地塊尺度農田重金屬污染程度與來源分析

摘要：為查明受污染農田的污染范圍、污染程度，采取有效阻控手段，避免危害產生或擴大，在安徽省南部某縣采集了不同深度的土壤、地表水、底泥以及地下水樣品，測定不同環境樣品中重金屬含量和其他特征參數，分析不同環境樣品的污染程度，并通過同源性分析、聚類分析、空間變異分析等方法解析污染物的主要來源，分析農田土壤的污染程度和范圍。結果表明：調查區域部分農用地和林地土壤樣品中鎘、鎳、鉻、銅、鉛和鋅的含量超過其pH范圍對應的風險篩選值，農用地和林地土壤樣品中總鎘超標率分別為16.9%和6.0%，總鎳超標率分別為72.9%和88.0%，總鉻超標率分別為62.7%和68.0%，總鋅超標率分別為5.1%和6.0%；部分底泥樣品中鎳含量超過相應的風險篩選值限值，超標率為80%；地表水和地下水樣品均符合相應水質標準要求。調查范圍內林地和農用地土壤中重金屬銅、鋅、鉻、鎳、鉛、鎘之間存在同源性，來自同一母體。

關鍵詞：重金屬；污染評價；空間分布；污染來源分析

中圖分類號：X53 文獻標志碼：A 文章編號：1672-2043（2024）09-1979-14 doi：10.11654/jaes.2023-1065

土壤是重要的農業生產資源，只有健康的土壤才能孕育出安全的農產品，其一旦受到以鎘、砷、鉛、鉻、汞等重金屬或類重金屬為代表的污染物污染，不僅影響其生態功能、農作物生長、區域生態安全，還會通過食物鏈的富集作用危害人體健康。重金屬在土壤中的危害具有隱蔽性和潛伏性，造成的影響往往是不可逆的，可對農業生產、農作物生長和周邊居民健康產生極大的危害。因此，查明受污染農田區域的污染程度、污染范圍，采取有效阻控手段，避免危害產生或擴大尤為重要。根據《土壤污染防治行動計劃》要求，2019年底生態環境部、農業農村部與自然資源部等部門聯合完成了農用地土壤污染狀況詳查，共布設詳查點位55.8萬個，采集分析了69.8萬份詳查樣品，旨在查明全國范圍內農用地土壤污染的面積、分布及其對農產品的影響。大尺度采樣點獲得的土壤污染數據可以研究區域土壤中污染物的變異性質和空間分布特征，而地塊尺度、田塊尺度等小尺度獲得的土壤污染數據利于污染物的精準阻控以及食品安全威脅、健康風險的精準阻斷。

重金屬污染是近年來持續受到高度關注的環境問題之一，它對農田生態系統、農作物健康以及農產品安全產生了嚴重影響。本文以安徽省南部某縣多處疑似受污染農田為研究對象，采集不同深度土壤、地表水、底泥以及地下水樣品，測定了不同環境樣品中重金屬含量和其他特征參數，分析了不同環境樣品的污染程度，并通過同源性分析、聚類分析、空間變異分析等方法解析污染物的主要來源，判斷農田土壤的污染程度和范圍，實現“數（污染物含量數據）、線（污染邊界線）、圖（污染范圍分布圖）”一致，以為農用地安全利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 調查由來及調查區概況

根據2015年“全國農用地土壤污染狀況詳查”結果反饋，安徽省南部某縣存在多處農用地重金屬重度超標區域。為保障農產品質量和周邊人居環境安全，針對該縣原農用地重金屬重度污染區域進行耕地土壤環境質量調查評估工作，查清污染農用地污染程度、范圍以及來源。本次調查除了采集原超標區域土壤樣品進行污染復核外，在充分考慮周邊環境、調查目的以及實際可操作性等因素，同時為了查清污染邊界，在原有疑似重金屬重度超標區域的基礎上外擴1km調查范圍，共計調查面積約4 397.1 hm2（圖1）。調查范圍內地形主要為丘陵低山區，四面環山，隸屬于女山火山口。該縣屬于亞熱帶濕潤季風氣候區，四季分明，季風明顯，氣候溫和，雨量充沛，光照充足，無霜期長。年平均氣溫15.8℃，年平均降水量1 028.7 mm。通過人員訪談和現場踏勘可知，調查區域主要種植結構為水稻-小麥輪作，一年兩季。水稻6月份播種育苗，10月份收割；小麥11月份播種，來年5月份收割，部分輪作玉米、花生和紅薯。

1.2 采樣點布設、樣品采集及調查指標

依據《農用地土壤污染狀況詳查點位布設技術規定》和《農田土壤環境質量監測技術規范》（NYIT395-2012），采用500 m×500 m的精度進行網格化布點，每個網格內設置1個0-20 cm耕作層土壤樣點，共109個采樣點，具體點位布設示意圖如圖2（a）所示。每個耕作層土壤采樣點按照梅花形采樣法，以10 m對角線采集5個土壤樣品混勻，四分法取樣約1 kg。根據均勻覆蓋調查區域以及現場采樣條件許可的原則，在調查范圍內共計布設6個剖面調查點位，采集0-20、20-40、80-100 cm土壤樣品。考慮污灌對農田土壤的影響，依據《農用水源環境質量監測技術規范》（NYIT 396-2000），以水污染對農業生產的危害出發，在調查范圍內地表水徑流、水庫等農田灌溉水來源處均勻布設14個地表水調查點位并協同布設底泥調查點位，調查點位位置示意圖如圖2（b）所示。結合調查的目的以及調查范圍內地下水的用途，本次地下水布點在范圍內東、南、西、北4個方位布設地下水調查點?？紤]調查結果的代表性和實際采樣的可行性，同時兼顧原超標區域內地下水流向情況，布設8個地下水調查點位，分別位于調查區域內農戶在使用的水井，地下水調查點位位置示意圖如圖2（c）所示。

土壤、地表水、底泥及地下水檢測指標均為pH、總鎘、總汞、總鉛、總砷、總鉻、總銅、總鋅和總鎳。所有樣品采集后按相應保存要求，送往具有相應檢測資質的第三方商業實驗室進行樣品檢測分析并出具檢測報告。

1.3 污染評價標準及方法

1.3.1 評價標準

依據《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GB 15618-2018）中規定的污染物風險篩選值和風險管控值（表1和表2），對調查區域土壤樣品中重金屬含量進行超標情況分析。

1.3.2 評價方法

采用單因子指數法進行農田重金屬污染程度評價，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）中規定的污染物風險篩選值為標準。

Pi= Ci/Si

式中：Pi為土壤中污染物的環境質量指數；Ci為污染物的實測濃度，mg·kg-1；Si為污染物評價標準，mg·kg-1。根據只值的大小，將單項污染物超標程度分為5級（表3）。

1.4 數據分析

衛星圖源自Google Earth，采用Microsoft Excel2021進行數據分析，Origin 2021進行圖形處理，Minilab19進行統計學分析，采用單因素方差分析法（One-way ANOVA）進行顯著性檢驗，采用最小顯著差異法（LSD）進行不同處理均值的差異顯著性比較。重金屬污染分布圖通過ArcGIS 10.2軟件，依據克里金插值法（Kriging）進行空間插值模擬分析。

2 結果與討論

本次調查共采集0-20 cm表層土壤樣品109件，20-40、80-100 cm土壤樣品各6件，同時按照樣品總數量的10%隨機采集平行樣品，用于檢查結果的質量控制，保證實驗室檢測數據的可靠性和準確性。

2.1 土壤重金屬含量超標情況

2.1.1 調查區域內土地類型劃分

根據本項目調查區域內用地類型（種植結構）情況，調查區域內有45.9%的林地（山體）土壤樣品，其中調查時發現部分農用地并非屬于久耕地，因靠近民舍而被村民改種農產品。詳細的用地分類信息如表4所示，通過Google Earth軟件測量，調查區域內農用地面積約為2 122.4 hm2，林地面積約為2 274.7 hm2。調查區域內不同用地類型土壤采樣點位分布見圖3。

2.1.2 調查區域內農用地土壤環境質量評價結果與分析

調查區域內采集的農用地表層土壤樣品數為59件，對不同pH范圍內（5.5＜pH≤6.5，6.5＜pH≤7.5）的土壤樣品重金屬含量分別進行評價。其中5.5＜pH≤6.5的土壤樣品為23件，6.5＜pH≤7.5的土壤樣品為36件，具體土壤重金屬檢測統計結果詳見表5。

根據檢測結果可知，調查區域內農用地表層土壤pH范圍為6.09-6.98。中國科學院南京土壤研究所編制的中國土壤科學數據庫顯示，本地區大部分水稻土pH為5.5-7.4。檢測結果表明，調查區域內土壤pH未出現明顯的酸化或鹽堿化現象。根據表5調查區域內農用地表層土壤重金屬檢測統計結果可知，調查區域內采集的59件農用地表層土壤樣品中重金屬（總砷、總鎘、總鉻、總銅、總鉛、總鎳、總鋅、總汞）部分土壤樣品超過其pH范圍對應的風險篩選值?？傛k超標率為15.3%，最大超標倍數是1.93倍；總鎳超標率為72.9%，最大超標倍數是4.42倍；總鉻超標率為62.7%，最大超標倍數是4.47倍；總鋅超標率為5.1%，最大超標倍數是1.77倍；其余4種重金屬總量均未超標。調查區域內農用地表層土壤重金屬超標程度和點位分布示意圖如圖4所示。

調查區域內設置的20-40 cm深層及80-100 cm剖面調查點位均與相應0-20 cm表層農用地調查點位并點設置，其中調查區域內深層及剖面土壤樣品重金屬檢測結果如圖5所示。

調查結果顯示，調查區域內20-40 cm深層土壤pH平均值為7.08，即土壤無酸化或堿化。調查區域內農用地深層土壤重金屬檢測結果表明（圖Sa），調查區域內采集的6件20-40 cm深層土壤樣品中有1件編號為ADS11的樣品中重金屬鎳、鉻總量超過其土壤pH值對應的風險篩選值，其余6種重金屬總量均未超標。其中因ADS14處土壤pH為7.61，故選用“pH≥7.5范圍內的風險篩選值—其他”進行該處土壤重金屬評價，評價結果顯示ADS14土壤重金屬含量均未超過其相應的風險篩選值。具體超標點位位置示意圖如圖6所示。調查區域內80-100 cm剖面土壤pH平均值為7.10，即土壤無酸化或堿化。調查區域內農用地剖面土壤重金屬檢測結果顯示（圖5b），調查區域內采集的6件80-100 cm剖面土壤樣品中有1件編號為APS13的鎳和鉻含量分別超過其土壤pH值對應的風險篩選值，1件編號為APS14的樣品中鎳總量超過其土壤pH值對應的風險篩選值，其余6種重金屬總量均未超標。此外，ADS07/APS07對應0-20 cm表層點位重金屬鎳（183 mg·kg-1）和鉻（258 mg·kg-1）超標；ADS10/APS10、ADS11/APS11對應0-20 cm表層點位重金屬鉻超標，分別為129 mg·kg-1和207mg·kg-1;ADS13/APS13、ADS14/APS14對應0-20 cm表層點位重金屬鎳超標，分別為105 mg·kg-1和129mg·kg-1。

2.1.3 調查區域內林地土壤環境質量評價結果與分析

調查區域內采集的林地0-20 cm土壤樣品數為50件，對不同pH范圍內（5.5＜pH≤6.5，6.5＜pH≤7.5）的土壤樣品重金屬含量分別進行評價。其中5.5＜pH≤6.5的土壤樣品為23件，6.5＜pH≤7.5的土壤樣品為27件，具體不同土壤pH情況下重金屬超標程度及最大超標倍數如圖7所示。

調查區域內采集的50件林地土壤樣品中重金屬（總砷、總鎘、總鉻、總銅、總鉛、總鎳、總鋅、總汞）含量結果表明，部分林地土壤樣品超過其土壤pH值對應的風險篩選值，其中重金屬鎘超標率為6.0%（超標樣品數3件），重金屬銅和鉛超標率均為2.0%（超標樣品為同1件），總鎳超標率為88.0%，總鉻超標率為68.0%，總鋅超標率為6.0%，其余3種重金屬總量均未超標。

2.2 地表水、底泥以及地下水重金屬超標情況

2.2.1 地表水環境質量評價結果與分析

調查區域內16件地表水樣品的pH和重金屬濃度檢測結果表明，調查區域內地表水pH平均值為7.56，呈弱堿性。16件地表水樣品中重金屬8項檢出情況為：砷的檢出率為68.8%，濃度范圍為0.000 5-0.001 3 μg·L-1，其余7項重金屬均未檢出。

考慮檢測地表水水質的目的是調查土壤中重金屬污染是否為污灌導致，因此采用《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中以適用于農業用水區及一般景觀要求水域的V類水標準進行評價，結果如表6所示。結果表明，調查區域16件地表水樣品中重金屬含量均未超過V類水標準中各污染物限值，所有送檢地表水樣品中8項重金屬濃度符合V類水標準。此外，《農田灌溉水水質標準》（GB 5084-2021）中重金屬8項標準砷的最嚴標準為50 μg·L-1，遠大于本項目采集樣品中砷的最大值（1.3 μg.L-1）。

綜上所述，整個調查區域所有送檢的16件地表水樣品中重金屬8項（總砷、總鉛、總鎘、總鉻、總鋅、總鎳、總銅、總汞）符合地表水Ⅴ類水標準和農田灌溉水水質標準要求，均未出現重金屬超標現象。

2.2.2 底泥環境質量調查結果與分析

調查區域內底泥樣品的檢測統計結果如表7所示。結果表明，送檢的5件底泥樣品pH平均值為7.07，屬于弱堿性，5件底泥樣品中重金屬8項（總砷、總鉛、總鎘、總鉻、總鋅、總鎳、總銅、總汞）的檢出率均為100%。

除《海洋沉積物質量》（GB 18668-2002）標準外，我國尚無沉積物質量相關標準，通常采用土壤背景值或土壤標準值進行評價，因此本次調查采用《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6.5＜pH≤7.5水田類的風險篩選值限值進行調查區域底泥污染物的超標分析，結果如表7所示。表7表明，調查區域5件底泥樣品中有4件樣品中重金屬鎳超過風險篩選值限值（100 mg·kg-1），超標率為80%，最大超標倍數為1.29倍，其余重金屬含量均未超過相應的標準限值。

2.2.3 地下水環境質量調查結果與分析

調查區域內6件地下水樣品的檢測結果表明，6件地下水樣品pH平均值約為7.45。樣品中砷的檢出率為16.7%，其余7項重金屬均未檢出。依據《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017）中以適用于集中式生活飲用水水源及工農業用水的Ⅲ類標準進行評價，評價結果如表8所示。由表8可知，調查區域內的6件地下水樣品中重金屬含量均未超過Ⅲ類水標準中各污染物限值，可用于集中式生活飲用水水源及工農業用水。

2.3 土壤中重金屬污染來源分析

2.3.1 重金屬同源性分析

前期現場調查及檢測數據結果表明，調查區域內農田土壤和林地土壤均存在不同程度的重金屬鎳、鉻、鎘、鋅超標現象。現場踏勘和樣品采集發現，調查區域內存在大量裸露的巖石地層（圖8），對現場采集的部分巖石礦物進行重金屬成分分析表明，巖石樣品中鎳含量為（1 763±56）mg·kg-1，鉻含量為（205±16）mg·kg-1。陶春軍等對調查范圍所在區域土壤的地球化學基準值與背景值的研究表明，該縣山體成土母質主要為基性巖漿巖，主要分布在丘陵區，表層土壤不發育，為淺覆蓋區，局部受人類采礦活動影響較大，大部分地區受人類生產、生活活動影響較小?；詭r漿巖土壤中：Be、Ce、Co、Cr、Cu、Ga、La、Mo、Nb、Ni、P、Sc、Ti、v、Zn、Fe203、Al203在各類母質土壤基準值中最高，Ba、Pb、Rb、SiO2、K2O元素在各類母質土壤基準值中最低。相對全區土壤基準值，Ni、Co富集特征最明顯，As、Au、Hg、Rb、W元素含量較少。在本次調查采樣過程中發現，調查區域內山體皆為歷史上火山噴發出的火山巖，表層經成土母質風化形成土壤，在調查區域的林地內僅0-10 cm表層可取得少量風化后的土壤，呈現部分樣品鎘、銅、鉛、鎳、鉻、鋅超標現象。調查區域位于皖東地區，隸屬于女山火山口。女山火山口位于郯廬斷裂帶以西，構造位置上處于蘇北盆地北緣，其玄武巖年齡為0.53-0.73 Ma，指示其為中更新世火山噴發產物。桂五組女山火山巖中的深源包體多為橢球狀或長板狀。包體與寄主玄武巖接觸界限清晰，巖石類型主體為尖晶石二輝橄欖巖。女山巖石多為粗?！毩Ｋ榘呋虻攘ｏ@微結構，平衡三連點結構。劉海泉等研究指出，女山巖石中微量元素鎳含量在2 000 mg·kg-1左右，鉻含量在3 000 mg·kg-1左右，含量相較于其他巖石類型高。

土壤重金屬來源于成土母質和人類活動，一般情況下，若元素間的含量顯著相關，說明它們出自同一污染源的可能性較大。為了查清調查區域土壤重金屬污染的來源，對調查區域內農用地和林地土壤重金屬元素含量進行同源性分析，Pearson相關系數分析結果如表9所示。

由表9可知，調查區域內重金屬銅和鋅相關性系數為0.812，為極強相關；鎘和鋅相關性系數為0.670，鎘和銅相關性系數為0.648，為強相關；鋅和鉛相關性系數為0.463，鎳和銅相關性系數為0.437，鉛和銅相關性系數為0.438，鉻和銅相關性系數為0.495，鉻和鎳相關性系數為0.546，為中等程度相關；鉻和鋅相關性系數為0.314，鉻和鎘相關性系數為0.316，鉻和鉛相關性系數為0.244，為弱相關；其余金屬之間為極弱相關或無相關。結果表明，此區域內重金屬銅、鋅、鉻、鎳、鉛、鎘之間存在同源性。

2.3.2 重金屬聚類分析

聚類分析也稱群分析或點群分析，它是研究多要素事物分類問題的數量方法，是分類學與多元分析的結合。通過SPSS 19.0軟件對采樣數據進行重金屬含量聚類分析，構建聚類樹枝圖。將50件林地土壤樣品與59件農用地土壤樣品就重金屬8項含量進行聚類分析，分析結果如圖9所示。

由圖9可知，系統聚類分析組合將8種重金屬分為了汞、鎘、砷、鉛、銅與鎳、鉻、鋅兩大類，同時進行了更加細微的劃分：一大類中將汞、鎘、砷、鉛分為一類，另一大類中鋅和鎳的關系更近，被分為一小類的重金屬可能有相似的性質或污染來源。

2.3.3 重金屬鎳、鉻污染來源分析

本次調查區域內109件表層土壤樣品中有59件樣品為農用地土壤、50件樣品為林地土壤，農用地和林地土壤中鎳的超標率分別為72.9%和88.0%，鉻的超標率分別為62.7%和76.0%。同時深層（20-40 cm）及剖面（80-100 cm）土壤中也存在部分樣品中鎳、鉻超標的現象。此外，本調查范圍外采集的部分村莊農田土壤也發現了鎳和鉻的超標現象（超標率為60.0%），同時村莊的地形地貌與調查區相似，間接說明鎳與鉻的污染來源相似。

兩種重金屬重度超標區大部分集中在林地山體上，而中度重金屬超標區地勢高程明顯低于重度超標區，在一定程度上說明距離成土母質越近重金屬含量越高。依據實驗室土壤樣品檢測結果，通過ArcGIS10.2軟件空間插值分析，可以得出調查區域內重金屬鎳和鉻的濃度分布圖（圖10）。

由圖10可知，調查區域內鎳、鉻含量較高的區域分布于地勢高程較高的山體之上，沿著左下角水庫東側的X015縣道，自南向北依次分布著村民聚居的紅星村、寶山集、高郢村等，距離X015縣道、X023縣道和居民區越近，鎳、鉻含量越低。結果表明重金屬鎳、鉻為林地內巖石經風化后形成，表層土壤中鎳、鉻含量偏高，其中越靠近巖石集中、風化程度小的山體區域，重金屬鎳、鉻含量越高。水庫北部區域屬于原中度超標區域，本次調查點位布設時也在該區域設置了部分檢測點位。實驗室檢測結果和軟件模擬重金屬鎳、鉻的分布結果與已掌握的原重度和中度超標區域分布特征相吻合。

由于調查區域內有59件農用地土壤，50件林地土壤，為了進一步證明上述土壤中鎳、鉻來源為同一成土母質，即自然背景值原因，對農用地和林地內鎳和鉻進行元素比值分析，同時比對劉海泉等的研究中對與該地區相同地質巖石類型中的鎳和鉻的元素比值（表10）。由表10可知，調查區域內不同用地類型的重金屬鎳和鉻元素比值結果基本相同，無顯著性差異，說明農用地土壤中的鎳和鉻與林地土壤中鎳和鉻來源于同一母體。同時將元素比值與以往研究中的巖石元素結果進行比較，發現亦無顯著差異。

綜上所述，可以得出整個調查區域土壤中重金屬鎳和鉻來源于同一污染源，結合該縣巖石成土母質特性分析，表明土壤中重金屬鎳和鉻來源于成土母質中高含量的鎳和鉻，該區域土壤背景值中鎳和鉻元素含量較高。表層土壤中重金屬鎳、鉻含量偏高為林地內巖石經風化后導致，其中越靠近巖石集中、風化程度小的山體區域，重金屬鎳、鉻含量越高，越靠近居民區、道路區域，受人為因素干擾越多的地方，重金屬鎳、鉻含量越低。

2.3.4 重金屬鋅污染來源分析

調查區域內共采集農用地土壤樣品59件、林地土壤樣品50件，農用地和林地土壤樣品中鋅的超標率分別為5.1%和6.0%。超標點位主要分布在調查區域中部海拔較高區域，說明鋅的來源與成土母質有關。同時按聚類分析結果可將重金屬分為兩類，即重金屬鎳、鉻、鋅為第一類，其同源性最高。另外從巖石的XRF檢測結果中得到鋅的濃度偏高，本項目區基性巖漿土壤中鋅含量在同類土壤中含量也較高，說明調查區域內土壤中鋅的來源途徑與鎳和鉻一致，是調查區域內成土母質導致。

2.3.5 重金屬鎘污染來源分析

本次調查結果表明，調查區域內的農用地土壤樣品中存在15.3%（9件）的土壤樣品超過《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》中鎘的風險篩選值（0.3 mg·kg-1），超標點位位置分布見圖11，主要分布在4處。

農田土壤中鎘的來源包括工業污染源（礦石開產、冶煉工藝）、工業污泥利用、土壤肥料的使用以及污水灌溉、大氣沉降等。通過現場調查和人員訪談可知，調查區域內4處重金屬鎘超標點位周邊目前無工廠、企業，多使用畜禽糞便作為肥料，但歷史上存在以采集當地礦山為原料的小型非法冶煉廠。超標點位較集中地分布在兩處林場周邊地勢較低的農田區域，主要為點源污染，說明調查區域內農田中鎘的超標與歷史上非法礦山開采、冶煉有關。調查區域內地表水、底泥未出現重金屬鎘超標現象，因此排除鎘污染來自調查區域內污灌的可能性。綜上所述，調查區域內農用地中9處點源重金屬鎘超標是歷史上非法金屬冶煉廠運行所致。

2.4 底泥中重金屬鎳污染來源分析

本項目調查區域內采集了5件河流底泥樣品，其中4件底泥樣品中重金屬鎳超過《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準（試行）》中6.5＜pH≤7.5范圍內鎳的風險篩選值（100 mg·kg-1）。重金屬鎳超標點位分布圖詳見圖12。

底泥是河湖的沉積物，是自然水域的重要組成部分。當水域受到污染后，水中部分污染物可通過沉淀或顆粒物吸附而蓄存在底泥中，在適當條件下其重新釋放，成為二次污染源。另外，火山爆發沖擊下的巖石中鎳經雨水沖刷留在河湖底泥中也會造成底泥中鎳含量的升高。本調查區域內河流底泥中鎳的來源主要是河流中污染物質的沉淀、吸附，但目前采集的該調查區域內地表水中鎳不超標，同時在調查范圍內采集底泥樣品時發現底泥中含有大量砂石顆粒，說明底泥中顆粒來自地勢較高區域山體經雨水沖刷所致。由圖12可知，底泥編號為ADN01的采樣點位于山體之間，地勢較低，河水從高處流下時沖刷巖石表土，同時ADN08、ADN11以及ADN16周邊地勢均高于采樣點位，底泥采樣點位所在河流位于山體之間，說明底泥中重金屬鎳很可能來源于山體巖石經雨水沖擊后，這也證明了該區域成土母質巖石中鎳含量高。綜上所述，本區域內地勢較低的河流底泥中鎳污染來源為成土母質經雨水沖刷后在河流底泥中沉積。

3 結論

（1）調查區域內土壤、地下水、地表水、底泥樣品中8種重金屬的檢測結果表明：部分土壤樣品中鎘、鎳、鉻、銅、鉛和鋅含量超過其對應pH范圍的風險篩選值限值；部分底泥樣品中鎳含量超過相應的風險篩選值限值；全部地表水樣品符合地表水V類水標準和農田灌溉水水質標準要求；全部地下水樣品符合Ⅲ類水標準要求。

（2）土壤用地類型分為農用地與林地兩類，農用地和林地樣品中總鎘超標率分別為16.9%和6.0%，總鎳超標率分別為72.9%和88.0%，總鉻超標率分別為62.7%和68.0%，總鋅超標率分別為5.1%和6.0%。底泥樣品中重金屬鎳超標率為80.0%。

（3）同源性分析、聚類分析、空間插值分析和地形地貌分析表明，調查范圍內重金屬銅、鋅、鉻、鎳、鉛、鎘之間存在同源性，林地和農用地間相同重金屬元素來自同一母體，土壤鎘污染主要是由于歷史上非法金屬冶煉廠運行所致，其余重金屬超標主要是受成土母質影響。

基金項目：安徽省科技重大專項（202003a06020024）；安徽省博士后科研基金項目（20188275）