2.5.3.1 土壤重金属与其理化性质之间皮尔逊相关性分析
相关分析利用描述变量相关关系的统计量来确定两个变量的线性相关密切程度，常用的统计量有皮尔逊(Pearson)相关系数、斯皮尔曼(Spearman)系数、偏相关系数等。在环境科学研究领域，一般以相关分析为前提，初步量化解析变量之间的关系。[46]利用SPSS软件对先导区土壤中5种重金属含量与土壤理化性质进行了皮尔逊相关性分析，结果见表2.6。
表2.6 先导区土壤重金属与土壤理化性质之间的皮尔逊相关系数
续表
*.在P＜0.05下显著相关(双尾检验)；**.在P＜0.01下显著相关(双尾检验).
由表2.6可知，先导区土壤重金属Cu在显著性水平0.01下，与Zn、Cd、Cr呈显著正相关；在显著性水平0.05下Cu与砂粒含量呈显著负相关。Zn在显著性水平0.01下，与Cu、Pb、Cd呈显著相关；在显著性水平0.05下与粘粒、阳离子交换量呈显著正相关，而与砂粒含量呈显著负相关。Pb在显著性水平0.01下，仅与Zn呈显著正相关。Cd在显著性水平0.01下，与Cu、Zn呈显著相关；在显著性水平0.05下与电导率呈显著正相关。Cr在显著性水平0.01下，与Cu呈显著相关；在显著性水平0.05下与有机质呈显著负相关。
对于土壤理化性质来说，pH在在显著性水平0.01下，与阳离子交换量呈显著正相关，这与Miller研究结论[43]相似；而与粘粒含量呈显著负相关；在显著性水平0.05下与电导率呈显著正相关，而与土壤有机质呈显著负相关。土壤有机质在在显著性水平0.01下，与Cr呈显著负相关；在显著性水平0.05下其与pH呈显著负相关。土壤的砂粒含量在显著性水平0.01下，与同为土壤质地性质的粘粒和粉粒含量呈显著负相关；在显著性水平0.05下与Cu、Zn呈显著负相关。土壤的粘粒含量在显著性水平0.01下，与pH和砂粒含量呈显著负相关；在显著性水平0.05下与Zn呈显著正相关。土壤的粉粒含量在显著性水平0.01下，与砂粒含量呈显著负相关；在显著性水平0.05下与Cu呈显著正相关。土壤的电导率在显著性水平0.01下，与阳离子交换量呈显著正相关；在显著性水平0.05下与Cd、pH呈显著正相关。CEC在显著性水平0.01下，与pH和电导率呈显著正相关；在显著性水平0.05下与Zn呈显著负相关。(www.xing528.com)
综上，对先导区表层土壤中5种重金属和对应的土壤理化性质来说，呈现显著正相关的因子对有Cu-Zn、Cu-Cd、Cu-Cr、Cu-silt、Zn-Pb、Zn-Cd、Cd-EC、Zn-clay和Zn-CEC，呈现显著负相关的因子对有Cu-sand、Zn-sand和Cr-SOM。如果因子间变化规律相似，说明在先导区土壤中这些因子的地球化学性质是相似的，并很可能有着共同的来源或产生了复合污染，因此可尝试利用采取相应的措施改善、改良土壤理化性质从而起到抑制土壤重金属累积的作用。
2.5.3.2 土壤质地差异对土壤重金属含量的影响
因土壤质地由土壤中砂粒、粘粒和粉粒的含量贡献来综合确定，故单独研究了不同土壤质地对重金属的含量的影响。为了降低由于极值而对整个参数集的影响，研究在绘制不同土壤理化性质中的重金属含量箱线图时，暂时将值超过“平均值±3标准差”的重金属极值点掩膜化，见图2.13。
由图2.13可知，5种重金属在不同的土壤质地中的含量确实存在不同程度的差异。对于Cu来说，其含量在各土壤质地中含量差别不大，相对在粉质黏土(silty clay)和砂质壤土(sandy loam)中含量较高；Zn含量在各土壤质地中含量差别也不大，相对在砂质壤土和黏土(clay)中含量较高；Pb含量在各土壤质地中含量差别也不大，相对在砂质壤土、粘性壤土(clay loam)和黏土中含量较高；Cd含量在各土壤质地中含量差别不大，相对在砂质壤土、粘性壤土和粉砂壤土(silt loam)中含量较高；Cr含量在各土壤质地中含量差别也不大，相对在粉质黏土、粘性壤土和粉砂壤土中含量较高。
综上所述，可利用土壤质地差异与土壤重金属含量的相互关系，经由对土壤质地的改良而起到抑制土壤中重金属累积的作用，这也为城镇土壤优先控制区域的识别提供了科学参考。
图2.13 先导区不同土壤质地下土壤中5种重金属含量的箱线图
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