油田土壤重金属状况及相关性分析

２０１１年 第３２卷 第２期 中 北 大 学 学 报（自然科学版） Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．２ ２０１１ （总第１３６期） ﹢﹨﹪﹫﹦﹫﹨﹤﹪﹫﹢（﹢﹢﹤﹫﹦﹤﹦﹦﹥﹫﹫） （ＳｕｍＮｏ  ．１３６） 文章编号：１６７３３１９３（２０１１）０２０１８９０６ 油区土壤重金属污染状况及相关性  陈丽华１，２，雒晓芳１，哈斯其美格１ （１．西北民族大学 实验中心，甘肃 兰州 ７３００３０；２．兰州大学 西部环境与气候变化研究院，甘肃 兰州 ７３００００） 摘 要： 选取陇东油区的不同开发期内受石油污染和未污染的土壤样品 １３７个，测试 Ｃｄ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ， Ｐｂ这 ６种重金属的含量及其土壤基本理化性质．采用描述性统计分析与相关分析法分析油田土壤重金属污 染及其相关性．研究结果明：该区土壤除 Ｃｄ之外，其余重金属含量均在国家二级标准范围内，整个区域 表现为典型的 Ｃｄ污染，主要来源为农药化肥；石油在开采过程中不同程度地对油区土壤造成重金属污染， 其中 Ｃｄ受到的影响最大（增幅 １燉４）．土壤中 Ｃｄ，Ｃｒ和 Ｎｉ三种重金属元素呈极显著相关关系，而 Ｃｄ和 Ｐｂ 之间关系紧密，Ｃｒ和 Ｃｕ，Ｐｂ和 Ｚｎ的关系亦较紧密． 关键词： 土壤重金属；污染状况；相关分析；油田 中图分类号： Ｘ５３ 文献标识码：Ａ ┄：１０．３９６９燉ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３３１９３．２０１１．０２．０１５ ┄━━┊┉┉┊┉┄┃┃﹤┄┇┇━┉┄┃﹢┃━┎┈┈┄ ┄━﹪┋┎┉━┈┃━﹨━ ＣＨＥＮＬｉｈｕａ１，２，ＬＵＯＸｉａｏｆａｎｇ１，ＨＡＳＩＱｉｍｅｉｇｅ１ （１．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００３０，Ｃｈｉｎａ； ２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷｅｓｔｅｒｎＣｈｉｎａ′ｓＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｙｓｔｅｍｓ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ） ﹢┈┉┇┉：Ｔｈｅ１３７ｓｏｉｌｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｅｒｉｏｄｏｆｐｏｌｌｕｔｉｏｎｂｙｏｉｌａｎｄｎｏｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎ Ｌｏｎｇｄｏｎｇｏｉｌｆｉｅｌｄ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＣｄ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｐｂａｎｄｔｈｅｂａｓｉｃｐｈｙｓｉｃａｌｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｓｏｉｌｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄ．Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｖｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｏｉｌｆｉｅｌｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔ，ｔｈｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ ｃｏｎｔｅｎｔｉｎｓｏｉｌｏｆｔｈｉｓａｒｅａ，ｅｘｃｅｐｔｆｏｒＣｄ，ｉｓｉｎｒａｎｇｅｏｆ２ｎｄｓｔａｎｄａｒｄｏｆｓｔａｔｅ，ｔｈｅｗｈｏｌｅａｒｅａｉｓａｔｙｐｉｃａｌ ｃａｄｍｉｕｍｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｍａｉｎｓｏｕｒｃｅｉｓａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；Ｏｉｌｉｎｔｈｅｍｉｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｍａｙｐｏｌｌｕｔｅｓｏｉｌｏｆｏｉｌ ｆｉｅｌｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｇｒｅｅｓ，Ｃｄｉｓｍｏｓｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｄａｍｏｎｇｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ（ｇｒｏｗｔｈｒａｔｅ１燉４）．Ｃｄ，Ｃｒａｎｄ Ｎｉｉｎｓｏｉｌａｒｅｔｈｒｅｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎａｖｅｒｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ，ＣｄａｎｄＰｂａｒｅｉｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ，ＣｒａｎｄＣｕ，ＰｂａｎｄＺｎｈａｖｅｃｌｏｓｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｔｏｏ． ┎┌┄┇┈：ｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ；ｐｏｌｌｕｔｅｓｉｔｕａｔｉｏｎ；ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｏｉｌｆｉｅｌｄ 油田中原油本身含有的金属，开采过程中产生的落地油、含油废水等都将不可避免地造成土壤、水源 的重金属污染．陇东油区在近 ４０年的开发历史中，带动了当地经济、社会的发展，但也带来了一系列的 环境问，如土壤污染、水资源污染．因此，关于油区土壤环境质量的研究以及污染评价备受人们的关 注．国内外研究表明：随着近年来城市的工业化进程，土壤中重金属呈现出了一定的积聚趋势，有机质、 粉粒、粘粒含量与 Ａｓ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ重金属元素均呈极显著或显著的正相关，对这几种重金属在土壤中 的积累有一定的作用［１］；土壤中 Ｐｂ的来源可能与道路交通有关［２］．在不同尺度下，土壤重金属测定结果  收稿日期：２０１００３０６ 基金项目：中国石油长庆油田分公司基金资助项目（０９ＡＱＫＦ００３） 作者简介：陈丽华（１９７２），女，副教授，博士生．主要从事土壤石油污染机理与修复研究． 的各个统计指标之间有较大的差别，存在明显的空间分布差异［３］．有关石油化工园区周边农田土壤重金 属的研究虽有报道［４５］，但针对油田土壤的研究尚未见报道．本文根据陇东油区土壤重金属的含量来分析 石油开采对其的影响及相关性，并评价该区的污染程度，以期对当地的石油污染治理提供科学依据． １ 材料与方法 １．１ 研究区及土壤概述 研究区域选定在西北黄土高原地区的“陇东”油区，地貌特征属黄土塬地区，主要由塬面、梁峁坡面、 沟谷组成，坡度在 ５°～２５°之间．最大的董志塬面积 ９１０ｋｍ２，其次有早胜塬、孟坝塬等，平均侵蚀亩数 ６６７０ｔ燉ｋｍ２．该区干旱少雨，地下水埋藏深，生态环境较为脆弱，对环境污染较为敏感．土壤类型以黄 绵土为主，土壤中石英的含量百分比最大，范围在 ３７％～５７％ 之间；其次为钠长石、钾长石．从整体粒 级含量来看，砂粒含量平均在 ５０％ 以上，含量最多，通透性强，固体颗粒对原油的吸附性小；粘粒含量 平均不到 １０％，含量最少，比表面积大，养分含量高，保肥保水能力强，但通透性差，对石油截留力强； 而粉粒含量介于砂粒和粘粒之间，平均在 ４０％．土壤 ｐＨ值在 ７．２２～９．７９之间，均值为 ８．４０，偏碱性； 电导率在 ６２．１９～１６３．０８ｓ燉ｃｍ之间，平均值为 ９２．１９ｓ燉ｃｍ．降水主要集中在 ７～９月份，年均降雨 ４８０ ～６６０ｍｍ，地面年平均蒸发量 ５２０ｍｍ；冬季多西北风，夏季多东南风；年均气温 ７～１０℃；总体呈干 旱、温和、光照充足的特点． 陇东油区是中石油股份长庆油田分公司的三大主力油区之一，是长庆油田公司第二采油厂，始建于 １９７１年，是中国石油长庆油田分公司下属的一个以原油生产为主、兼有项目管理和技术研究职能的大型 石油生产企业．工作区域 ５×１０４ｋｍ２，横跨陇东的庆城、华池、环县、镇原、合水、宁县、西峰六县一区，目 前共管理着马岭、华池、城壕、樊家川、南梁、西峰等 １１个油田、６６个开发区块．全厂正常生产油井约 ３８４６口，日产油约 ８０００ｔ． １．２ 样品采集与分析方法 １．２．１ 样品采集 经过实地考察调研，选取华庆、马岭和西峰油区的不同石油开发期内受石油污染的土壤样点进行对 比研究．为观察野外油污土壤未受干扰条件下的特征，本次试验选取的油井均为远离公路与人类活动区 的，野外采集的土壤样品分别位于马岭油田的南 １０１４＃油井（１９８０开井）；华庆油田的剖 １８５＃，１８７３＃， １８８＃油井（１９９８年开井），和西峰油田的西 ３２３２＃，３３３２＃，３３３３＃，３３３４＃油井（２００７年开井）．三地油 井开井时间分属于不同年代，且分属于陇东油区主要的三大油田，兼具有时间和空间上的代表意义．其 中：西峰 ２３个样品，马岭 ２６个样品，华庆 １４个样品．另外选取西峰、马岭未污染的两个土壤剖面样品 作对比，得到背景样 ７４个．采样过程中，采取钻杆取样的方式，分别按土壤深度钻取表土 ０～５ｃｍ，５～ １０ｃｍ，１０～２０ｃｍ，２０～５０ｃｍ，５０～８０ｃｍ，８０～１００ｃｍ土样，取出后立即装入样品袋内用胶带密封好，以 防止土壤中各种成分的散失，并按地层的上下顺序贴好标签，准确作好采样记录，将取回的土壤样品送 回试验室后进行土壤重金属指标的检测． １．２．２ 分析方法 将采回的土壤样品置于阴凉通风处自然风干，剔除样品中的有机残渣、植物根系及可见侵入体，用 球磨机磨碎过 ０．１５０ｍｍ（１００目）尼龙筛．土壤样品的常规理化性状分析方法参照《样品分析测试技术规 定》（国家环境保护总局，２００６年［６］）． 金属元素的测定采用盐酸硝酸高氯酸氢氟酸全分解的方法，以彻底破坏土壤的矿物晶格，使试样 中的待测元素全部进入试液．Ｐｄ，Ｃｄ的测定用石墨炉原子吸收分光光度法，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｚｎ的测定用火焰 原子吸收分光光度法，具体测定条件和步骤参见《样品分析测试技术规定》（国家环境保护总局，２００６ 年［６］）． ０９１ 中 北 大 学 学 报（自然科学版） ２０１１年第２期 １．３ 土壤污染评价方法 本文土壤污染评价以《国家土壤环境质量标准》（ＧＢ１５６１８１９９５）二级标准值为参考标准，如表１所示． 表 １ 土壤环境质量评价标准 ．１ Ｃｒｉｔｅｒｉａｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉｔｙ（ｍｇ·ｋｇ－１） 重金属 国家二级标准 ｐＨ＜６．５ ６．５＜ｐＨ＜７．５ ｐＨ＞７．５ Ｃｕ ５０ １００ １００ Ｎｉ ４０ ５０ ６０ Ｃｄ ０．３ ０．３ ０．６ Ｐｂ ２５０ ３００ ３５０ Ｃｒ １５０ ２００ ２５０ Ｚｎ ２００ ２５０ ３００ 土壤污染评价方法采用单因子指数法，其计算公式为 爮牏＝ 爞牏燉爳牏， （１） 式中：爮牏为土壤中污染物牏的环境质量指数；爞牏为污染物 牏的 实测值，ｍｇ·ｋｇ－１；爳牏为污染物 牏的评价标准，ｍｇ·ｋｇ－１． 其中：爮牏≤１表示土壤未受污染；爮牏＞１表示土壤已受污染；爮牏 越大，污染程度越严重． １．４ 数据处理 经过分析数据的异常值检测，陇东油田的 １３７个样品重 金属检测值均为有效数据．对土壤 ｐＨ值的统计检验发现， 土壤样品偏碱性（ｐＨ＞７）．原始数据均服从正态或对数正态分布．数据的统计分析和相关分析均采用 ＳＰＳＳ１８．０软件完成． ２ 结果及分析 ２．１ 土壤重金属的污染评价结果 按照该区土壤功能把《国家土壤环境质量标准》（ＧＢ１５６１８１９９５）二级标准值作为二级标准，计算了 研究区 １３７个样点各层土壤各种重金属的单因子污染指数值，结果如表 ２所示．该区土壤除 Ｃｄ之外， 其余的重金属含量均在国家二级标准范围之内，整个区域表现为典型的 Ｃｄ污染，污染程度严重．由于 研究区油井多位于黄土塬耕地区，土壤中 Ｃｄ一般是施用农药和化肥等农业活动的标识元素［７８］，Ｃｄ超 标严重也是因为油井边土壤原来为农耕地转变而来所致．而其他元素含量均低于二级标准，说明该区土 壤未受工业污染的影响，属于单一性农业化肥污染． 表 ２ 陇东黄土重金属元素含量统计结果 ．２ ＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｌｏｅｓｓｉｎＬｏｎｇｄｏｎｇａｒｅａ Ｐｂ Ｃｄ Ｃｒ Ｃｕ Ｎｉ Ｚｎ 深剖面 ＸＦ０ 平均燉（μｇ·ｇ－１） ５７．２５ ２．５３ ６２．１６ ２１．８７ ２７．３６ １１３．２４ 标准差 １．５７ ０．１８ ８．２２ １．２５ ２．５５ ２５．４５ 爮牏 ０．１６ ４．２２ ０．２５ ０．２２ ０．４６ ０．３８ 污染评价 未污 受污 未污 未污 未污 未污 深剖面 ＭＬ０ 平均燉（μｇ·ｇ－１） ５７．８３ １．９４ ６３．１１ ２１．２ ２７．１９ １１３．０８ 标准差 １．６８ ０．３５ ８．２３ １．２１ ２．３１ ２５．１７ 爮牏 ０．１７ ３．２３ ０．２５ ０．２１ ０．４５ ０．３８ 污染评价 未污 受污 未污 未污 未污 未污 西峰油区 平均燉（μｇ·ｇ－１） ５８．８０ ３．２１ ７７．１３ ２３．６８ ３０．６８ １１４．０２ 标准差 １．４６ ０．１０ ４．２０ ０．７４ １．４１ ２８．０５ 爮牏 ０．１７ ５．３５ ０．３１ ０．２４ ０．５１ ０．３８ 污染评价 未污 受污 未污 未污 未污 未污 马岭油区 平均燉（μｇ·ｇ－１） ５８．８２ ３．０７ ６４．０７ ２２．１２ ２８．２９ １２１．１４ 标准差 １．３９ ０．１５ ２．３２ １．０７ １．１９ ３２．１７ 爮牏 ０．１７ ５．１２ ０．２６ ０．２２ ０．４７ ０．４０ 污染评价 未污 受污 未污 未污 未污 未污 华庆油区 平均燉（μｇ·ｇ－１） ５８．８２ ３．０７ ６４．０７ ２２．１２ ２８．２９ １２１．１４ 标准差 １．６７ ０．３４ ２．６９ １．８５ １．６７ １２．４２ 爮牏 ０．１７ ５．１２ ０．２６ ０．２２ ０．４７ ０．４０ 污染评价 未污 受污 未污 未污 未污 未污 １９１（总第１３６期） 油区土壤重金属污染状况及相关性分析（陈丽华等） ２．２ 土壤重金属含量的描述性统计 陇东黄土塬区重金属分区（剖面）统计结果如表 ３所示．在 ０～１００ｃｍ深度范围内，三个地方黄土土 壤的机械组成主要为砂粒组成和粉粒组成，各重金属元素的多寡主要与黄土的碎屑矿物组成和各元素进 入矿物晶格的能力有关［９］．在陇东黄土剖面中，Ｚｎ的含量最高，其次为 Ｃｒ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｃｕ，最低的为 Ｃｄ．其 中：Ｐｂ，Ｃｄ含量变化范围不大，而其他重金属含量变化范围较大． 从西峰、马岭和华庆的典型剖面值可以看出，这三个地区的土壤重金属含量在纵向剖面上分布不一： 西峰剖面的 Ｐｂ，Ｃｄ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ含量变化不大，其值比较集中，而 Ｚｎ的含量在 ８０～１００ｃｍ突然上升到 １５８．９５μｇ·ｇ－１，增幅 ６２．２％；马岭剖面 Ｐｂ，Ｃｄ，Ｃｕ的含量变化范围不大，而 Ｃｒ，Ｎｉ，Ｚｎ在 ５０～８０ｃｍ 下降幅度较大；华庆剖面 Ｐｂ，Ｃｕ，Ｎｉ的变化范围不大，而 Ｃｄ在 ５０～１００ｃｍ下降迅速． 表 ３ 典型黄土剖面不同深度重金属含量 ．３ Ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｐｔｈｏｆｔｙｐｉｃａｌｌｏｅｓｓｓｅｃｔｉｏｎ （μｇ·ｇ－１） 样品标识 深度燉ｃｍ Ｐｂ Ｃｄ Ｃｒ Ｃｕ Ｎｉ Ｚｎ ＸＦ０ ０ ５８．６７ ３．２１ ７８．１２ ２２．９９ ３２．１３ １００．７３ ＸＦ１ ０～５ ５８．１８ ３．３１ ７７．１７ ２４．０２ ３１．２０ １０６．８６ ＸＦ２ ５～１０ ６０．８５ ３．３８ ８０．２４ ２４．４ ３１．９７ １０１．０１ ＸＦ３ １０～２０ ５６．１ ３．０９ ７８．５ ２３．２６ ３２．３４ ９４．５４ ＸＦ４ ２０～４０ ５８．１１ ３．２６ ７９．４４ ２３．７８ ２９．３７ ９５．９６ ＸＦ５ ４０～６０ ５９．８４ ３．２２ ７９．６１ ２３．１８ ３０．２０ ９５．１８ ＸＦ６ ６０～８０ ５９．９７ ３．１１ ７６．８０ ２４．９５ ２９．５５ １５６．３４ ＸＦ７ ８０～１００ ５８．６４ ３．１２ ６７．１６ ２２．８５ ２８．７０ １６１．５６ ＭＬ０ ０～５ ５９．０５ ３．００ ６５．９７ ２１．９３ ２７．９２ ９０．８３ ＭＬ１ ５～１０ ６０．２０ ３．２５ ６４．９２ ２２．８３ ２８．１２ １０８．９９ ＭＬ２ １０～２０ ５９．５４ ３．１９ ６３．８３ ２３．３１ ２９．１７ １６６．６４ ＭＬ３ ２０～５０ ５８．４６ ３．１６ ６３．５７ ２２．８９ ２７．５４ １０９．１７ ＭＬ４ ５０～８０ ５６．２５ ２．９３ ５９．８７ ２０．６９ ２６．８４ ９５．１４ ＭＬ５ ８０～１００ ５９．４４ ２．９０ ６６．２４ ２１．０５ ３０．１４ １５６．０５ ＨＱ０ ０ ５６．６２ ３．０１ ５７．７０ ２０．５５ ２４．００ ９８．９１ ＨＱ１ ０～５ ５９．５５ ２．８９ ５８．０７ ２０．８６ ２４．０４ １１２．１８ ＨＱ２ ５～１０ ５５．４９ ３．００ ５７．５６ ２１．０５ ２２．６９ ９０．０６ ＨＱ３ １０～２０ ５６．７２ ２．８４ ５９．７４ ２１．０９ ２３．９６ ８７．１４ ＨＱ４ ２０～５０ ５５．８２ ２．７０ ５７．８９ ２１．１４ ２４．９４ １１０．１０ ＨＱ５ ５０～８０ ５６．６６ ２．３０ ６１．４４ １９．７７ ２４．５３ ９５．０２ ＨＱ６ ８０～１００ ５４．０７ ２．１６ ５２．６７ ２５．４８ ２０．０１ ７７．４９ ２．３ 石油开采对土壤重金属含量的影响 对比西峰、马岭油区受污染与未污染黄土样中重金属的含量，其结果如图 １所示．在所取土壤样中， 图 １ 受污染与未受污染土样重金属含量比较 ﹨．１ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｎｏｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｉｌｓａｍｐｌｅｓ ２９１ 中 北 大 学 学 报（自然科学版） ２０１１年第２期 受污染样中 Ｐｂ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｄ的含量均比未受石油污染样的含量大，且两地区所受影响趋势一致． 西峰地区增幅普遍显著，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｄ受石油开采均有 ８％ 的涨幅，其中 Ｃｄ和 Ｃｒ的涨幅近 １燉４；马岭 地区 Ｃｄ的含量受石油的影响超过西峰，达到 ５８％ 的增长，其次为 Ｚｎ（７％），其余均＜５％．具体增幅如 表 ４所示． 表 ４ 受污染土样重金属含量增幅 ．４ Ｇｒｏｗｔｈｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｃｏｎｔｅｎｔｉｎｐｏｌｌｕｔｅｄｓｏｉｌ （μｇ·ｇ－１） Ｐｂ Ｃｄ Ｃｒ Ｃｕ Ｎｉ Ｚｎ ＸＦ燉％ ２．７０ ２６．９８ ２４．０８ ８．２７ １２．１４ ０．６９ ＭＬ燉％ １．７２ ５８．３３ １．５２ ４．３２ ４．０４ ７．１２ ２．４ 土壤重金属的相关性分析 经过 ＳＰＳＳ相关分析，爮值＜０．０１为极显著相关，０．０１＜爮＜０．０５为显著相关，爮＞０．０５为不相关． 陇东土壤重金属元素含量的相关系数结果如表 ５所示．Ｐｂ与 Ｃｄ，Ｎｉ呈极显著的相关关系，与 Ｃｒ，Ｚｎ显 著相关；Ｃｄ和 Ｃｒ，Ｎｉ呈极显著相关；Ｃｒ与 Ｎｉ极显著相关，与 Ｃｕ显著相关．可见，Ｃｄ，Ｃｒ和 Ｎｉ三种重 金属元素呈极显著的相关关系，而 Ｃｄ和 Ｐｂ之间关系紧密，Ｃｒ和 Ｃｕ，Ｐｂ和 Ｚｎ的关系亦较紧密，说明 Ｃｄ，Ｃｒ和 Ｎｉ有相同的来源．而土壤中 Ｎｉ主要为地质来源［１０］，故 Ｃｒ，Ｃｕ，Ｎｉ基本上反映了土壤母质及其 风化产物而累积的重金属；Ｃｄ一般可作为施用农药和化肥等农业活动的标识元素［７８］，也可能由工业“三 废”排放所导致［１１］，在陇东采油区主要反映为农业化肥污染；Ｚｎ含量与土壤有机质、ｐＨ有关，土壤 Ｃｕ 与 Ｐｂ，Ｚｎ呈直线相关，表现出了相互依存的关系［１２］．这些相关性与陇东油区土壤污染状况和土壤类型 基本一致． 表 ５ 陇东土壤重金属相关系数 ．５ ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｓｏｉｌｉｎＬｏｎｇｄｏｎｇ Ｐｅａｒｓｏｎ Ｐｂ Ｃｄ Ｃｒ Ｃｕ Ｎｉ Ｚｎ Ｐｂ １．００ Ｃｄ ０．６７ １．００ Ｃｒ ０．５５ ０．６８ １．００ Ｃｕ ０．２４ ０．３０ ０．５４ １．００ Ｎｉ ０．６４ ０．７６ ０．８９ ０．３９ １．００ Ｚｎ ０．５１ ０．２７ ０．１２ ０．１３ ０．３５ １．００ 注： 表示极显著相关； 表示显著相关 ３ 结 论 １）在陇东油区，石油在开采过程中会不同程度地对油区土壤造成污染，其中：Ｃｄ受到的影响最大 （增幅 １燉４），黄土剖面中 Ｚｎ的含量最高，其次为 Ｃｒ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｃｕ，最低的为 Ｃｄ．Ｐｂ，Ｃｄ含量变化范围不 大，而其他重金属含量变化范围较大．其原因与不同元素在土壤中的本底含量，石油开采时间，土壤样 品的不同深度等有关． ２）该区土壤除 Ｃｄ之外，其余重金属含量均在国家二级标准范围之内，整个区域表现为典型的 Ｃｄ 污染，主要来源为农业化肥． ３）土壤中 Ｃｄ，Ｃｒ和 Ｎｉ三种重金属元素呈极显著的相关关系，而 Ｃｄ和 Ｐｂ之间关系紧密，Ｃｒ和 Ｃｕ，Ｐｂ和 Ｚｎ的关系亦较紧密，这些相关性与陇东油区土壤污染状况和土壤类型基本一致． 参考文献： ［１］ 张金萍，张保华，秦耀辰．土壤重金属复合污染及其影响因素分析［Ｊ］．河南大学学报（自然科学版），２００９，３９（６）： ６１３６１５． ３９１（总第１３６期） 油区土壤重金属污染状况及相关性分析（陈丽华等） ＺｈａｎｇＪｉｎｐｉｎｇ，ＺｈａｎｇＢａｏｈｕａ，ＱｉｎＹａｏｃｈｅｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｐｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ），２００９，３９（６）：６１３６１５．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ［２］ ＦａｃｃｈｉｎｅｌｌｉＡ，ＳａｃｃｈｉＥ，ＭａｌｌｅｎＬ．ＭｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎｄＧＩＳｂａｓｅｄａｐｐｒｏａｃｈｔｏｉｄｅｎｔｉｆｙｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｏｕｒｃｅｓｉｎ ｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ，２００１，１１４：３１３３２４． ［３］ 刘庆，孙景宽，陈印平，等．不同采样尺度下土壤重金属的空间变异特征［Ｊ］．土壤通报，２００９，４０（６）：１４０６１４１０． ＬｉｕＱｉｎｇ，ＳｕｎＪｉｎｇｋｕａｎ，ＣｈｅｎＹｉｎｐｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｓｐａｔｉａｌｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓａｍｐｌｉｎｇ ｓｃａｌｅｓ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ，２００９，４０（６）：１４０６１４１０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ［４］ 蒋翠珍．北京燕山石化周边地区土壤环境质量分析［Ｊ］．石化技术，２００６，１３（２）：３５３７． ＪｉａｎｇＣｕｉｚｈｅｎ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｓｏｉｌｑｕａｌｉｔｙｉｎＢｅｉｊｉｎｇＹａｎｓｈａｎｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ［Ｊ］．ＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，１３（２）：３５３７．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ［５］ 郑海龙，陈杰，邓文靖，等．南京城市边缘带化工园区土壤重金属污染评价［Ｊ］．环境科学学报，２００５，２５（９）：１１８２ １１８８． ＺｈｅｎｇＨａｉｌｏｎｇ，ＣｈｅｎＪｉｅ，ＤｅｎｇＷｅｎｊｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ａｒｅａｓｏｆＮａｎｊｉｎｇｐｅｒｉｕｒｂａｎｚｏｎｅ［Ｊ］．ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，２００５，２５（９）：１１８２１１８８．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ［６］ 国家环境保护总局．全国土壤污染状况调查 样品分析测试技术规定［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，２００６： ３４４３６８． ［７］ ＧａｒｃｉａＲ，ＭａｉｚＩ，ＭｉｌｌａｎＥ．ＨｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｏａｄｓｏｉｌｓａｎｄｇｒａｓｓｅｓｆｒｏｍＧｉｐｕｚｋｏａ（Ｓｐａｉｎ） ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９６，１７（７）：７６３７７０． ［８］ 赵秀峰，王强盛，石宁宁，等．石化园区周边农田土壤重金属污染分析与评价［Ｊ］．环境科学学报，２０１０，３０（１）： １３３１４１． ＺｈａｏＸｉｕｆｅｎｇ，ＷａｎｇＱｉａｎｇｓｈｅｎｇ，ＳｈｉＮｉｎｇｎｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｒｏｕｎｄａ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙＰａｒｋ［Ｊ］．ＡｃｔａＳｃｉｅｎｔｉａｅＣｉｒｃｕｍｓｔａｎｔｉａｅ，２０１０，３０（１）：１３３１４１．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ［９］ 刁桂仪，文启忠，吴明清，等．黄河中游马兰黄土中若干微量元素的平均含量及相关性研究［Ｊ］海洋地质与第四纪地 质，１９９６，１６（２）：８５９２． ＤｉａｏＧｕｉｙｉ，ＷｅｎＱｉｚｈｏｎｇ，ＷｕＭｉｎｇｑｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃｏｎｔｅｎｔｓａｎｄｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｉｔｙｏｆｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎ ｍａｌａｎｌｏｅｓｓｆｒｏｍｔｈｅｍｉｄｄｌｅｒｅａｃｈｅｓｏｆｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒ［Ｊ］．ＭａｒｉｎＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＱｕａｔｅｒｎａｒｙＧｅｏｌｏｇｙ，１９９６，１６（２）： ８５９２．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ［１０］ ＣｅｃｃｈＡＭ，ＫｏｓｈｉｎｅｎＷ Ｃ，ＣｈｅｎｇＨＨ，ｅｔａｌ．Ｓｏｒｐｔｉｏｎｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃａｃｉｄｓａｓａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｓｏｉｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ［Ｊ］．ＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｔｙｏｆＳｏｉｌｓ，２００４，３９（４）：２３５２４２． ［１１］ 陈同斌，曾希柏，胡清秀．中国化肥利用率的区域分异［Ｊ］．地理学报，２００２，５７（５）：５３１５３８． ＣｈｅｎＴｏｎｇｂｉｎ，ＺｅｎｇＸｉｂｏ，ＨｕＱｉｎｇｘｉｕ．Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｌｚｅｒｓａｍｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｕｎｔｉｅｓｏｆ Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＡｃｔａＧｅｏｇｒａｐｈｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００２，５７（５）：５３１５３８．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ［１２］ 史正军，吴冲．深圳市主要公园及道路绿地土壤重金属含量状况比较研究［Ｊ］．土壤通报，２００７，３８（１）：１３３１３６． ＳｈｉＺｈｅｎｇｊｕｎ，ＷｕＣｈｏｎｇ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｎｓｏｉｌｈｅａｖｙｍｅｔａｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｕｒｂａｎｇｒｅｅｎｇｒｏｕｎｄｎｅａｒｐａｒｋｓａｎｄ ｒｏａｄｓｉｎＳｈｅｎｚｈｅｎｃｉｔｙ［Ｊ］．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌＳｃｉｅｎｃｅ，２００７，３８（１）：１３３１３６．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ） ４９１ 中 北 大 学 学 报（自然科学版） ２０１１年第２期