草海流域土壤重金屬污染及其生態風險評價

王志杰，柳書俊，鄭杰，喻理飛,

1. 貴州大學生命科學學院，貴州 貴陽 550025；2. 貴州大學茶學院，貴州 貴陽 550025；3. 山地植物資源保護與種質創新省部共建教育部重點實驗室，貴州 貴陽 550025；4. 山地生態與農業生物工程協同創新中心，貴州 貴陽 550025

土壤是人類賴以生存的基礎，也是農產品安全的根本保障，土壤污染對農產品與地下水質量安全、生態安全、人類生存發育有著直接影響（Wen et al.，2015）。隨著工業化的快速發展和人類對土地資源開發利用程度的加劇，土壤環境安全問題日趨嚴峻，其中重金屬污染是影響土地環境的主要因素之一（王美娥等，2016）。重金屬具有潛伏性強、遷移速率慢、污染后果嚴重、生態環境效應復雜等特點，不僅通過積累影響土壤環境質量，阻礙植物生長，而且還通過食物鏈進入人體，威脅人類健康（Gray et al.，1990；楊洋等，2016；李孝剛等，2014；徐琪等，2019）。近年來針對土壤重金屬的污染程度評價和由此帶來的土壤安全、作物健康等問題，國內外學者進行了大量深入的研究，提出了一系列土壤重金屬污染評價的相關標準、手段和方法（Markus at al.，2001；朱青等，2004；Xiao et al.，2017；Shi et al.，2019）。

草海是中國三大高原淡水湖之一，也是貴州最大的高原天然淡水湖泊，是中國最重要的生物多樣性保護區域之一，也是國際國內公認的“黑頸鶴自然種群密度最高的重要越冬地”。近年來草海周邊污水常年無序排放，周圍居民產生的生活垃圾隨意堆放，以及農藥、化肥的大量使用，長期以來的土法煉鋅等，導致草海周邊土壤環境污染日趨嚴重，進而會導致草海流域生態環境的破壞和生態風險的加劇（趙斌等，2018）。張清海等（2013）對草海典型高原濕地表層沉積層重金屬的積累、分布及污染進行評價研究，研究表明Zn和Hg為主要污染物，達到極強度污染水平，且 Zn、Hg、Cd和 Pb這4種元素污染源相似；宋以龍等（2016）對貴州草海沉積物重金屬時空分布特征與生態風險進行評價研究，研究表明草海沉積物中Cd和Sb污染最嚴重，主要受以往礦產資源開采及冶煉和城鎮生產生活污水排放的影響；趙斌等（2018）對貴州草海菜地表層土壤重金屬污染特征及生態風險進行評價研究，研究發現草海周邊菜地表層土壤Zn、As、Cr、Pb、Ni的來源可能與農業、工業、礦業和生活垃圾有關，Cu的來源可能與土壤母質有關。目前針對草海流域土壤重金屬污染及生態風險評價研究鮮見報道，因此開展草海流域土壤重金屬污染及生態風險評價研究顯得極為重要。

基于此，本研究以草海流域地表土壤為研究對象，選取草海流域內 75個土壤采樣點數據，測定其 Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn 和 Ni等 8 種重金屬元素的含量，采用內梅羅指數法和潛在生態風險指數法，對草海流域土壤重金屬污染及潛在生態風險進行評估，采用生態風險預警指數法分析生態風險預警趨勢，全面揭示草海流域土壤重金屬污染特征和空間分布格局，為草海流域土壤重金屬污染的控制與治理提供理論支撐，對控制水體重金屬污染具有重要的實踐意義，結果可為草海流域的土壤環境安全和生態保護提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

草海流域（26°47′32″—26°52′52″N，104°10′16″—104°20′40″E）地處貴州省西北威寧縣彝族回族苗族自治縣縣城南側（圖1），流域面積96 km2，海拔2200 m左右，氣候為亞熱帶季風氣候，年均氣溫10.6 ℃，年均降雨量約為 950.9 mm，降水年分布不均，主要集中于夏季，干濕季節明顯，相對濕度79%（徐婷等，2015；鄭杰等，2019），土壤類型以黃壤、黃棕壤為主，土地利用類型主要為耕地、林地、灌草地、建筑用地和水域（鄭杰等，2019）。草海是貴州省內最大的天然巖溶堰塞湖泊，棲息著國內許多珍貴物種，素有“鳥的王國”之稱，是國家一級保護珍稀鳥類——黑頸鶴（Grus nigricollis）的保護區及越冬地，具有極其重要的生態價值，屬國家級自然保護區（夏品華等，2015）。

1.2 樣品采集與測試

根據研究區土地利用數據，以4種土地利用方式（耕地、林地、灌草地和建筑用地）覆蓋面積為權重，遵循最小樣本數準則設置采樣點，對于坐落在道路、建筑等不適合采樣的點，調整到臨近樣地進行取樣，并用GPS記錄采樣點的坐標位置，用土鉆垂直采集表層（0—20 cm）土壤樣品75個（圖1）。各采樣點采用梅花取樣法采集5個樣品，混合均勻后用四分法保留1 kg，除去石塊、植物根系和凋落物后，晾干后充分混勻，按對角線四分法取一半樣品研磨，另一半作為備用樣品于-20 ℃冰箱中保存。為避免人為干擾及與其他金屬接觸，樣品采集、混合、研磨等過程均采用瑪瑙研缽等用具（鄭杰，2019；張珍明等，2014；吳洋等，2015；張云蕓等，2019）。

圖1 研究區位置及采樣點分布Fig. 1 Map showing study area and sampling sites

測定土壤樣品中 Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni含量，測定方法參考《土壤環境監測技術規范》（HJ/T166—2004）（國家環境保護總局，2004），采用 HNO3-HCL-HF-HCLO4法電熱板加熱消解并處理后，采用原子熒光譜法測定 As和 Hg含量，采用火焰原子吸收分光光度法測定Cd、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni含量。每批土樣做3次空白樣和平行樣，取平均值作為樣品重金屬元素的最終含量。測試過程中加入國家標準土壤參比物質進行質量控制，各重金屬的回收率均在95%以上，符合國家標準參比物質的允許范圍。土壤重金屬含量委托譜尼測試中心測定。

1.3 研究方法

1.3.1 內梅羅指數法

內梅羅指數法可以綜合地反映出不同污染物在土壤中的污染程度，并可以計算得到各單個污染物的污染指數，適合對土壤重金屬這類綜合污染進行綜合評價。其計算公式如下：

式中，Pi為重金屬i的污染指數；Ci為重金屬i的測試含量；Cn為重金屬i的評價標準，由于本研究區域隸屬貴州省，以貴州省土壤重金屬背景值（中國環境監測總站，1990）為評價標準，能準確反映土壤重金屬的實際情況，更具參考性；P為內梅羅指數；Piave為所有重金屬污染指數的平均值；Pimax為所有重金屬污染指數中的最大值。Pi和P的污染分級標準參考《土壤環境檢測技術規范》（國家環境保護總局，2004），分級標準為：Pi≤0.7屬于無污染，0.7＜Pi≤1 屬于輕微污染，1＜Pi≤2 屬于輕度污染，2＜Pi≤3屬于中度污染，Pi≥3屬于重度污染。P為重金屬內梅羅指數，n為參加評選的重金屬元素個數；P的污染分級標準為：P≤0.7屬于無污染，0.7＜P≤1屬于輕微污染，1＜P≤2屬于輕度污染，2＜P≤3屬于中度污染，P≥3屬于重度污染。

1.3.2 潛在生態風險指數法

以貴州省土壤重金屬背景值（中國環境監測總站，1990）為參比值，采用Hakanson（1980）提出的潛在生態風險指數（RI）對草海流域土壤重金屬進行潛在生態風險評價。單一重金屬元素潛在生態風險指數和多項重金屬元素綜合潛在生態風險指數RIj的計算公式如下：

式中，RIj為j樣點多種重金屬綜合潛在生態風險指數；為j樣點重金屬i項潛在生態風險指數；為j樣點多種重金屬i的污染指數；為j樣點土壤重金屬i的實測濃度；為重金屬i的參比值，采用貴州省土壤背景值（中國環境監測總站，1990）；Ti金屬i的毒性系數（見表 1），反映重金屬在水相、固相和生物相之間的響應關系，可以綜合反映重金屬的毒性、污染水平和污染敏感程度。根據 Hkanson（1980）和 Fernández（2001）的研究，E值的分級標準的第一級（輕微生態風險）上限值由非污染的污染系數（C=1）與所研究的污染物中最大毒性系數（見表 1）相乘而得到，其他生態風險級別的上限值分別用上一級的分級值乘2得到，所以，本研究的生態風險程度分級標準為：≤40屬于輕微風險，40＜≤80屬于中等風險，80＜≤160屬于較強風險，160＜≤320屬于很強風險，＞320屬于極強風險；RIj的生態風險程度分級標準為：RIj≤150屬于輕微風險，150＜RIj≤300屬于 中 等 風 險 ， 300＜RIj≤600 屬 于 較 強 風 險600＜RIj≤1200 屬于很強風險，RIj＞1200 屬于極強風險（Hakanson，1980；Fernández，2001）。

1.3.3 生態風險預警指數法

以貴州省土壤重金屬背景值（中國環境監測總站，1990）為參比值，采用Rapant et al.（2003）提出的生態風險預警指數（IER）對草海流域土壤污染生態風險可能出現的危機而建立了預警。IER計算公式為：

表1 草海流域土壤重金屬含量統計Table 1 Statistics of heavy metals content in soil of Caohai watershed

式中，IER為生態風險預警指數；IERi為超過臨界限量的第i種重金屬生態風險預警指數；CAi為第i種重金屬的實測含量；CRi第i種重金屬的參比值，采用貴州省土壤背景值。IER的生態風險預警級別分級標準為：IER≤0屬于無警，0＜IER≤1屬于預警，1＜IER≤3 屬于輕警，3＜IER≤5 屬于中警，IER＞5 屬于重警（Rapant et al.，2003）。

1.3.4 主成分分析法

主成分分析（PCA）是一種對高維數據進行降維從而更好了解各變量之間關系的方法，其在區分土壤元素主要來源方面優勢明顯，既不需要對元素形態進行細致分析，對數據量沒有特別的要求，也無需與歷史數據進行對比，即可判斷出那些土壤元素含量受到人為因素的明顯影響，可將多個指標轉化為少數幾個綜合指標來反映原始數據信息，以更好地辨別土壤重金屬污染來源（趙彥峰等，2008；吳洋等，2015；張云蕓等，2019），相關性極顯著的元素之間可能具有相似的來源途徑（許萌萌等，2018）。

2 結果

2.1 草海流域土壤重金屬含量特征

統計分析草海流域8種土壤重金屬質量分數，可以看出（表1）：土壤Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和 Ni質量分數變幅分別為 0.16—9.78、0.05—2.15、3.29—63.60、17.00—88.00、8.10—457.00、49.00—162.00、41.00—5460.00、14.00—87.00 mg·kg-1，平均質量分數分別為 2.71、0.13、19.39、39.87、62.71、91.67、234.75、45.16 mg·kg-1。除Zn超出國家《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》（GB15618—2018）農用地土壤污染風險篩選值（5.5＜pH＜6.5）的1.17倍之外，其他元素均未超標；但Cd、Hg、Cu、Pb、Zn和Ni的平均質量分數分別超出貴州土壤元素背景值的4.11、1.18、1.25、1.78、2.36、1.15 倍。

偏度系數是表達數據分布形態的統計量，偏度的絕對值越大表示其分布形態的偏斜程度越大。峰度系數是表達總體中所有取值分布形態陡緩程度的統計量，峰度的絕對值越大表示其分布形態的陡緩程度與正態分布的差異程度越大（麥麥提吐爾遜·艾則孜等，2018）。土壤中Hg和Zn的偏度系數（分別是 8.02和 8.36）和峰度系數（分別是 67.23和71.50）較大，表明部分土壤樣品中Hg和Zn呈現質量分數高值區，處于高積累狀態。變異系數（CV）能反映各樣點重金屬質量分數的平均變異程度，變異系數越大，表明重金屬質量分數空間分布越不均勻，存在點源污染的可能性越大，能在一定程度上反映樣品受人為影響的程度（陳志凡等，2016；謝小進等，2010）。草海流域土壤中重金屬Cd、Hg、Pb和Zn的變異系數分別為0.51、1.88、1.18和2.64，呈現強變異（CV＞0.50），表明 Cd、Hg、Pb和 Zn可能受某些局部污染源的影響比較明顯。As、Cu、Cr和Ni的變異系數分別為0.42、0.33、0.27和0.33，呈現中等變異（0.25＜CV＜0.5），表明人為因素可能對As、Cu、Cr和Ni的積累有一定影響。

2.2 草海流域土壤重金屬污染特征

以貴州省土壤重金屬背景值為參比值，根據污染劃分標準，進行草海流域土壤重金屬污染水平評價。結果表明：草海流域土壤各重金屬元素單項污染指數（CF）平均值大小順序為：Cd (4.12)＞Zn(2.36)＞Pb (1.78)＞Ni (1.59)＞Cu (1.25)＞Hg (1.17)＞As(0.97)＞Cr (0.96)。Cd屬于重度污染，Zn屬于中度污染，Pb、Ni、Cu和Hg屬于輕度污染，As和Cr屬于輕微污染。不同重金屬元素不同污染級別樣點數占樣點總數的比例表現出不同的差異（表2），其中，Cd以重度污染為主，占樣點數的近75%，Cu和Pb以輕度污染為主，占 57%—70%，As、Cr、Zn和Ni以輕微污染和輕度污染為主，占62%—90%，而Hg以無污染和輕微污染為主，約占 70%。不同污染等級的內梅羅指數（P）變化范圍在0.95—39.58之間，平均值3.79，以重度污染和中度污染為主，占80%以上，總體表現出重度污染特征。

從草海流域8種土壤重金屬綜合污染分布圖可以看出（圖2）：流域內所有土壤均表現出不同程度的重金屬污染特征，且以重度污染和中度污染為主。其中，重度污染分布面積最廣，約6241.98 hm2，占流域總面積的64.37%，主要分布在銀龍村、草海村、富民村、前進村、紅光村和石龍村全域；東山村、呂家河村、白馬村、大馬城村和陳橋村以重度和中度污染為主，孔山村全域呈中度污染；民族村、海邊村、西海村、塔山村、鴨子塘村和鄭家營村局部區域出現輕度污染，但仍以中度污染為主。

表2 草海流域不同污染級別樣點數占總樣點數的百分比Table 2 Percentage of sample points of different pollution levels in the total sample points of Caohai watershed %

圖2 草海流域土壤重金屬綜合污染圖Fig. 2 Comprehensive pollution map pf heavy metals in soil of Caohai watershed

疊加草海流域土地利用類型圖（圖 3）和土壤重金屬綜合污染空間分布圖，可以發現（表3）：輕微污染主要分布在耕地內，占該污染等級的98.18%；輕度污染主要分布在建筑用地和灌草地內，占輕度污染面積的57.51%；中度污染主要分布在灌草地和林地內，占中度污染面積的56.65%；而重度污染在耕地和沼澤地中的分布（約占重度污染面積的50%）略高于林地和建筑用地（約占38%），灌草地最小（僅占 10%左右）。總體而言，草海流域土壤重金屬呈現重度污染，其中，中度和重度污染主要分布在除過塔山村東北部、海邊村與西海村交界處、西海村中部偏北和民族村中部偏北區域外的其他區域。

圖3 草海流域土地利用類型圖Fig. 3 Land use type map of Caohai watershed

表3 不同景觀類型不同污染等級面積與占比Table 3 Area and proportion of different landscape types and pollution levels %

2.3 土壤重金屬潛在生態風險與預警特征

以貴州省土壤重金屬背景值為參比值，根據潛在生態風險指數（RI）劃分標準，分析草海流域土壤重金屬污染的潛在生態風險特征，可以看出（表4）：草海流域土壤重金屬單項潛在生態風險指數（E）的平均值大小順序為：Cd (123.51)＞Hg(46.86)＞As (9.69)＞Pb (8.91)＞Cu (6.23)＞Ni (5.77)＞Zn(2.36)＞Cr (1.91)。除Cd和Hg分別處于較強風險水平和中等風險水平外，其他重金屬元素均處于輕微風險水平。并且，Cd的潛在生態風險指數最高，說明Cd是研究區最主要的生態風險因子。土壤重金屬綜合污染生態風險以中等風險為主（圖 4），約8083.51 hm2，約占流域總面積的83.37%，主要分布在富民村、前進村、石龍村的絕大部分區域和草海村、大馬城村、巴馬村、呂家河村的局部區域。

如圖5所示，草海流域土壤重金屬綜合污染生態風險預警與內梅羅綜合污染指數評價結果也很類似，整體以中警和重警為主，分別占流域面積的30.57%和47.55%，主要分布在銀龍村、富民村、前進村、鴨子塘村、民族村、鄭家營村、東山村、白馬村、草海村、大馬城村、紅光村、呂家河村和石龍村；而預警和輕警分布面積較小，僅為 2107.44 hm2，主要分布在海邊村、西海村、塔山村、孔山村和陜橋村。

表4 草海流域土壤重金屬潛在生態風險評價Table 4 Potential ecological risk assessment of heavy metals in soil of Caohai watershed

圖4 草海流域土壤重金屬綜合污染生態風險圖Fig. 4 Ecological risk map of soil heavy metal comprehensive pollution in Caohai watershed

圖5 草海流域土壤重金屬綜合污染生態風險預警圖Fig. 5 Early warning map of ecological risk of soil heavy metal comprehensive pollution in Caohai watershed

2.4 土壤重金屬來源及污染源分析

草海流域8種土壤重金屬元素含量的相關分析結果表明（表 5）：Cu-Hg、Pb-Cd、Pb-Cu、Zn-Cr、Zn-Pb、Ni-Cd、Ni-Cu、Ni-Pb和Ni-Cr之間具有極顯著相關關系（P＜0.01），而 Pb-Hg之間具有顯著相關關系（P＜0.05），這表明草海流域土壤中Cd-Pb-Zn-Ni、Hg-Cu-Pb、Cu-Pb-Ni、Pb-Zn-Ni 和Cr-Ni等元素可能具有相同的來源。

利用SPSS 21.0軟件對數據進行KMO檢驗，得到的統計量值為0.628，Bartlett球度檢驗相伴概率為 0.000，因此，本研究數據可進行因子分析。因子分析結果表明（表6），前3個主成分特征值均大于1，累計方差貢獻率達到70.14%，符合分析要求，對分析的指標能給出比較充分的概括。第一主成分的貢獻率為 35.13%，Cd、Cu、Pb、Zn和 Ni在該成分上具有較高的正載荷，分別為0.72、0.63、0.86、0.73和0.65。第二主成分的貢獻率為18.42%，As和Cr在該成分上具有較高的載荷，分別為0.38和0.72。第三主成分的貢獻率為16.59，Hg在該成分上具有較高的載荷，為0.82。

表5 草海流域土壤重金屬元素之間的相關系數Table 5 Correlation coefficients among heavy metal elements in soil of Caohai watershed

由主成分分析結果可知，第一主成分中的Cd、Cu、Pb、Zn和Ni有較高的正載荷。綜合分析區域地質礦產分布特征發現，草海西部及南部發育有重要的黔西北鉛鋅礦，由于技術的限制，礦產的不完全開采導致 Cd、Cu、Pb、Zn和 Ni等重金屬在地表積累，土法煉鋅也是Cd、Cu、Pb、Zn和 Ni等重金屬增加的主要原因，煉 Zn時產生的大量黑色煙塵，含有Cd、Cu、Pb、Zn和Ni等重金屬元素，電焊廠、化肥和鋼鐵加工廠是Cu污染的主要來源，金屬加工、電鍍、制革等行業產生的廢水、廢氣是Ni污染的主要來源。第一主成分主要代表了礦產開采和工業污染。

第二主成分中As和Cr具有較高的正載荷，重金屬元素 As在自然環境中的含量極少，是化肥和農藥的重要成分，也是煤渣傾倒區的主要污染物，其可能來自縣城醫院、學校、集貿市場的垃圾、廢水排放，Cr可能來源于水泥廠、化肥廠和鋼鐵加工廠等。第二主成分主要代表了農業生產活動中農藥化肥的殘留與工業活動的污染。

第三主成分Hg具有較高的正載荷，相關研究認為草海流域處于Hg礦化帶以及流域內豐富的礦產伴生 Hg。第三主成分主要代表了土壤地球化學作用。

表6 草海流域土壤重金屬元素因子載荷Table 6 Factor load of heavy meatal element in soil of Caohai watershed

3 討論

土壤中的重金屬由于具有難降解、易生物富集和放大等作用而對生存于其中的動植物體產生較大的生態危害性（董萌等，2010）。本研究采集并測定貴州省草海流域75個土壤樣品中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni等重金屬含量，采用污染負荷指數法和潛在生態風險指數法，對草海流域土壤重金屬污染及潛在生態風險進行評估，采用生態風險預警指數法，分析生態風險預警趨勢，研究表明：除過Zn超出國家《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準(試行)》（GB15618—2018）農用地土壤污染風險篩選值（5.5＜pH＜6.5）的1.17倍之外，其他元素均未超標；除過As和Cr，其它各元素均高于貴州省土壤元素背景值，存在一定程度的重金屬積累；各重金屬元素含量超過背景值的程度為：Cd＞Zn＞Pb＞Cu＞Hg＞Ni，其中 Cd 和 Zn 的超標程度明顯高于其他元素，Cd污染范圍最廣。張家春等（2014）對草海濕地周邊耕地土壤與農作物重金屬污染特征研究也表明：土壤重金屬元素Zn、As和Cr平均含量未超過貴州省土壤元素背景值，Pb、Cd和Hg分別是背景值的1.24、1.44、7.5倍。

草海流域土壤元素中Cd屬于重度污染，Zn屬于中度污染，Pb、Ni、Cu和Hg屬于輕度污染，As和Cr屬于輕微污染。土壤內梅羅指數（P）平均值為3.79，總體呈現重度污染。李一兵等（2012）對草海濕地保護區土壤重金屬及其污染評價研究發現草海土壤主要重金屬污染元素是 Cd、Zn、Ni，其次是As、Cr、Pb，草海土壤重金屬污染等級為重度污染。袁旭等（2013）人對貴州草海農業土壤重金屬污染的生態危害評價研究也表明草海土壤重金屬平均綜合污染指數為 3.13，污染程度為嚴重污染。草海流域土壤重金屬潛在生態風險評價表明：各重金屬元素單項生態風險程度為 Cd＞Hg＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr，除 Cd 和 Hg 分別處于較強風險水平和中等風險水平外，其他重金屬元素均處于輕微風險水平。土壤RI平均值為205.25，總體呈現中等風險。土壤IER平均值為5.94，總體呈現重警狀態。袁旭等（2013）對貴州草海農業土壤重金屬污染的生態危害評價研究發現農業土壤重金屬單項潛在生態風險指數為 Cd＞Hg＞As＞Cu＞Pb。由于草海集雨區范圍內及周邊曾有大量的土法煉鋅爐，遺留了大量的爐渣及廢棄的煉鋅罐，這些廢棄物不僅侵占土地資源，而且廢渣中殘留的重金屬極易被隨雨水沖刷進入土壤及水體中，嚴重影響區域環境質量（丁玉娟等，2013），對周邊土壤及水體造成嚴重的污染，進而增加了土壤重金屬的潛在生態風險。

土壤氮、磷含量越高的區域土壤重金屬污染相對也越嚴重、土壤重金屬綜合污染生態風險也越高、土壤重金屬污染生態風險預警等級越高。由于人口激增，糧食短缺，能源緊張，草海地區農民為增加糧食和蔬菜產量而大量使用化肥、農藥，也不同程度地毒化了生態環境（張家春等，2014）。且相關研究發現草海集雨區污染源主要為威寧縣城居民生活污水和草海周邊農業污染源（張珍明等，2013），說明農藥化肥的使用和生活污染直接影響草海流域土壤重金屬的污染嚴重程度。

4 結論

（1）草海流域8種土壤重金屬元素含量存在不同程度的積累特征。除As和Cr外，其他6種重金屬元素含量高于貴州省土壤元素背景值 1.16-4.11倍，其中Cd和Zn的超標程度明顯高于其他元素，Cd污染范圍最廣。

（2）流域內所有土壤表現出不同程度的重金屬污染特征，且以重度污染和中度污染為主，重度污染面積占流域總面積的比例達64.37%，主要分布在耕地和沼澤地類型內。Cd屬于重度污染，Zn屬于中度污染，其他6種土壤重金屬污染處于輕度或輕微污染等級。

（3）草海流域土壤重金屬綜合污染生態風險和生態風險預警等級總體以中等風險和重度預警為主，分別占流域總面積的83.37%和47.55%。不同重金屬元素的生態風險和風險預警特征不同，Cd具有較強的生態風險和最高的潛在生態風險指數，是流域內最主要的生態風險因子，Hg具有中等生態風險水平，其他6種元素均處于輕微生態風險水平。

（4）8種土壤重金屬元素之間具有明顯的正相關關系且來源不同，其中 Cd、Cu、Pb、Zn和 Ni的來源主要受礦產開采和工業污染影響，As和 Cr受農業生產和工業活動影響較大，而Hg的來源主要受土壤地球化學作用的影響。