摘要

为研究典型农田土壤重金属和微塑料污染状况和空间分布,选取河南省开封市某典型农田为研究区域,对土壤重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb)和微塑料含量进行测定,采用克里金插值法对研究区域土壤重金属和微塑料污染状况进行空间分析,并利用内梅罗(Nemerow)综合污染指数法和污染负荷指数法对研究区域农田土壤重金属和微塑料污染进行评价。结果表明:研究区域土壤中存在不同程度的重金属和微塑料污染,其重金属污染Nemerow指数为2.51,处于中度污染水平;重金属-微塑料复合污染Nemerow指数平均值为2.62,处于中度污染水平。污染负荷指数法表明,研究区土壤已开始受到重金属和微塑料的污染,其重金属污染负荷指数为1.32,处于轻度污染水平;重金属-微塑料复合污染综合污染负荷指数为1.26,处于轻度污染水平。此外,土壤Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的含量均值分别为49.24,28.29,29.67,68.69,0.29,22.28 mg·kg-1,分别是河南省土壤元素背景值的0.92,1.14,1.39,1.06,3.22,1.55倍,这表明开封典型农田土壤中的Cd和Pb不仅受成土母质的影响,还受人为活动的影响;土壤微塑料平均丰度为694.35 n·kg-1,高于背景值1.45倍。同时,重金属和微塑料空间分布结果表明,研究区域南半部分土壤Cd、Ni和Cu这3种元素较高,应当是由灌渠污泥施肥所造成的;道路两侧土壤Pb、Zn和微塑料含量较高,以及机井附近土壤Cd、Zn和微塑料含量出现高值,可归因于人类活动干扰的结果。人类活动是土壤环境微塑料输入的主要途径,再加上开封冬冷夏热的气候条件,推断开封典型土壤中微塑料含量高于背景值的原因可能是农膜的使用。