農(nóng)地排水中水溶性重金屬濃度及其與土壤性狀的關(guān)系研究

章秀梅 楊文葉 張丹 謝國(guó)雄 袁杭杰

摘要：為了解農(nóng)地排水中重金屬濃度的變化特點(diǎn)及影響因素，從杭州市選擇了代表性水田、果園、蔬菜地和苗木地等4種利用方式的農(nóng)地，采樣分析了暴雨產(chǎn)生的地表徑流中水溶性鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鎳、鉛、鋅和錳的含量，并與城區(qū)地表徑流中重金屬狀況進(jìn)行了比較。分析結(jié)果可知，暴雨期間農(nóng)地地表徑流中不同種類的水溶性重金屬濃度有較大的差別，平均濃度從低到高依次為鎘（0.19μg/L）、鈷（0.46μg/L）、鉻（1.04μg/L）、鎳（1.73μg/L）、鉛（4.98μg/L）、銅（88.47μg/L）、鋅（184.52μg/L）、錳（609.52μg/L）和鐵（1135.21μg/L），徑流中銅、鋅、錳和鐵的濃度明顯高于其他金屬元素。除錳與鐵外，農(nóng)地徑流中重金屬濃度均較低，基本上都達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量I和II類水的要求。統(tǒng)計(jì)分析表明，地表徑流中水溶性重金屬濃度受土地利用方式的影響，鐵與錳濃度在水田徑流中最高，銅濃度在果園徑流中最高，鎘、鈷、鉻、鎳、鉛與鋅濃度在城區(qū)徑流中最高。相關(guān)性分析表明，地表徑流中重金屬濃度主要與土壤酸堿度有關(guān)，與土壤pH呈顯著的負(fù)相關(guān)，與土壤中相應(yīng)重金屬全量和水溶態(tài)含量呈顯著的正相關(guān)，但與土壤陽(yáng)離子交換量、有機(jī)質(zhì)含量和粘粒含量相關(guān)不明顯。地表徑流中重金屬含量高低主要受土壤重金屬污染程度和pH影響，正常農(nóng)田地表徑流中的重金屬濃度不會(huì)對(duì)地表水質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響。

關(guān)鍵詞：農(nóng)地；地表排水；重金屬；土地利用方式；土壤酸度

中圖分類號(hào)：S153，X53文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號(hào)：cjas20200200038

Concentration of Soluble Heavy Metals in Farmland Drainage and Its Relationship with Soil Properties

Zhang Xiumei， Yang Wenye， Zhang Dan， Xie Guoxiong， Yuan Hangjie

（Hangzhou Plant Protection and Soil-fertilizer Service Station， Hangzhou 310020， Zhejiang， China）

Abstract： To understand the change characteristics of heavy metal concentrations in farmland drainage and their influencing factors， the representative farmlands of paddy field， orchard， vegetable field and nursery field were selected from Hangzhou. The authors sampled and analyzed the concentrations of water-soluble cadmium， cobalt， chromium， copper， iron， nickel， lead， zinc and manganese in the runoff drainage caused by rainstorm， and compared them with the status of heavy metals in urban runoff drainage. The analysis results showed that the soluble concentrations of different kinds of heavy metals in the farmland runoff water during the rainstorm were quite different. The average concentrations of the metals were as follows： cadmium （0.19μg/L） < cobalt（0.46μg/L） < chromium （1.04μg/L） < nickel （1.73μg/L） < lead （4.98μg/L） < copper （88.47μg/L） < zinc（184.52μg/L） < manganese （609.52μg/L） < iron （1135.21μg/L）. The concentrations of copper， zinc， manganese and iron in the runoff water were significantly higher than those of other metal elements. Except manganese and iron， the concentrations of heavy metals in farmland runoff water were low， which could basically meet the requirements of Class I and II surface water quality. Statistical analysis showed that the concentrations of soluble heavy metals in surface runoff water were affected by land use. The concentrations of iron and manganese were the highest in paddy field runoff， the concentration of copper was the highest in orchard runoff， and the concentrations of cadmium， cobalt， chromium， nickel， lead and zinc were the highest in the urban regions runoff. The correlation analysis showed that the concentrations of heavy metals in the surface runoff water were mainly negatively related to soil pH， and positively related to the total and water-soluble contents of the soil heavy metals， but they were not significantly related to the soil cation exchangeable capacity， organic matter content and clay content of the soils. The contents of heavy metals in the surface runoff were mainly affected by the degree of soil heavy metal pollution and pH. The concentration of heavy metals in the surface runoff from the normal farmland did not have a significant impact on the surface water quality.

Keywords： Farmland； Surface Drainage； Heavy Metals； Land Use； Soil Acidity

0引言

土壤重金屬污染對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響已引起人們廣泛的關(guān)注[1]。土壤污染不僅可影響農(nóng)作物的品質(zhì)，也可通過(guò)地表徑流或垂直滲漏水污染水體，從而影響人體的健康[2-3]。進(jìn)入土壤中的重金屬可與土壤組分發(fā)生作用，形成不同形態(tài)的重金屬，并參與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)。不同形態(tài)重金屬的活性存在較大的差異，存在礦物晶格內(nèi)部的重金屬形態(tài)非常穩(wěn)定，一般不能被植物吸收，也不會(huì)釋放至環(huán)境中，但活性較高的重金屬容易被植物吸收或溶解于水中發(fā)生橫向或縱向的遷移，進(jìn)入其他環(huán)境體中，其中植物吸收和地表徑流是促使土壤中重金屬向周圍環(huán)境遷移的關(guān)鍵因素。土壤-植物系統(tǒng)與土壤-水系統(tǒng)是重金屬?gòu)耐寥拉h(huán)境向人體遷移的重要途徑，是環(huán)境重金屬向人群暴露的主要來(lái)源。食物鏈?zhǔn)峭寥?植物系統(tǒng)中的重金屬進(jìn)入人體最直接和最主要的方式，植物通過(guò)根系吸收土壤中的重金屬導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中重金屬的積累，當(dāng)人們攝入含有重金屬的糧食、蔬菜時(shí)，重金屬將直接進(jìn)入人體，從而對(duì)人體健康產(chǎn)生威脅。目前，土壤重金屬污染的環(huán)境效應(yīng)研究主要集中在農(nóng)作物對(duì)土壤重金屬的吸收方面，大量的試驗(yàn)與調(diào)查研究已初步揭示了土壤重金屬污染與農(nóng)作物生長(zhǎng)和農(nóng)作物中重金屬積累的關(guān)系[1，4]。研究表明，農(nóng)作物從土壤中吸收的重金屬數(shù)量及重金屬在農(nóng)產(chǎn)品中的積累隨土壤污染程度的增加而增加[5-6]，土壤污染可增加農(nóng)產(chǎn)品重金屬的污染風(fēng)險(xiǎn)[7-8]。除土壤本身重金屬含量外，土壤理化性狀也會(huì)影響農(nóng)作物對(duì)土壤重金屬的吸收。土壤酸化可促進(jìn)土壤中重金屬的溶解，增加進(jìn)入農(nóng)作物中重金屬的數(shù)量；土壤質(zhì)地也會(huì)影響重金屬的生物有效性，砂質(zhì)土壤中重金屬的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)明顯高于粘質(zhì)土壤。近年來(lái)，有關(guān)土壤-水系統(tǒng)中重金屬的遷移也引起了人們的關(guān)注[9-10]，由土壤遷移至地表水體中的重金屬主要通過(guò)地表徑流傳輸[11]，這種遷移可發(fā)生在公路、城區(qū)和農(nóng)地。高速公路等高污染區(qū)域的暴雨徑流中重金屬的觀察表明[12-13]，這些地面產(chǎn)生的徑流中普遍含有較高的重金屬元素，對(duì)地表水體污染存在較高的風(fēng)險(xiǎn)[14-15]；對(duì)城區(qū)綠地地表徑流的調(diào)查也表明，城區(qū)地表徑流中也有較高的重金屬含量[16- 17]，地表植物可減少地表徑流中重金屬的含量[18]。盡管調(diào)查已明確地表徑流是土壤向地表水體重金屬遷移的重要途徑，高速公路和城區(qū)產(chǎn)生的地表徑流中含有較高的重金屬含量，但至今對(duì)土壤重金屬向環(huán)境水體遷移的影響因素了解仍較為薄弱，對(duì)重金屬污染程度相對(duì)較輕的農(nóng)地徑流中重金屬的流失情況知之甚少[19-20]。為了解農(nóng)地排水中重金屬濃度的變化特點(diǎn)及影響因素，探討農(nóng)地地表徑流中重金屬濃度與土壤性狀、土地利用方式的關(guān)系，本研究以杭州市平原地區(qū)為例，通過(guò)實(shí)地采樣分析，開(kāi)展了不同利用方式下農(nóng)地地表徑流中水溶性重金屬濃度的調(diào)查。

1材料與方法

研究在位于浙北平原的杭州市域內(nèi)進(jìn)行。研究區(qū)地勢(shì)低平，河網(wǎng)密布，湖蕩眾多，海拔在5 m左右，種植方式多樣；屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫約為16.4℃；年平均降雨量約為1400 mm，3—6月的降雨約占全年降水量的60%。于2016年3—6月（雨季）在研究區(qū)內(nèi)選擇63個(gè)地塊收集地表徑流，地塊類型包括水田、果園、蔬菜地、苗木地和城市用地。每一地塊面積在500～2000 m2之間，地表徑流在各地塊的出水口收集，每一地塊各采集了2～3個(gè)地表徑流樣，文中報(bào)道的為多次徑流中水溶性重金屬觀察的平均濃度。采集的徑流樣于采樣當(dāng)天在實(shí)驗(yàn)室中用定量濾紙過(guò)濾，清樣加少量濃硝酸酸化后冷藏，用等離子體發(fā)射光譜法（ICP）測(cè)定濾液中重金屬濃度。在采集地表徑流樣的同時(shí)，在每一地塊各采集表土混合樣，由采樣地塊內(nèi)5～7個(gè)分樣混合形成，采樣深度為0～5 cm。土樣經(jīng)室內(nèi)風(fēng)干后過(guò)2 mm土篩，各取約50 g樣品進(jìn)一步磨細(xì)過(guò)0.15 mm塑料土篩，供重金屬全量測(cè)定。用HNO3-HClO4-HF三酸消化法-等離子體發(fā)射光譜法（ICP）測(cè)定土壤重金屬含量[21]，土壤pH采用電位法測(cè)定[22]，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定[22]，陽(yáng)離子交換量用醋酸銨交換法測(cè)定[22]，粘粒含量用比重計(jì)法測(cè)定。土壤中水溶性重金屬用0.01 mol/L CaCl2提取[20]，提取液經(jīng)離心分離和過(guò)濾后用等離子體發(fā)射光譜法（ICP）測(cè)定重金屬。

2結(jié)果與分析

2.1地表徑流中可溶性重金屬濃度

從63個(gè)地塊收集的地表徑流中重金屬濃度的分析結(jié)果表明，徑流中不同種類的重金屬（鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鎳、鉛、鋅、錳）濃度存在較大的差異，其中，銅、鋅、鐵和錳的濃度較高，平均分別為88.47、184.52、1135.21和609.52μg/L；鎘、鉻、鎳、鉛、鈷的濃度較低，平均依次為0.19、1.04、1.73、4.98、0.46μg/L；總體上，徑流中重金屬的平均濃度由低到高依次為鎘、鈷、鉻、鎳、鉛、銅、鋅、錳和鐵。

同一元素在不同地塊收集的地表徑流中重金屬濃度也有很大的變化，徑流中多數(shù)重金屬元素濃度的變異系數(shù)在100%以上，這表明地塊的特性對(duì)徑流中重金屬濃度有很大的影響。分析結(jié)果表明，地表徑流中鎘元素的濃度在0～1.64μg/L之間變化，變異系數(shù)高至172%。多數(shù)地塊（占95.2%）產(chǎn)生的地表徑流的鎘的濃度滿足地表水環(huán)境質(zhì)量I類的標(biāo)準(zhǔn)要求，其濃度在0～1μg/L之間變化；少數(shù)（占4.8%）地塊產(chǎn)生的地表徑流鎘的濃度滿足地表水環(huán)境質(zhì)量II類的標(biāo)準(zhǔn)要求，其濃度在1～5μg/L之間變化。地表徑流中鉛元素的濃度在0～30.75μg/L之間變化，變異系數(shù)高至130%。多數(shù)地塊（占87.3%）產(chǎn)生的地表徑流的鉛的濃度滿足地表水環(huán)境質(zhì)量I類的標(biāo)準(zhǔn)要求，其濃度在0～10μg/L之間變化；少數(shù)（占12.7%）地塊產(chǎn)生的地表徑流鉛的濃度滿足地表水環(huán)境質(zhì)量II類的標(biāo)準(zhǔn)要求，其濃度在10～50μg/L之間變化。地表徑流中鉻元素濃度的變幅更大，變異系數(shù)高達(dá)214%，在0～13.06μg/L之間變化，其濃度也全部在地表水環(huán)境質(zhì)量I～I(xiàn)I類的范圍之內(nèi)，除少數(shù)（占1.6%）地塊產(chǎn)生的地表徑流鉻的濃度滿足地表水環(huán)境質(zhì)量II類的標(biāo)準(zhǔn)要求、濃度在10～50μg/L之間外，大部分（占98.4%）地塊產(chǎn)生的地表徑流的鉻的濃度滿足地表水環(huán)境質(zhì)量I類的標(biāo)準(zhǔn)要求，其濃度在0～10μg/L之間變化。

地表徑流中銅和鋅的濃度變化也較大，分別在8.19～512.28μg/L和18.42～595.79μg/L之間變化，相應(yīng)的變異系數(shù)分別為105%和66%。這2種重金屬在地表徑流的濃度也全都在地表水環(huán)境質(zhì)量I和II類的范圍，但與以上重金屬元素不同，它們的水質(zhì)多數(shù)以II類水為主。其中，地表徑流中有96.3%的銅和87.3%的鋅水質(zhì)滿足地表水環(huán)境質(zhì)量II類的要求，相應(yīng)的濃度范圍分別為10～1000μg/L和50～1000μg/L；另分別有3.17%的銅和12.7%的鋅水質(zhì)滿足地表水環(huán)境質(zhì)量I類的要求，相應(yīng)的濃度范圍分別為0～10μg/L和0～50μg/L。

地表徑流中錳和鐵的濃度較高，分別在72.54～ 3066.20μg/L和93.62～5450.36μg/L之間變化，變異系數(shù)分別為113%和126%。與前述的重金屬不同，地表徑流中錳的濃度多數(shù)（98.4%）已超過(guò)地表水環(huán)境質(zhì)量I和II類水的標(biāo)準(zhǔn)，屬于地表水環(huán)境質(zhì)量IV至劣V類的范圍，其中，屬IV類地表水的占比為68.3%，其濃度范圍為100～500μg/L；屬V類地表水的占比為14.3%，其濃度范圍為500～1000μg/L；另有17.5%的徑流樣品錳的濃度屬于地表水劣V類的范圍，其濃度在1000μg/L以上。不同地塊產(chǎn)生的地表徑流中鐵濃度的環(huán)境質(zhì)量等級(jí)差異較大，有22.2%的徑流樣中鐵的濃度在0～ 300μg/L之間，滿足地表水環(huán)境質(zhì)量I類和II水的要求；有28.6%的徑流樣中鐵的濃度滿足地表水環(huán)境質(zhì)量III類至V類水的要求，其濃度在300～500μg/L之間；另有較高比例（49.2%）的徑流樣中鐵的濃度已超過(guò)500μg/L，屬于地表水環(huán)境質(zhì)量劣V類的范圍。

中國(guó)的地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有鈷與鎳的標(biāo)準(zhǔn)。地表徑流中鈷與鎳濃度分別在0～4.80和0～ 13.66μg/L之間變化，變異系數(shù)分別為212%和144%。其中鈷與鎳濃度在1μg/L以下的樣品比例分別占90.5%和55.6%；在1～10μg/L之間的樣品數(shù)分別占9.5%和42.8%；在10～20μg/L之間的樣品數(shù)分別占0%和1.6%。總體上，地表徑流中鈷與鎳的濃度較低。

2.2土地利用方式的影響

表1為按土地利用方式統(tǒng)計(jì)的地表徑流中重金屬濃度結(jié)果，結(jié)果顯示地表徑流中重金屬濃度因利用方式不同存在一定的差異。除鐵、錳和銅3種元素外，地表徑流中重金屬元素的含量一般以城區(qū)的最高，這一結(jié)果說(shuō)明城區(qū)產(chǎn)生的地表徑流存在重金屬流失的較大風(fēng)險(xiǎn)。在農(nóng)地中，果園產(chǎn)生的地表徑流中鎘濃度高于水田與苗木地，但水田、苗木地和蔬菜地產(chǎn)生的地表徑流中鎘濃度差異不明顯。苗木地產(chǎn)生的地表徑流中鈷濃度相對(duì)較高，明顯高于其他農(nóng)地，但水田、果園和蔬菜地產(chǎn)生的地表徑流之間鈷濃度差異較小。各類地塊產(chǎn)生的地表徑流中，銅的濃度一般以果園最高，水田最低；果園與城區(qū)產(chǎn)生的地表徑流中銅濃度差異不明顯。蔬菜地產(chǎn)生的地表徑流中也具有較高的銅濃度，并明顯高于水田；但蔬菜地與苗木地之間及水田與苗木地之間產(chǎn)生的地表徑流中銅的濃度差異不明顯。總的來(lái)看，農(nóng)地中的果園和蔬菜地土壤中銅和鎘有相對(duì)較高的流失風(fēng)險(xiǎn)。地表徑流中鋅的濃度也是以城區(qū)最高，果園和蔬菜地次之，水田和苗木地產(chǎn)生的地表徑流中鋅的濃度普遍較低。

與以上重金屬不同，地表徑流中鐵與錳的濃度都是以水田為最高，這可能與水田的淹水環(huán)境有關(guān)。土壤淹水后，通氣不良導(dǎo)致了土壤氧化還原電位下降，后者促進(jìn)了土壤中的鐵與錳還原釋放。城區(qū)產(chǎn)生的地表徑流中鐵與錳濃度也較高，僅次于水田。農(nóng)地（包括蔬菜地、果園和苗木地）產(chǎn)生的地表徑流中鐵和錳濃度一般較低，且它們之間的地表徑流中鐵與錳濃度差異不明顯。城區(qū)產(chǎn)生的地表徑流中鎳濃度較高，高于其他用地，不同類別的農(nóng)地之間產(chǎn)生的地表徑流中鎳濃度差異不明顯。苗木地產(chǎn)生的地表徑流中鉛的濃度較高，明顯高于水田，但其他類別的農(nóng)地之間地表徑流中鉛的濃度差異不大。

2.3與土壤重金屬全量和水溶性含量及土壤性狀的關(guān)系

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，63個(gè)地塊之間土壤pH、重金屬全量和0.01 mol/L CaCl2提取態(tài)重金屬含量也有很大的差異。其中，土壤pH在4.65～8.23之間變化，平均為6.31。土壤中重金屬元素鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鎳、鉛、鋅和錳含量分別在0.016～1.03、14.65～43.25、34.65～ 76.56、18.69～213.23、19780～37660、13.42～43.25、15.43～93.45、45.35～324.54和342～1657 mg/kg之間變化，相應(yīng)的平均含量分別為0.186、25.88、52.28、53.24、28410、24.88、32.25、114.55、669 mg/kg。用0.01 mol/L CaCl2提取的土壤水溶性鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鎳、鉛、鋅和錳含量分別在0.0017～0.073、0.0045～0064、0.012～ 0.045、0.043～3.49、0.18～7.54、0.0043～0.076、0.013～ 0.16、0.15～5.23和0.17～5.68 mg/kg之間變化，它們的平均值依次為0.020、0.031、0.028、0.76、2.29、0.015、0.064、1.73、1.49 mg/kg。

表2為地表徑流中9種重金屬元素的濃度與土壤中對(duì)應(yīng)重金屬全量和有效態(tài)含量及土壤性狀之間的相關(guān)系數(shù)。結(jié)果表明，土壤pH、重金屬含量及水溶性重金屬含量不同程度影響地表徑流中重金屬的濃度。其中，土壤pH普遍與地表徑流中的重金屬濃度存在顯著的負(fù)相關(guān)，這表明隨著土壤酸度的增加，土壤中的重金屬逐漸被溶解、釋放。統(tǒng)計(jì)結(jié)果也表明，地表徑流中重金屬濃度多與相應(yīng)的重金屬元素的全量和水溶態(tài)呈顯著的正相關(guān)。這一結(jié)果說(shuō)明，隨著土壤污染的增加，土壤中重金屬的積累可改變土壤中重金屬的形態(tài)，增加水溶性重金屬的含量，從而增加了土壤中重金屬的活性，加大土壤中重金屬的釋放能力。表中結(jié)果還表明，地表徑流中各重金屬元素的濃度與土壤中相應(yīng)水溶性重金屬元素的含量的相關(guān)性明顯高于其與重金屬元素全量之間的相關(guān)性，說(shuō)明從土壤中釋放進(jìn)入地表徑流的重金屬主要來(lái)源于土壤中的水溶性重金屬。另外，表中結(jié)果也表明，土壤粘粒含量、CEC、有機(jī)質(zhì)含量對(duì)地表徑流的重金屬濃度影響不大。

3討論與結(jié)論

暴雨期間形成的地表徑流中污染物主要來(lái)自地表固體物質(zhì)的釋放，對(duì)于農(nóng)地而言，主要來(lái)自土壤，因此農(nóng)地產(chǎn)生的地表徑流中污染物的多少與土壤向徑流釋放的污染物數(shù)量有關(guān)。本研究的結(jié)果也證實(shí)了隨著土壤重金屬積累的增加，土壤重金屬釋放潛力逐漸加強(qiáng)，這與高速公路和城區(qū)的觀察結(jié)果相似[10-11]。一般來(lái)說(shuō)，土壤向地表徑流中污染物的釋放涉及多種化學(xué)過(guò)程，包括溶解釋放、絡(luò)合釋放、氧化還原釋放等[23]。氧化還原過(guò)程一般發(fā)生在長(zhǎng)期排水不良的環(huán)境下，對(duì)于多數(shù)農(nóng)地，暴雨期間發(fā)生的徑流與土壤之間不易形成強(qiáng)還原性，因此通過(guò)還原作用釋放的重金屬有限；但水田因長(zhǎng)期淹水，還原作用對(duì)土壤中鐵和錳的釋放有較大的貢獻(xiàn)。絡(luò)合釋放也不易發(fā)生在暴雨快速形成徑流的環(huán)境中，這是因?yàn)榻j(luò)合釋放需要有足夠高的有機(jī)物質(zhì)同時(shí)釋放。因此，在暴雨期間最有可能引起土壤重金屬的釋放主要是溶解作用，而溶解作用釋放的重金屬數(shù)量顯然與土壤中可溶解的重金屬數(shù)量有關(guān)。由于土壤酸堿度可改變土壤中重金屬的存在形態(tài)，因此土壤pH值的差異可影響土壤中重金屬的溶解，溶解量隨土壤pH的下降而增加。本研究的結(jié)果也表明，土壤中水溶性重金屬元素含量和土壤pH與地表徑流中重金屬濃度存在顯著的相關(guān)，這符合土壤重金屬溶解釋放的特點(diǎn)[20]。

與通過(guò)作物吸收導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品中重金屬積累超標(biāo)不同，農(nóng)田土壤通過(guò)地表徑流對(duì)地表水產(chǎn)生重金屬污染的程度相對(duì)較輕。例如，以土壤重金屬篩選值為標(biāo)準(zhǔn)，本研究的63塊地塊中，大約有21%的土壤存在鎘元素超標(biāo)的現(xiàn)象，但它們的地表水中鎘含量均符合地表水I和II類的要求。特別是對(duì)于農(nóng)地，其徑流中鎘含量多數(shù)符合地表水I類的要求。這一結(jié)果表明，相對(duì)于對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的影響，土壤污染對(duì)地表水質(zhì)的影響風(fēng)險(xiǎn)較小。

本調(diào)查結(jié)果表明，暴雨期間土壤中的重金屬可通過(guò)溶解作用等方式進(jìn)入地表徑流，但釋放的強(qiáng)度與土壤重金屬的積累、水溶性重金屬的數(shù)量、土壤酸堿度有關(guān)，并受土地利用方式的影響。地表徑流中鐵和錳流失的濃度一般以水田為最高，銅流失的濃度多以果園為最高，而地表徑流中鎘、鈷、鉻、鎳、鉛和鋅等重金屬元素的流失濃度以城區(qū)為最高，在農(nóng)地中普遍較低，所以正常農(nóng)田地表徑流中的重金屬濃度不會(huì)對(duì)地表水質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響。結(jié)果表明，土壤酸化可顯著加劇土壤重金屬向地表水體的釋放，增強(qiáng)土壤重金屬污染水體的風(fēng)險(xiǎn)。因此，預(yù)防土壤酸化可在較大程度上減免土壤污染對(duì)環(huán)境的影響。本研究的結(jié)果表明，利用水溶態(tài)重金屬含量評(píng)估土壤重金屬流失的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)于利用重金屬全量評(píng)估土壤重金屬流失。總體上，土壤污染對(duì)地表水體的影響要小于對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

與重金屬在土壤-植物系統(tǒng)遷移轉(zhuǎn)化相似，重金屬在土壤-水系統(tǒng)的遷移也是十分復(fù)雜的過(guò)程。本研究主要探討了土壤性狀與徑流中重金屬含量之間的關(guān)系，有關(guān)農(nóng)田土壤重金屬釋放隨季節(jié)的變化規(guī)律、施肥與水分管理等農(nóng)藝措施對(duì)土壤重金屬流失的影響還有待進(jìn)一步研究。

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