新疆博尔塔拉河湖流域土壤元素空间变异性及其影响因素

• 作者: 丁之勇 刘文 吉力力·阿不都外力 马龙
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 农学
• 关键词: 博尔塔拉河流域 地统计学 元素地球化学 空间相关性 风险评价
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 939-948
• 页数: 10页
• 分类号: X144|S15
• 字数: 8086字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.06.005

摘要

中国西北干旱区是典型的温带大陆性干旱气候区,随着人口增多、工农业的迅速发展,人类活动产生的污染物日愈增多,区域土壤环境安全受到威胁.为了解西北干旱区典型河湖流域表层土壤元素的空间变异性,利用经典统计学及地统计分析对博尔塔拉河湖流域地表40个采样点土壤样品中19种元素的空间变异特征及其影响因素进行分析,并通过富集系数法和Hakanson潜在生态风险指数法对重金属潜在生态风险进行评价.博尔塔拉河流域表层土壤样品中Ba、Mn、V、Pb、Cr、Co、Ni、Cu等元素含量平均值均低于新疆表层土壤元素背景值,其他元素含量平均值均偏高.通过系统聚类分析,可将19种元素分为二组:第一组元素主要包括Al、K、Be、Fe、Co、Cr、Mn、V、Ti、Ba、P、Zn、Pb、Cu、Ni等元素,其中Al、K、Be、Fe、Co、Cr、Mn、V、Ti、Ba等元素为第一亚组,元素P单独为第二亚组,重金属Zn、Pb、Cu、Ni为第3亚组;第2组元素为Ca、Sr、Mg和Na,其中,Ca、Sr、Mg等表生环境中地球化学性质较为活跃的元素为第四亚组,Na单独为第五亚组.地统计学分析表明,Al、Fe、K、Ti、Ba、Be、Mn、V、Ti、Ba等稳定性元素表现为中等或较强的空间自相关.元素P和重金属元素Zn、Pb、Ni、Cu由于受到局部随机因素如耕作施肥、交通、工农业生产等小尺度因素影响,空间结构较为复杂,但整体上还没有破坏区域原有的空间格局.Ca、Mg、Sr在表生环境中地球化学活性较强,除受区域整体自然环境的控制外,还容易受人为耕作、径流等因素的影响导致空间结构性较差.Na由于受到区域自然环境变化和人为耕作的影响,空间结构性较差.最后通过富集系数计算得出研究区Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V和Zn等7种重金属的富集系数平均值均低于1.5,表明虽然受到人为活动影响,但富集程度较低.Hakanson潜在生态风险指数分析表明,7种重金属的Eri值范围在0.8~25.7之间,平均值均小于5,为轻微污染风险.综合生态风险指数RI值表明博河流域表层土壤中重金属总体处于轻微污染风险水平,但局部采样点仍然存在中等生态风险程度.