题目：西安市长安区土壤重金属积累西安市长安区土壤重金属积累

长安区地处关中平原腹地，南依八百里秦川，从东、南、西三面拱卫西安，是西安市的重要生态屏障，同时也是建设中的西安现代化大都市卫星城之一。随着经济的快速发展和城市化进程的加速，城郊土壤的环境质量状况日益受到关注。城郊土壤的质量和利用方式，对于都市农业和城市生态的发展起着举足轻重的作用。城郊土壤利用方式的多样性，决定了土壤质量变化的复杂性。其中理化性质的改变、重金属的积累程度直接影响着土壤的质量和土地的可持续利用，并进一步成为城市农业发展和绿色食品供给的制约因素。本文讨论了影响土壤理化性质和重金属元素的因素，对测试区土壤重金属污染和土壤质量进行评价，希望能为西安城郊农业生产发展和防治土壤重金属污染提供参考依据。
本研究通过野外调查和资料收集后，选取长安区耕地、林地、果蔬地、稻田、苗圃五种土地利用方式，采集60个具有代表性的混合表层土壤样品。测定样品中表层土壤水分、pH值、电导率、磁化率、烧失量、碳酸钙等理化性质，利用原子吸收分光光度计火焰法测定了土壤样品中Cd、Cr、Mn、Pb、Co、Cu、Ni、Zn等八种重金属元素的含量，主要结论如下：
（1）长安区表层土壤在采样期间水分变化范围是3.4~25.2%，平均值为11.22%；pH值变化范围在6.42~8.57之间，60%的测试样呈现偏碱性；EC值范围在0.05~0.96 ms/cm之间，处于作物和植物生长安全范围内；低频磁化率范围在46.7~385.3×10-8m3/kg之间；高频磁化率范围在46.7~384.1×10-8m3/kg之间；频率磁化率的范围在-1.8~11.11之间；烧失量值的变化范围为3.28 ~8.59%之间；碳酸钙含量的变化范围为0~102.23 g/kg。
（2）测试区表层土壤中重金属元素含量Cd为0.98mg/kg（0.04~4.01mg/kg）；Cr为77.56mg/kg（2.35~107.15mg/kg）；Co为24.85mg/kg（15.15~31.89mg/kg）；Pb为44.89mg/kg（16.96~92.07mg/kg）；Mn为500.19mg/kg（271.31~696.95mg/kg）；Ni为46.11mg/kg（13.37~62.42mg/kg）；Cu为33.03mg/kg（25.85~45.51mg/kg）；Zn为70.23mg/kg（47.86~215.79mg/kg）。平均值除了Mn元素外，其他七种元素均发生了不同程度的积累，其中Cd和Pb元素积累较高。
（3）Cd元素在耕地、果蔬、苗圃类型的表层土壤中，超标百分率高于林地和稻田；Cr元素在苗圃类型的表层土壤中超标百分率最高，其它四种方式下也均超过60%；Co元素在所有的样品中均超标；Pb元素在苗圃和耕地类型的表层土壤中超标百分率较高，林地和果蔬次之，稻田没超标；Mn元素在耕地、稻田和苗圃类型的表层土壤中，超标百分率较高，林地和果蔬地类型较低；Zn元素在林地类型下的表层土壤中，超标百分率最高，果蔬地最小，其它三种类型次之；Ni、Co、Cu三种元素比较相似，在整个测试区浓度比较平衡，经计算超标率接近100%，Ni元素在耕地中超标率97%，Cu元素只有1份低于背景值。
（4）统计分析表明：水分与pH值、碳酸钙含量显著相关；pH值与频率磁化率、烧失量、碳酸钙呈显著相关；低频磁化率与高频磁化率、频率磁化率呈显著相关；频率磁化率和碳酸钙呈显著相关；电导率和除pH值外，其他理化性质呈负相关，但相关系数均未达到显著水平；土壤中的Cd与水分、碳酸钙呈现负显著相关；Mn与pH值、低频磁化率、高频磁化率、频率磁化率、碳酸钙显著相关；Cu和烧失量显著相关；Zn与电导率、烧失量显著相关；Pb和Cd元素之间相关性显著，Co和Cr元素之间相关性显著，Ni和Pb元素之间相关性显著。Zn和Mn、Co、Cu元素间相关性显著。
（5）单项污染指数Cr、Mn均小于1，表明尚未造成污染，Cu、Zn在稻田土壤中呈现中度污染，Pb在除稻田土壤外大于1，Cd在五种类型土地中的污染比较突出；土壤的综合污染指数Cd均大于6，小于12。表明长安区表层土壤已出现重金属污染。从地积累指数来看，Cr的平均值为1.69，属于中等程度的污染，Pb、Co、Cu和Ni为轻-中等程度的污染，Cr、Mn和Zn 地积累指数为负值，说明未到达污染；表层土壤的Cd含量的单项潜在风险指数均属于强生态危害，其他元素的风险指数均小于40，存在轻微生态危害。五种土地利用类型的综合潜在生态风险指数在150~300之间，总的属于中等潜在生态危害；根据土壤环境质量标准（GB15618-1995）中评价指标所包含的重金属种类，评价区五种类型土地中的重金属含量符合二级标准范围。