典型锰矿区周边农田土壤-农作物重金属污染特征及生态风险评价

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单位1湖南省生态环境监测中心国家环境保护重金属污染监测重点实验室;2湘潭大学环境与资源学院;3湖南省长沙生态环境监测中心;4湘西州生态环境局花垣分局
来源环境科学
出版年2022
期号第2期
摘要
以湖南省某典型关停锰矿区为研究对象,采集了矿区周边(污染区)和远离矿区(对照区)的农作物及其对应的土壤样品,测定了Cr、 Mn、 Ni、 Cu、 Zn、 As、 Cd和Pb等8种重金属含量,利用ArcGIS空间插值和主成分分析法分析了土壤重金属的分布及主要来源,重点探讨了土壤及对应农作物间重金属迁移规律,采用单因子、综合污染指数法以及潜在生态风险指数法进行了生态风险评价.结果表明,污染区存在严重的Cd、 Zn、 As和Mn污染,其中旱田中的平均含量分别为6.22、 612.28、 37.72和1 506.2 mg·kg-1,相较农用地风险筛选值,Cd、 Zn和As超标率分别为88.41%、 94.2%和84.06%, Mn的平均含量是湖南土壤背景值的3倍,水田污染相对较轻.由主成分分析可知农田土壤中Cd、 Zn和Mn的来源与锰矿开采有关,As可能来源于农业活动.污染区为重污染等级,Cd、 Mn和Zn是主要的污染因子,土壤中Cd存在极强的潜在生态风险,其余重金属具有轻微的潜在生态风险.研究区农作物主要存在Cr、 Pb和Cd超标且超标率在1.1%~37.3%,其中,玉米中各超标重金属含量均值均高于大米,叶菜类蔬菜中各重金属含量均值均高于根茎类蔬菜.农田土壤污染程度会影响作物的富集能力,且不同作物对重金属的富集能力不同,蔬菜和玉米中8种重金属以及大米中Cd和As与对应土壤中重金属呈现正相关.

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