永康城市土壤重金屬污染評(píng)價(jià)及來(lái)源分析

錢(qián)　力，張　超，齊　鵬，余樹(shù)全（浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,浙江 臨安 311300）

?

永康城市土壤重金屬污染評(píng)價(jià)及來(lái)源分析

錢(qián)力，張超，齊鵬，余樹(shù)全
（浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院,浙江 臨安 311300）

摘要：基于浙江省永康市市域范圍內(nèi)7種土地利用類型的采樣點(diǎn)共計(jì)203個(gè)，利用描述性統(tǒng)計(jì)分析、單因素評(píng)價(jià)分析、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)、相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析等方法對(duì)研究區(qū)土壤表層重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)、污染程度和重金屬相關(guān)關(guān)系及來(lái)源進(jìn)行研究。結(jié)果表明：①永康市城市土壤表層重金屬砷（As），鈷（Co），鉻（Cr），銅（Cu），錳（Mn），鎳（Ni），鉛（Pb），鈦（Ti），釩（V），鋅（Zn）的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.57，10.57，119.55，22.978，528.51，22.45，37.67，5751.81，84.37，90.25 mg·kg-1；②研究區(qū)表層土壤均呈現(xiàn)為輕度及以上污染水平，重金屬元素的平均單因素污染指數(shù)由大到小依次為鉻＞鎳＞釩＞鈷＞鈦＞銅＞鋅＞錳＞鉛＞砷；平均內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)由高到低排序?yàn)楣I(yè)用地＞交通用地＞公園綠地＞住宅用地＞林地＞市政文教用地＞耕地。③永康市城市土壤表層中鉻、銅、鎳、鉛、鋅元素主要來(lái)源與當(dāng)?shù)氐奈褰鹬圃鞓I(yè)和交通運(yùn)輸，砷和釩主要來(lái)源于工業(yè)與自然成土過(guò)程中的元素積累，鈷和鈦主要來(lái)源于五金制造業(yè)。圖2表8參22

關(guān)鍵詞：環(huán)境污染與防治；重金屬元素；城市土壤；主成分分析；永康市

浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，33（3）：427-433

Journal of ZheJiang A&F University

城市土壤作為地球土壤圈的重要組成部分，是構(gòu)成城市環(huán)境的一部分，在人類居住環(huán)境質(zhì)量、城市生態(tài)功能等方面有著重要的作用［1］。隨著城市化的推進(jìn)，人類活動(dòng)將大量的污染物帶入城市環(huán)境中［2］，城市土壤中的重金屬通過(guò)地面揚(yáng)塵、食物鏈傳遞等途徑破壞城市生態(tài)環(huán)境，造成了城市環(huán)境污染，并在一定程度上威脅人類的健康［3］。中國(guó)對(duì)于城市土壤重金屬的研究起步較晚，但目前相關(guān)學(xué)者已對(duì)許多大中型城市［4］，如海口［3］、北京［5］、南京［6］等地土壤鉛（Pb），鋅（Zn），銅（Cu），鉻（Cr），鈦（Ti）等重金屬污染含量、分布、來(lái)源等方面進(jìn)行研究。浙江省永康市主要以防盜門(mén)、滑板車、五金機(jī)械、建材等為主要支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)的集聚，給當(dāng)?shù)貛?lái)了巨大的規(guī)模效應(yīng)，但卻對(duì)周邊環(huán)境造成了一定程度的影響［7］。本研究基于浙江省土壤表層背景值［8］和金衢盆地土壤背景值［9］，研究土壤表層重金屬來(lái)源，為全面了解永康城市土壤表層重金屬的污染現(xiàn)狀積累基礎(chǔ)資料，準(zhǔn)確評(píng)估永康市城市發(fā)展、規(guī)劃管理及環(huán)境保護(hù)提供參考依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

永康市，隸屬浙江省金華市，位于浙江省中部低山丘陵地區(qū)，地理坐標(biāo)為28°46′～29°07′N，119°53′～120°21′E。永康市是浙江中部城市群副中心城市，五金機(jī)械、電動(dòng)工具、防盜門(mén)、保溫杯、滑板車等制造業(yè)集中，是全國(guó)現(xiàn)代五金產(chǎn)業(yè)中心之一［7］。本次研究土壤采集的采樣點(diǎn)遍及永康市城市范圍，西啟城西新區(qū)，東至五金工業(yè)園，北啟西城街道，南至江南街道。

2　研究方法

本研究在永康市城區(qū)7種不同土地利用類型內(nèi)采集土壤樣品，利用手持式能量色散型X射線熒光分析儀研究砷（As），鈷（Co），鉻（Cr），銅（Cu），錳（Mn），鎳（Ni），鉛（Pb），鈦（Ti），釩（V），鋅（Zn）共10種重金屬元素的特征。

2.1樣地選取與取樣

本次土壤采集的采樣點(diǎn)按照《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查點(diǎn)布置技術(shù)規(guī)定》進(jìn)行布點(diǎn)，并參照土地利用類型，在7種土地利用類型上布置樣點(diǎn)共計(jì)203個(gè)，于2014年10月17日至2014年10月18日在永康市市區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)土壤樣本采樣。在203個(gè)樣點(diǎn)中，交通用地24個(gè)，工業(yè)用地25個(gè)，住宅用地30個(gè)，市政文教用地11個(gè)，公園綠地18個(gè)，林地33個(gè)，耕地62個(gè)。

2.2樣品測(cè)試

土壤樣品的元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析利用X-MET7000手持式能量色散型X射線熒光（EDXRF）分析儀，測(cè)試完成于浙江農(nóng)林大學(xué)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。手持式能量色散X射線熒光分析儀（國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心、北京普析通用儀器有限公司研制），配置Ag靶微型X光管、Al+Mo濾片、電子冷卻S-i PIN探測(cè)器。測(cè)試電壓30 kV，測(cè)試電流40 μA。

2.3數(shù)據(jù)處理

2.3.1單因素評(píng)價(jià)分析單因素評(píng)價(jià)分析可以分別反映不同污染物對(duì)環(huán)境的污染程度。在本研究中，為了同時(shí)反映當(dāng)?shù)貐^(qū)域的土壤表層重金屬特征，以金衢盆地土壤元素背景值作為重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的臨界值。Pi=Ci/Si。其中：Pi為第i種重金屬的污染分指數(shù)；Ci為第i種重金屬元素的實(shí)測(cè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Si為重金屬評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的臨界值，本研究中為金衢盆地土壤元素背景值［7］。Pi≤1表示未污染，1＜Pi≤2表示存在潛在污染，2＜Pi≤3表示造成輕度污染，Pi＞3表示當(dāng)?shù)貐^(qū)域土壤已受到該元素重度污染。

2.3.2內(nèi)梅羅污染綜合指數(shù)評(píng)價(jià)內(nèi)梅羅指數(shù)法是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行綜合污染指數(shù)計(jì)算的最常用方法之一。公式為：。其中：Pn為內(nèi)梅羅污染綜合指數(shù)；Pimax為污染物種最大的污染指數(shù)；Piave為各污染元素指數(shù)的算術(shù)平均值。根據(jù)內(nèi)梅羅污染指數(shù)，可將污染等級(jí)劃分為5個(gè)不同等級(jí)［10-12］，具體劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 表層土壤內(nèi)梅羅指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification standard of the Nemerow integrated pollute index

3　結(jié)果與討論

3.1重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征

永康市城市土壤表層重金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表2所示。重金屬砷、鈷、鉻、銅、錳、鎳、鉛、鈦、釩、鋅在永康市城市土壤表層的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為6.57，10.57，119.55，22.97，528.51，22.45，37.67，5 751.81，84.37，90.25 mg·kg-1。

表2 永康城市土壤中的重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)特征Table 2 Concentration of heavy metals of the soils in Yongkang

本研究中，變異系數(shù)值越大則表明該重金屬元素在土壤中的分布受人為因素影響越大，反之則表明受自然源控制顯著［13］。由表2可知：永康市城市土壤表層重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的離散程度較大，其中銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變異系數(shù)最高，屬?gòu)?qiáng)變異；釩和砷的變異系數(shù)次之，同屬?gòu)?qiáng)變異。由此可見(jiàn)：永康市人為活動(dòng)對(duì)城市土壤中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)的干擾程度較強(qiáng)，部分區(qū)域的重金屬污染已比較顯著［14］。

永康市城市土壤表層重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)與浙江省土壤表層背景值和金衢盆地土壤背景值的比值如圖1所示，其中，金屬鉻有明顯的富集現(xiàn)象，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是浙江省土壤表層背景值的2.1倍和金衢盆地土壤背景值的2.6倍。

圖1 永康市城市土壤表層重金屬富集狀況Figure 1　 Enrichments of heavy metals of the soils in Yongkang

3.2土壤重金屬污染評(píng)價(jià)

3.2.1單因素污染評(píng)價(jià)運(yùn)用單因素污染指數(shù)對(duì)永康市城市土壤表層中10種重金屬進(jìn)行污染程度評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果如表3和表4所示。由表3可知：永康市城市土壤表層受重金屬污染的狀況并沒(méi)有十分嚴(yán)重，除鉻的污染程度達(dá)到輕度污染，其余各元素都處于潛在污染。各元素的染指數(shù)由大到小依次為鉻＞鎳＞釩＞鈷＞鈦＞銅＞鋅＞錳＞鉛＞砷。由表4可知：鉻在研究區(qū)的污染程度最為普遍，所有樣點(diǎn)的土壤表層都在一定程度上受到該元素的污染，表現(xiàn)為重度污染樣點(diǎn)占所有采樣點(diǎn)的14.78%，輕度污染樣點(diǎn)占所有采樣點(diǎn)的72.91%。

3.2.2內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)單因素評(píng)價(jià)分析雖然能較明顯地反映出各重金屬元素對(duì)土壤的污染程度，但由于土壤中各重金屬元素間存在一定的聯(lián)系，共同對(duì)土壤產(chǎn)生作用，所以運(yùn)用單因素評(píng)價(jià)對(duì)土壤污染評(píng)價(jià)并不能如實(shí)反映各重金屬元素的共同作用。本研究用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法來(lái)評(píng)價(jià)永康市城市表層土壤重金屬元素的綜合污染程度。由表5可知：永康市城市表層土壤受重金屬的復(fù)合污染已不容忽視，永康市城市表層土壤的平均內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)為2.63，為中度污染，此時(shí)土壤和作物相應(yīng)也受到中等程度的重金屬污染。不同用地類型下的城市表層土壤均呈現(xiàn)為輕度及以上污染水平，平均內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)由高到低排序?yàn)椋汗I(yè)用地＞交通用地＞公園綠地＞住宅用地＞林地＞市政文教用地＞耕地。

表3 永康市土壤表層重金屬單因素評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)（無(wú)量綱）Table 3 Single-factor pollution index of heavy metals of city topsoil in Yongkang

表4 永康市土壤表層重金屬單因素評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 4 Results of city topsoil single-factor pollution index of heavy metals in Yongkang

表5 耕地表層土壤重金屬內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)Table 5 Nemerow integrated pollute index of heavy metals of city topsoil in cultivated land

表6 永康市城市土壤表層重金屬元素含量相關(guān)性Table 6 Relation coefficient of heavy metals of the urban soils in Yongkang

3.3土壤重金屬來(lái)源分析

3.3.1重金屬相關(guān)性分析相關(guān)系數(shù)（r）是用于研究變量之間線性相關(guān)程度的指標(biāo)［15］。在本研究中，相關(guān)系數(shù)的值代表各金屬元素的同源性，若為正代表兩者具有同源的可能性，反之亦然；而相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越大，說(shuō)明變量間的線性相關(guān)越強(qiáng)，同源的可能性越大。通過(guò)表6可知：永康市城市土壤表層中大多數(shù)重金屬之間存在著顯著或極顯著的相關(guān)性，其中，66.67%為正相關(guān)關(guān)系，33.33%為負(fù)相關(guān)關(guān)系。銅和鋅的相關(guān)性最大，為0.894，呈極顯著正相關(guān)；鉻和銅、鉻和鎳、銅和鎳、鉻和鋅的相關(guān)性次之。由此可知：研究區(qū)內(nèi)的土壤表層中，鉻、銅、鎳、鋅這4種重金屬污染可能具有相同的污染源。與此同時(shí)，鋅和鉛、鋅和鎳、鉛和鎳均呈極顯著正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)較大；鈷與鈦也呈極顯著正相關(guān)。

3.3.2主成分分析對(duì)研究區(qū)采集的203個(gè)樣本得到的砷、鈷、鉻、銅、錳、鎳、鉛、鈦、釩、鋅等10種重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行主成分分析，分析得出主成分貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率、因子負(fù)荷矩陣如表7和表8所示，其中旋轉(zhuǎn)方式為最大方差旋轉(zhuǎn)。由結(jié)果分析可知，永康市城市土壤表層重金屬污染來(lái)源主要由3個(gè)主成分所支撐，累積貢獻(xiàn)率為72.20%，說(shuō)明該結(jié)果在很大程度上能真實(shí)地反映出永康市城市土壤表層重金屬污染來(lái)源的情況。其中，3個(gè)主成分因子F1，F(xiàn)2和F3對(duì)永康市城市土壤表層重金屬污染的貢獻(xiàn)率分別為37.88%，17.55%和16.77%。表8為永康市城市土壤表層重金屬主成分分析的因子載荷矩陣。由表8可知：主成分因子F1包括鉻、銅、鎳、鉛、鋅，其貢獻(xiàn)率為37.88%。由于永康市五金機(jī)械、防盜門(mén)、保溫杯等制造業(yè)集中，而鉻、鎳是不銹鋼的主要化學(xué)成分，所以工業(yè)來(lái)源是鉻與鎳的主要來(lái)源之一；銅、鉛通常被認(rèn)為與交通運(yùn)輸狀況有關(guān)，主要受機(jī)動(dòng)車污染排放影響［16-17］，土壤中的銅、鉛也來(lái)源于工業(yè)“三廢”排放、城市生活垃圾和廢水；研究表明：土壤中所累積的鋅元素主要來(lái)源汽車輪胎的老化［4, 18-19］。近幾年來(lái)，永康市民用汽車擁有量由2009年的9.5萬(wàn)輛［20］增長(zhǎng)到了2013年的19.1萬(wàn)輛［21］，短短4 a總量增長(zhǎng)了1倍多。因此，因子F1主要可以歸納為是五金業(yè)與交通源的混合源。砷和釩在因子F2中有較高的負(fù)荷，因子F2的貢獻(xiàn)率為17.55%。已知土壤中釩元素主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)與“三廢”排放；永康市城市土壤表層中砷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與金衢盆地土壤背景值較為接近，說(shuō)明其主要受土母質(zhì)的影響。因而可知，因子F2可以歸納為工業(yè)與自然源的混合源。因子F3主要有鈷與鈦元素，其貢獻(xiàn)率為16.76%。據(jù)了解，鈷元素多用于硬質(zhì)合金、磁鐵、陶瓷和特殊玻璃的制造；而鈦元素多用于合金的制造，也常用于油漆、橡膠、紙的顏料和某些輕質(zhì)材料的制造。因此，因子F3也可以歸結(jié)于五金業(yè)在永康市的盛行。

3.3.3聚類分析元素聚類分析可以有效地揭示不同元素間的來(lái)源相似性，可以用來(lái)檢驗(yàn)主成分分析的結(jié)果。圖2為基于永康市203個(gè)城市土壤表層樣點(diǎn)各重金屬元素含量所得到的聚類樹(shù)狀圖，研究區(qū)所研究的10種重金屬可以大致分為4類，即銅、鋅、鉻、鎳與鉛聚成一類；鈷與鈦聚為一類；砷與釩聚為一類；錳自成一類。這與因子分析得到的分類結(jié)果幾乎一致。聚類圖上的距離軸反映了組間元素的關(guān)聯(lián)程度，距離越小，關(guān)聯(lián)度越顯著［22］，反之亦然。由此可知：在第一類中銅、鋅、鉻、鎳這4個(gè)元素的關(guān)聯(lián)度較為顯著，其中銅和鋅與鉻和鎳各自間的距離最近，這與利用元素相關(guān)性研究元素間來(lái)源的結(jié)果一致（表7）。

4　結(jié)論

表7 主成分分析的特征值及貢獻(xiàn)率Table 7 Characteristic vectors,eigenvalues and contribution rate of PCA in Yongkang

表8 旋轉(zhuǎn)后主成分分析的負(fù)荷矩陣Table 8 Factor load matrix of components

基于永康市城市表層土壤203個(gè)樣本數(shù)據(jù)，分析測(cè)試了砷、鈷、鉻、銅、錳、鎳、鉛、鈦、釩、鋅等10種重金屬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，評(píng)價(jià)了重金屬的污染程度，并在一定程度上探討了各元素的來(lái)源，得到以下結(jié)論：①永康市城市表層土壤中重金屬砷、鈷、鉻、銅、錳、鎳、鉛、鈦、釩、鋅的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為6.57，10.57，119.55，22.97，528.51，22.45，37.67，5 751.81，84.37，90.25 mg·kg-1。②永康市城市表層土壤受重金屬污染的狀況整體上并沒(méi)有十分嚴(yán)重，但個(gè)別元素在局部地區(qū)污染較為嚴(yán)重，各元素的平均單因素污染指數(shù)由大到小依次為鉻＞鎳＞釩＞鈷＞鈦＞銅＞鋅＞錳＞鉛＞砷。③研究區(qū)表層土壤均呈現(xiàn)為輕度污染及以上污染水平，平均內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)由高到低排序?yàn)椋汗I(yè)用地＞交通用地＞公園綠地＞住宅用地＞林地＞市政文教用地＞耕地。④永康市城市土壤表層重金屬污染主要受工業(yè)制造、交通運(yùn)輸及自然成土的影響，其中以五金制造最為突出。

圖2 永康市城市土壤表層重金屬聚類分析圖Figure 2 Cluster analysis of heavy metals of urban soils in Yongkang

5　參考文獻(xiàn)

［1］張浩，王濟(jì)，曾希柏，等.城市土壤重金屬污染及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)［J］.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2010，22（2）：11 -18. ZHANG Hao，WANG Ji，ZENG Xibai，et al. Heavy metal pollution in urban soil and eco-environmental effect［J］. Admin Tech Environ Monit，2010, 22（2）：11 - 18.

［2］林曉峰.泉州市城市表層土壤重金屬污染評(píng)價(jià)研究［D］.泉州：華僑大學(xué), 2011. LIN Xiaofeng. Assessment of Heavy Metal Pollution in the Urban Topsoil of Quanzhou City［D］. Quanzhou：Hua Qiao University，2011.

［3］何玉生.海口城市土壤重金屬污染特征與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［J］.生態(tài)學(xué)雜志, 2014，33（2）：421 - 428. HE Yusheng. Pollution characteristics and ecological risk assessment of heavy metals in Haikou urban soils［J］. Chin J Ecol，2014，33（2）：421 - 428.

［4］LUO Xiaosan，YU Shen，ZHU Yongguan，et al. Trace metal contamination in urban soils of China［J］. Sci Total Environ, 2012，421/422（3）：17 - 30.

［5］XIA Xinghui，CHEN Xi，LIU Ruimin，et al. Heavy metals in urban soils with various types of land use in Beijing, China［J］. J Hazardous Mater，2011, 186（2/3）：2043 - 2050.

［6］盧瑛，龔子同，張甘霖，等.南京城市土壤重金屬含量及其影響因素［J］.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2004，15（1）：123 -126. LU Ying，GONG Zitong，ZHANG Ganlin，et al. Heavy metal concentration in Nanjing urban soils and their affecting factors［J］. Chin J Appl Ecol, 2004，15（1）：123 - 126.

［7］段慧敏.永康市城市土壤重金屬污染研究［D］.金華：浙江師范大學(xué)，2012. DUAN Huimin. The Study on Heavy Metal Pollution of Urban Soils in Yongkang［D］. Jinhua：Zhejiang Normal University，2012.

［8］國(guó)家環(huán)境保護(hù)局，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.中國(guó)土壤元素背景值［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 1990.

［9］汪慶華，董巖翔，鄭文，等.浙江土壤地球化學(xué)基準(zhǔn)值與環(huán)境背景值［J］.地質(zhì)通報(bào), 2007, 26（5）：590 - 597. WANG Qinghua，DONG Yanxiang，ZHENG Wen，et al. Soil geochemical bascline values and environmental background values in Zhejiang, China［J］. Geol Bull China，2007, 26（5）：590 - 597.

［10］曲向榮.土壤環(huán)境學(xué)［M］.北京：清華大學(xué)出版社, 2010.

［11］康彩霞. GIS與地統(tǒng)計(jì)學(xué)支持下的哈爾濱市土壤重金屬污染評(píng)價(jià)與空間分布特征研究［D］.長(zhǎng)春：吉林大學(xué), 2009. KANG Caixia. Study on Evaluation and Spatial Distribution Characteristics of Heavy Metal Pollution in Soil of Harbin Base on GIS and Geo-statistice［D］. Changchun：Jilin University，2009.

［12］李玉文，王粟，崔曉陽(yáng).東北老工業(yè)基地不同土地利用類型土壤重金屬污染特點(diǎn)［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2011，36（3）：118 - 122. LI Yuwen，WANG Su，CUI Xiaoyang. The different land-use types characteristics of heavy metal pollution in China’s Northeastern Old Industrial Base［J］. Environ Sci Manage, 2011, 36（3）：118 - 122.

［13］HAN Yongming, DU Peixuan, CAO Junji, et al. Multivariate analysis of heavy metal contamination in urban dusts of Xi’an, Central China［J］. Sci Total Environ, 2006, 355（1/3）：176 - 186.

［14］許金朵.基于GIS的金華市區(qū)土壤重金屬含量空間分布與污染評(píng)價(jià)研究［D］.南京：南京師范大學(xué), 2008. XU Jinduo. Research on Spatial Distribution and Pollution Evaluation of Hearvy Metals in Soil of Jinhua City Based on GIS［D］. Nanjing：Nanjing Normal University，2008.

［15］馬旺海，曹斌，楊進(jìn)峰，等.城市重金屬污染特征［J］.中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，17（1）：66 -73. MA Wanghai，CAO Bin，YANG Jinfeng，et al. Characteristics of urban heavy metal pollution［J］. J Cent Univ National Nat Sci Ed，2008，17（1/2）：66 - 73.

［16］PATERSON E, SANKA M, CLARK L. Urban soils as pollutant sinks：a case study from Aberdeen, Scotland［J］. Appl Geochem，1996, 11（1/2）：129 - 131.

［17］戴樹(shù)桂.環(huán)境化學(xué)［M］.北京：高等教育出版社, 2003.

［18］BI Xiangyang, LIANG Siyuang, LI Xiangdong. A novel in situ method for sampling urban soil dust：particle size distribution, trace metal concentrations, and stable lead isotopes［J］. Environ Pollut, 2013, 177（4）：48 - 57.

［19］ZHU Zongmin, SUN Guangyi, BI Xiangyang, et al. Identification of trace metal pollution in urban dust from kindergartens using magnetic, geochemical and lead isotopic analyses［J］. Atmo Environ, 2013, 77（3）：9 - 15.

［20］永康市統(tǒng)計(jì)局.永康市2009年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)［EB/OL］. 2010-04-19［2015-10-19］http：//www.yktj. gov.cn/tjgb/yktjgb/201409/t20140922_23363.shtml.

［21］永康市統(tǒng)計(jì)局.永康市2013年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)［EB/OL］. 2014-04-23［2015-10-19］http：//www.yktj. gov.cn/tjgb/yktjgb/.

［22］FACCHINELLI A, SACCHI E, MALLEN L. Multivariate statistical and GIS-based approach to identify heavy metal sources in soils［J］. Environ Poll, 2001, 114（3）：313 - 324.

Sourcing and evaluating heavy metal pollution in the urban topsoil of Yongkang City

QIAN Li, ZHANG Chao, QI Peng, YU Shuquan
（School of Forestry and Biotechnology, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, Zhejiang, China）

Abstract:To assess pollution characteristics and the degree of heavy metal pollution and to discuss their probable sources, the topsoil of Yongkang City was divided into seven zones based on a survey of the region. Altogether 203 urban soil samples were collected, and ten kinds of heavy metal elements were analyzed. Then a single factor evaluation and the Nemerow integrated pollution index for different functional zones were employed to investigate pollution characteristics of heavy metals. Also a multivariate statistical analysis was used to analyze sample dates. Results showed that mean concentrations for heavy metals（in mg·kg-1）were As （6.57）, Co（10.57）, Cr（119.55）, Cu（22.97）, Mn（528.51）, Ni 22.45）, Pb（37.67）, Ti（5 751.81）, V（84.37）, and Zn（90.25）. The single factor integrated pollution index for order of different heavy metals was Cr＞Ni＞V＞Co＞Ti＞Cu＞Zn＞Mn＞Pb＞As, and the Nemerow integrated pollution index order was industrial zone＞traffic zone＞parkland zone＞residential zone＞woodland zone＞municipal zone＞cultivated land. Results of the principal component analysis indicated that Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn were mainly from hardware manufacturing industry and local transportation；As and V came from industrial and natural soil forming processes；and Co and Ti mainly originated from hardware manufacturing industry.［Ch, 2 fig. 8 tab. 22 ref.］

Key Words:environmental pollution and control；heavy metals；urban soils；principal component analysis；Yongkang City

中圖分類號(hào)：X53；S7-05

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2095-0756（2016）03-0427-07

doi：10.11833/j.issn.2095-0756.2016.03.008

收稿日期：2015-04-10；修回日期：2015-05-27

基金項(xiàng)目：浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2011R50027）

作者簡(jiǎn)介：錢(qián)力，從事恢復(fù)生態(tài)、城市生態(tài)研究。E-mail：bake_li@163.com。通信作者：余樹(shù)全，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事森林生態(tài)、恢復(fù)生態(tài)和生態(tài)規(guī)劃研究。E-mail：yushq@zafu.edu.cn