泥土重金属因其不可降解、出动且具毒性的特点[1亚洲美图， 2]， 径直或转折通过食品链拦截着食粮安全、生态系统和东说念主类健康[3~6].跟着城市化和工业化的快速发展， 中国泥土重金属耻辱事故频发[7， 8]， 尤其是耕地泥土重金属耻辱依然引起国表里的无为缓和[9~11].
现时对中国泥土重金属耻辱不息多聚合在小模范[12~14]或单个区域的近况分析[15~17]， 且多聚合在工业区[18]、矿区[19]邻近、城郊耕地[20， 21]等， 易形成部分地区泥土重金属耻辱经由评估过高或过低， 偏离骨子情况; 同期也不利于全面摸清具有显赫空间异质性的泥土耻辱“家底”， 不如大模范泥土性质空间分析对泥土空间数据库配置、完了数字化处理更有利象.但现时寰球范畴多区域的相比不息相对较少， 对食粮主产区耕地泥土重金属不息更少， 已有不息选择样点数目偏少且多聚合在静态溜达与评估上， 如Niu等[8]仅基于131个包含Pb、Cd、Cr、Zn、Cu和Ni这6种重金属的耕场地位， 反应中国Cd耻辱的近况; 张小敏等[22]则以每个不息中重金属的平均值行为该点位的值统计中国耕地泥土重金属耻辱情景.总体上对于耕地泥土重金属耻辱的动态变化趋势不息， 国内仅少数学者在小模范范畴内， 通过赢得不同技术段样点的泥土重金属实测数据， 分析重金属含量的变化[5， 23~26]， 而短少大模范、寰球范畴内多个区域耕地泥土重金属的时空变化过头对比分析不息， 不玉成面了解区域耕地泥土重金属互异及动态变化特征.
三江平原、松嫩平原、长江中游及江淮地区、黄淮海平原和四川盆地是中国农业资源条款极为优胜的五大食粮主产区(图 1)， 耕大地积约占寰球耕地总面积的40.64%以上， 食粮产量占寰球总产量的58.49%， 其中小麦、玉米、稻谷产量分别占寰球总产量的70.45%、61.37%和43.61%， 在中国食粮分娩中领有伏击的计策地位[27]， 其耕地的泥土重金属耻辱情况则径直拦截着中国的食粮安全和国民健康.为此， 本文拟以上述五大食粮主产区为不息区， 基于2000年以来3 006个耕地样点泥土重金属实测数据和20世纪80年代的泥土重金属历史数据， 选择单因子指数法， 评估耕地泥土重金属(Cd、Pb、As、Ni、Cu、Zn、Cr、Hg)的耻辱近况和空间溜达， 探讨那时空变化趋势; 同期， 基于样点的区位环境， 辘集地累积指数法分析泥土重金属的耻辱源， 以期为配置泥土空间数据库， 全面了解中国食粮主产区耕地泥土重金属耻辱情景与动态， 查清耻辱开端， 以及制定灵验的防治策略提供复古.
图 1 中国五大食粮主产区空间溜达暴露
Fig. 1 Distribution of China's five major grain producing regions
1 材料与秩序
1.1 泥土重金属数据开端与处理
2000年以来的3 006个采样点数据(图 2)， 其中1 613个样点数据来自于“中国粹术期刊全文数据库”()和“Web of Science”(); 其余的1 393个样点数据为原野探听采样数据.
图 2 20世纪80年代和2000年以来两个时辰五大食粮主产区样点溜达暴露
Fig. 2 Sampling sites in five major grain producing regions in the 1980s and 2000s
1.1.1 2000年以来已发表文件采样点数据
已发表文件采样点泥土重金属含量数据， 主要通过“泥土重金属”要害词搜索的4 000个文件中， 排斥东说念主文社科类期刊， 排斥工业用地、城市用地、建造用地、公园绿地、水、底泥千里积物等非耕地的重金属的不息， 同期文件中泥土样品的瓦解秩序、泥土元素理化性质测试秩序基本与20世纪80年代寰球泥土环境配景值探听或GB 15618-1995模范中推选的秩序吻合， 样品分析测试的质料落幕也均小于10%的不息， 以及无意径直或通过野心赢得点位坐标与相应重金属含量的不息， 共筛选出2000年以来发表的新生模范的对于耕地泥土重金属含量数据的380篇文件.
文件数据索求主要通过以下4种形状:一是径直赢得.部分文件中径直标注采样点地舆坐标与相应泥土重金属含量.二是地名回转坐标.查找文中场地， 诈欺宇宙图和Google Earth赢得详备地舆坐标.三是公式反推.通过采样点耻辱指数及公式反推重金属含量.四是数字化.诈欺Getdata和ArcGIS等软件索求文件中具有耻辱物溜达数据的柱状图、散点图或空间溜达数据.
1.1.2 2000年以来原野探听采样点数据为了与文件数据相会通， 实测采样点要点是针对五大食粮主产区耕地溜达范畴内莫得或一丝文件采样点的县级行政单位内， 应用随即采样秩序， 进行补充采样， 尽量保证点位在五大食粮主产区大面积耕地区县全隐敝.每个采样单位进行多点采样， 取其中心点和4个极端的0~20 cm上层泥土， 从现场等量均匀混杂的样品中继承1.0 kg为该采样点的样品.揣度1 393个采样点， 均选择GPS定位， 同期记载采样点邻近区位环境(工矿区、污灌区、城郊区、农区).
统统样品均在室温下风干， 压碎， 然后筛过100目尼龙筛.按照GB 15618-1995模范中推选的秩序测量泥土重金属含量， 如Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn、Ni经HNO3、HClO4、HF消解， Hg以H2SO4和HNO3消解， 用原子荧光光谱法(atomic fluorescence spectrometry， AFS)分析Hg和As含量， 以及诈欺电感耦合等离子质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry， ICP-MS)测定Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni的含量.统统的重金属含量均选择地球化学参考府上(GSS系列)进行质料落幕， 平均偏差小于10%.
1.1.3 20世纪80年代的历史数据本不息所用的20世纪80年代泥土样点数据开端于《中华东说念主民共和国泥土环境配景值图集》中的8幅1:1 200万的20世纪80年代中国泥土重金属单位素(Cd、Pb、As、Ni、Cu、Zn、Cr、Hg)分级点位图， 样点主要选择网格法， 并依据限定统计量(5%、10%、25%、50%、75%、90%、95%、100%)， 将每种重金属含量分袂为8~9个区间(表 1).本不息诈欺ArcGIS 10.1软件的数字化功能赢得其空间溜达矢量数据， 共索求656个采样点数据(图 2)， 为后续的泥土重金属含量的时空变化不息作念复古.
表 1 泥土重金属含量分级模范/mg·kg-1
Table 1 Grading standards of heavy metal contents in soils/mg·kg-1
1.2 不息秩序
1.2.1 泥土重金属耻辱评价秩序
式中， Pi为泥土中单项重金属i的耻辱指数; Ci为重金属i的实测值(mg·kg-1); Si为字据需要考中的重金属i评价模范(mg·kg-1)， 本文华取中国无为使用的(GB 15618-1995)二级模范行为评价模范:清洁(0 < Pi≤0.7)、尚清洁(0.7 < Pi≤1)、轻度耻辱(1 < Pi≤2)、中度耻辱(2 < Pi≤ 3)、重度耻辱(Pi>3).
1.2.2 泥土重金属耻辱源识别秩序地质累积指数(Igeo)自20世纪60年代末起就驱动使用[28]， 要点辩论了环境地球化学配景值， 以及当然行径对配景值的影响.诈欺地累积指数法判别泥土重金属受当然配景和东说念主为耻辱的影响经由， 为后续的耻辱源识别不息作念基础.野心公式如下:
式中， Ci是泥土样品的重金属的含量(mg·kg-1)， Bi是重金属的当然配景值(mg·kg-1)， 1.5是辩论各地岩石互异可能会引起配景值的变动而取的悉数. Igeo值越大， 耻辱越严重亚洲美图， 当Igeo值>0暴露泥土中的金属来自东说念主为行径而不是开端于当然地壳的孝敬.
1.2.3 格网分析法为保证进行空间统计分析或抒发时不会遗漏任何一个点位重金属超标信息， 同期镌汰空间插值对空间溜达的概略情味， 并减小因两期点位基数及溜达不合称形成的额外， 选择格网分析法分析泥土重金属的时空溜达变化形式.在保证弥散精度下， 创建与不息区范畴相通且与20世纪80年代采样相似的50 km×50 km格网; 识别(Identity)每个点位所包摄的公里格网， 统计每个公里格网的点位超标率， 形成20世纪80年代和2000年以来两个时辰的泥土重金属点位超标格网空间溜达图.
1.3 数据分析诈欺Origin 2017软件进行重金属含量箱式图的绘图; SPSS 18.0软件进行描写性统计分析; ArcGIS 10.1制作空间溜达图及公里格网溜达图.
2 成果与分析 2.1 食粮主产区泥土重金属耻辱近况五大食粮主产区耕地泥土玷错误位超标率平均为21.49%， 高于寰球耕地19.40%[29]的平均水平.泥土重金属耻辱经由总体上以轻度为主， 其中轻度、中度、重度玷错误位比例分别为13.97%、2.50%和5.02%.耻辱物以Cd、Ni、Cu、Zn和Hg为主， 耻辱比重分别为17.39%、8.41%、4.04%、2.84%和2.56%， 其他耻辱物比重仅在0.14%~0.89%之间(图 3).
图 3 食粮主产区耻辱物耻辱等第统计
Fig. 3 Heavy metal pollution levels in soil samples from the main grain producing regions
南边食粮主产区泥土重金属耻辱重于朔方.从点位超标率看(图 4和图 5)， 四川盆地和长江中游及江淮地区的耕场地位超标率分别为43.55%和30.64%， 高于黄淮海平原、松嫩平原和三江平原的12.22%、9.35%和1.67%.从耻辱等第看， 四川盆地、长江中游及江淮地区、黄淮海平原轻度耻辱比重较高， 分别为34.57%、21.61%和5.78%， 约占其总超标比重的79.37%、70.54%和47.27%;松嫩平原以中、重度耻辱为主， 耻辱比重分别为3.97%和3.40%， 占其总超标比重的42.42%和36.36%;三江平原仅存在中度耻辱， 超标比重为1.67%(图 5).此外， 分析各食粮主产区的重度玷错误位发现， 长江中游及江淮地区重度玷错误位比重最大，163性爱网 为7.11%， 主要溜达在该区的西北、南端和北部， 如江汉平原东北部、鄱阳湖平原南部、巢湖西部平原和淮河中游; 黄淮海平原重度耻辱次之， 比重为5.11%， 主要溜达在中部、北部和东南部的部分地区， 如山东丘陵区、豫北平原、京津唐地区、黄泛平原等; 四川盆地重度玷错误位仅为3.52%， 主要溜达在成都平原中部; 松嫩平原重玷错误位比重为3.40%， 主要聚合在哈尔滨、长春等地区; 三江平原尚无重度耻辱.
图 4 五大食粮主产区不同耻辱等第样点数占总点数的比重
Fig. 4 Percentages of sites at different pollution levels in five major grain producing regions
图 5 五大食粮主产区耕地泥土重金属耻辱等第空间溜达
Fig. 5 Spatial distribution of pollution levels of heavy metal in farmland soils in five major grain producing regions
在8种重金属中， Cd是五大食粮主产区最主要的耻辱物， 超标比重在1.72%~34.90%之间(图 6).其中四川盆地Cd耻辱超标最为严重， 达34.90%， 主要溜达在重庆东部地区; 长江中游及江淮地区Cd点位超标比重为21.88%， 重度玷错误位超标为5.21%， 主要溜达在北部的淮河下流地区和西部的江汉平原; 黄淮海平原Cd的点位超标率为10.75%， 鲁北平原南部、黄泛平原、京津唐地区、豫北平原西部等地区耻辱较重.其次， Ni和Cu主要溜达于南边食粮主产区.其中， 四川盆地Ni和Cu超标分别为30.32%和9.34%， 以轻度耻辱为主， 仅中部鄂州， 及西南-东北沿线存在一丝的中、重度玷错误位; 长江中游及江淮地区的超标比重分别为16.46%和8.28%， 也所以轻度耻辱为主， 空间溜达与四川盆地相似， 比重较低的中、重度耻辱溜达在西南-东北沿线一带的地区. Zn和Hg在黄淮海平原、长江中游及江淮地区存在一定经由耻辱， 耻辱比重分别在2.86%~4.62%和0.71%~1.00%之间， 但均以轻度耻辱为主， 一丝的重度耻辱溜达在洞庭湖平原、淮河下流平原、京津冀地区、黄泛平原和济焦新山前平原等地区.
图 6 2000年以来的8种重金属耻辱等第空间溜达
Fig. 6 Spatial distribution of pollution levels of eight heavy metals in five major grain producing regions in the 2000s
2.2 泥土重金属耻辱的时空变化趋势
20世纪80年代~2000年以来， 五大食粮主产区耕地泥土重金属点位超标率从7.16%增至21.49%， 20多年间快速增长了14个百分点.除三江平原外， 耕地泥土重金属点位超标率加多趋势显赫(图 7).四川盆地从17.68%增至43.55%， 增长了近25个百分点， 变化量最大; 其他3个主产区点位超标率约增长了9~11个百分点， 其中松嫩平原从0.52%增至9.35%， 约增长了9个百分点; 黄淮海平原从3.06%增至12.22%， 增长了近9个百分点; 长江中游及江淮地区从19.38%增至30.64%， 增长了约11个百分点.
图 7 20世纪80年代~2000年以来五大食粮主产区耕地泥土重金属点位超标比重
Fig. 7 Percentages of sites with heavy metals exceeding the standard in farmland soils from the 1980s to the 2000s
应用格网法分析各区泥土重金属耻辱超标变化趋势的成果标明(图 8)， 四川盆地在西部的成都平原绵阳、雅安、眉山、乐山等地区， 以及中部盆地中丘陵南部地区重金属点位超标率加多了50.00%以上， 而在东南部盆地东低山丘陵加多了30.00%~50.00%之间.其次是松嫩平原， 加多的超标点位主要溜达在东部和南部界限， 加多比重分别在5.00%~30.00%.黄淮海平原则东南的徐淮低平原、皖北平原和中部的黄海平原超标点位加多显赫， 加多比重30.00%以上， 部分地区加多比重在50.00%以上; 而在西南的豫东平原和北部的京津唐平原， 超标比重加多量低于20.00%.长江中游及江淮地区在北部沿线的淮南沿海平原、江淮丘陵， 以及西部的洞庭湖平原重金属耻辱加多趋势最为显赫， 变化量在50.00%以上， 其次是洞庭湖平原的岳阳、江汉平原的孝感、江淮丘陵的巢湖、淮南沿海平原的盐城、太湖杭嘉湖平原南通和镇江超标比重加多了30.00%~50.00%之间.
图 8 20世纪80年代~2000年以来五大食粮主产区50 km格网耕地泥土点位超标空间溜达
Fig. 8 Spatial distribution of percentages of sites with heavy metals exceeding the standard at 50 km grid from the 1980s to the 2000s
绝大精深重金属元素耻辱比重呈上涨趋势.其中， Cd的耻辱比重加多趋势最为显赫， 从1.32%增至17.39%， 20多年间加多了16.07%， Ni、Cu、Zn和Hg分别加多了4.56%、3.68%、2.24%和1.96%;而Pb和Cr的耻辱比例稍有镌汰， 分别镌汰了0.01%和0.03%(表 2).
表 2 不息区泥土重金属描写性统计
Table 2 Descriptive statistics for heavy metals in soils of the study area
从区域层面上看(图 9)， 除三江平原变化趋势不昭彰外， 南边地区的Cd、Ni和Cu重金属超标比重变化量重于朔方， 而Hg和Cr增速朔方重于南边. 20多年间， 四川盆地， 长江中游及江淮地区的Cd耻辱比重加多了16~35个百分点， 其中， 四川盆地从0加多至34.90%， 长江中游及江淮地区从5.41%到21.88%;高于松嫩平原和黄淮海平原的变化量， 其中松嫩平原则从0增至9.75%， 黄淮海平原从0.40%增至10.75%， 两地区均增长了10个百分点. Ni变化量四川盆地、长江中游及江淮地区较大， 分别加多了4和19个百分点， 高于松嫩平原和黄淮海平原的1个百分点. Cu在南边食粮主产区超标比重加多近9个百分点， 而在朔方加多不及1个百分点.朔方食粮主产区Hg和Cr的超标比重趋势重于南边. Hg在黄淮海平原的超标比重从0增至2.81%， 加多了近3个百分点， 而在长江中游及江淮地区和四川盆地仅加多了1.6个百分点. Cr的变化趋势较小， 但其在朔方的黄淮海平原耻辱比重小幅度加多了0.24%， 而在长江中游及江淮地区还小幅度镌汰了0.81%.
SJ: 三江平原， SN: 松嫩平原， HHH: 黄淮海平原， CJ: 长江中游及江淮地区， SC: 四川盆地
图 9 20世纪80年代~2000年以来五大食粮主产区耕地泥土重金属超标比重
Fig. 9 Percentages of eight heavy metals exceeding the standard in five major grain producing regions from the 1980s to the 2000s
2.3 耻辱源分析
2.3.1 描写性统计分析
五大食粮主产区泥土Cd、Pb、As、Ni、Cu、Zn、Cr、Hg的平均值分别为0.537、30.69、11.62、32.56、28.07、104.92、65.40和0.207 mg·kg-1， 均高出中国泥土重金属配景值(表 2).超出配景值比重从大到小按次为: Cd(88.36%)、Ni(70.67%)、Hg(69.14%)、Cu(67.85%)、Cr(63.82%)、Pb(58.29%)、Zn(58.23%)和As(39.40%)， 这标明五大食粮主产区的泥土重金属耻辱种类较多.
变异悉数(CV)能更好地反应重金属含量的波动情况， 当CV≤10%为弱变异， 10% < CV≤100%为中等变异， CV＞100%为强变异[30]， 变异悉数越大标明重金属含量受外界身分影响越大[31].由表 2可知， 耕地泥土8种重金属的变异悉数由大到小为: Hg>As>Cd>Zn>Ni>Cu>Pb>Cr.除Pb和Cr属于中等变异外， 其余6种重金属均属于强变异， 其含量数据空间溜达冲突性受外界东说念主类行径的影响较大.
2.3.2 当然与东说念主为耻辱源判定当地累积指数Igeo值>0， 暴露泥土中的重金属主要来自东说念主为行径而不是当然地壳的孝敬.五大食粮主产区泥土重金属的Igeo均值从大到小按次为: Cd>Hg>Pb>Cu>Zn>Cr>As[图 10(a)]， 且Cd大于0， Hg接近于0.可初步判定五大食粮主产区耕地泥土中Cd、Hg以东说念主为耻辱源为主， 所占比重分别为66.13%和56.41%;其他6种重金属以当然耻辱源为主， 尤其是90%以上的As、Ni和Cr的地累积指数Igeo点位小于0， 即主要受当然地壳身分的影响; 但Pb、Zn和Cu分别有21.88%、20.33%和17.85%的点位受东说念主为行径的影响.
图 10 五大食粮主产区重金属Igeo成果
Fig. 10 Results of the Igeo for selected heavy metals in five major grain producing regions
南边东说念主口相对密集， 食粮主产区较朔方受东说念主为行径影响大.四川盆地除As约90%的点位受当然身分影响外， 其他7种重金属含量尤其是Cd、Zn和Hg分别有84.90%、61.33%和60.70%的点位主要受到东说念主为行径影响[图 10(f)].黄淮海平原[图 10(d)]和长江中游及江淮地区[图 10(e)]的Cd和Hg的积存以东说念主为耻辱为主， 其中黄淮海平原分别有66.93%和65.89%的点位耻辱受到东说念主类行径影响， 略高于长江中游及江淮地区的59.08%和46.73%;两个地区的Pb、Cu和Zn受到东说念主为行径影响的比重不高， 约莫在11.00%~24.00%区间.东北地区三江平原[图 10(b)]和松嫩平原[图 10(c)]耕地泥土点位超标主要以当然身分影响为主， 尤其是三江平原98.00%以上的Pb、As、Zn、Ni和Cr含量均来自于当然地壳， 松嫩平原除Cd除外的7种重金属也有70.00%~99.00%的比重以当然行径为主.与其他地区雷同， Cd耻辱是松嫩平原和三江平原受东说念主为行径影响最多的元素， 东说念主为孝敬分别达54.40%和36.21%.
3 计议 3.1 中国食粮主产区耕地泥土重金属耻辱经由的探讨本文字据五大食粮主产区的3006个样点实测数据， 得到耕地泥土重金属点位超标率为21.49%， 较之2014年我国发布的《寰球泥土耻辱情景探听公报》(《公报》)[29]中耕地泥土平均点位超标率19.40%高了两个百分点.从耻辱经由上看， 本不息轻度、中度和重度耻辱等第的比重分别为13.97%、2.50%和5.02%， 而《公报》中耕地耻辱等第比重分别为13.70%、2.80%和2.90%.从中可昭彰看出， 本不息的轻度、中度耻辱等第比重与《公报》中的轻、中度耻辱比例极度接近， 但重度耻辱比重进步《公报》的两个百分点以上.两者成果尤其是重度耻辱比重存在互异的原因主若是采样秩序不同， 《公报》中的数据开端于均匀采样， 而本不息中的数据大部分来自多样文件， 部分采样点数据存在一定的发表偏倚， 如部分文件要点缓和了工矿业区隔邻、浑水灌溉区、大城市邻近等已被和易被耻辱的耕地， 这种偏好已被耻辱尤其是重度耻辱地区的采样形状， 是导致本不息重度耻辱比重相对较高， 并从举座上提升食粮主产区泥土重金属点位超标率的主要原因.
前已陈诉， 中国食粮主产区耕地泥土重金属耻辱超标比重为21.49%， 南边的四川盆地和长江中游及江淮地区的耻辱超标比重更是分别达到43.55%和30.64%， 从超标数值上看依然达到较严重的状态， 然则通过对比不同国度或地区耕地的重金属含量中位值不错发现(图 11)， 我国食粮主产区耕地泥土重金属含量在海外上仅处于中等水平， 8种重金属含量均显赫低于欧洲的英格兰[32]和荷兰[33].从食粮主产区耻辱最重的Cd含量来看， 本文中耕地泥土Cd含量的中位数是0.159 mg·kg-1， 显赫低于世界平均水平， 也昭彰低于图 11中英格兰、荷兰和爱尔兰[34]的Cd含量， 而与泰西[35， 36]、丹麦[37]等国平均含量相似; 本不息中的Pb含量与世界平均值和爱尔兰的[34]基本执平， 均在24.97 mg·kg-1左右， 但显赫低于英格兰[32]和荷兰[33]等国， 高于泰西[35， 36]、波罗的海[38]、丹麦[37]等国度和地区; Hg含量也显赫低于爱尔兰[34]、好意思国[35]和世界的均值， Ni、Cu、Zn和Cr含量则显赫低于好意思国[39]， 但略高于波罗的海[38]、丹麦[37]等国度与地区.另一方面， 中国泥土重金属超标率较高的原因是判别泥土耻辱模范的阈值较低， 以耻辱最重的Cd为例， 我国与丹麦、芬兰的泥土Cd模范最严格， 均为0.30 mg·kg-1， 显赫低于其他国度的0.40~5.00 mg·kg-1[40]， 尤其是英国、东欧， 其Cd模范分别是我国的6.70和15.70倍; 德国和爱尔兰的Cd模范亦然我国的5.00倍和3.30倍.假定泰西选择和我国相通的Cd耻辱模范(0.30 mg·kg-1和0.60 mg·kg-1)， 对比模范值的置信区间不错发现， 泰西和本不息的成果相似， Cd含量75.00%和90.00%的置信区间分别在0.30 mg·kg-1和0.60 mg·kg-1左右[41]， 其重金属超标率将与本不息相似， 而英格兰和威尔士[42]则在40.00%和80.00%的置信区间Cd含量就高达0.30 mg·kg-1和0.60 mg·kg-1， 其超标率将远远高于20.00%， 耻辱重于我国.
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图 11 中国食粮主产区与世界部分国度或地区耕地泥土重金属中值对比
Fig. 11 Comparison of the median heavy metal content in farmland soils around the world
3.2 不同食粮主产区的东说念主为耻辱源分析
对比分析五大食粮主产区不同区位环境重金属耻辱超标比重(图 12)， 发现矿区隔邻耻辱耕地重金属超标比重达到93.75%， 其中重度耻辱比重高达87.50%.由此可见矿区排污是不息区耕地泥土重金属最大的耻辱源.矿山的开荒、冶真金不怕火、重金属尾矿、冶真金不怕火废渣和矿渣堆放等， 转折或径直形成矿区邻近耕地泥土重金属耻辱[43~45].南边矿区耻辱耕地重于朔方， 除三江平原和松嫩平原无矿区隔邻点位外， 长江中游及江淮地区、四川盆地的矿区隔邻的点位重金属超标均为100%， Cd和Zn超标率均为100%和25.00%， 且前者Ni和Cu超标比重为100%和75.00%， 高于后者的33.33%和25.00%;而黄淮海平原矿区隔邻耕场地位超标率仅为60.00%， 耻辱物以Hg、Cr和Cd为主， 超标比重分别为100%、40.00%和28.57%.这主若是因为矿山多溜达于江西德兴、湖南湘西、湖北大冶、四川攀枝花等南边地区.总体上， 南边矿业开荒耻辱重于朔方， 主要形成了Cd、Hg、Ni、Cr和Cu耻辱， 超标比重分别为66.67%、50.00%、50.00%、28.57%和23.53%.
CJ: 长江中游及江淮地区， HHH: 黄淮海平原， SC: 四川盆地， SJ: 三江平原， SN: 松嫩平原
图 12 五大食粮主产区不同区位环境重金属耻辱超标比重
Fig. 12 Percentages of eight heavy metals exceeding the standard in different locations in five major grain producing regions
工业城市、城市工业区或城郊辘集部的“涉重”工业分娩排放的“三废”是工业区隔邻和城郊耕地泥土重金属耻辱较重的主要原因之一， 尤其易形成Cd、Ni、Cu、Zn和Hg耻辱.四川盆地和黄淮海平原工业区隔邻耕地样点Cd均100%超标， 长江中游及江淮地区和黄淮海平原工业区隔邻样点Hg齐100%耻辱; Cu在四川盆地的超标比重为75.00%， 长江中游及江淮地区其超标相对较低， 但也达到27.27%;黄淮海平原和长江中游及江淮地区工业区隔邻耕地Ni超标也较严重， 分别为66.66%和50.00%.
污灌区耕场地位超标比重为47.62%， 且朔方重于南边， 黄淮海平原浑水灌溉除了导致Cd超标率比长江中游及江淮地区高了12.34%， 且除了主要耻辱物Ni和Cu外， 同期还比南边主产区多了As、Cu、Hg耻辱.据探听， 约有1/4的污灌浑水中Hg、Pb、Cr、Zn、Cu不稳当耕地灌溉水质模范[46]， 尤其是朔方为缓解农业水资源短缺， 永恒过量诈欺浑水灌溉导致泥土中Zn、Pb、Cu、Cr等重金属的累积[47]， 这与廖林仙[48]和辛术贞[46]等得出的中国污灌耕田主要聚合在朔方水资源严重短缺的辽、黄、淮4大流域成果相吻合.总之， 因朔方主产区污灌耕地耻辱重于南边， 耻辱物以Cd、Ni和Zn为主.
农业分娩干与行径、大气千里降等也会形成一定的重金属累积.本不息中纯农区的泥土样点耻辱超标比重最低， 仅为11.44%， 且南边耻辱重于朔方.四川盆地， 长江中游及江淮地区的农区耕场地位超标比重约30%， 显赫高于朔方食粮主产区2.00%的超标率.一方面是因为南边大气降尘中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg的平均含量高于朔方[49]; 另一方面是化肥农药的过量施用、农用塑料薄膜的使用也给耕地带来不同经由的重金属耻辱[31].
总之， 矿业、工业、污灌水是五大食粮主产区耕地泥土重金属主要的耻辱开端， 且其影响远大于农业分娩行径干与.其中， 矿业开荒主要形成了Cd、Hg、Ni、Cr、Cu耻辱， 工业耻辱三废导致Cd、Ni、Cu、Zn和Hg超标， 污灌水灌溉易使Cd、Ni和Zn超标.
4 论断(1) 我国耕地泥土玷错误位超标率平均为21.49%， 其中轻度、中度、重度玷错误位比例分别为13.97%、2.50%和5.02%.耻辱物以Cd、Ni、Cu、Zn和Hg为主， 耻辱比重分别为17.39%、8.41%、4.04%、2.84%和2.56%.南边食粮主产区的泥土重金属耻辱重于朔方.四川盆地、长江中游及江淮地区、黄淮海平原、松嫩平原和三江平原的点位超标率分别为43.55%、30.64%、12.22%、9.35%、1.67%.
(2) 自20世纪80年代以来， 食粮主产区耕地泥土重金属点位超标率从7.16%增至21.49%， 20多年间快速增长了14个百分点.其中Cd、Ni、Cu、Zn和Hg的耻辱比重分别加多了16.07%、4.56%、3.68%、2.24%和1.96%.除三江平原外， 其他4个食粮主产区耕地泥土重金属点位超标比重加多趋势显赫， 且南边地区的Cd、Ni和Cu超标比重变化量高于朔方， 而Hg和Cr增速低于朔方.
(3) 南边较朔方主产区受东说念主为行径影响大.四川盆地受东说念主为行径影响最为严重亚洲美图， 长江中游及江淮地区和黄淮海平原次之， 东北地区的三江平原和松嫩平原则以当然身分为主.采矿业、工业、污灌水是五大食粮主产区耕地泥土重金属的最主要的耻辱开端， 除朔方食粮主产区污灌耻辱重于南边外， 其余耻辱源中， 南边食粮主产区耻辱超标率及耻辱物种类均重于朔方.