桂西北岩溶地质高背景和矿业活动叠加区土壤剖面镉分布特征及生物有效性

作     者：王艺惠 文鑫 钟聪 朱槟栾 苏丹妮 王成 WANG Yi-hui;WEN Xin;ZHONG Cong;ZHU Bing-luan;SU Dan-ni;WANG Cheng

作者机构：南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室/广西地表过程与智能模拟重点实验室广西南宁530001 南宁师范大学地理与海洋研究院广西南宁530001 南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室江苏南京210044 

出 版 物：《地球科学与环境学报》 (Journal of Earth Sciences and Environment)

年 卷 期：2024年第46卷第1期

页      面：81-95页

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41867049) 广西自然科学基金项目(2018GXNSFAA281263,2016GXNSFBA380106) 

主　　题：重金属 镉 土壤剖面 富集特征 形态分布 生物有效性 岩溶地区 广西 

摘      要：桂西北岩溶地质高背景与矿业活动叠加,导致土壤污染风险增大,对粮食和生态安全构成了潜在威胁。以广西河池地区典型岩溶地质高背景与矿业活动叠加区作为研究区域,采集了3条水稻田土壤剖面(0~100 cm)样品,分析镉(Cd)的空间分布特征和生物有效性,结合富集因子法、风险评价指数等对土壤剖面Cd污染状况与生态风险进行了评估。结果表明:3条剖面土壤Cd在表层(0~20 cm)均显著富集,表明在土壤表层有明显人为来源的重金属Cd积累。根据国家标准《土壤环境质量:农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018),距离矿区较远的两条剖面土壤Cd含量有个别样品超过农用地土壤污染风险筛选值,而靠近矿区的剖面则有90%的土壤样品超过农用地土壤风险管控值。研究区土壤剖面Cd含量主要受控于地质背景、农业耕作和矿业活动等多因素相互叠加,不同剖面含量差异主要取决于距离矿区的远近,同一剖面则与土壤pH值和有机质含量有关。土壤剖面Cd主要以铁锰结合态、离子交换态和残渣态存在,其生物有效性主要受控于土壤Cd总含量、pH值、有机质含量以及铁锰氧化物的固定作用,表现出远离矿区的土壤剖面以及土壤表层的生物有效性相对较高的特点。