由于中国工业生产的大量需求,矿区内的采矿和冶炼过程向周围环境释放出大量的重金属及其它有害物质。重金属所产生的风险是全球学者研究的焦点之一。本研究选择中国赫章县范围内重金属污染比较明显的典型地区,在铅锌矿区和冶炼区附近采集了 91个农田土壤样品、5种不同的农产品(土豆、白菜、蒜苗、玉米、绿肥)、7个饮用水、68个人体头皮头发和66个尿液样品,并对其中十二种重金属含量进行测定。主要研究目标为重金属的浓度、特征及分布,揭示其迁移规律。通过改进的BCR-SEPs连续提取法对土壤中重金属形态进行分析,并对土壤重金属污染进行风险评估;调查农业土壤中重金属的形态分布和生活在旧铅锌冶炼区、山区(背景值)、采矿区附近的居民潜在健康风险。研究内容和主要结论如下:土壤和植物中Pb,Sb,Zn,Hg,Bi,As,和Cu的浓度较高;特别是在矿区土壤中的Pb,Sb和Zn,平均浓度达到15245.10 mg kg-1,327.03 mg kg-1和9003.73 mg kg-1,均已达到严重污染程度。在受采矿和冶炼影响的农村样品中,重金属的浓度各不相同,其平均浓度明显高于国标限值。与其他研究区域相比,矿区附近植物样品中的Bi,Hg,Sb和Zn浓度较高,冶炼区植物样品中As,Co和Cu浓度同样较高。其他金属在不同的采样位置和不同种类的植物中也表现出不同的浓度。综合分析表明,在矿区,As、Bi、Cd、Cu、Hg、Pb、Sb和Zn主要来自人为源;在冶炼区,早在2004年锌冶炼工厂停工,但是早期的冶炼过程导致As、Be、Cd、Co、Cu、Pb、Sb和Zn依然存在较高的浓度。其他重金属主要来自自然源。重金属含量空间分布结果表明,重金属含量主要受附近的采矿和冶炼活动的影响。土壤重金属的化学形态中残渣态含量最高,特别是在Cu和Cr。还原态Co含量仅次于残渣态。对于其他元素,如矿区中的Zn、冶炼区以及山区中的As和Co在酸融性组分中(F1)占比均相对较高。Turker3结果显示,As、Cd、Cu、Zn主要来自采矿和冶炼活动,这一结论在矿区尤为明显,特别是残渣态的重金属。通过分析矿区土壤中的富集因子(EFs)和生态风险指数(RI),发现重金属在研究区域可能对农作物和人体产生危害。其中,矿区重金属As、Bi、Cd、Cu、Hg、Pb、Sb和Zn存在高富集和高生态风险。冶炼区和山区的转移因子(TFs)较高,表明该区域的重金属可能对人类健康产生危害。在矿区和冶炼区,毛发和尿液中大多数重金属(Be,Bi,Co,Cr,Ni,Sb和Pb)的浓度值较高,均超过国内外研究所发现的浓度水平。对于不同性别人群,暴露在相同重金属水平下,女性头发和尿液中的重金属含量比男性更高,主要是由于女性长期停留在这些地区。此外,生活、饮食习惯都会影响其体内的重金属含量。相对于土壤和水,蔬菜中重金属的平均日摄入量贡献最大。对于不同的年龄,冶炼和采矿区内18-40岁男性的头发以及大于66岁的人的尿液中检测到重金属的值较高。然而,在矿区、冶炼区的女性头发中检测到重金属最高值的年龄段分别为41-65、18-40岁,在尿液中检测到的最高值的年龄段分别为大于66、6-18岁。在冶炼区和矿区,蔬菜和土壤中重金属致癌风险分别是2.09E-01、4.40E-01和1.11E-03、2.73E-03。由于致癌风险指数较高,研究区域内重金属可能会对当地人们产生高致癌风险。