农业环境科学学报

作者：魏晓莉,张珊,张玉龙,叶子豪,陈华毅,李永涛,李文彦

单位：华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642,华南农业大学资源环境学院, 广州 510642

关键词：锌冶炼厂,农田土壤团聚体,镉,铅,土壤理化性质,形态分布,环境污染风险,

基金：国家重点研发计划项目（2019YFC1804400）；国家自然科学基金项目（41977126）；广东省基础与应用基础研究基金项目（2020A1515010556，2021A1515011283）

为了解重金属Cd、Pb在土壤团聚体中的分布、赋存形态及其影响因素，以辽宁省葫芦岛市锌冶炼厂周边农田土壤为研究对象，采用Tessier五步提取法测定土壤各级团聚体中Cd、Pb形态，利用地累积指数法（Igeo）、原生相与次生相比值法（RSP）和风险评估编码法（RAC）评价其环境风险，并利用相关性与冗余分析明确影响Cd、Pb分布与形态的关键因素。结果表明，土壤Cd、Pb含量在水平方向上呈现以锌冶炼厂为中心，随中心距离的增加呈现先增加后降低的变化趋势；垂直方向上，表层土Cd、Pb含量分别为57.40、219.56 mg·kg-1，显著高于亚表层（55.06、135.99 mg·kg-1）。随着团聚体粒径的减小，Cd、Pb更趋向于在小粒径团聚体中富集，Cd富集能力强于Pb。重金属形态分布特征表明，Cd主要以可交换态和碳酸盐结合态赋存，占总Cd量的60%~94%，Pb主要以铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态赋存，占总Pb量的45%~93%。粒径为<0.002 mm的团聚体组分中可交换态和碳酸盐结合态Cd及铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态Pb含量占比显著高于其他三个粒径团聚体组分。三种评价方法均显示小粒径团聚体中重金属污染风险较高。RAC风险评估方法既考虑了重金属形态又考虑了重金属总量，评价结果更为准确。RAC结果表明研究区Cd污染为极高风险，Pb污染为中等风险。有机质（SOM）、表面积（SA）、阳离子交换量（CEC）和铁锰氧化物是粒径<0.002 mm团聚体组分产生特性差异的主要因素。SOM对粒径为0.25~2.00、0.053~<0.25 mm和0.002~<0.053 mm团聚体中残渣态和有机结合态Cd、Pb均有极显著影响。CEC对粒径为<0.002 mm团聚体组分中可交换态Cd分布具有显著的影响。铁锰氧化物对粒径为0.053~<0.25 mm和<0.002 mm团聚体组分中Cd、Pb形态具有一定影响，且对可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态影响较大。Cd、Pb在污染农田中较高活性形态易在粒径为<0.002 mm团聚体组分中富集分布，具有较高环境风险，SOM、CEC和铁锰氧化物为Cd、Pb富集过程主要影响因素。

来源：2023年第4期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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