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煤矿生产和利用过程中产生的重金属使附近农田土壤受到污染,通过生物富集导致农作物污染。然而土壤中的重金属含量并不是农作物重金属污染的唯一原因,很多研究结果表明,植物叶片从大气中吸收的重金属也是导致的农作物污染原因之一。因此,查明徐州北郊矿区小麦中重金属污染来源,对矿区重金属污染的治理以及粮食安全管理有着重要意义。本论文通过测定研究区域内成熟期小麦根、茎叶、颖壳、籽实中的重金属含量,评价小麦籽实食用安全性以及人体摄入健康风险;结合相关性分析结果、小麦幼苗对不同环境因子响应实验结果以及污染源调查结果,探讨小麦重金属污染的来源。最终得出以下结论:(1)与我国农业行业标准以及我国粮食卫生标准相比,研究区域内24个采样点位的小麦籽实中Pb、Cd、As、Cr四种重金属分别超标1.65倍、0.10倍、0.60倍、1.51倍,而Cu、Zn两种重金属均未超过标准,重金属空间分布特征表明重金属含量超标与煤矿工业分布关系密切。(2)研究区域内小麦籽实中重金属单因子污染指数特征为:Pb>Cr>As>Cd>Cu>Zn。重金属经口摄入途径对人体造成的健康风险顺序为As>Pb>Cu>Cd>Zn>Cr。Zn、Cu在成熟期小麦不同器官中的含量大小依次为:根部>籽实>茎叶>颖壳;Cd、Pb、As在成熟期小麦不同器官中的含量大小依次为根部>颖壳>茎叶>籽实;而Cr在成熟期小麦不同器官中的含量大小依次为颖壳>茎叶>根部>籽实。研究区域内的小麦根部重金属含量所占比例较低,这与农作物受土壤源污染的一般研究结果不相符,可能受研究区域大气污染的影响。(3)籽实中的Pb、Cd、Cr、As两两之间有显著的相关性;籽食中的Cr与根、颖壳中的Cr有极显著的相关性;而籽食中的Pb、Cd、As与土壤以及其它器官重金属含量之间没有显著相关性。籽食中的Cu与土壤、根、茎叶、颖壳中Cu含量有显著的相关性;籽食中的Zn与根、茎叶、颖壳中的Zn含量有极显著的相关关系。(4)分别在矿区和矿大校园进行了小麦幼苗种植实验,结果表明,经过Na2-EDTA的处理后种植在矿区的小麦幼苗与种植在矿大校园的样品相比,六种重金属含量都有比较明显的减少;与种植于矿大校园的小麦幼苗样品相比,种植于矿区的小麦幼苗根尖细胞细胞核多泡化严重,核内无序,叶片细胞叶绿体膨胀,结构凌乱,进一步说明小麦污染与区域的大气环境具有较大相关性。