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江心洲作为流域环境的重要自然档案,对比不同形成原因和形成时间的江心洲上发育土壤的地球化学特征,不仅有助于认识江心洲土壤的形成发育,也有助于揭示河流地貌及流域环境的演变。本文以长江安徽段15个面积较大的江心洲为研究区,采集表层(0～20cm)和深层(150～180 cm)土壤样品,探讨研究区土壤地球化学特征,研究重金属元素含量的分布特征和来源,揭示其富集成因和迁移转化规律,并评价其潜在的生态风险。得到下列主要研究结论:1.江心洲经历不断消长、联并等过程,有些江心洲历史上变化很大,大部分洲体新于其初始形成时间。江心洲洲体的不断演变是江心洲土壤化学风化程度与江心洲初始形成时间不一致的主要原因。土壤化学风化指数(CIA)作为土壤发育程度的指标,可以指示所在洲体的形成时间,即CIA空间分布一定程度上可以指示江心洲演变过程。2.长江安徽段江心洲表层、深层土壤中大多数元素特别是表生环境中活动性弱、人为扰动影响小的元素含量间具有显著相关性,Cu、Pb、Zn、Hg和Cd等易受人为影响的元素在表层土壤出现明显富集。表层土壤中Cu、Pb、Zn、As、Hg等重金属平均含量均在我国土壤环境Ⅱ级质量标准限值内,分别有44%和8%的样品Cd含量超出了 Ⅱ级和Ⅲ级标准。3.不同江心洲之间以及同一江心洲内部土壤重金属含量的差异,主要与江心洲的成因及其发育演变过程有关,近期淤长的部分,土壤重金属元素含量通常比较高。4.研究区Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb等重金属元素随土壤发育呈累积趋势,而Cd和Hg受土壤发育程度影响较小。土壤重金属的富集主要与粒径效应、含钙矿物对Cd等元素的固定,以及受燃煤影响的大气沉降输入有关。粒度效应是影响研究区土壤重金属分布的主要因素,土壤粒度端元对研究区土壤Ni、Cu、Pb、Zn、As、Cd的贡献率均超过70%。钙以及受燃煤影响的大气沉降输入对上述重金属的影响已达到显著性水平,有机质和粒径效应对Hg的贡献率分别为57.8%和36.1%,土壤中有机物质的含量和成分的变化是决定Hg分布的主要控制因子。5.以长江沉积物背景值作为基线值进行的地累积指数评价结果表明,研究区土壤重金属富集程度为Cd>Hg>Cu>Ni>Cr>Zn>As>Pb。潜在生态危害评价法显示,三号洲、凤凰洲重金属污染的生态风险最高,各江心洲出现不同程度的污染,且各采样点都有两种或更多的元素同时达到不同程度的污染水平,即表现为复合性的污染。