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随着珠江三角洲城市化、工业化和农业集约化的快速发展，土壤环境问题越来越突出。本研究通过对惠州市的土壤环境质量状况进行调查和分析，重点分析和研究了惠州市的土壤污染特征，并以景观生态学理论为指导，通过地统计学与GIS技术分析惠州市土壤重金属及有机物污染的空间异质性和空间格局特征，为区域土壤环境管理和制定环境保护规划提供技术支撑，也可为研究区域环境要素空间演化提供新思路。本研究的开展有利于区域土壤生态环境安全性研究，为进一步评价和预测惠州市土壤生态环境质量状况，制定土壤生态环境保护的目标和措施提供依据，对惠州市实现生态环境可持续发展具有重要的理论意义和现实意义。
本研究首次较为系统、全面地调查、评价了惠州市的土壤重金属、有机磷农药、有机磷农业残留、多环芳烃类、邻苯二甲酸脂类持久性有机污染物等的环境质量状况，揭示了惠州市土壤的环境质量现状和污染发展趋势，并根据本地区的污染特点和主要污染物监测结果，结合污染源情况调查，综合分析了土壤环境质量基本状况及存在的主要环境问题。通过地统计学极差标准化方法，初步建立了土壤重金属及有机污染物的空间分类标准，并较为全面的分析了惠州市土壤环境质量状况的空间分布特征。运用GIS技术，将景观生态学理论引入到土壤重金属及有机污染物的空间格局研究中，首次较为系统地研究了惠州市的土壤重金属和有机污染物的空间格局特征。
本研究共采集各类土壤样品134个，其中土壤剖面40个样品（10×4=40），分析了铜、锌、镍、铅、铬、镉、汞和砷共8种重金属元素。惠州土壤重金属污染主要以汞、砷、铜、锌、镍和镉污染为主，其中汞污染比例最高，达17.31％；其次是砷污染，污染土壤比例为3.85％；铜、锌、镍和镉4种元素污染比例均为1.92％，铅、铬含量均符合二级标准（农用地标准）。土壤重金属污染综合指数在0.13～8.09之间，平均0.68。从污染综合评价指数来看：博罗县>惠东县>龙门县>惠阳区>惠城区>大亚湾开发区。8种土壤重金属的单因子指数和综合污染指数均服从正态分布。8种土壤重金属的空间分布存在一定的差异性，整体上来看，惠州市东部及东北部重金属污染指数较低，惠州市南部重金属污染指数相对较高；惠州市北部铬、铅和砷的污染指数较高，而铜、锌和汞的污染指数相对较小，同时绝大部分区域中镍和镉的污染指数较小，表明惠州市基本不存在镍和镉污染。8种土壤重金属及其综合污染指数的PLAND、COHESION、LSI、SHDI、CONTAG及DIVISION差别较大，综合污染指数的各个景观指数反映出惠州市土壤重金属总体表现出高的破碎化、景观的连通性较差等特点。重金属污染的景观特征说明惠州市重金属污染尚处于工业污染的早期，属轻污染状态，高浓度区未扩散，未形成大面积的严重污染区。
选择了51个土壤表层样和24土壤剖面样（6×4=24），并分别对9种有机磷农药的残留量进行了测定，表层样中有14个表层土样检测出有机磷农药，检出率为23.53％，只检出甲胺磷、乙酰甲胺磷和久效磷3种农药；剖面样中有5个样检出有机磷农药，检出率20.83％，只检出甲胺磷、乙酰甲胺磷2种，惠州土壤有机磷农药的检出率和残留量均较低。
选择51个土壤表层样品和24个土壤剖面样（6×4=24），分别测定了其所含17种有机氯农药的残留量，17种有机氯农药均有检出，检出率100％。表层土壤样品有机氯含量平均值为14.63μg/kg，含量范围在0.17～66.59μg/kg之间。17种土壤有机氯农药污染因子的单因子指数除艾氏剂的算术平均值大于0.4外，其余的均小于0.4，算术平均值中以艾氏剂的最大，p，p—DDD的最小，综合污染指数的算术平均值较大，达到0.541。剖面样有机氯残留均有检出。惠州有机氯农药残留量与广东省其它市比较初步较低水平。
选择49个土壤表层样，分别测定16种多环芳烃类有机物（PAHs），无论表层样还是剖面样PAHs均有检出。表层样总含量在47.67～862.27μg/kg之间，平均值199.02μg/kg。16种PAHs污染因子的单因子指数除屈、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽的算术平均值大于0.5外，其余均小于0.5，算术平均值中以屈的最大，苯并（g，h，i）芘的最小，综合污染指数的算术平均值较大，达到了2.975。选择49个土壤表层样品中测定了16种邻苯二甲酸酯类有机物含量，PAEs总含量在183.48～2037.56μg/kg之间，平均600.42μg/kg。16种土壤PAEs污染因子的单因子指数除DIP、DNBP的算术平均值大于0.5外，其余的均小于0.5，算术平均值中以DNBP的最大，BBP的最小，综合污染指数的算术平均值较大，达到了1.449。惠州市PAEs污染物综合指数的空间分布比较有规律，整体上来看，惠州市PAEs污染物综合指数的呈现从南向北增加的趋势，高值区主要集中在北上角，表明北部地区存在PAEs污染高浓度区域；中部存在一个较高污染的中心区域，表明该区域存在一定的污染；西部和南部值均较低，表明该区域基本无污染。
土壤有机氯、PAEs和PAHs等3类土壤有机污染的综合污染指数的LSI、FRAC_AM、PAFRAC较接近，其值均较小，表明土壤PAEs、PAHs和有机氯农药等3类土壤有机污染的景观形状结构较简单，斑块单一，整体的破碎化较低；3类土壤有机污染的综合污染指数的CONTAG值较低，表明综合污染指数在景观水平上表现融高的破碎化，这种景观斑块的高破碎化表明区域内有机污染仍处于早期轻污染状态，尚未形成大面积的严重污染；其COHESION均超过99，表明各类型斑块的连通性均较高；其DIVISION和SPLIT差别较大，其中PAEs的DIVISION和SPLIT最低，表明其景观破碎度较低；PAHs的DIVISION和SPLIT最高，表明其景观破碎化程度较高，景观的连通性相对较差；其SHDI和SHEI差别较大，其中PAEs的SHDI和SHEI最低，表明其存在占绝对优势的类型，土壤有机污染的综合污染指数（C）的SHDI均超过了1，表明其各斑块类型在其形成的景观有均衡优分布的趋势，说明该区域不存在显著的破碎化程度较高的大范围的有机污染区。