珠三角经济区农田土壤重金属环境地球化学特征及生态风险预测预警研究
珠江三角洲(珠三角)社会经济发展迅速.改革开放以来,快速工业化和城市化已经带来了包括重金属污染在内的系列环境污染问题.农田土壤重金属污染对当地生态系统和人群健康影响深远,亟需对其开展具有前瞻性的生态地球化学环境预测预警研究.学者们对环境介质中重金属的预测预警做了大量的研究,但是在时空演变尺度下的地球化学预测预警问题还没有完全解决.本研究对前期珠三角经济区农业地质与生态地球化学调查项目取得的海量数据进行信息挖掘，选择US EPA列出的13种优控毒重金属元素As、Hg、Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、Ni、Ag、Se、Tl、Sb和Be作为指标因子，利用ICP-MS检测出的农田土壤中重金属含量，发现As、Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、Se、Tl、Be、Sb等10种重金属元素的平均浓度高于广东省土壤背景值。在对指标因子进行地球化学评价的基础上，基于两期次（2001年和2007年）的土壤重金属累积速率估算模型定量计算出重金属元素在珠三角地区农田土壤环境介质中的累积速率。结果显示：土壤重金属Cd、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均累积速率为0.016、0.292、0.003、0.168、0.472和0.811mg/kg,这表明上述重金属在土壤中是富集，部分重金属As、Cr、Se和Tl的平均累积速率为负数，分别为-0.17、-0.102、-0.004、-0.001mg/kg。这表明上述四种重金属在土壤中亏损。进一步从环境安全的角度，运用概率克里金法预警模型，在时空演变尺度下，对珠三角未来20年不同土地利用方式下农田土壤中重金属元素进行预警状态和预警区域的判定。结果显示：Pb在旱地、水田和园地完全处于无警状态，而Zn只有轻警状态。在不同土地利用方式下存在重警的元素：旱地中的Cd、Hg、Ni，水田中As、Cd、Hg、Ni，园地中的As、Cd、Ni。对于不同的地区而言，广州、佛山有旱地As、Cd、Hg和Zn的轻警，广州、江门有旱地Cd、Hg和Ni的中警、重警。广州、佛山有水田As和Cd的轻警，而中山、江门有水田Cd、Cu、Cr和Ni的中警，中山、江门有水田Cd、Cr和Ni的重警。广州、佛山有园地As、Cu、Hg和Ni的轻警，以及园地As、Cd、Cu和Hg的中警，广州有园地As、Cd和Ni的重警。对无警区域，建议采取预防策略；对有警区域，建议采取控制策略；对重警区域，建议采取修复策略。
农田土壤 重金属污染 地球化学特征 预警模型
张景茹 周永章 莫丽萍 刘奇缘
中山大学地球科学与地质工程学院,广东 广州 510275;中山大学地球环境与地球资源研究中心,广东 广州 510275;广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室,广东 广州 510275
国内会议
长沙
中文
1-1
2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）