【摘 要】
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土壤作为陆生系统的重要组成之一,为人类提供了赖以生存的物质基础,土壤生态环境的好坏能直接影响我们的生活质量。当前,由于城镇化率的提高以及人口的快速增长,人类的活动直接或间接的影响了土壤重金属的含量,对自然生态系统的过度干扰,造成土壤环境质量不断下降。因此,分析土壤重金属的分布规律、迁移特征、生态与环境风险,对当地环境治理以及土地利用方式规划布局有一定的指导意义。本研究围绕银川平原不同地貌单元土壤,
【基金项目】
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宁夏财政厅项目:沿黄生态经济带地下水资源开发利用与生态环境保护效应调查评价（6400201901273）；
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土壤作为陆生系统的重要组成之一,为人类提供了赖以生存的物质基础,土壤生态环境的好坏能直接影响我们的生活质量。当前,由于城镇化率的提高以及人口的快速增长,人类的活动直接或间接的影响了土壤重金属的含量,对自然生态系统的过度干扰,造成土壤环境质量不断下降。因此,分析土壤重金属的分布规律、迁移特征、生态与环境风险,对当地环境治理以及土地利用方式规划布局有一定的指导意义。本研究围绕银川平原不同地貌单元土壤,以土壤重金属作为研究对象,采集三种典型地貌单元土壤样品17件,采用X射线衍射、X荧光光谱、ICP-MS、总有机碳测试仪,分析土壤矿物组成、主量元素、八种重金属及其五种形态、总有机碳含量,并采用组实验进行吸附行为研究,共获得实验数据1479个,采用统计分析法、相关性分析、环境风险评价法等方法,对污染物的分布及赋存状态、吸附行为、生态及安全风险展开研究。取得了以下成果:1.不同地貌单元土壤重金属的分布特征（1）重金属总量Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Hg、As的平均含量为81.84mg/kg、39.08 mg/kg、29.69 mg/kg、90.49 mg/kg、0.16 mg/kg、32.70 mg/kg、0.08mg/kg、15.91 mg/kg。相比宁夏土壤元素背景值,其高出分别达到了50.28%、79.76%、84.64%、104.77%、60.00%、89.57%、515.38%、74.64%。（2）在不同地貌单元中重金属Cr、Zn、Hg的排序是一级阶地>二级阶地>山前洪积扇,Cd、Cu、Ni的含量由大到小为山前洪积扇>二级阶地>一级阶地,Pb和As的排序为山前洪积扇>一级阶地>二级阶地。2.土壤重金属赋存形态及影响因素（1）不同地貌单元土壤中Cr、Ni、Cu、Zn和As的赋存形态均是以残渣态为主,对生态环境危害较低。但Cd和Pb的潜在利用态均较大,活动性和生物可利用度较强,生态风险较强。（2）在三种地貌单元中重金属Ni、Pb、Cu的交换态和铁锰结合态均为山前洪积扇>二级阶地>一级阶地;Zn和Pb的碳酸盐态和有机结合态中为一级阶地>二级阶地>山前洪积扇;Cr、Ni、Pb和Cu的残渣态为二级阶地>一级阶地>山前洪积扇。（3）重金属形态分布受全量、p H和TOC等因素的共同影响,银川平原中盐碱化程度较高致使土壤有较高的p H有利于降低土壤重金属的活性。3.重金属在不同土壤中的吸附迁移特征（1）吸附动力学角度来看,土壤对Cu、Pb、Zn的吸附更符合准二级模型,且对Pb和Cu的吸附速率快慢排序为二级阶地>山前洪积扇>一级阶地,对Zn而言,吸附速率最快的为山前洪积扇,其次为二级阶地,一级阶地的最慢。（2）等温吸附角度来看,一级阶地和山前洪积扇更符合Freundlich模型,二级阶地更符合Langmuir模型。从吸附量上可以得出,Pb和Zn的吸附量大小为二级阶地>一级阶地>山前洪积扇,Cu的吸附量大小为一级阶地>二级阶地>山前洪积扇。（3）热力学角度来看,三种地貌单元土壤对Cu、Pb、Zn的吸附均是自发进行的吸热反应,且为物理吸附,从吸附的自发程度上看二级阶地>一级阶地>山前洪积扇。（4）重金属在三种地貌单元土壤中的迁移速率为山前洪积扇>二级阶地>一级阶地,可以将银川平原重金属的迁移能力概括为在中西部地区山前洪积平原强于东部的阶地,推断出银川平原对重金属的纳污能力由西向东逐渐增强。4.重金属污染评价（1）基于重金属全量采用了内梅罗污染指数评价、潜在生态危害法进行评价,同时,对不同重金属的土壤静态环境容量进行评估,银川平原重金属分别处在中等污染和轻微生态危害状态,其中主要为Hg和Cd所带来的环境风险较高,且环境容量相比于其他重金属均较低。应该关注Hg和Cd可能带来的风险。（2）基于生物有效指数法和风险评价指数法对重金属有效态的污染评价表明,土壤中除Cd元素风险等级以中等风险为主,其余均处在低风险或无污染状态,但应当关注Cd可能带来的生态风险。（3）对比全量和有效态重金属评价结果表明,有效态的评价结合了重金属对生物的有效性,对仅考虑重金属总量的单因子指数法起到修正作用,能更好的展现研究区土壤重金属的生态风险。
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