衡水湖西湖區土壤重金屬污染特征及退田還湖的生態風險初探①

尤本勝，楊黎明，蔡健霞，童丞飛，周梓怡，馬書占，陳開寧，古小治*

衡水湖西湖區土壤重金屬污染特征及退田還湖的生態風險初探①

尤本勝1，楊黎明2，蔡健霞2，童丞飛2，周梓怡2，馬書占1，陳開寧2，古小治2*

(1 江蘇省環境科學研究院國家環境保護長江中下游水生態健康重點實驗室，南京 210036；2 中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊與環境國家重點實驗室，南京 210008)

衡水湖西湖區作為衡水湖重要的生態系統服務供給區，在開展生態補水和退田還湖的過程中，現有西湖區大部分露灘在淹水后土壤中賦存的重金屬釋放會產生一定的生態風險。本文從土壤重金屬賦存特征、生態風險評價及淹水釋放通量風險估算等方面綜合評估西湖區土壤生態安全。在調查區域內布設9斷面46個樣方，以0 ～ 60 cm土壤為研究對象，7種管控重金屬作為研究要素。采用地累積指數法和潛在生態危害指數法分析西湖區重金屬空間分布特征和生態風險等級，并通過室內柱樣模擬的方法開展土壤淹水后重金屬釋放風險評估。西湖區土壤中Zn和Cd的平均含量顯著高于河北省土壤背景值，其中重金屬 Cd 累積特征比較明顯，中度污染水平以上的區域占97.83%，各重金屬含量在空間上呈現南北高中間低的分布規律，西湖區土壤總體處于低風險等級。7種重金屬元素的生態風險貢獻率依次為：Cd>As>Pb>Cu>Ni>Cr>Zn，其中37.71% 的生態風險來自Cd的貢獻，其次是As(18.81%) 和Pb(4.94%)。淹水后土壤中重金屬的釋放特征隨土地利用類型變化差異顯著，其中菜地釋放通量最高，果園次之，麥田最低，不同土地利用方式造成的有機質累積可能是土壤重金屬釋放通量差異的主要原因。此外，衡水湖周邊主要以石灰性土壤為主(土壤表層浸出液pH≈9；Ca2+含量為1.135 ～ 1.143 mg/g)，這些以碳酸鹽結合態為主要賦存形式的重金屬相對穩定，淹水之后，經跟蹤監測發現各重金屬水溶態浸出濃度均未超標。因此，西湖區退田還湖后整體的水生態安全風險為低風險。

衡水湖西湖區；重金屬分布特征；土壤淹水；釋放通量；生態風險

衡水湖作為國家級自然保護區，是北方重要的淡水湖泊[1]，具有防洪蓄水、涵養水源、局部氣候調節、改善生態環境、維護生物多樣性等多種重要的生態服務功能[2]，在水生態安全方面具有重要意義。衡水湖主要分為東、西2個湖區。目前主要靠東湖常年蓄水，西湖區主要由沼澤、灘地和農田構成[3]。衡水湖沒有自然入徑河流，水源主要來自西南部匯水、引蓄衛運河及黃河水，滿足景觀用水和灌溉需求，以維持其濕地生態系統的結構和功能[4]。目前，衡水湖經過大規模排水造田，從事農業生產后，使得水資源短缺和用水矛盾十分突出，近年來又開始重新蓄水，恢復湖泊濕地生態功能[5]。實施退田還湖可大幅增強衡水湖的蓄水功能，打通衡水湖與周圍水系之間的聯系，對打造京津冀生態環境支撐區具有重大意義[6]。另一方面，在西湖區開展生態補水和退田還湖的過程中，應充分考慮經過農業生產和人類活動后的土壤實施淹水處理可能產生的生態安全性問題，其中被重金屬污染的土壤經過淹水處理后因土壤環境條件改變可能會發生重金屬再釋放過程，從而加重湖庫的生態風險等級[7–9]，根據環保部調查數據顯示，我國大約有80% 以上的水體沉積物受到不同程度的重金屬污染[10]，重金屬作為典型的累積性污染物，具有持久性和生物毒性，對生態環境和人類健康造成嚴重的威脅[11]。而湖庫作為人類主要的飲用水源地，其重金屬污染已成湖庫用水安全的重大威脅之一。

西湖區以景觀用水為主，區域內無工業污染，周圍居民以農業生產為主，主要考慮農業生產過程中土壤重金屬輸入的風險評估。目前關于衡水湖水體和沉積物中重金屬污染特征及生態風險評價等方面的研究報道較多[12]，而關于衡水湖保護區開展退田還湖后生態安全性評估的研究較少，因此開展衡水湖西湖區土壤重金屬污染特征分析及淹水后生態安全性評估，對衡水湖水生態安全保護有著重要的意義。本文以衡水湖西湖區土壤為研究對象，通過野外調研的手段對研究區域內土壤中7種管控重金屬進行分析，利用地累積指數法和潛在生態風險指數法來評價土壤重金屬的污染特征和空間分布規律。此外，通過室內原位土柱模擬淹水現象考查淹水過程對土壤重金屬浸出釋放的影響，分析上覆水水體中重金屬含量變化和釋放通量，對淹水土壤重金屬短期釋放風險進行初步分析。本研究為西湖區開展退田還湖工程中土壤重金屬污染釋放風險評估提供理論依據，有助于評價西湖區土壤重金屬對衡水湖土壤重金屬污染的貢獻率，為衡水湖土壤重金屬污染的有效控制和科學管理提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

調查區域范圍為衡水湖西湖區域，囊括桃城區和冀州區部分村莊，調查總面積為45.79 km2。調查區域內主要為農作物種植區以及衡水湖森林公園用地，土地利用類型為種植業和林地用地，農業生產方式主要以種植業為主。該區域成土母質為河流沉積物，沙、壤、黏質俱全，湖區及東部以亞黏土和黏土為主；中隔堤及湖區西部以亞黏土及砂土為主；湖區圍堤以亞黏土為主。保護區土壤大體可歸納為兩個土類：潮土和鹽土。湖東岸以中壤質潮土和輕壤質潮土為主，有少量鹽化潮土。湖西岸以沙壤質潮土為主，有部分沙壤質輕鹽化潮土。潮土是自然保護區的主要土壤類型，潮土母質主要是由黃河攜帶的泥沙沉積形成，土壤顏色以棕色為主，沉積層理清楚明顯。此外，地下水直接參與成土過程，表土、底土有潛育化現象。土壤有機質含量湖區大部分為Ⅱ 類(0.7% ～ 1.0%)，少量為Ⅳ 類(<0.6%)。

1.2 樣品采集與處理

根據土地利用類型、池塘分布、村莊及點源分布特征，本研究沿東湖區湖濱帶環湖公路至西湖區縱深7 km范圍內布設調查斷面，共布設9個調查斷面，共計46個采樣點(圖1)。每個采樣點利用鐵鏟或螺旋取土鉆進行樣品采集，為了保證樣品的準確性，本研究選取同一區域內的混合樣品作為該區域的土壤樣品。具體采樣步驟為：在5 m對角線上采集5個分樣組成混合樣，充分混合后選取3 kg土壤樣品裝入自封袋，并運回實驗室進行冷凍干燥處理，去除樣品中的沙石和動植物殘體后，研磨過200目篩后裝入自封袋中備用。制備完成后的土壤樣品放入干燥器內保存并送至中國科學院南京地理與湖泊研究所所級公共技術服務中心進行重金屬指標測定。此外，池塘、麥田、果園和菜地等不同類型的區域分別采集沉積物柱狀樣品，沉積物柱狀樣品使用柱狀采樣器(φ90 mm× 500 mm，Rigo公司，日本)進行原位無擾動采集，每個區域采集3根原位柱狀樣品，泥層厚度不少于20 cm，每個柱狀樣品采集后立即用橡膠塞和密封膜密封后運至實驗室。同時，每個區域采集10 L上覆水用于沉積物重金屬釋放試驗。

圖1 衡水湖西湖區土壤樣品采集點分布圖

1.3 室內模擬土壤淹水靜態釋放試驗設計

所有柱狀樣品轉運至實驗室后，立即使用400目篩絹過濾原位采集的上覆水樣，以去除水樣中40 μm粒徑以上的顆粒物及一些浮游動物，以避免對柱內水樣和泥水界面的擾動，便于開展靜態釋放培養試驗。所有樣品按照編號順序整齊排列，采用虹吸的方法，使用乳膠管引流排出柱狀泥樣的上覆水，避免攪動沉積物–水界面，隨后沿壁緩慢加入過濾后的水樣至界面以上20 cm處并做標記。釋放試驗開始后，分別于0、12、24、36、48、60、72、108 h以及20、30和43 d在上覆水中抽取100 mL水樣，使用0.45 μm玻璃纖維膜過濾并檢測水樣中的重金屬含量，取樣后添加原水樣至20 cm刻度線標記處。

1.4 樣品分析測試

土壤分析指標包括7種有害重金屬(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)元素含量測定及浸出毒性測定。重金屬的測定參考《土壤環境監測技術規范》[13]；底泥浸出毒性的測試采用HJ/T 299—2007《固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》中的方法[14]，測定浸出液中重金屬含量。其中16種重金屬的測定使用7700X 型電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)。重金屬釋放通量計算方法參考杜奕衡等[15]研究方法。

1.5 重金屬污染生態風險評價

表1 河北省土壤重金屬背景值與農用地土壤重金屬污染風險篩選值參照表(mg/kg)

表2 農用地土壤重金屬風險評價參照表

1.6 數據處理

采用Excel 2016軟件處理試驗數據，并利用多個指數進行重金屬污染程度評價。衡水湖西湖區土壤點位圖利用Suffer軟件進行繪制；數據圖的繪制使用Origin9.0軟件完成；各指標差異性分析使用單因素方差檢驗(ANOVA)方法，數據相關性使用Pearson相關性分析，上述分析方法使用SPSS 19.0軟件完成。

2 結果與分析

2.1 衡水湖西湖區土壤重金屬空間分布特征

衡水湖西湖區土壤中7種管控重金屬元素As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量范圍分別為6.55 ～ 17.81、0.11 ～ 1.61、44.43 ～ 243.34、9.68 ～ 67.36、18.34 ～ 46.72、12.60 ～ 155.22和40.40 ～ 4 565.84 mg/kg(圖2)。與河北省土壤背景值相比，在46個采樣點中，所調查的7種管控重金屬均有采樣點超過河北省土壤背景值的情況。其中，重金屬元素Cd含量均超過河北省土壤背景值，重金屬元素Pb含量超過背景值的采樣點數量占所有采樣點位的50% 以上。

與農用地土壤污染風險篩選值相比，所有采樣點重金屬元素As、Cr、Cu、Ni和Pb含量均低于土壤風險篩選值，僅有重金屬元素Cd和Zn存在超過土壤風險篩選值的點位，含量分別達到1.61 mg/kg和4 565.84 mg/kg，是河北省重金屬含量背景值的17.1倍和58.2倍。從46個采樣點的重金屬元素平均含量來看，7種管控重金屬的平均含量均未超過農用地土壤污染風險篩選值，而Zn和Cd含量平均值分別為河北省土壤背景值的2.12倍和2.34倍。

從重金屬空間分布情況來看，西湖區域土壤各重金屬含量空間分布差別較大，南部土壤重金屬累積污染特征較為顯著并呈現不同程度的重金屬累積，總體表現為南北高中間低的分布規律；其次，西湖區域北部與衡水湖濕地毗鄰區域的土壤存在Ni和As累積污染特征。

圖2 衡水湖西湖區土壤7種管控重金屬含量空間分布

2.2 土壤重金屬與理化參數的相互關系

對土壤中不同重金屬進行相關性分析可大致推測重金屬元素的來源[18]。由表3可知，土壤中Cr與Cu、Ni、TN和有機質呈極顯著正相關關系(=46，<0.01)，與As、Cd、Pb、Zn、TP之間無顯著相關性，這表明土壤中Cr、Cu、Ni、TN和有機質具有相似的污染源或由同一污染源擴散而來，而與土壤中As、Cd、Pb、Zn、TP的污染來源不同。土壤中Zn與Cd、Cu、Pb之間存在極顯著正相關關系(=46，<0.01)，這說明土壤中Zn與Cd、Cu、Pb具有較為一致的污染來源。土壤中As與Cd、Cu、Ni、Pb和有機質之間存在顯著的正相關關系(=46，<0.05)。

表3 土壤重金屬含量與TN、TP、有機質的相關性分析

注：樣本數=46；**表示相關性達<0.01顯著水平，*表示相關性達<0.05顯著水平。

2.3 衡水湖西湖區土壤重金屬生態風險評價

2.3.1 地累積指數評價法 西湖區土壤7種管控重金屬地累積指數統計比例見圖3，除As以外，其他重金屬元素均有不同程度的累積，其中重金屬元素Cd的累積特征較為明顯，是衡水湖保護區西湖區域土壤中富集的主要重金屬元素，Cd污染程度在中度污染水平以上的區域占97.83%，平均污染等級為1級。其次是Cu，中度污染水平以上占比約為15%。此外，重金屬元素Cd、Pb和Zn在部分區域累積程度達到了重度和極重污染水平，As整體表現為無累積。

圖3 衡水湖西湖區土壤7種管控重金屬累積程度

圖4 46個采樣點的重金屬潛在生態風險評價等級

西湖區土壤7種管控重金屬元素潛在風險指數具有明顯的空間分布差異(圖5)，潛在風險指數較高區域主要集中于西湖區南部地段，存在高風險和可接受風險區域。總體表現為南部區域風險等級高于中部和北部區域的空間分布規律。南部區域土壤重金屬潛在風險等級較高的原因主要是該區域人口較為密集，經濟比較發達。

圖5 土壤重金屬潛在風險指數空間分布

2.4 淹水后土壤重金屬釋放生態風險評估

2.4.1 不同土地利用類型土壤重金屬靜態釋放特征 不同土地利用類型淹水處理后各重金屬指標的靜態釋放特征存在明顯的差異(圖6)。7種重金屬釋放濃度大小具體表現為Zn>As>Cu>Ni>Cr>Pb> Cd。對不同土地利用類型而言，重金屬元素As、Cd、Ni和Zn的靜態釋放特征具有較為相似的變化規律，表現為麥田的釋放量最高，菜地的釋放量次之，果園的釋放量最低；重金屬元素Cr、Cu和Pb的靜態釋放特征具有較為一致的變化趨勢，釋放量大小表現為麥田>果園>菜地。圖7為不同土地利用類型土壤淹水重金屬釋放通量對比結果，從不同重金屬來看，As的釋放通量最高，Zn次之，Cd最低；從不同土地利用類型來看，菜地釋放通量最高，果園次之，麥田最低。

2.4.2 西湖區土壤淹水重金屬浸出風險評估 西湖區土壤經淹水43 d后，Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb濃度均值分別為0.80、5.09、2.86、30.08、12.13、0.04和0.41 μg/L(表4)，均未超過且遠小于GB 3838—2002《地表水環境質量標準》[19]Ⅰ 類水標準限值和GB 5749—2022《生活飲用水衛生標準》[20]限值。因此，衡水湖西湖區土壤經淹水后水生態安全風險處于低風險水平。同時，采用GB5085.3—2007《危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別》[21]的浸出毒性鑒別標準值對西部區土壤重金屬的浸出狀況進行評判，評判結果表明西湖區土壤未達到危險廢物的標準。

圖6 不同土地利用類型土壤淹水重金屬釋放濃度比較

圖7 不同土地利用類型土壤淹水重金屬釋放通量比較

3 討論

3.1 衡水湖西湖區土壤重金屬污染特征原因探討

衡水湖西湖區重金屬污染特征在空間上呈南北高中間低的分布規律，結合現場調查，發現西湖區北部和南部分別有滏東排河和冀碼渠兩條河道，南部污染嚴重地段人口比較集中，而中部區域主要是農作物種植區以及衡水湖森林公園用地。因此，生活污水以及農業活動應該是西湖區重金屬污染的主要來源。這與趙向東[22]分析河北省土壤污染總體現狀相一致，受人類活動影響為主，自然影響次之。王大安等[23]研究分析衡水湖周邊岸帶植被對道路徑流污染物中重金屬具有很好的截留效應，而西湖區南部植被分布相對較多，因此岸帶植被分布差異也可能是造成西湖區土壤重金屬空間分布差異的原因之一。此外衡水湖西湖區土壤整體上呈現重金屬Cd的富集，且分布較為均勻，根據相關研究報道表明重金屬元素Cd是黃河水中的主要污染因子[24]，而黃河水是衡水湖主要引用水源，因此人類活動和生態補水可能是土壤中重金屬元素Cd富集的主要原因。另外重金屬Cd對人體的危害不容忽視，Cd的環境容量比較小，土壤中富集的Cd會被農作物吸收，最終會通過食物鏈危害人類健康[25]。

3.2 不同土地利用類型土壤重金屬釋放特征分析

衡水湖西湖區不同土地利用類型土壤淹水處理后各重金屬元素呈現出不同的釋放特征，土地利用方式不同可能是各重金屬元素釋放特征產生差異的主要原因[26]。陳建[27]的研究表明中國菜地土壤重金屬的分布具有明顯的區域特征。曾希柏等[28]發現菜地土壤重金屬含量升高甚至超標均與不合理的農業灌溉有直接的關系，其次是農藥、農膜等農用化學品的使用等；孟敏等人[29]的研究發現，山東和河北等省市地區土壤重金屬來源主要以肥料，尤其是畜禽糞便等有機肥為主，這是造成農田土壤重金屬元素Cr和Cu等累積的主要原因，并隨著種植年限的延長重金屬均呈現不同程度的累積。陳學民等[30]研究發現天水果園土壤重金屬含量的差異性主要來源于果園農藝措施、農藥化肥使用種類及數量及灌溉水源等方面的因素影響。結合現場調查，西湖區土壤有機質含量范圍為1.7% ～ 8.7%，均值為4.1%，在空間分布上呈南北部高中部低，這與重金屬累積分布特征相一致。表明土壤有機質對重金屬具有吸附絡合作用[31]，在一定程度上會造成土壤重金屬的富集[32]。同時，不同土地利用類型有機質含量分布也存在差異，其中菜地有機質含量最高，其次為農田，果園含量最低。其原因可能是菜地和農田施用畜禽糞便等有機肥及存在有機農膜殘留，致使菜地和農田土壤對有機質的累積效應較為明顯，進而導致菜地和農田對重金屬的富集作用較強。當土壤中吸附絡合的重金屬外界環境發生改變時，如淹水會使重金屬出現浸出現象，進而釋放到水體中[33]，這可能是導致菜地和農田土壤中重金屬釋放通量較高的原因之一。因此，不同土地利用類型有機質累積特性可能會導致重金屬釋放通量的差異，適當地改變土地利用管理方式和調整土地利用結構，對土壤重金屬污染防控有著重要的意義。

表4 淹水后土壤重金屬浸出毒性統計

土地類型差異也是影響土壤重金屬釋放特征的原因之一，如地表粗糙度大會對大氣沉降物質存在一定的截留阻滯作用[7]，使得重金屬更容易進入土壤造成重金屬富集現象。另外，不同土地類型的土壤其成土母質、耕種方式以及作物種植類型等對重金屬含量與賦存形態、累積趨勢特征產生明顯的影響[34]，從而導致土壤淹水后重金屬釋放通量的差異。

3.3 西湖區土壤重金屬淹水釋放風險初步分析

本文重點從衡水湖西湖區底泥淹水后土壤重金屬釋放特征和釋放強度來進行探討，結合淹水后土壤重金屬釋放濃度，整體評價土壤的污染狀況。西湖區以景觀用水為主，區域內無工業生產，周圍以農業生產為主，主要考慮農業生產過程中重金屬輸入的風險。土壤淹水后，西湖區域內土壤中As表現出的釋放通量最高，Zn次之，Cd最低，這可能與大量使用含As農藥有關。淹水后重金屬釋放濃度均未超過水生態安全風險限值，整體處于低風險水平，可滿足當地灌溉用水及景觀用水需求。此外，衡水湖西湖區本身存在豐富的蘆葦濕地，在濕地根際及底泥表面氧化層溶解氧比較充足，對重金屬固化效應強烈[12,35]。但局部土壤亞表層及非根際土壤形成的厭氧環境微區域，是重金屬厭氧釋放的高風險點，淹水后重金屬浸出釋放的潛在風險相對較高。

崔邢濤等人[35]的研究表明，河北中南部平原土壤中重金屬賦存形態以重金屬Cd的有效態含量最高，達36.83%，其中碳酸鹽態達到17.82%；其次重金屬Pb的有效態達13.37%，其中碳酸鹽態達到12.38%。此外，Cu、Hg、Cr、As、Zn主要以穩定態的形式存在，整體潛在危害性較小。衡水湖土壤主要以石灰性土壤為主，土壤表層浸出液pH≈9，土壤性質偏堿性[36]。此外，衡水湖周邊土壤中含鈣鹽比較豐富，土壤中鈣離子含量范圍為1.135 ～ 1.143 mg/g[37]，鈣鹽能夠有效抑制特征重金屬遷移轉化[38]，可與某些重金屬結合形成鈣鹽沉淀，降低重金屬浸出風險[39]。同時土壤中的石灰性組分對重金屬可能會產生一定的鈍化作用，在某種程度上可減緩土壤中重金屬再釋放，從而降低環境風險[40]。因此，這些以碳酸鹽結合態為主要賦存形式的重金屬相對穩定，淹水之后經跟蹤監測發現各重金屬的水溶態浸出濃度均未超標，西湖區退田還湖后整體的水生態安全為低風險。

4 結論

1) 衡水湖西湖區土壤重金屬呈南北高中間低的空間分布規律，人類活動是土壤重金屬產生空間分布差異的主要原因。土壤重金屬元素Cd的累積特征較為明顯，中度污染以上區域占97.83%，應引起重視。西湖區土壤的潛在生態風險總體表現為低風險水平，危害程度為輕度生態危害。

2) 淹水后不同土地利用類型的7種重金屬釋放規律存在明顯差異，各元素釋放濃度大小具體表現為Zn>As>Cu>Ni>Cr>Pb>Cd。不同土地類型的重金屬釋放通量也存在差異，其中菜地釋放通量最高，果園次之，麥田最低，不同土地利用方式造成的有機質累積可能是土壤重金屬釋放通量差異的主要原因。

3) 淹水后各重金屬靜態釋放濃度均未超過GB3838—2002《地表水環境質量標準》Ⅰ類水標準和GB5749—2006《生活飲用水衛生標準》，水生態安全風險為低風險，可滿足當地灌溉用水及景觀用水需求。

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Pollution Characteristics of Heavy Metals in Soils and Ecological Risk with Returning Farmland to Lake in West Lake Area of Hengshui Lake

YOU Bensheng1, YANG Liming2, CAI Jianxia2, TONG Chengfei2, ZHOU Ziyi2, MA Shuzhan1, CHEN Kaining2, GU Xiaozhi2*

(1 State Environmental Protection Key Laboratory of Aquatic Ecosystem Health in the Middle and Lower Reaches of Yangtze River, Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science, Nanjing 210036, China; 2 State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China)

The West Lake area of Hengshui Lake is an important ecosystem service supply area, part of the soil would be flooded in the process of ecological water replenishment and returning farmland to the lake. This paper scientifically evaluated the ecological risk of soils in the West Lake area from the following three aspects: the distribution characteristics of soil heavy metals, the assessment of ecological risk, and the risk estimation of flood release flux, in which 46 quadrats of 9 sections were arranged, 0–60 cm soils were sampled, and 7 types of controlled heavy metals were determined, the spatial distribution characteristics of heavy metals and ecological risk levels were assessed using the methods of geo-accumulation index and potential ecological hazard index, the risk of heavy metal release of flooded soils were evaluated by indoor simulation method. The results showed that the average contents of Zn and Cd in the soil of the West Lake area was significantly higher than the background values in Hebei Province, Cd accumulation was relatively obvious, with 97.83% of the area above the moderate pollution level. The contents of all heavy metals were higher in the south and north but lower in the middle, the soil was at a low risk level as a whole. The contribution rates of heavy metals to ecological risk were as follows: Cd>As>Pb>Cu>Ni>Cr>Zn, 37.71% of the ecological risk was from Cd, followed by As (18.81%) and Pb (4.94%). The release characteristics of heavy metals in flooded soil varied significantly with land use types, in which the vegetable fields had the highest release flux, followed by the orchards, while the wheat fields were the lowest. The accumulation of organic matter caused by different land use types may be the main reason for the difference in heavy metal release flux in soils. The surrounding area of Hengshui Lake is dominated by calcareous soil (soil surface leaching solution pH≈9; Ca2+content was 1.135–1.143 mg/g), these heavy metals mainly occurred in carbonate binding state are relatively stable, the leaching concentrations of all heavy metals in water soluble state did not exceed the standard after being flooded. Thus, the overall risk of water ecological security is low after returning farmland to lake in the West Lake area of Hengshui Lake.

West Lake area of Hengshui Lake; Distribution characteristics of heavy metals; Soil flooding; Release flux; Ecological risk

S511；X53

A

10.13758/j.cnki.tr.2023.04.018

尤本勝, 楊黎明, 蔡健霞, 等. 衡水湖西湖區土壤重金屬污染特征及退田還湖的生態風險初探. 土壤, 2023, 55(4): 838–847.

國家自然科學基金面上項目(42177227)、江蘇省社會發展項目(BE2022858)和江蘇省屬公益類科研院所自主科研經費項目(GYYS2021207)資助。

(guxiaozhi@163.com)

尤本勝(1977—)，男，安徽宿州人，博士，高級工程師，主要從事湖泊污染治理與修復研究工作。E-mail: 729789623@qq.com