常见污染元素土壤背景值间的相关关系

常见污染元素土壤背景值间的相关关系

徐德君

浙江省第七地质大队 浙江 丽水 323000

摘要：通过对不同类型土壤和不同母质土壤（0~20厘米）13个常见污染因子的本底数值之间的相关性进行了研究。研究发现，不同类型的土壤、不同的母质土壤中常见的污染因子之间存在着一定的相关性。但是，它们的共同点在于土壤中以下元素之间明显正相关。因此，在制定绿色、无公害农产品时，必须充分考虑污染因子之间的相互关系。

关键词：污染元素；土壤背景值；相关性

引言：

从现有的数据来看，虽然各要素的本底数值存在着一定的差异，但是对于各种元素的本底数值，特别是常用的污染因子的本底数值之间的相关性，至今尚无文献报道。本文旨在对常用污染物的背景值之间的相关性进行分析。为绿色、无公害农产品的产地土壤环境、施肥等方面的研究工作提供了依据。

1土壤环境背景值的含义及现状

1.1土壤环境背景值的含义

土壤环境本底数值是指在没有受到或极少数人为因素或极少数的现代工业污染和毁坏的条件下，土壤原有的化学成分和构造特性。然而，由于人类活动及现代工业的发展，已经造成了全球范围内的广泛影响，要想完全避免人为活动和污染，就必须尽量减少污染。所以，本文所称的“环境本底数值”既是时空概念，又是时空概念。即使是在同一地区（同一种母质母岩）取样，其分析也存在差异，表明土壤自身的结构和化学成分存在着很大的差异。因此，土壤要素的环境本底数值是统计性的，也就是根据统计学的需要，取样设计和取样，通过频率分布类型的测试，来判定其分布类型[1]。

1.2我国土壤环境背景值研究现状

70年代中期，我国的土壤环境背景值开始了。首先，中国科学院相关科研机构联合环保机构，在北京，南京和广州进行了土壤环境背景数值的研究。1978年，农牧业渔业部门、中国科学院、环保部门、高等院校等31个部门，分别在北京，天津，上海，黑龙江，吉林，山东，江苏，浙江，贵州，四川，陕西，新疆。成立了由中国环境监测总站牵头、中国科学院南京土壤研究所、尚南省环保监测站为副组长的科研合作小组。对湘江盆地210,000平方公里的湘江盆地和210,000平方公里的松辽平原（218,000km2）进行了土壤背景值的研究，对430个和931个采集点的土样进行了分析，得出了 Cu. Pb. Zn. Cd、 Ni. Cr. Hg、 As等8个元素的本底值，并从这些样点中选取一些样本，对20~30个项目进行了分析，得出了相应的背景值。

2不同类型土壤和母质土壤常见污染元素背景值间的关系

《中国土壤元素背景值》数据表明，我国表土（0~20 cm)13种常见污染元素的计算平均值为：锶167 mg/kg、铯8.240 mg/kg、铀3.030 mg/kg.钴12.700 mg/kg、砷11.700 mg/kg.砷11.200 mg/kg.砷0.097 mg/kg.铬61.000 mg/kg、铜22.000 mg/kg、铜22.600 mg/kg、汞0.065 mg/kg、锰583.000 mg/kg.镍26.900 mgkg、铅26.000 mg/kg、锌74.200 mg/kg，含量高的是锰锶和锌，含量很低的是汞、铅、铀。

2.1 不同类型土壤常见污染元素背景值间的关系

不同土壤表层（0~20厘米）的常见污染因子，其本底数值存在一定的相关性，如表1所示。结果表明，铬与镍之间的相关性大于0.9，砷与铬、砷与镍、铜与镍之间的相关性大于0.8[2]。

2.2不同母质土壤常见污染元素背景值间的关系

表2显示了不同母质土壤表面（0~20厘米）的常见污染因子背景值之间的关系。由表2可知，铬和镍、钴和镍、铬和铜、钴和铬之间的相关性都大于0.9，铜和镍、钴、铜之间的相关性都大于0.8[3]。

表1不同类型土壤表层 (0 -20 cm)常见污染元素背景值间的相关系数

表2不同母质土壤表层(0 ~ 20 cm)常见污染元素背景值间的相关系数

3结论与讨论

我国常见污染因子的本底数值存在较大的差别，其中，汞、镉的含量较低，均低于0.1微克/千克；锰和锶是高的，超过150毫克/千克。在对污染因子的影响分析中，不仅要考虑污染因子的污染程度，还要考虑污染因子的本底状况。

王德中等人的研究发现，陕西省粮食中铜锌、铅、镉、汞、砷的含量存在一定的相关性（4）。结果显示，各地区土壤污染因子与环境因子之间存在一定的相关性，且各因子之间存在一定的相关性[4]。内蒙古阿拉善区盐碱地土壤中 Co. Cd. Mn. Ni、 Cr. Zn与土壤有机质含量之间存在着明显的正相关。一般污染因子与土壤本底数值之间的相关性与其元素属性存在一定的相关性。锶是碱性的，很多污染元素都是酸性的。通过对不同类型土壤重金属元素与 pH、其它元素的相关性分析，结果表明：土壤锶含量与 pH值之间存在着极显著的相关性；锶与钠0.730，镁0.758，钙0.894之间有极显著的相关性。

结束语：

通过与土壤元素的背景值之间的相关性，可以通过某一元素的背景值来粗略估计出其本底值的水平，从而为农业生产中的微量元素及无公害农产品的选择提供依据。锌与铜、锰之间存在显著和显著的正相关，锌缺乏的土壤则会出现铜、锰的缺乏，因此要重视微量元素的使用。

参考文献：

[1]宋志东,唐永金. 常见污染元素土壤背景值间的相关关系[J]. 江苏农业科学,2012,40(9):322-324.

[2]田嘉禹,刘俐,汪群慧,等. 中美土壤元素背景值调查研究中数理统计方法运用及影响[J]. 环境科学研究,2020,33(3):718-727.

[3]张山岭,杨国义,罗薇,等. 广东省土壤无机元素背景值的变化趋势研究[J]. 土壤,2012,44(6):1009-1014.

[4]赵维钧. 云南土壤钴元素背景值及其特征研究[J]. 云南环境科学,2005,24(z1):116-118.