典型沼肥灌施农田重金属的时间多尺度特征分析

长期对农田进行沼肥灌施对土壤养分及重金属累积、迁移产生何种影响,尚缺乏系统的调查和研究。选取7—10年灌施沼肥的农田为研究对象,分析耕层土壤中Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、Hg和As的全量及Cu、Zn各形态含量,并对污染水平及生态风险进行评价和预测。结果表明:持续灌施沼肥改变土壤的EC、pH等理化性质,造成P、K等营养元素和重金属Cu、Zn的显著累积。Cu、Zn平均积累速率分别为5.70~6.15、12.13~18.7 mg/(kg·年)。Cu和Zn含量之间具有显著相关性,表明它们同源。外源输入的稀释作用及形态转化使原土壤Cu、Zn赋存形态发生改变。综合污染指数法研究结果表明,养殖场土壤重金属均处于警戒水平。潜在生态风险指数法研究结果表明,养殖场土壤重金属危害程度整体表现为轻微生态危害。Cu、Zn年积累通量分别为10.26~11.07、21.83~33.66 kg/(hm²·年)。预测土壤中Cu、Zn浓度超出风险筛选值时间分别为10.19~11.01、9.16~14.14年。连续多年灌施沼肥将对土壤生态环境造成潜在风险。