珠三角地区土壤汞时空变异和人为富集机制研究

土壤汞的含量是自然来源和人为来源汞的叠加，改革开放以来快速的经济发展和城市化进程中，大量人为排放的汞（Hg）进入土壤，使得土壤中汞污染的现象变得更加严重，汞在土壤中的分布和迁移也变得更加复杂。本项目在广东省土壤汞元素环境背景值的基础上，拟在珠三角地区，20年的时间跨度下，利用地统计学理论和空间变异分析方法，进行土壤汞的时空变异和人为富集机制的研究，在整体分析土壤汞的空间变异特征的基础上，进一步明确由人类活动引入土壤中汞的含量对土壤总汞含量的贡献。本项目的开展有助于在一定空间和时间跨度上拓展土壤汞污染的时空研究尺度，同时，也为在区域尺度下，有效地区分土壤汞的自然富集和人为污染提供合理的方法。因此，项目的提出不仅具有在区域尺度下摸清土壤-大气界面和土壤-水界面汞元素的地球化学行为的学术研究价值，而且也为开展区域环境质量和生态健康评价，以及土壤汞污染治理修复提供客观的科学依据.

本项目在国家自然基金项目的资助下完成。共完成研究区历史背景数据的收集整理和空间坐标匹配工作，覆盖珠三角地区的土壤样品300件和对应农作物样品170件的采集和测试工作。完成学术论文4篇，其中SCI论文1篇，还有多篇审稿或撰写中。. 本项目的研究主要分为历史数据的整理和新获数据的分析两块内容：. 对历史数据的整理我们从广东省尺度开展了土壤Hg元素的空间格局和富集机制的研究，研究表明，土壤Hg作为长距离区域性迁移元素,对研究区土壤Hg含量有整体的抬升趋势。统计学结果表明：研究区土壤Hg含量符合对数正态分布特征，而这种分布特征主要受控于区域地形因子。其空间分布特征在较大程度上与区域地形相关性较为显著，区域盆地是土壤高Hg的主要地区。富集因子结果显示，尽管研究区土壤Hg分布于区域地质背景和区域尺度的沉降相关，集因子大于4的地区与研究区曾有的或正在发生的人为活动仍密切相关，所有涵盖的土壤样品区域（约包含研究区20%面积），人为来源汞贡献大于50%，（平均水平为72% - 90%），表明：在这些区域，人为汞是土壤总汞的主要来源。. 新数据分析表明，珠三角地区土壤Hg基本符合对数正态分布特征，人为来源和自然叠加特征明显，表现为土壤Hg含量的整体性抬升。空间格局分析显示了珠三角地区土壤Hg含量的流域性特征。西江、北江可能是土壤Hg迁移的重要渠道，而沉积区域也是研究区主要的高Hg区。在区域空间矢量图栅格化与历史水平对比研究表明，研究区土壤Hg含量升高趋势明显。近90%的土壤较历史水平显著抬升。