滴灌棉田土壤重金属含量变化特征及评价研究-作物栽培学与耕作学专业论文.docx

I万方数据 I 万方数据 摘 要 本文通过探究绿洲滴灌棉田土壤的重金属元素砷(As)，镉(Cd)，铬(Cr)，铜(Cu)，汞（Hg），镍(Ni )， 铅(Pb)以及锌(Zn)含量的变化特征，以石河子总场连作 8a、14a、20a、25a 的棉田为研究对象，以新 疆灰漠土土壤元素背景值做参照标准，综合运用地质累积指数和潜在生态危害指数法，对各连作年 限棉田土壤重金属分布特点以及潜在生态危害风险评价分级。通过相关分析、因子分析和聚类分析， 揭示棉田土壤重金属的可能来源。研究得出的结论主要有以下几点： （1）通过不同连作年限棉田间重金属元素含量方差分析可知，差异性显著的元素 F 值大小表现 为 ZnPbCdCrCuHgAsNi，表明 Zn 元素全量变化受棉田连作年限的影响最大，而对 Ni 的全 量变化影响相对最小。 （2）将棉田土壤重金属元素含量平均值与新疆灰漠土土壤元素背景值作比较得出，其中 Cr、 Pb、Zn、Cd 元素超标程度最强，Ni 元素均值与背景值几乎相同。对四块样地重金属超标频率统计 得，Cr、Zn 元素在各棉田超标频率最高，而 Cd、Cu 元素次之，Ni 元素含量超过背景值的频率最小； 与《土壤环境质量标准》(GBl5618-1995)二级标准相比，Cd 元素含量超标的情况最为严重。 （3）通过地质累积指数对各连作年限棉田土壤重金属含量均值进行评价可得：Cr、Hg、Pb 的 累积指数在连作 8a、14a、20a、25a 的棉田中呈现逐渐下降的趋势，污染等级由中等污染水平下降 至轻度-中等污染水平；Zn、As 元素的累积指数呈现逐渐增大的趋势，污染程度由无污染水平上升 到轻度-中等污染水平，Cd、Cu 元素的累积指数在连作 8a、14a、20a 的棉田中呈现逐渐增大的趋势， 而在 25a 的棉田中均有所下降。Cd 元素在 20a 棉田中污染等级最高，达到中等-强污染水平，但是在 其他三个年限的棉田中均为中等污染水平。Cu 元素整体均呈现轻度-中等污染水平，Ni 元素整体为 无污染水平。 （4）潜在生态危害指数法对各连作年限棉田土壤重金属生态安全评价可得：As，Cr，Cu，Ni， Pb，Zn 元素的潜在生态风险危害程度均为轻度；而 Cd 在 8a、14a 和 25a 的潜在生态风险危害程度 已达到较强，在连作 20a 的棉田土壤中潜在生态风险达到很强程度；Hg 在连作 8a 的棉田中风险程 度达较强，在 14a、20a 和 25a 的棉田中风险程度均达到中等。而这八种重金属的综合潜在生态风险 指数 RI 在 20a 的棉田最高，风险达到较强程度。 （5）基于重金属元素含量与土壤理化性质的相关性分析结果，结合因子分析得出，棉田土壤中 重金属的来源主要有“施肥因子”、“交通因子”、“自然源因子”；结合系统聚类分析的结果可知，棉 田土壤中 As、Cd 主要来源于磷肥，Cu、Hg 为混合来源元素，Ni、Cr 受土壤母质影响较强，Pb 受 交通运输影响最强，而交通和施肥综合影响 Zn 在耕层的累积。 关键词：绿洲棉田，重金属，评价，来源分析 II万方数据 II 万方数据 Abstract In order to reveal changes in characteristics of heavy metal elements arsenic (As), cadmium (Cd), chromium (Cr), copper (Cu), mercury (Hg), nickel (Ni), lead (Pb), and zinc (Zn) in the oasis drip irrigation cotton soil. Cotton field cropping of 8a, 14a, 20a, 25 in Shihezi for the research object, selected reference standard with Xinjiang gray desert soil elements background, evaluation of the enrichment of heavy metals and ecological hazards. By correlation analysis, factor analysis and cluster analysis to analysis of possible sources of heavy metals in cotton fields.The main conclusions are as follows: By difference anal