摘要
本研究通过对淮河流域典型高潜水位耕地土壤进行布点采样调查，结合淮南市农用地土壤实际情况，主要分析了土壤中pH、有机质(OM)、容重(BD)、机械粒度(SMC)、团聚体(SA)、水溶性盐分(SSS)、阳离子交换量(CEC)、速效氮(AN)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)、缓效钾(SK)、速效钾(AK)、有效铜、锌、铁、锰共计18项养分指标的基本特征及空间分布规律以及土壤中镉、铬、铅、砷、铜、锌、镍、钛、锰共计9种重金属元素的含量特征，并绘制淮南市农用地土壤综合肥力空间分布图以及重金属含量空间分布图。使用主成分分析法对土壤肥力进行数值化综合评价，利用内梅罗综合指数法和潜在生态风险评价法对土壤重金属污染风险状况进行了评价分析，在此基础上，采用土壤质量指数法对土壤综合质量状况进行了评价研究。研究的主要结论如下: 1.研究区域农用地土壤质地为粉砂质壤土，OM、AP、AK、SK、TN、AN、TP、TK平均含量分别为19.33g·kg-1、4.78mg·kg-1、210.71mg·kg-1、418.46mg·kg-1、1.10g·kg-1、42.13mg·kg-1、0.09％、23.60g·kg-1;SSS平均含量为4.14g·kg-1;CEC平均含量为14.48;pH平均值为7.21;BD均值为1.40g/cm3;大团聚体平均质量1.87g，平均占比为46.67％,微团聚体平均质量为2.14g，平均占比为53.33％;土壤微量元素有效Cu、Zn、Fe、Mn均值分别为1.86mg·kg-1、0.90mg·kg-1、18.18mg·kg-1、20.45mg·kg-1。与低潜水位地区农用地对比，研究区域农用地土壤pH、OM、AN、AP、AK、TN等含量相对较低，土壤微量元素含量也相对较低。 2.研究区域农用地土壤重金属含量不同种类差异较大，Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Ti的含量分别介于43.40～68.84mg·kg-1、275.99～503.78mg·kg-1、17.04～30.76mg·kg-1、7.73～22.29mg·kg-1、29.26～61.34mg·kg-1、4.01～9.90mg·kg-1、0.01～0.07mg·kg-1、12.53～18.00mg·kg-1和3039.10～3854.60mg·kg-1之间，算数平均值分别为57.07mg·kg-1、409.80mg·kg-1、25.34mg·kg-1、14.77mg·kg-1、44.50mg·kg-1、7.42mg·kg-1、0.02mg·kg-1、16.26mg·kg-1和3529.39mg·kg-1。研究区域农用地土壤重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Ti的含量比低潜水位地区农用地低，但重金属元素Mn的含量相对更高。 3.对研究区域农用地土壤养分指标进行主成分分析，分析结果显示:研究区域土壤样品IFI值分布在-1.5042～0.6587之间。没有肥力水平较高的一二等级地，中等肥力水平的三级地占比为62.5％，肥力水平较低的四级地占比为25％，肥力水平较差的五级地占比为12.5％。 4.采用内梅罗综合指数法、地积累指数法、污染负荷指数法、Hakanson潜在生态风险评价法等方法对研究区域内土壤重金属污染状况及潜在风险进行了评价分析，结果显示:各点位Pn均小于1，平均值和最大值分别为为0.7356、0.8891，污染等级均处于安全和警戒限水平;9种重金属元素均值的Igeo分别是-1.2666、-1.5955、-0.9229、-1.6396、-0.9950、-0.9261、-9.6097、-1.1175和-1.1131，均小于0，污染分级均为0级，污染程度均为无污染;研究区域整体PLI指数远小于1，污染程度为无污染。研究区域RI为20.8114，生态风险等级为轻微;9种重金属元素在各点位的Eri均小于40，各个点位的RI均远小于150，说明各个点位生态风险等级极低。 5.结合研究区域土壤养分指标含量和土壤重金属元素含量，采用土壤质量指数法对研究区域土壤质量进行综合评价。结果显示研究区域各点位土壤SFI-AVE均处于0.4～0.8之间，均值为0.6731，变异系数为14.08％;PI-AVE均处于0.4～0.7之间，均值为0.5924，变异系数为15.29％;SQI均处于0.8～1.5之间，均值为1.2461，变异系数为14.86％，各点位土壤质量综合评价等级均为极高。
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