广西德保县某水稻种植区重金属污染特征及来源分析

[目的]基于小空间尺度分析岩溶高背景值地区水稻土重金属污染特征和来源,为综合防控稻田重金属污染和安全利用稻田提供基础数据.[方法]以广西德保县某水稻种植区的129个水稻土样品(0～20 cm 土层)为研究对象,测定其pH及重金属镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)含量;采用地理信息系统软件(ArcGIS)结合单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法和潜在生态危害指数法评价稻田土壤的污染特征;通过Pearson相关分析和主成分分析解析研究区域水稻土的重金属来源.[结果]研究区域水稻土的pH平均为7.46,Cd、As、Pb和Cr含量平均值分别为1.87、11.65、24.57和121.45 mg/kg.4种重金属的单项污染指数平均值排序为Cd(2.86)＞As(0.56)＞Cr(0.39)＞Pb(0.15);69.00％点位的综合污染指数处于中污染水平,31.00％点位的综合污染指数处于轻污染水平;地质累积指数评价表明,4种重金属元素受到人类活动的影响程度排序为Cd＞Cr＞Pb＞As;4种重金属元素的综合潜在生态风险指数处于轻微生态风险水平,水稻土主要潜在生态风险来源为Cd,其对综合潜在生态危害的贡献率为92.89％.Cd、As和Cr元素含量的空间分布主要呈西北高东南低特点,Pb含量分布特征为东南部最高,西部次之,中部较低.Cr和As的轻微富集可能与居民区污水和燃煤排放有关,Pb含量可能受交通运输来源影响,Cd污染可能受农业活动、大气沉降和居民生活活动多方来源影响.[结论]广西德保县129个点位水稻土重金属Cd污染严重,As、Pb和Cr元素虽然有不同程度积累,但处于无污染水平;生态危害风险表现为轻微生态危害,与农业活动、大气沉降及居民生活污水和燃煤排放有关,Cd对综合潜在生态危害的贡献率达92.89％.因此,在水稻土重金属污染治理和修复中应重点关注土壤Cd的污染情况.