某流域農田土壤-水稻系統重金屬空間變異特征及生態健康風險評價

李子杰，孟源思，鄭夢蕾，王慧慧，陳富榮，胡宏祥，馬友華*

（1.安徽農業大學資源與環境學院，合肥 230036；2.安徽省地質調查院，合肥 230001）

水稻作為我國南方地區最主要的糧食作物，種植面積廣，因此關注水稻產地土壤的環境質量問題，尤其是農業用地土壤污染的問題，是確保水稻質量安全的關鍵。在目前已知的多種污染物中，重金屬因為其較高的毒性以及在環境中不易降解的特點，成為了全球環境污染問題關注的重點[1-3]。此前，關于土壤-水稻系統中重金屬相關性、空間變異及其機理的研究，主要基于盆栽試驗和田間小區進行[4]。隨著3S 技術在生態環境等領域的不斷發展與運用，大量土壤、水稻相關的環境數據獲取更為簡便，使得在宏觀尺度上的土壤、作物重金屬相關研究成為可能[5-7]。國內外許多研究已經逐漸將傳統統計學進行延伸，從土壤理化性質、土壤養分、土壤重金屬等環境因子以及主要糧食作物產量、安全等方面多維度探討了空間尺度的分布、變異和相關性情況[8-10]。土壤和水稻等主要糧食作物中重金屬不易被發現，且潛伏期長、持續性久，同時又受自然和人為因素的雙重影響，土壤-水稻系統中重金屬的研究難度最大、土壤-水稻生長系統的重金屬相關性和遷移規律難以摸清，這也導致人們對土壤和水稻的重金屬空間分布變異和重金屬安全評價難以完全符合實際情況[11-13]。

因此，本研究選定某流域水稻產區為研究區域，從宏觀尺度分析土壤及水稻籽粒中重金屬污染的空間變異特征和對應關系，并對該流域土壤-水稻系統中重金屬污染進行綜合評價。研究結果可有助于對該流域土壤和水稻籽粒中重金屬的分布情況和特征做系統性的了解，為水稻的安全生產、合理布局提供參考意見。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

研究區域覆蓋總面積達到75 800 km2，涉及46個縣（市、區）。研究區地形復雜多樣，涉及丘陵、平原和山地等地貌單元，總體特征是南北為中-低山區，中部為平原-丘陵區。研究區土壤類型較多，以水稻土和紅壤為主。

研究區涉及的土地利用類型以水田為主，主要種植水稻，有31 個縣（市、區）為國家糧食生產重點縣，在2011—2019 年期間水稻總種植面積基本呈逐年增長趨勢，2019 年達到195.99 萬hm2。該流域境內還擁有豐富的水資源和礦產資源等。

1.2 采樣方法

考慮采樣分布的均勻性，以及研究區水稻收獲時期的不同，2017 年7—9 月期間陸續在某流域的46 個縣（市、區）采集水田土壤樣品以及該點位的水稻籽粒樣品。首先通過手持GPS 導航和定位，獲取樣點位置，在每一個主采樣點半徑25 m范圍內再設置4個子采樣點，然后對4 個子樣點和1 個主樣點分別用竹鏟采集0.5～1.0 kg 耕層土壤，采樣深度為0～20 cm，最后將4 個子樣點和主樣點土樣混勻作為一個樣品。水稻籽粒在水稻收獲期采集，選用梅花點法進行多點取樣，每點水稻選取10～20個植株，采集稻穗，多點混合成一個樣品。農作物樣品的采集量一般為測試樣量的3～5 倍，通常為400～600 g（干質量樣）。本研究根據各行政區水田分布情況，采樣密度約每10 km2布設1個采樣點，共采集土壤-水稻樣品938對。

1.3 數據預處理

地統計分析前需要進行數據預處理，并對數據進行正態分布檢驗，剔除異常值，從而提高研究結果的科學性[14]。異常值出現的概率很小，但是一旦出現就會對數據的分布產生影響，使數據不符合正態分布，影響研究結果的精度。剔除異常值常用到的方法有閾值法（平均值±標準差）、狄克松法、格拉布斯法和t檢驗法等。對于小樣本數據的檢驗通常使用狄克松法、格拉布斯法和t檢驗法等，對于大樣本數據的異常值判斷，通常使用閾值法[15]，研究區域數據總量為938個，因此選用閾值法剔除異常高值和低值，在平均值加減3 倍標準差區間外的數值被判定為異常值，并采用正常的最大最小值來代替異常值，以確保樣點總數不變，插值效果更精確。在研究土壤-水稻籽粒中Cd、Hg、As、Pb和Cr 5種重金屬含量的分布情況時，由于部分重金屬的含量低于檢出限未能測出，為了保留各項數據的完整性，確保數據覆蓋到所有研究區域，因此對于未檢出的數據均采用檢出限值的一半來代替。各元素方法檢出限如表1、表2所示。

表1 土壤樣品重金屬全量分析方法檢出限Table 1 Detection limit of total heavy metal analysis method for soil samples

表2 農產品樣品重金屬全量分析方法檢出限Table 2 Detection limit of total heavy metal analysis method for agricultural products

1.4 數據分析

測試項目包括土壤重金屬 Cd、Hg、As、Pb、Cr 全量和水稻籽粒 Cd、Hg、As、Pb、Cr 全量。在各類重金屬中，Cd、Hg、As、Pb、Cr等對生物有明顯毒性，其無論以何種形態存在，即使極少量存在也會對生物產生很明顯的影響，故以此為指標。

基于SPSS 軟件進行數據的描述統計分析、正態分布檢驗、相關分析、方差分析、多元統計分析和回歸分析等[16]。利用ArcGIS 軟件完成地統計分析和空間相關分析。通過半變異函數模型[17]擬合，并選取最佳擬合模型，進行克里金空間最優無偏插值[18]生成重金屬含量分布圖。

1.5 土壤-水稻生態健康風險評價方法

對某流域938個土壤和農產品樣品的5種重金屬污染情況進行分析。分別采用單項污染指數（CF）和污染負荷指數（PLI）[19]評價流域土壤-水稻重金屬污染水平。以《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018）和《食品安全國家標準食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中相應的篩選值和安全限值為參比值，采用潛在生態風險指數（RI）[20]對流域土壤-水稻重金屬污染的潛在生態風險進行評估。CF、PLI以及RI的計算方法及水稻中重金屬安全標準限量值如表3和表4所示。

2 結果與分析

2.1 農田土壤-水稻重金屬含量

2.1.1 耕層土壤重金屬含量

流域938 個耕層土壤重金屬數據的描述性統計分析如表5所示。流域土壤中5種重金屬的平均含量大小排序為Cr＞Pb＞As＞Cd＞Hg，各元素的平均值差異較大。將統計分析結果與《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618—2018）中的土壤風險篩選值進行對比，因農用地土壤重金屬超標限定值與pH 密切相關，根據pH 的范圍劃分4 個區間，綜合對比其不同區間的限定值發現：流域水稻田土壤中5 種重金屬的平均值均在風險篩選值以下，表明從流域大尺度上看，土壤重金屬污染程度總體較輕。但從元素含量的最大值來看，Cd、Hg、As 和 Pb 均超過篩選值，僅Cr 未超篩選值，其中Cd 超標較為嚴重。大多數點位的Hg 和Pb 在篩選值范圍以內，屬于輕度超標。該結果表明某流域耕層土壤5 種重金屬雖在宏觀尺度上污染較輕，但是部分元素在局部區域存在超標情況，且以Cd污染較為嚴重。

表3 CF、PLI與RI的計算方法Table 3 CF，PLI and RI calculation methods

表4 水稻中重金屬安全標準限量值Table 4 Limit values of safety standards for heavy metals in rice

隨著重金屬在土壤中的不斷積累，其變異性也逐步增強。通常用變異系數反映變異性的強弱，變異系數在一定程度代表了土壤重金屬的累積狀況。如表5所示，研究區土壤中重金屬Cd、Hg、As、Pb和Cr的變異系數分別為137.14%、97.30%、66.40%、56.40%和29.63%，其中Cd的變異系數最大，Cr最小。不同學者對變異程度有不同的分類觀點，目前尚未形成統一的分類標準。有學者認為變異系數小于10%表示弱變異，介于10%～90%之間表示中等變異，大于90%則代表高度變異，根據該分類標準，研究流域耕層土壤重金屬除Cd 和Hg 屬于高度變異，其余3 種重金屬均屬于中等程度變異。然而國外也有學者提出變異系數小于15%為小變異，15%～35%為中等程度變異，大于35%則為高度變異，根據分類標準，研究流域內僅Cr屬于中等程度變異，其余4種重金屬則屬于高度變異。通過對變異程度的分析以及與風險篩選值的對比發現，Cd 不僅變異系數較大，而且與風險篩選值相比，部分區域最大值超標嚴重，表明了某流域部分地區Cd 在耕層土壤中呈現高度富集的特征，同時也反映出部分區域的土壤Cd污染嚴重。

2.1.2 水稻籽粒重金屬含量

由表6 的統計分析可知，流域938 個水稻籽粒樣品中5 種重金屬的含量差別較大，其中含量最高的為Cr，平均值為 0.466 mg·kg-1，與土壤中 Cr 含量最高有一定的相關性。水稻籽粒中Cd 和As 的含量僅次于Cr，分別為 0.111 mg·kg-1和 0.152 mg·kg-1，Hg 的平均含量最低，僅為0.002 mg·kg-1。將統計結果與《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中相應的安全限量值進行對比，從最大值看，流域水稻籽粒中Hg沒有超過限量值，Cd、As、Pb和Cr均超過限量值，其中Cr超標7倍左右。從超標率看，Cd和As超標率超過10%，Pb 超標率為4.58%，Cr 超標率為6.61%。結果表明，水稻籽粒重金屬污染與耕層土壤中污染類型不同，除Cd、As、Pb超標較嚴重外，還存在明顯的Cr超標。

由表 6 可知，水稻籽粒中 Cd、Hg、As、Pb 和 Cr 的變異系數分別為136.09%、87.92%、79.94%、182.22%和276.29%，As 的變異性最小，Cr 的變異性最大。研究區內水稻籽粒中Cd、Pb 和Cr 的含量呈現出高度變異，Hg 和As 則呈現為中等程度的變異。比較水稻籽粒與土壤中相同重金屬的變異系數，除Cd 和Hg 之外，水稻籽粒中As、Pb 和Cr 的變異系數均比土壤中相應變異系數高。

表5 某流域耕層土壤中不同重金屬描述性統計分析Table 5 Descriptive statistical analysis of different heavy metal content in topsoil of a watershed

表6 某流域水稻籽粒中重金屬含量描述性統計分析Table 6 Descriptive statistical analysis of heavy metal content in rice grains of a watershed

2.2 農田土壤-水稻重金屬空間分布特征

2.2.1 耕層土壤重金屬空間分布特征

圖1顯示了某流域土壤5種重金屬元素的空間插值情況。從全局看，整個研究區域土壤重金屬含量呈南高北低的分布趨勢，在南部中心區域呈現一個明顯的大斑塊污染區，且向四周平緩擴散。

從空間分布圖來看，研究區域中的北部地區Cd含量均在0.3 mg·kg-1以下，低于Cd 風險篩選值，中部地區含量在0.3～0.5 mg·kg-1，南部地區大多數在0.3 mg·kg-1以上，且以含量最高區域為中心，逐漸向四周擴散，含量逐漸降低。Hg含量呈現南高北低的趨勢，從Hg含量插值結果分析，流域所有區域Hg含量均在0.5 mg·kg-1以下，均低于風險篩選值。As含量全局上同樣表現為南高北低，As 高含量地區呈現非連續的面狀分布。Pb 在南部呈現一個含量較高的三角區，這些區域 Pb 含量在 60～110 mg·kg-1之間。Cr 含量較高地區主要呈現條帶狀分布，從Cr 含量插值結果看，研究區 Cr 含量均在 110 mg·kg-1以下，尚未超過 Cr 風險篩選值。

2.2.2 水稻籽粒重金屬空間分布特征

水稻籽粒中5種重金屬的空間分布情況如圖2所示。Cd含量在研究區的分布為中部地區＜西北地區＜南部地區，其中南部地區含量最高，并在南部地區呈現出一條西南方向向東北方向延伸的條帶狀分布特征；Hg含量在研究區總體呈現北低南高的趨勢，其中南部地區存在4 個含量較高的斑塊狀區域，并向四周擴散；As 含量在研究區整體呈現由西向東、由北向南增高的趨勢；Cr 和Pb 的含量分布特征較為相似，以含量最高的區域為中心呈現孤立的島狀式空間分布特點。

2.3 農田土壤-水稻重金屬空間變異特征

2.3.1 耕層土壤重金屬空間變異特征

表7 顯示了土壤中5 種重金屬數據擬合球面、指數和高斯3 種模型時不同半變異函數理論模型的預測誤差。在選擇最佳的擬合半變異函數理論模型時，可以通過觀察多個擬合模型的預測誤差來選取最佳模型。當平均誤差和標準化平均誤差接近于0，標準化均方根誤差接近于1，均方根誤差最小且平均標準誤差與均方根誤差相近時，模型擬合程度最優。結果表明土壤Cd 適用球面模型，土壤Hg、As、Pb 和 Cr 則更適用指數模型。

某流域土壤不同重金屬的最佳擬合模型及其參數見表8，其中塊基比為塊金值與基臺值的比值，反映了隨機部分引起的空間異質性占系統總變異的比例，是變量空間相關的分類依據。研究區內Cr 的塊金值很大，其余元素的塊金值則相對較小，表明土壤中Cr 元素隨機性變異程度較大。基臺值從大到小排序為Cr＞Cd＞Hg＞As＞Pb，表明 Cr 的空間變異大，其余元素空間變異較小。塊基比反映了5 種元素的空間自相關性，從表中可以發現，Cd、Hg、As 和 Pb 的塊基比都在0.25～0.75 之間，為中等空間自相關性，表明某流域土壤Cd、Hg、As 和Pb 的空間變異不僅受結構性的因素影響，還受到以人為活動為代表的隨機因素影響。Cr 的塊基比超過0.75，空間相關性較弱。此外，表7 的描述性統計分析表明土壤中Cd 污染較重，但表8 中Cd 塊基比較小，具有中等程度的空間自相關性，這樣的結果從側面表明，某流域土壤Cd污染治理效果可能并不理想。

表7 某流域耕層土壤5種重金屬不同擬合模型預測參數Table 7 Prediction parameters of different fitting models for five heavy metals in topsoil of a watershed

表8 某流域耕層土壤5種重金屬最佳擬合模型及參數Table 8 Best fitting model and parameters of five heavy metals in topsoil of a watershed

表8中的變程代表了重金屬空間自相關的理論距離。土壤As 和Cr 的變程相對較大，分別為24 491.93 m 和 39 545.68 m；土壤 Cd、Hg 和 Pb 的變程則較小，說明研究區域的部分地區受人為活動影響較大。

2.3.2 水稻籽粒重金屬空間變異特征

表9為水稻籽粒中5種重金屬含量的半變異函數理論模型的預測誤差。從不同模型的驗證參數可知，水稻籽粒中重金屬Cd、Pb 和Cr 均適合用球面模型，Hg和As則分別適合高斯模型和指數模型。

對表10 中的多個參數進行分析可知，某流域水稻籽粒中重金屬Cd、Hg、As、Pb和Cr的塊基比分別為1.57、2.49、6.19、0.90 和 3.27，5 種元素的塊基比均在0.75 以上，說明水稻籽粒中5 種重金屬的空間相關性均較弱。將水稻籽粒與土壤塊基比相比，水稻籽粒中5 種重金屬元素的塊基比均比土壤中相應元素的塊基比高，這表明5 種重金屬在土壤中的空間相關性均比在水稻籽粒中強。由表10 可知，水稻籽粒中Hg和As 的變程較大，分別為35 314.03 m 和27 557.62 m，而Cd、Pb和Cr的變程則相對較小，分別為1 037.62、3 965.83 m 和804.14 m，表明這3 種元素的空間自相關范圍較小。綜合5種重金屬元素的變程來看，Hg和As 變程較大，空間分布上也表現出較大范圍的空間相關性，而Cd、Pb 和Cr 的變程相對較小，因而在空間分布上呈現出的相關性范圍也相對較小。

2.4 農田土壤-水稻生態健康風險評價

2.4.1 耕層土壤生態健康風險評價

表11 為某流域土壤單項污染指數的統計情況，流域土壤中 Cd、Hg、As、Pb 和 Cr 的 CF 變化范圍分別為 0.059～8.983、0.021～1.056、0.051～2.020、0.062～1.476、0.054～0.536，平均值從大到小依次為：Cd（0.705）、As（0.345）、Pb（0.343）、Cr（0.251）和 Hg（0.158）。按照CF 分級標準，從各元素的平均值來看，僅Cd 存在輕微污染，其余元素均處于無污染級別；從各元素的極值來看，Cd 存在重度污染點位，As 存在中度污染點位，Hg 和Pb 存在輕度污染點位，僅Cr 所有點位均屬于無污染級別。Cd 和Hg 元素CF的變異系數均大于100%，呈現強變異，Cr的變異系數最小。

表9 某流域水稻籽粒5種重金屬不同擬合模型預測參數Table 9 Prediction parameters of different fitting models for five heavy metals in rice grains of a watershed

表10 某流域水稻籽粒5種重金屬最佳擬合模型及參數Table 10 Best fitting model and parameters of five heavy metals in rice grain of a watershed

表11 耕層土壤單項污染指數Table 11 Topsoil single pollution index

各元素不同污染級別樣點數的占比見表12。Cd在5 種重金屬中的污染情況相對較嚴重，Cd 存在34個重度污染點位，其余元素則不存在。Cd 無污染點位占調查總點位的80.17%，輕微、輕度和中度污染點位分別占6.29%、7.57%和2.35%；Hg 和Pb 均不存在中度和重度污染點位，其中Hg 無污染點位占比97.34%，輕微污染和輕度污染占比分別為1.17%和1.49%，Pb 無污染點位占比93.92%，輕微污染和輕度污染占比總和為6.08%；As 無污染、輕微和輕度污染的點位數占比分別為95.2%、2.35%和2.02%，此外As中度污染點位僅有4 個，占比不足1%；Cr 在5 種重金屬中污染最輕，研究區所有采樣點位的Cr 單項污染均屬于無污染級別。

某流域土壤重金屬元素PLI介于0.12～1.12之間，平均值為0.29。從研究區所有樣點PLI 的均值來看屬于無污染，從單個土樣的PLI污染級別來看，僅8個點位屬于輕微污染，其余點位均屬于無污染。

本文以GB 15618—2018 中的風險篩選值作為參比值，計算了流域內土壤重金屬的潛在生態風險指數。計算結果顯示，流域土壤重金屬RI 變化范圍在8.72～314.29 之間，風險指數跨度較大，表明流域內不同區域的重金屬風險存在明顯差異。研究區RI 的平均值為33.13，處于輕微風險，RI 最大值達到了314.29，表現出較強的風險水平。從單個土樣的RI風險級別看，有3 個點位達到較強的風險級別且均在重點區域，有19 個點位達到中等風險級別，其余916 個點位均為輕微風險級別。從潛在生態風險指數統計結果看，流域內部分地區土壤中當前的Cd、Hg、As、Pb和Cr含量已經對農田土壤生態安全產生了威脅。

2.4.2 水稻籽粒生態健康風險評價

通過對比各元素的限量值可知，研究區水稻籽粒中除Hg元素之外，其余重金屬元素均存在超標情況。表13 為某流域水稻籽粒單項污染指數的統計結果。流域水稻籽粒中 Cd、Hg、As、Pb 和 Cr 的 CF 變化范圍分 別 為 0.003～4.215、0.063～0.850、0.050～3.445、0.050～2.030、0.005～7.485，CF 平均值從大到小順序為As（0.759）、Cd（0.554）、Cr（0.466）、Pb（0.193）和 Hg（0.096）。按照CF 污染分級標準，從水稻籽粒中各個重金屬元素的極值看，Cd、As和Cr均存在重度污染點位，Pb 存在中度污染點位，Hg 存在輕度污染點位。Cd、Pb和Cr元素CF 的變異系數均大于100%，呈現強變異。

如表14 所示，從水稻中多個重金屬元素不同污染級別的占比情況分析，Cd、As和Cr相較于其他兩種重金屬元素污染情況更為嚴峻，Cd、As和Cr重度污染點位占比分別為3.41%、2.88%和4.16%。整體來看，流域水稻籽粒中5 種重金屬通過單項污染指數評級為無污染級別的占比較大，Cd、Hg、As、Pb 和 Cr 無污染點位占比分別為79.64%、99.25%、62.36%、95.31%和91.04%。水稻籽粒中Hg 在5 種重金屬中污染最輕，研究區938 個采樣點位中僅有7 個樣點劃分為輕微污染級別，其余樣點均為無污染級別。

某流域水稻籽粒中重金屬元素PLI 值主要在0.02～1.90 區間內，平均值為0.23，從研究區所有樣點PLI 的平均值看屬于無污染。從單個水稻點位的PLI污染級別看，97%的點位屬于無污染級別，僅28 個點位屬于輕微污染。

表13 某流域水稻籽粒單項污染指數Table 13 Rice grain single pollution index in a watershed

表14 某流域水稻籽粒中5種重金屬單項污染級別點位統計Table 14 Statistics of single pollution level of five heavy metals in rice grains of a watershed

通過計算，某流域水稻重金屬RI 變化范圍在3.34～175.65之間，風險指數跨度較小，均在300以下，表明流域內不同區域的水稻籽粒重金屬風險差異不明顯。研究區水稻RI 的平均值為29.96，屬于輕微風險，RI 最大值為175.65，為中等風險水平。從單個土樣的RI風險級別看，有11個點位屬于中等風險級別，其余927個點位均屬于輕微風險級別。

3 討論

農田土壤-水稻重金屬污染與危害是當前人類所面臨的重要環境問題之一，土壤重金屬污染不僅導致土壤理化性狀惡化，而且通過食物鏈的富集作用還會對生態系統安全與人體健康產生嚴重威脅[21]。土壤-水稻籽粒重金屬污染來源途徑廣泛，相關研究表明農田土壤-水稻中Cd、Hg和Pb來源相同，主要受到各種人為活動影響，以工業、交通來源為主，施用有機肥、農藥和化肥也是農用地土壤中Cd 主要來源之一[22-23]。

本研究發現，某流域農田耕層土壤5 種重金屬中Cd、Hg、As、Pb 均超標，Cr 不超標，其中 Cd 超標嚴重；但是在水稻籽粒中除Hg 外其他均超標，其中Cr 超標嚴重。超標點位大多集中在某流域周邊，人類活動頻繁的區域。相關研究表明，我國耕地土壤Cd 含量不同程度地受人類活動干擾，其中約56%來自于農業活動。Cd 由于自然背景值和國家標準限量值較低，表現出富集程度高[24]。但水稻籽粒中重金屬超標原因與土壤不完全相同，水稻籽粒對各重金屬的富集除了與土壤中相應的重金屬含量有關，還與土壤理化性質[25]、水稻品種[26]以及周圍工廠排放或者關停的尾礦排放的污水灌溉有關[27]。重金屬全量不足以反映農作物中重金屬超標的情況，還應與重金屬有效態[28]相結合，但目前還沒有相關標準規范，還需進一步討論研究。

本研究發現Cd為某流域農田土壤中污染和生態風險等級最高的元素，Cd對某流域農田土壤的PLI和RI 的貢獻較大，農田土壤對Cd 的吸附能力較強[29]。在水稻籽粒中Hg 和Cr 的生態風險較高，相關研究表明，某些重金屬雖然在土壤中污染程度較高，但其容易伴隨其他顆粒物遷移進入土壤中礦化埋藏，使其對生物的毒性降低[30]，因此其潛在生態風險降低。

為加強某流域內土壤-水稻重金屬污染防治及生態風險防控，提出以下建議：開展中大比例尺調查研究工作，準確解析土壤-水稻系統重金屬污染源；采取有效措施遏制土壤酸化，降低重金屬生物毒性；針對不同土壤-水稻重金屬污染風險區采取不同的防控及修復措施。

4 結論

（1）從重金屬含量看，某流域農田耕層土壤中Cd、Hg、As和Pb均超過篩選值，僅Cr未超篩選值。水稻籽粒中Hg沒有超過限定值，Cd、As、Pb和Cr均超過限定值，且Cr和As超標較為嚴重。

（2）從重金屬空間分布看，某流域農田耕層土壤Cd、Hg 和As 含量的空間分布呈現出由南向北逐漸降低的特點。水稻籽粒中Cd、Hg和As含量在研究區的分布為中部地區＜西北地區＜南部地區，以重點區域為中心呈現孤立的島狀式空間分布特點。

（3）從污染水平看，某流域農田耕層土壤重金屬污染負荷指數介于0.12～1.12 之間，平均值為0.29；水稻籽粒中重金屬元素污染負荷指數介于0.02～1.90之間。

（4）從潛在生態健康風險看，耕層土壤重金屬綜合生態風險指數為8.72～314.29，平均值為33.13，風險指數跨度較大，處于輕微風險。水稻籽粒重金屬綜合生態風險指數變化區間為3.34～175.65，不同區域的水稻籽粒重金屬風險差異不明顯，有11 個點位屬于中等風險級別，其余屬于輕微風險級別。