高地球化学背景地区重金属污染分布特征及源解析研究

作     者：任杰 曾杨 张博伦 赵晓丽 侯红 沈忱 黄占斌 

作者机构：广东省科学院生态环境与土壤研究所 中国环境科学研究院 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院 

出 版 物：《环境科学研究》 (Research of Environmental Sciences)

年 卷 期：2024年

核心收录：

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：广东省基础与应用基础研究重大项目(No.2023B0303000006) 

主　　题：高地球化学背景 土壤 风化过程 重金属 富集机制 

摘      要：广西壮族自治区作为我国典型重金属高地球化学背景地区及有色金属重要产地，其土壤存在重金属污染问题。本研究结合随机森林模型、GIS技术和实地采样调查对广西不同地貌类型区域(峰丛喀斯特、峰林喀斯特、孤峰残山平原)中的土壤重金属含量特征及其富集特征进行综合分析对比，识别区域尺度高背景地区土壤重金属的地球化学特征。结果表明：在广西三种地貌类型中，土壤Cd、Hg、Pb、Zn的平均含量均高于广西背景值，其中Cd的平均含量为背景值的4.51倍，且样品中有27.2%的Cd、30.9%的Hg、65.5%的Pb和37.8%的Zn含量超出背景值。喀斯特地貌区的重金属高值区域与岩溶区高度重合，主要受到碳酸盐岩成土过程中的次生富集和金属氧化物吸附的影响。孤峰残山平原区域的重金属含量较低，未显示明显的高地球化学背景特征。研究区内人为工业活动和农业活动的复合作用对土壤中As和Cu的富集有显著贡献；采矿冶炼活动会对金属冶炼工业区周边土壤Cd、Zn有显著贡献；公路运输对附近土壤Hg的富集有显著贡献，铁路运输对土壤Cu的富集有显著贡献；城市活动对土壤Pb的富集有显著的贡献。研究显示，广西地区土壤重金属污染具有明显的区域差异性，其中喀斯特地貌区域受高地球化学背景影响显著，重金属的富集主要由自然因素主导，但也受到多种人为活动的显著影响，尤其是在As、Cu、Cd、Zn、Hg和Pb等元素的分布上。该研究不仅深化了对广西地区土壤重金属地球化学特征的理解，还为区域重金属污染防治提供了重要的科学依据。