大兴安岭森林土壤重金属含量空间变异与污染评价

重金属是危害森林生态健康的主要污染物之一,迄今有关大兴安岭森林土壤重金属含量、空间变异和污染程度鲜见报道。本文通过野外调查采样,应用GIS空间分析技术,结合经典重金属污染评价方法,分析了大兴安岭森林土壤Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg及As含量的空间变异与污染程度。结果表明:(1)研究区8种重金属含量具有中等空间异质性,变异系数在16.67%~35.39%。Cd、Cr、Pb、Zn、Hg、As的块金值/基台值[C0/(C0+C)]25%,其空间变异主要由母质、地形等结构性变异引起,Cu和Ni的C0/(C0+C)在25%~75%,即非结构性因素人类活动对二者的影响较大。土壤重金属含量呈斑块状、条带状和岛状分布。(2)大兴安岭森林土壤8种重金属含量主要表现为累积的特征。8种重金属含量的平均值与最大值均未超过《国家土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准限值,其中Cu、Zn、As的最大值超过一级标准,而其他5种元素的最大值均未超过一级标准。(3)地积累指数表明,土壤Cr、Pb、Ni无污染风险,其他5种元素污染风险较低。内梅罗综合污染指数表明,土壤整体质量已经处于轻污染状态。单因子潜在生态风险指数分析表明,Cu、Ni、Pb、Cr、Zn、As不具有潜在生态风险,Hg、Cd的部分样点的单因子生态风险指数Eri值存在生态风险,其中Hg的个别特征点已经达到Ⅲ级(中等风险)水平;潜在生态风险指数表明,研究区80%的样点无潜在生态风险,20%样点处于一般生态风险水平。