随着运输业的飞速发展,机动车的拥有量和通车里程随之增加,导致公路两侧的土壤和农作物受到重金属的污染,这些污染严重威胁着公路两侧的生态环境和人们的健康,引起了人们的高度重视。本文以白鹿原的公路、白鹿原麋鹿村麦地及白村桃树林地为研究对象,分别采集了公路东、中、西段两侧的表层土样及麦地和桃树林地深度为2.5m的黄土-古土壤剖面样品。利用X-Ray荧光光谱仪、pH计、电导率仪、磁化率仪和激光粒度仪分别测定了样品的重金属元素含量、pH值、电导率、磁化率和粒度成分,着重研究了重金属元素As、Co、Cr、Zn、Cu、Ni、Pb、Mn在公路两侧表层土壤和2.5m深的土壤剖面中的含量变化规律、空间分布及富集特征,同时对其污染程度进行了评价,并探讨了重金属元素的来源途径。得出以下主要结论:(1)本文所研究的土壤pH值均在7.0～8.5之间,属于碱性土壤。公路两侧表层土壤和黄土-古土壤剖面的粒度分布均以粗粉砂为主,粘粒次之,细粉砂较少,本文所研究的土壤均是含有一定量粘粒的粉砂土。(2)在白鹿原公路两侧表层土壤中,东段、中段、西段表层8种重金属元素含量的平均值均高于陕西省土壤的背景值。在深度为2.5m的黄土-古土壤剖面中,除了白村桃树林地Zn元素的含量低于陕西省土壤背景值外,其他重金属元素含量均高于陕西省土壤背景值。(3)在距路基外缘200m范围内,公路两侧表层土壤中重金属含量的分布规律主要有3种:一是随距公路距离的增加呈逐渐下降的指数分布,二是先增加后减小的偏态分布,三是先减小后增加再减小的特点。重金属元素在公路南、北两侧的平均含量存在差异,表现为南侧>北侧,其原因是偏北风的影响导致南侧更易于重金属的富集。公路东段重金属含量的高值出现在距路基外缘5～50m范围内,特别是25m处,公路中段含量的峰值出现在距路基外缘0～35m,特别是0m和10m处,公路西段含量的高值集中在距路基外缘0～15m,特别是0m和15m处,即污染物的扩散范围表现为东段>中段>西段,原因是公路东段路两侧无防护林导致重金属扩散距离较远,中段和西段有防护林从而阻挡了污染物继续向远处扩散。3个路段个别元素的含量在100～200m范围内仍较高,可能是人们的农业活动造成的。(4)在深度为2.5m的黄土-古土壤剖面中,各重金属元素的含量表现为分层富集的特点。其中,糜鹿村麦地As、Co、Ni、Mn主要富集在土壤剖面表层0～0.35m深度范围,Zn主要富集在表层0～0.5m深度范围,Pb主要富集在中上部0～0.9m深度范围,Cr和Cu主要富集在中上部O～1.1m深度范围内。白村桃树林地土壤剖面中,As、Cu、Mn、Cr、Pb、Zn、Ni、Co均主要富集在土壤剖面中下部1.1～2.2m深度范围内。总体而言,重金属元素在麋鹿村麦地主要富集在表层和中上部,在白村桃树林地则主要富集在中下部。黄土-古土壤剖面中重金属元素富集的深度主要是由全新世古土壤中黏化层的吸附性决定的,是全新世中期发生的自然富集。(5)用富集因子法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法的评价结果显示,白鹿原公路两侧表层土壤和2.5m深的黄土-古土壤剖面属于轻度污染水平,个别断面或剖面As和Co到达中度污染。地累积指数法的评价结果表明,路旁表层土壤和黄土-古土壤剖面中大部分重金属元素均未被污染,而麋鹿村麦地的Co则达到轻度污染水平。(6)综合相关性分析、主成分分析和聚类分析的结果,可将白鹿原公路两侧表层土壤中8种重金属元素的来源分为3类:①自然源元素。As、Cr、Ni、Mn受自然因素的影响较大,主要来自成土母质。②农业源和交通源元素。Zn、Cu、Pb主要来自农业源和交通源。③自然源和交通源复合元素。Co既受到交通污染源的影响,又受到自然源的控制,且以自然来源为主。