| Literature DB >> 35190628 |
Radoslava Kanianska1, Jozef Varga2, Nikola Benková2, Miriam Kizeková3, Ľubica Jančová3.
Abstract
Floodplains are among the most precious and threatened ecosystems in the world. The study deals with floodplain soil contamination caused by 8 heavy metals (HMs) (Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Zn) originating and transported from old mine works along the Štiavnica River in Slovakia. We determined the total HMs content and the HM fractions using BCR sequential extraction method. We selected 12 alluvial sites (AS), two contaminated sites (CS), and one reference site (RS). The sampling points were located within the riparian zones (RZ), arable lands (AL), and grasslands (GL). We confirmed soil contamination by HMs and the related ecological risk by different factors. The contamination by HMs at many AS localities was similar or even higher than at CS localities. The highest contamination factor was calculated for Cu (39.8), followed by Pb (27.4), Zn (18.2), and Cd (7.2). The HMs partitioning in the different fractions at the CS and AS localities revealed that Cd, Zn, and Pb were mainly associated with the exchangeable and reducible fractions, while Cu was mainly associated with the oxidisable fraction. The soil properties were selectively correlated with the HM fractions. Based on the ANOVA results, the effect of different ecosystem types on HM fractions was revealed.Entities:
Year: 2022 PMID: 35190628 PMCID: PMC8861111 DOI: 10.1038/s41598-022-06929-7
Source DB: PubMed Journal: Sci Rep ISSN: 2045-2322 Impact factor: 4.379
Figure 1Isometric map of the sampling points and photos from selected study sites (photos R. Kanianska). The map was generated using 3D Map Generator, ver. 1.5, https://www.3d-map-generator.com/3d-map-generator-terrain/.
Soil chemical properties in the soil depth of 0–10 and 20–30 cm in contaminated, alluvial and reference sites with basic statistical characteristics.
| Depth (cm) | Site | pH/H2O | pH/KCl | Eh (mV) | SOC (g/kg) | HA/FA | Alo (mg/kg) | Feo (mg/kg) | Mno (mg/kg) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0–10 | CS (n = 2) | x̄ | 7.5 | 7.2 | n.a. | 24.30 | 0.57 | 1373.8 | 11,398.5 | 4817.9 |
| SD | 0.1 | 0.2 | n.a. | 9.30 | 0.02 | 573.4 | 4312.0 | 3708.5 | ||
| Min | 7.4 | 7.0 | n.a. | 15.00 | 0.55 | 800.4 | 7086.6 | 1109.4 | ||
| Max | 7.6 | 7.4 | n.a. | 33.60 | 0.58 | 1947.2 | 15,710.5 | 8526.3 | ||
AS (n = 19) | x̄ | 6.3 | 5.5 | 351.95 | 23.08 | 0.43 | 1327.0 | 8280.2 | 2838.4 | |
| SD | 0.6 | 0.8 | 151.80 | 6.84 | 0.07 | 403.9 | 1338.7 | 2774.8 | ||
| Min | 5.4 | 4.4 | − 274.00 | 11.25 | 0.31 | 931.7 | 6255.8 | 622.0 | ||
| Max | 7.7 | 7.2 | 484.00 | 36.60 | 0.59 | 2164.2 | 10,933.5 | 10,829.5 | ||
| RS | x | 5.7 | 4.6 | 364.00 | 34.95 | 0.32 | 2625.7 | 2876.4 | 740.5 | |
| 20–30 | AS (n = 12) | x̄ | 6.3 | 5.4 | n.a. | 16.95 | 0.44 | 1478. | 10,364.3 | 3285.5 |
| SD | 0.8 | 1.0 | n.a. | 6.02 | 0.11 | 436.4 | 2733.4 | 3758.3 | ||
| Min | 5.0 | 4.1 | n.a. | 6.75 | 0.32 | 941.8 | 6855.4 | 628.8 | ||
| Max | 7.6 | 7.1 | n.a. | 32.25 | 0.68 | 2496.5 | 15,455.4 | 13,448.7 | ||
| RS | x | 5.8 | 4.7 | n.a. | 22.50 | 0.37 | 2914.4 | 3518.0 | 991.9 |
AS alluvial site, CS contaminated site, RS reference site, extracted by oxalate.
Soil physical properties in the soil depth of 0–10 and 20–30 cm in contaminated, alluvial and reference sites with basic statistical characteristics.
| Depth (cm) | Site | Content of size particles % | PD (g/cm3) | BD (g/cm3) | MCWC (%) | FWC (%) | SM (%) | Pt (%) | Pc (%) | Pn (%) | Ps (%) | MAC (%) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Clay | Silt | Sand | |||||||||||||
| 0–10 | CS (n = 2) | x̄ | 7.59 | 36.95 | 55.46 | 2.33 | 1.26 | 23.75 | 20.35 | 19.86 | 45.83 | 20.35 | 20.40 | 5.08 | 22.08 |
| SD | 0.30 | 5.14 | 5.44 | 0.10 | 0.08 | 0.57 | 0.74 | 0.54 | 1.06 | 0.74 | 1.41 | 0.39 | 1.63 | ||
| Min | 7.29 | 31.81 | 50.02 | 2.23 | 1.18 | 23.17 | 19.60 | 19.32 | 44.77 | 19.60 | 18.99 | 4.69 | 20.45 | ||
| Max | 7.89 | 42.09 | 60.90 | 2.43 | 1.34 | 24.32 | 21.09 | 20.40 | 46.89 | 21.09 | 21.82 | 5.47 | 23.72 | ||
AS (n = 19) | x̄ | 10.22 | 47.54 | 42.18 | 2.25 | 1.10 | 36.99 | 32.37 | 30.17 | 51.36 | 32.37 | 13.56 | 5.43 | 14.37 | |
| SD | 8.05 | 16.58 | 20.63 | 0.14 | 0.21 | 8.83 | 8.68 | 12.12 | 8.48 | 8.68 | 13.19 | 5.29 | 12.36 | ||
| Min | 4.45 | 19.05 | 4.32 | 1.91 | 0.72 | 22.30 | 20.26 | 15.68 | 35.59 | 35.59 | 20.26 | 0.00 | 0.00 | ||
| Max | 42.28 | 77.76 | 76.62 | 2.59 | 1.50 | 57.20 | 51.65 | 57.09 | 66.16 | 66.16 | 51.65 | 39.37 | 46.66 | ||
| RS | x | 25.81 | 51.48 | 22.71 | 2.43 | 1.34 | 34.70 | 32.28 | 19.96 | 36.29 | 32.28 | 0.17 | 3.84 | 1.59 | |
| 20–30 | AS (n = 12) | x̄ | 10.63 | 40.00 | 49.38 | 2.26 | 1.19 | 36.95 | 31.98 | 29.03 | 46.82 | 31.98 | 8.51 | 9.87 | |
| SD | 15.63 | 21.16 | 0.19 | 0.28 | 8.96 | 11.07 | 13.45 | 13.40 | 11.07 | 10.31 | 5.09 | 10.31 | |||
| Min | 4.35 | 22.78 | 8.53 | 2.04 | 0.69 | 30.35 | 18.67 | 10.88 | 30.95 | 18.67 | 0.00 | 0.23 | 0.00 | ||
| Max | 39.43 | 78.81 | 72.87 | 2.67 | 1.54 | 58.37 | 56.44 | 58.12 | 67.47 | 56.44 | 24.72 | 17.28 | 27.14 | ||
AS alluvial site, CS contaminated site, RS reference site.
Total content (T) of heavy metals in the soil depth of 0–10 and 20–30 cm in contaminated, alluvial and reference sites with basic statistical characteristics compared to threshold and guideline values (mg/kg).
| Depth (cm) | Site | Locality | Cd | Co | Cr | Cu | Mo | Ni | Pb | Zn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0–10 | CS | 2CS-PEB | 32.72 | 27.83 | ||||||
| 4CS-CEB | 33.39 | 2.03 | 22.74 | |||||||
| AS | 1AS-RZ | 24.35 | 3.83 | 18.02 | ||||||
| 1AS-GL | 7.98 | 11.98 | 3.99 | 11.98 | ||||||
| 3AS-RZ | 11.56 | 19.58 | 3.08 | 12.95 | ||||||
| 5AS-RZ | 29.40 | 1.03 | 17.86 | |||||||
| 6AS-RZ | 25.97 | 1.86 | 15.94 | |||||||
| 6AS-GL | 11.97 | 23.93 | 0.00 | 19.94 | ||||||
| 8AS-RZ | 24.97 | 2.29 | 17.53 | |||||||
| 8AS-GL | 11.81 | 23.62 | 0.00 | 11.81 | ||||||
| 9AS-RZ | 13.69 | 20.10 | 3.46 | 13.53 | ||||||
| 10AS-RZ | 22.24 | 2.90 | 13.86 | |||||||
| 11AS-RZ | 18.46 | 2.35 | 13.11 | |||||||
| 12AS-RZ | 13.44 | 19.26 | 1.44 | 12.45 | ||||||
| 13AS-RZ | 34.05 | 2.66 | 18.46 | |||||||
| 13AS-AL-1 | 11.84 | 35.53 | 0.00 | 15.79 | ||||||
| 13AS-AL-2 | 51.81 | 0.00 | 27.90 | |||||||
| 14AS-AL | 12.63 | 28.79 | 1.16 | 15.69 | ||||||
| 15AS-RZ | 11.87 | 55.38 | 0.00 | 27.69 | ||||||
| 15AS-AL-1 | 43.46 | 3.95 | 23.71 | |||||||
| 15AS-AL-2 | 13.95 | 62.11 | 1.57 | 34.78 | ||||||
| RS | 7RS-GL | 24.92 | 13.48 | 1.55 | 14.70 | |||||
| 20–30 | AS | 1AS-RZ | 13.98 | 21.95 | 3.85 | 14.77 | ||||
| 3AS-RZ | 13.11 | 21.80 | 3.77 | 14.67 | ||||||
| 5AS-RZ | 13.69 | 30.03 | 0.72 | 16.44 | ||||||
| 6AS-RZ | 14.70 | 20.98 | 2.45 | 12.72 | ||||||
| 8AS-RZ | 21.73 | 1.92 | 15.92 | |||||||
| 9AS-RZ | 14.53 | 27.62 | 1.20 | 15.16 | ||||||
| 10AS-RZ | 23.40 | 1.95 | 15.04 | |||||||
| 11AS-RZ | 22.71 | 2.50 | 13.45 | |||||||
| 12AS-RZ | 14.51 | 17.71 | 2.31 | 13.00 | ||||||
| 13AS-RZ | 25.86 | 2.31 | 17.43 | |||||||
| 14AS-AL | 27.24 | 1.65 | 16.77 | |||||||
| 15AS-AL-2 | 13.29 | 58.91 | 1.23 | 33.86 | ||||||
| RS | 7RS-GL | 11.83 | 23.67 | 23.67 | 0.00 | 11.83 | ||||
AS alluvial site, CS contaminated site, RS reference site (used to determine background values), RZ riparian zone, AL arable land, GL grassland, PEB probable environmental burden, CEB confirmed environmental burden. Signs mean: 1—Slovak threshold value of soil contamination in agricultural soil, 2—Finish threshold value of soil contamination, 3—Finish guideline values of soil contamination and remediation needs, 4—Canadian soil quality guidelines for the protection of environmental and human health for agricultural land, 5—Canadian soil quality guidelines for the protection of environmental and human health for industrial land. Normal letter means below all threshold values; bold letter means above at least one threshold value.
Contamination factor (CF), pollution load index (PLI), potential ecological risk factor (Er), potential ecological risk of the environment (RI) for contaminated and alluvial sites in the soil depth of 0–10 cm.
| Site | Locality | CF | PLI | Er | RI | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cd | Co | Cr | Cu | Mo | Ni | Pb | Zn | Cd | Cu | Pb | Zn | ||||
| CS | 2CS-PEB | 4.0 | 1.1 | 1.3 | 6.7 | 7.9 | 1.9 | 4.8 | 10.8 | 3.1 | 120.0 | 33.5 | 24.0 | 10.8 | 188.3 |
| 4CS-CEB | 2.1 | 1.2 | 1.3 | 6.1 | 1.3 | 1.5 | 5.5 | 5.8 | 2.0 | 63.0 | 30.5 | 27.5 | 5.8 | 126.8 | |
| AS | 1AS-RZ | 4.3 | 1.0 | 1.0 | 9.1 | 2.5 | 1.2 | 27.4 | 11.4 | 3.1 | 129.0 | 45.5 | 137.0 | 11.4 | 322.9 |
| 1AS-GL | 7.2 | 0.5 | 0.5 | 10.7 | 2.6 | 0.8 | 9.4 | 12.7 | 2.4 | 216.0 | 53.5 | 47.0 | 12.7 | 329.2 | |
| 3AS-RZ | 3.6 | 0.8 | 0.8 | 8.7 | 2.0 | 0.9 | 6.7 | 9.2 | 2.2 | 108.0 | 43.5 | 33.5 | 9.2 | 194.2 | |
| 5AS-RZ | 1.2 | 1.1 | 1.2 | 2.6 | 0.7 | 1.2 | 4.2 | 2.7 | 1.4 | 36.0 | 13.0 | 21.0 | 2.7 | 72.7 | |
| 6AS-RZ | 4.8 | 1.2 | 1.0 | 18.7 | 1.2 | 1.1 | 9.7 | 11.9 | 2.9 | 144.0 | 93.5 | 48.5 | 11.9 | 297.9 | |
| 6AS-GL | 3.6 | 0.8 | 1.0 | 16.9 | 0.0 | 1.4 | 11.7 | 18.2 | 0.8 | 108.0 | 84.5 | 58.5 | 18.2 | 269.2 | |
| 8AS-RZ | 4.4 | 1.2 | 1.0 | 11.6 | 1.5 | 1.2 | 6.4 | 11.3 | 2.7 | 132.0 | 58.0 | 32.0 | 11.3 | 233.3 | |
| 8AS-GL | 1.2 | 0.8 | 0.9 | 2.6 | 0.0 | 0.8 | 1.6 | 1.8 | 0.4 | 36.0 | 13.0 | 8.0 | 1.8 | 58.8 | |
| 9AS-RZ | 5.9 | 0.9 | 0.8 | 17.5 | 2.2 | 0.9 | 13.1 | 12.0 | 2.9 | 177.0 | 87.5 | 65.5 | 1.2 | 342.0 | |
| 10AS-RZ | 3.5 | 1.1 | 0.9 | 15.6 | 1.9 | 0.9 | 8.3 | 7.8 | 2.6 | 105.0 | 78.0 | 41.5 | 7.8 | 232.3 | |
| 11AS-RZ | 4.9 | 1.0 | 0.7 | 19.8 | 1.5 | 0.9 | 11.0 | 10.6 | 2.7 | 147.0 | 99.0 | 55.0 | 10.6 | 311.6 | |
| 12AS-RZ | 4.8 | 0.9 | 0.8 | 16.5 | 0.9 | 0.8 | 14.3 | 9.8 | 2.5 | 144.0 | 82.5 | 71.5 | 9.8 | 307.8 | |
| 13AS-RZ | 4.2 | 1.2 | 1.4 | 10.9 | 1.7 | 1.3 | 10.3 | 8.0 | 2.7 | 126.0 | 54.5 | 51.5 | 8.0 | 240.0 | |
| 13AS-AL-1 | 3.6 | 0.8 | 1.4 | 9.4 | 0.0 | 1.1 | 15.9 | 7.4 | 0.7 | 108.0 | 47.0 | 79.5 | 7.4 | 241.9 | |
| 13AS-AL-2 | 3.6 | 1.0 | 2.1 | 11.2 | 0.0 | 1.9 | 15.5 | 8.8 | 0.8 | 108.0 | 56.0 | 77.5 | 8.8 | 250.3 | |
| 14AS_AL | 4.4 | 0.8 | 1.2 | 7.1 | 0.7 | 1.1 | 15.9 | 9.7 | 2.3 | 132.0 | 35.5 | 79.5 | 9.7 | 256.7 | |
| 15AS-RZ | 3.6 | 0.8 | 2.2 | 7.9 | 0.0 | 1.9 | 4.6 | 6.3 | 0.7 | 108.0 | 39.5 | 23.0 | 6.3 | 176.8 | |
| 15AS-AL-1 | 7.1 | 1.0 | 1.7 | 39.8 | 2.5 | 1.6 | 27.2 | 13.9 | 4.1 | 213.0 | 199.0 | 136.0 | 13.9 | 561.9 | |
| 15AS-AL-2 | 5.9 | 0.9 | 2.5 | 12.6 | 1.0 | 2.4 | 11.6 | 12.4 | 3.0 | 177.0 | 63.0 | 58.0 | 12.4 | 310.4 | |
AS alluvial site, CS contaminated site, RZ riparian zone, AL arable land, GL grassland, PEB probable environmental burden, CEB confirmed environmental burden. The CF < 1 means low contamination, 1–3 is moderate contamination, 3–6 is considerable contamination and CF > 6 means very high contamination. The PLI > 1 indicates pollution. The Er < 40 means low risk, 40–80 is moderate risk, 80–160 is considerable risk, 160–320 is high risk, and > 320 is very high risk. The RI < 150 means low risk, 150–300 is moderate risk, 300–600 is considerable risk, and > 600 is very high risk.
Figure 2Distribution of potential toxic elements in 4 fractions in the soil depth of 0–10 cm. I exchangeable and weak acid soluble fraction, II reducible fraction, III oxidisable fraction, IV residual fraction.
Pearson’s correlation coefficient matrix of HMs in various fractions and soil chemical properties.
| pH/KCl | Eh | Feo | Mno | SOC | HA/FA | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cd | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C |
| II | N.C | N.C | N.C | ||||
| III | N.C | N.C | N.C | ||||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| Co | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| III | N.C | N.C | N.C | ||||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| Cr | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| Cu | I | N.C | N.C | N.C | |||
| II | N.C | N.C | N.C | ||||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| Mo | I | N.C | N.C | N.C | |||
| II | N.C | N.C | |||||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | ||||
| T | N.C | N.C | N.C | ||||
| Ni | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C |
| II | N.C | N.C | |||||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| Pb | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| Zn | I | N.C | N.C | N.C | |||
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C |
I exchangeable fraction, II reducible fraction, III oxidisable fraction, IV residual fraction, T total content; *r values shown in bold are significant at p < 0.05; **r values shown in bold are significant at p < 0.01, N.C no correlation.
Pearson´s correlation coefficient matrix of HMs in various fractions and soil physical properties.
| Content of | PD | BD | MCWC | FWC | Pt | Pc | Pn | Ps | MAC | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Clay | Silt | Sand | |||||||||||
| Cd | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| Co | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||||
| Cr | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||||
| Cu | I | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||||||
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||
| Mo | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| Ni | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||||
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||||
| Pb | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | ||||
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| Zn | I | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |||
| II | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| III | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| IV | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
| T | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | N.C | |
I exchangeable fraction, II reducible fraction, III oxidisable fraction, IV residual fraction, T total content, *r values shown in bold are significant at p < 0.05, **r values shown in bold are significant at p < 0.01, N.C no correlation.
Figure 3Dendrogram for hierarchical clustering of sites for the surface soil layer (Ward’s method).
Effect of ecosystem type and soil depth on heavy metal fractions.
| Ecosystem type | Soil depth | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| I | Cd | 5.313 | 0.068 | 0.795 | |
| Co | 1.611 | 0.209 | 0.058 | 0.811 | |
| Cr | 16.747 | 9.655 | |||
| Cu | 1.243 | 0.313 | 0.010 | 0.921 | |
| Mo | 2.765 | 0.060 | 0.512 | 0.480 | |
| Ni | 0.210 | 0.889 | 0.171 | 0.683 | |
| Pb | 7.054 | 0.124 | 0.728 | ||
| Zn | 2.818 | 0.057 | 0.435 | 0.515 | |
| II | Cd | 3.314 | 1.615 | 0.214 | |
| Co | 1.927 | 0.148 | 0.032 | 0.859 | |
| Cr | 16.518 | 0.800 | 0.379 | ||
| Cu | 1.809 | 0.168 | 0.133 | 0.718 | |
| Mo | 1.607 | 0.210 | 1.010 | 0.324 | |
| Ni | 1.931 | 0.147 | 0.341 | 0.564 | |
| Pb | 12.993 | 0.689 | 0.414 | ||
| Zn | 1.605 | 0.211 | 0.050 | 0.825 | |
| III | Cd | 5.131 | 0.205 | 0.655 | |
| Co | 10.588 | 8.241 | |||
| Cr | 5.457 | 0.463 | 0.502 | ||
| Cu | 3.525 | 0.008 | 0.928 | ||
| Mo | 5.728 | 0.001 | 0.975 | ||
| Ni | 3.900 | 0.061 | 0.807 | ||
| Pb | 10.466 | 0.124 | 0.728 | ||
| Zn | 5.365 | 0.000 | 0.984 | ||
| IV | Cd | 1.002 | 0.407 | 5.065 | 0.032 |
| Co | 0.788 | 0.511 | 0.217 | 0.645 | |
| Cr | 5.564 | 0.064 | 0.802 | ||
| Cu | 0.531 | 0.665 | 2.511 | 0.124 | |
| Mo | 5.790 | 0.271 | 0.607 | ||
| Ni | 4.084 | 0.348 | 0.560 | ||
| Pb | 0.364 | 0.780 | 1.894 | 0.180 | |
| Zn | 1.745 | 0.181 | 3.808 | 0.061 | |
| T | Cd | 2.311 | 0.098 | 0.915 | 0.347 |
| Co | 3.975 | 0.020 | 0.888 | ||
| Cr | 6.265 | 0.021 | 0.885 | ||
| Cu | 1.621 | 0.207 | 0.876 | 0.357 | |
| Mo | 5.912 | 0.214 | 0.647 | ||
| Ni | 6.855 | 0.137 | 0.714 | ||
| Pb | 4.175 | 1.435 | 0.241 | ||
| Zn | 1.891 | 0.154 | 1.490 | 0.232 | |
The P-values highlighted in bold are highly statistically significant (P < 0.001) and statistically significant (P < 0.05).