汉源县汉源湖下游消落带土壤污染物空间分布特征研究

9汉源县汉源湖下游消落带土壤污染物空间分布特征研究

罗正宇

（成都理工大学，四川　成都　610059）

摘要：水电库区广泛存在消落带问题，库区消落带在长期反复的蓄水淹没、冲蚀、沉积作用下，消落带土壤将成为水库重金属有害物质富集的地带。以汉源县汉源胡中下游瀑布沟水电站上游洄水湾处，选定三个典型区域设定实验样方，采取表层土壤和纵向土壤，研究其表层土壤、纵向土壤的重金属元素分布和变化特征。关键词：消落带；重金属；空间分布特征；污染物

中图分类号：X53　文献标识码：A　文章编号：2096-6164（2020）24-0009-02

消落带是伴随水库蓄排水呈现周期性水位变化形成的一段水陆交替，层次变化的水库特有现象。作为水库陆生与水生系统交界的关键地带，重金属作为一类重要污染物，很难被生物降解，经过食物链富集作用进入生物及人体体内，对生命健康造成不同程度的损害。对于水库消落带，在经过长期规律性的蓄水淹没、冲蚀、沉积作用下，消落带土壤将成为水库重金属有害物质富集的地带，研究消落带重金属污染物空间分布特征，对研究污染物迁移、转化、富集有着至关重要的作用。

夏秋降雨集中多暴雨，冬春温暖气候干燥，干热河谷热风作用强烈，全年干湿二季分明。年均气温17.8C，年均降水量730.8 mm，6月～9月降水量占全年72%，最多年降雨量为935.1 mm，最少年降雨量为465.1 mm，最大日降雨量为85.9 mm。下游是大渡河流域控制性水库之一的瀑布沟水电站，该工程是兼有防洪、拦沙等综合效益的大型水电工程。总装机容量3 600 MW，年平均发电量147.92亿kW·h。水库正常蓄水位850 m，总库容53.9亿m3。1.2　样方设置与土壤元素分析

消落带选点位置距离汉源县城、汉源湖下游7 km洄水湾处的双海村、管山村点位，其中，双海村消落带位于汉源湖下游左岸洄水湾处，上部为汉源县双海村，主要以农耕种植业为主。管山村消落带点位位于双海村下游左岸河道处，毗邻双海村，主要以农耕种植业为主。在两个点位设立样方进行取样测试分析，

Ni（mg/kg）Pb（mg/kg）Cd（mg/kg）As（mg/kg）Hg（mg/kg）35.657 60137.653 68939.640 4425.798 46722.916 59434.906 446

57.285 50939.843 7556.235 01634.641 19943.490 89827.527 682

4.720 1752.111 1686.454 137 21.589 431 32.342 8222.331 852 5

12.716.017.611.610.89.47

0.2330.1510.2840.0900.1460.133

1　材料与方法

1.1　研究区域概况

汉源县处于亚热带季风区，四季分明，干热多风少雨。日照充足，气候温和，无霜期长，全年无霜期约300 d，昼夜温差大。受西南季风与东南季风的影响，

点位

双海1#-1表土（理化）双海1#-2表土（理化）双海1#-3表土（理化）管山1#-1表土（理化）管山1#-2表土（理化）管山1#-3表土（理化）

Cu（mg/kg）38.017 29535.092 21340.158 61526.535 56627.979 56232.103 738

Zn（mg/kg）383.581 4182.377 05534.498 21155.036 5165.212 65173.003 48

Cr（mg/kg）34.871 03642.776 63940.676 79141.768 94753.827 34845.352 9

表1　消落带点位表层混合土元素测定表

样方规格为横纵1 m*1 m*5个，共25个小样方。分别在双海村、管山村取以平面样方中1层一、三、五号样方表层土混合样，同理取得3、5层混合样进行元素分析，便于判断元素在消落带横向梯度的变化情况（表1）。

2　重金属元素的空间分布规律

利用GIS软件，结合空间插值法和空间叠加法在三处调查点的中间梯度上的剖面，均呈现从表层至底层逐渐递减的规律。

作者简介：罗正宇（1987- ），男，新疆乌鲁木齐人，硕士研究生，助教，主要从事工程地质、资源环境方面研究。

10产业科技创新　Industrial Technology InnovationVol.2　No.24

2.1　双海村

双海村作为研究区流域下游选取的第一个消落带点位，上部高位为双海村居民生活点，并伴有部分果园农田，下部毗邻河道口处于大渡河流域的一个小型汇水湾，从重金属污染物元素分布值来看（图1），镉（Cd）元素呈现中间层位含量低，高层及底层含量偏高，尤其为临近河道附近含量达到峰值。铬（Cr）元素呈现自上而下减少的趋势，汞（Hg）元素类似镉元素，具有相似分布趋势。镍（Ni）元素整体含量偏低，自河道至上部含量逐渐降低。铅（Pb）元素表现为中间区域含量低，两极区域含量逐渐升高的趋势。砷（As）、铜（Cu）元素呈现整体为自上而下浓度递增的趋势。锌（Zn）元素高部位含量中等，中部地区含量最低，接近河道水域附近含量最高。

图1　双海村消落带土壤重金属含量分布图

2.2　管山村

管山村消落带点位位于双海村点位流域下游1.2 km处，两个点位同属大渡河左岸，上部高位紧邻管山村公路及居民生活点，从重金属污染物元素分布值来看（图2），镉（Cd）元素呈现自上至下减少的趋势，并且越靠近公路沿线含量越高。铬（Cr）、汞（Hg）、镍（Ni）、铜（Cu）元素总体含量偏小，具有相似分

布趋势，自高部位至底部位为递减状态，临近公路位置污染物含量最高，尤其以镍（Ni）元素尤为突出，元素含量递增幅度大。铅（Pb）元素表现为中间区域含量高，两极区域含量逐渐降低的趋势。砷（As）元素呈现毗邻公路含量少，靠近下部河岸含量逐渐增加的状态。整体为自上而下浓度递增的趋势。锌（Zn）元素与砷（As）元素含量分布相反，高部位毗邻公路位置含量最高，逐渐至底部河道水域附近含量最低，整体反映为自上至下逐渐递减的趋势。

图2　管山村消落带土壤重金属含量分布图

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