豫北大田蔬菜种植区地下水重金属的分布特征及来源解析

选择豫北山前平原大田蔬菜种植区地下水为研究对象,分枯水期(5月)和丰水期(10月)采集地下水样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析重金属含量,借助空间分布特征,并结合主成分分析方法,对地下水重金属进行源解析.结果表明:(1)研究区枯水期和丰水期浅层地下水pH值均值分别为7.26和7.15,电导率(EC值)均值分别为1200μS·cm^(-1)和1256μS·cm^(-1),丰水期浅层地下水表现为较低的pH值和较高的EC值.(2)研究区枯水期和丰水期浅层地下水重金属含量均低于《地下水质量标准》Ⅲ类标准,枯水期浅层地下水重金属含量均值大小依次为Ni>Zn>V>Cu>Cr>Co>As>Pb>Cd,丰水期浅层地下水重金属含量均值大小依次为V>Ni>Zn>Co>Cu>Cr>Pb>As>Cd.除V、Co和Ni外,其余重金属含量均值在枯水期和丰水期差异不显著.(3)受人类活动影响的Pb、Zn和As等重金属的空间分析结果表明,区内浅层地下水重金属含量较大的区域主要分布在区内东南部以及丹河和沁河交汇处附近,这两个区域土地利用方式主要为蔬菜用地,显示化学肥料对地下水重金属的影响.(4)采用主成分分析方法,提取4个主成分,主成分1包括Cr、Pb、Cd和V,其来源一致,可能与施用磷肥有关等;主成分2包括Ni和Cu,显示成土母质以及复合肥等肥料的混合作用;主成分3包括Co,显示其来自成土母岩;主成分4包括As和Zn,显示锌肥以及有机肥等肥料使用的影响.