交通与工业源对城市土壤重金属污染的空间格局及生态风险评估——以波兰卢布林为例

本研究针对中等城市卢布林的道路灰尘与土壤重金属污染问题，通过分析62份道路灰尘和90份土壤样本中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的浓度，结合地化指数（Igeo、PI、Er）及PCA/CA统计方法，揭示了交通排放是路边土壤Cu、Zn污染的主要来源，工业遗留区则呈现Cd、Cu、Zn的高污染特征。研究成果为中等城市重金属迁移机制及生态风险管控提供了科学依据。

　　

随着城市化进程加速，交通排放和工业活动导致的重金属污染已成为威胁城市生态环境和居民健康的重要问题。波兰卢布林作为典型的中等规模城市，虽无重工业负荷，但其历史工业遗留和现代交通网络仍可能对土壤环境构成潜在风险。以往研究多聚焦于大型工业城市，对中等城市重金属迁移规律的系统研究仍存空白。为此，卢布林大学的研究团队在《Environmental Nanotechnology, Monitoring》发表论文，首次综合评估了该市道路灰尘-土壤系统中重金属的空间分布特征及污染来源。

研究团队采用地累积指数（I_geo）、污染指数（PI）和生态风险因子（E_r）量化污染程度，结合主成分分析（PCA）和聚类分析（CA）解析污染源。样本涵盖62个道路灰尘点和90个土壤采样点（包括路边、住宅区和工业遗留区），通过X射线荧光光谱法测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn浓度。

研究结果

1. 重金属含量特征：工业区土壤中Cd、Cu、Zn超标最显著，分别达背景值的6倍、6倍和8倍；路边土壤中Cu、Zn富集明显（超背景值5倍），而Pb、Ni未显示污染。
2. 地化指数分析：I_geo显示工业区土壤为Cd、Zn"强污染"等级（I_geo>3），路边灰尘和土壤对Cu、Zn呈"中度污染"（1<>_geo<3）。
3. 统计溯源：PCA表明路边灰尘与土壤污染同源，交通排放（轮胎磨损、刹车片损耗）是主要贡献者；工业区污染则与历史排放密切关联。
4. 空间迁移规律：重金属大气迁移距离短，污染浓度随距道路/工业源距离增加而递减，住宅区土壤未受显著影响。

结论与意义
该研究揭示了中等城市重金属污染的"双驱动"模式：交通排放主导短期污染，工业遗留导致长期累积。创新性提出道路灰尘可作为交通源污染的实时指示剂，而土壤更反映历史累积效应。成果为制定差异化治理策略（如工业区修复优先、交通源管控优化）提供了理论支撑，同时填补了中等城市重金属迁移研究的空白。值得注意的是，研究首次证实卢布林住宅区土壤安全性，为城市规划中的居民健康风险评估提供了关键数据。