不同土地利用方式土壤重金属赋存与有机碳关联性分析

摘要

[目的]评估不同土地利用方式土壤重金属形态与有机碳(SOC)含量的相关性,为深入理解土壤负载SOC和重金属的环境地球化学行为,以及评价土壤环境和人类健康风险提供参考依据.[方法]测定海南省琼海市和定安县3种不同土地利用方式(水田、旱地和抛荒地)中不同形态重金属砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)以及SOC和矿物结合态有机碳(MAOC)含量,并对重金属形态含量、富集度、生物有效性及重金属与SOC和MAOC之间的关联性进行分析.[结果]不同土地利用方式土壤中重金属含量表现为:水田Cr>Zn>Pb>Cu>As,旱地Cr>Zn>Pb>As>Cu,抛荒地Cr>Zn>Cu>Pb>As;土壤重金属形态以残渣态存在为主;不同土地利用方式下重金属的富集程度存在明显差异,富集指数呈现:水田Cr>As>Cu>Zn>Pb,旱地As>Cr>Cu>Zn>Pb,抛荒地As>Cu>Cr>Zn>Pb;3种土地利用方式土壤中Cr、Cu、Zn和Pb的生物有效性系数较小,处于较稳定的存在状态,生态潜在风险较小,而As对人体健康具有较大的潜在威胁.土壤中SOC和MAOC含量在3种土地利用方式下均表现为水田>抛荒地>旱地,土壤中SOC和MAOC含量与部分形态的Cr、Cu、Zn和Pb之间具有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关性.[结论]土地利用方式的改变不仅影响土壤理化性质,还对土壤中重金属的来源和性质以及有机物类型含量产生影响.不同土地利用方式土壤中部分重金属赋存形态含量与SOC和MAOC具有显著或极显著相关性(As除外),对深入理解海南土壤污染状况、土壤自净能力与机制等方面具有重要理论意义,可为海南土壤质量提升及可持续利用提供理论支撑.