~102.
[9]	阎伍玖. 芜湖市城市边缘区土壤重金属污染空间特征研究[J].地理科学,2008,28(2):262~266.
[10]	Anilew M A N,Nwobodo K C A.Long term effect of municipal waste disposal on soil properties and productivity of sites used for urban agriculture in Abakaliki, Nigeria[J].Bioresource Technology,2002,83:241-250.
[11]	徐明星,周生路,王晓瑞,等.长江三角洲典型区社会经济发展对土壤重金属累积的影响[J].地理科学,2010, 30(6):880~885.
[12]	楚纯洁,马建华,朱玉涛.不同级别城镇土壤重金属污染状况比较分析——以郑州市、中牟县和韩寺镇为例[J].地球与环境,2009,37(4):395~404.
[13]	Hakanson L.An ecological risk index for aquatic pollution control a sediment logical approach[J].Water Research,1980,14(8):975-1001.
[14]	汤洁,陈初雨,李海毅,等.大庆市建成区土壤重金属潜在生态危害和健康风险评价[J].地理科学,2011,31(1):117~122.
[15]	辛蕊,张思冲,周晓聪,等.大庆城区土壤重金属污染及相关性分析[J].中国农学通报,2008, 24(9):416~420.
[16]	白玲玉,曾希柏,李莲芳,等.不同农业利用方式对土壤重金属累积的影响及原因分析[J].中国农业科学 2010,43(1):96~104.
[17]	刘苹,赵海军,刘兆辉,等.山东省露地蔬菜产地土壤重金属含量的环境质量分析与评价[J].农业环境科学学报2010,29(6):1130~1136.
[18]	LIU H Y,PROBST A,LIAO B H.Metal contamination of soils and crops affected by the Chenzhou lead/zinc mine spill (Hunan, China)[J]. Science of the Total Environment,2005,339:153-166.
[19]	邵学新,黄标,孙维侠,等.长江三角洲典型地区工业企业的分布对土壤重金属污染的影响[J].土壤学报,2006,43(3):397~404.
[20]	谢小进,康建成,李卫江.上海宝山区农用土壤重金属分布与来源分析[J].环境科学,2010,31(3):768~774.
[21]	滕彦国,倪师军,林学钰,等.城市环境地球化学研究综述[J].地质论评,2005,51(1):64~76.

Eⁱ_r范围	单因子生态风险程度	RI范围	潜在生态总风险程度
Eⁱ_r<40	低	RI<150	低
40≤Eⁱ_r<80	中	150≤RI<300	中
80≤Eⁱ_r<160	重	300≤RI<600	重
160≤Eⁱ_r<320	严重	RI≥600	严重
Eⁱ_r≥320	极严重	-	-

项目	最小值(mg/kg)	最大值(mg/kg)	平均值(mg/kg)	标准差(mg/kg)	变异系数(%)	国标^[21] (mg/kg)
Zn	54.22	216.67	113.96	49.51	43.45	200
Cu	17.61	69.2	31	15.32	49.42	50
Pb	20.17	63.33	33.87	13.99	41.30	250
Cr	20.33	79	35.61	16.72	45.00	250
Cd	0.06	1.22	0.8	0.42	52.50	0.3

	Zn	Cu	Pb	Cr	Cd
Zn	1.000
Cu	0.556*	1.000
Pb	0.599*	0.420	1.000
Cr	0.844**	0.457	0.812**	1.000
Cd	0.460	0.269	0.417	0.278	1.000

	元素	X1	X2	X3	X4	X5	X6	X7	X8	X9
关联度	Zn	0.88964	0.81284	0.8861	0.8737	0.95716	0.79753	0.7791	0.84912	0.82546
排序		3	8	2	5	1	7	9	6	4
关联度	Cu	0.86149	0.76474	0.78744	0.82959	0.90178	0.88108	0.77076	0.89936	0.7917
排序		4	9	8	6	3	1	7	2	5
关联度	Pb	0.79653	0.76342	0.73779	0.77877	0.89057	0.7667	0.73885	0.78631	0.75592
排序		4	6	9	7	1	2	8	5	3
关联度	Cr	0.85207	0.80747	0.80734	0.85384	0.90993	0.79045	0.75429	0.81241	0.78201
排序		3	6	8	2	1	4	9	7	5
关联度	Cd	0.84814	0.76134	0.83714	0.89447	0.81924	0.72673	0.74869	0.77901	0.80942
排序		3	7	4	1	5	9	8	6	2

环鄱阳湖区农家菜地土壤重金属风险评价及来源分析

Risk Evaluation and Sources Analysis of Heavy Metals in Vegetable Field Soil of Rural Area Around Poyang Lake

RichHTML

PDF (PC)

赞

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 8

参考文献 21

相关文章 15

Metrics

本文评价

推荐阅读 0

	1	2	3
Zn	蔬菜产量	工业总产值	城镇化率
Cu	蔬菜产量	化肥使用量	地膜使用量
Pb	蔬菜产量	化肥使用量	境内公路里程
Cr	蔬菜产量	工业企业数	城镇化率
Cd	工业企业数	境内公路里程	城镇化率

[1]	常华进, 曹广超, 陈克龙, 孙小舟. 青海湖流域沙柳河下游沉积物中重金属污染风险评价[J]. 地理科学, 2017, 37(2): 259-265.
[2]	张兆永, 吉力力·阿不都外力, 姜逢清, 艾尼瓦尔·买买提. 艾比湖流域农田土壤重金属的环境风险及化学形态研究[J]. 地理科学, 2015, 35(9): 1198-1206.
[3]	谢丽, 张振克. 长江北支口门圆陀角附近潮滩沉积物重金属来源及污染评价[J]. 地理科学, 2015, 35(3): 380-386.
[4]	李建国, 濮励杰, 廖启林, 朱明, 刘丽丽, 张丽芳, 王琪琪, 戴小清. 无锡市土壤重金属富集的梯度效应与来源差异[J]. 地理科学, 2014, 34(4): 496-504.
[5]	关莹, 臧淑英, 肖海丰. 连环湖马圈泡沉积物重金属污染及潜在生态风险[J]. 地理科学, 2014, 34(4): 505-512.
[6]	仝致琦, 陈太政, 段海静, 谷蕾, 马建华. 不同耕作方式对路旁土壤重金属分布的影响——以黄淮平原国道310开封段为例[J]. 地理科学, 2014, 34(3): 377-384.
[7]	陈志凡, 赵烨, 郭廷忠, 王水锋, 田青. 污灌条件下重金属在耕作土壤中的积累与形态分布特征——以北京市通州区凤港减河污灌区农用地为例[J]. 地理科学, 2013, 33(8): 1014-1021.
[8]	周华, 廖富强, 徐明星, 周生路, 吴绍华. 连云港藤花落遗址土壤粒度及重金属累积特征[J]. 地理科学, 2013, 33(3): 349-355.
[9]	孙贤斌, 李玉成. 淮南大通煤矿废弃地土壤重金属空间分布及变异特征[J]. 地理科学, 2013, 33(10): 1238-1244.
[10]	刘耀彬, 王鑫磊, 刘玲. 基于“湖泊效应”的城市经济影响区空间分异模型及应用——以环鄱阳湖区为例[J]. 地理科学, 2012, 32(6): 680-685.
[11]	王晓瑞, 周生路, 吴绍华. 长江三角洲地区小麦植株的重金属分布及其相关性——以昆山市为例[J]. 地理科学, 2011, 31(2): 226-231.
[12]	汤洁, 陈初雨, 李海毅, 张天琴, 肖瑞. 大庆市建成区土壤重金属潜在生态危害和健康风险评价[J]. 地理科学, 2011, 31(1): 117-122.
[13]	徐明星, 周生路, 王晓瑞, 吴绍华, 曹伟, 张红富. 长江三角洲典型区社会经济发展对土壤重金属累积的影响[J]. 地理科学, 2010, 30(6): 880-885.
[14]	钟晓兰, 周生路, 李江涛, 赵其国. 土壤有效态Cd、Cu、Pb的分布特征及影响因素研究[J]. 地理科学, 2010, 30(2): 254-260.
[15]	曹伟, 周生路, 王国梁, 孙波. 长江三角洲典型区工业发展影响下土壤重金属空间变异特征[J]. 地理科学, 2010, 30(2): 283-289.