1、洋河流域地處我國北方農(nóng)牧交錯帶，既是北京市的水源保護地，又是河流沿線諸多縣市的主要工農(nóng)業(yè)用水水源。改革開放以來，洋河流域水體發(fā)生過嚴重的重金屬污染，導致官廳水庫一度停止為北京市供水。目前的諸多研究主要側(cè)重于流域水體，忽略了流域作為一個復雜有機整體中不同土地利用類型土壤的重金屬污染及其影響機制。本文根據(jù)1990-2013年間洋河流域土地利用及其變化狀況，嚴格設置了野外土壤采樣點圖，通過多種實驗手段測定不同土地利用方式及其變化下的土壤理化性

2、質(zhì)和重金屬含量，并且計算距離土壤樣點的相關距離指數(shù)等，運用ArcGIS、SPSS、Excel和Minitab等軟件，利用地統(tǒng)計學的空間變異函數(shù)和克里格插值方法，主要研究了洋河流域不同土地利用方式及不同利用時間下土壤重金屬Cd、Cr、Ni、As、Zn、Pb和Cu的污染特征以及空間分布情況，并且運用相關分析法探索了土壤重金屬污染的可能來源。得出的結(jié)論主要有:
　　(1)1990-2013年間，洋河流域耕地面積先增后減，林地和未利用地面

3、積先減后增，草地面積持續(xù)減少，城鄉(xiāng)用地和工礦用地面積持續(xù)增加，其中工礦用地增加速度最快。城鄉(xiāng)用地、工礦用地、耕地、林地和草地土地利用類型之間的空間轉(zhuǎn)換比較頻繁，主要發(fā)生在流域上游的興和縣、陽高縣、天鎮(zhèn)縣以及中下游的張家口市、宣化縣和懷來縣。
　　(2)高濃度的重金屬含量土壤主要分布在工農(nóng)業(yè)較發(fā)達的河流中下游的萬全縣-張家口市-宣化縣-懷來縣以及興和縣、陽高縣和天鎮(zhèn)縣的交界處，這些區(qū)域也是洋河流域土地利用變化最為頻繁的區(qū)域。其中，C

4、d空間分布連續(xù)性較強，呈現(xiàn)出東南方向的以宣化縣為中心向周邊逐漸遞減的趨勢，有明顯的西北-東南方向性特征。Cr、Ni主要集中在興和縣、天鎮(zhèn)縣與陽高縣的交界處和尚義縣、萬全縣的部分地區(qū)，整體污染程度較輕微。Zn主要分布在研究區(qū)的東南地區(qū)，其次是興和縣、陽高縣和天鎮(zhèn)縣的大部分地區(qū)。As的相對高值區(qū)(8.6-15mg/kg)主要出現(xiàn)在陽高縣南部、興和縣和尚義縣的交界處以及尚義縣的北部地區(qū)，上游污染較中下游污染嚴重。Pb的高值區(qū)(59.2-436

5、.5 mg/kg)主要分布在懷安縣東部和宣化縣西部的交接地區(qū)、懷來縣的東北部地區(qū)。Cu含量的高值區(qū)(31.5-56.6mg/kg)主要出現(xiàn)在興和縣、陽高縣和天鎮(zhèn)縣的交界處。
　　(3)耕地土壤重金屬元素有較強的空間變異性，重金屬污染程度從高到低排序為Cd＞Cr＞Ni＞Pb＞As＞Cu＞Zn。其中，Cd與臨近距離指數(shù)有極顯著相關性，其主要污染源可能是污水灌溉和大氣沉降，受人為活動影響較大，Cr、Ni含量主要受成土母質(zhì)過程控制，Pb總

6、體含量雖未超標，但存在局部污染現(xiàn)象。林地土壤空間變異性較弱，總體污染程度較輕，超標率最高的仍是Cd、Cr和Ni，但是除Ni、As和Cu屬于輕微污染以外，其余元素均有較大程度的局部污染，可能存在局部人為活動影響。草地土壤重金屬污染程度從大到小可以排序為Cd＞As＞Pb＞Cu＞Cr，不存在Zn和Ni的污染。城鄉(xiāng)用地土壤中重金屬污染水平由高到低為Cd＞Cu＞As＞Pb＞Ni＞Cr＞Zn。由于工礦企業(yè)周圍土壤重金屬強烈聚集區(qū)在排污口附近，造成大

7、量Cd和Pb的累積，導致工礦用地土壤中重金屬超標率從高到低排序為Cd＞Cu＞Pb＞As＞Cr＞Ni＞Zn。綜合比較不同土地利用方式土壤重金屬的污染情況可以發(fā)現(xiàn):耕地污染最為嚴重，其次是工礦用地和城鄉(xiāng)用地，林地和草地污染程度最輕。
　　(4)耕地的長期使用（大于20年）更容易導致重金屬Cd的累積，屬于中度污染，其次是重金屬Cr和Ni出現(xiàn)輕微污染。20年間（1990-2013年）和10年間(2000-2013年)由林地和草地轉(zhuǎn)入為耕地

8、的土壤重金屬Cd、Cr、Ni、As和Pb整體屬于輕微污染，其余的無污染。長期使用的林地土壤Cd、Cr、Ni、Zn、As、Pb和Cu基本無污染，但是20年間由其耕地、草地轉(zhuǎn)入為林地的土壤中Cr、Ni、Zn、Pb和Cu的含量高于10年間轉(zhuǎn)入為林地的土壤。城鄉(xiāng)用地中土壤7種重金屬的污染水平由高到低分別是:長期使用＞10年間轉(zhuǎn)入＞20年間轉(zhuǎn)入，說明城鄉(xiāng)用地使用時間越長越容易導致重金屬積累。工礦用地土壤Cd、Cr、Zn、As和Pb隨著使用時間的增