农用地土壤重金属空间变异及合理采样数确定

摘要

[目的]通过对土壤重金属含量的空间分布和和合理采样数量研究,可为农用地土壤环境质量调查提供帮助。[方法]在江苏省宜兴市农用地共布设1 139个采样点,测定了土壤重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的含量,利用经典统计法和地统计分析对土壤重金属的空间变异性进行了研究,并采用克里格法（Kriging）确定土壤重金属合理采样数目,相比于普通克里格法（Ordinary Kriging）,协克里格法（Co-Kriging）插值利用与目标变量相关性较好的辅助变量,可以更合理地确定采样数量。[结果]县域尺度研究区土壤中6种重金属元素空间变异系数范围为30.66%～125.37%,其变异系数由大至小为Cd＞Cu＞Hg＞Pb＞Zn＞As,且这些土壤重金属均在一定范围内存在中等空间自相关,空间相关距排列为Cu=Pb＞Cd＞As＞Hg＞Zn; 6种土壤重金属与Fe2O3、OM间相关性极显著,且土壤Zn和Cd与土壤pH间相关性极显著,以此作为协同克里格插值的基础。为保证土壤重金属协同克里格的插值精度,土壤Cd的合理的采样点数量应该在1 139个以上,土壤As、Cu、Hg、Pb、Zn可减少至1 025个。[结论]研究可为县域尺度农用地土壤重金属空间变异和采样调查研究提供参考,为制定农用地重金属防治决策提供科学依据。