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本研究以人类活动剧烈的乐安河流域为研究区,采集水体、沉积物、耕地土壤和水稻植株样品,分析流域环境重金属的背景含量、可能来源、重金属生物有效性以及评估当地居民健康风险,并探索流域土地利用结构与水体可溶性重金属含量之间的关系。主要研究结果如下:(1)乐安江上覆水可溶性重金属表现出显著的时空差异,矿山开采等人类活动是造成水体可溶性重金属含量空间差异的主要原因,流域内不同季节的降水差异是造成可溶性重金属季节显著差异的主导因素。水体中Cd和As含量显著高于安全阈值。(2)乐安河沉积物中,除了V含量与当地土壤V含量的背景值接近之外,其他重金属含量都高于当地土壤重金属的背景值。乐安河沉积物严重受到Cd、Cu和Zn的污染。乐安河沉积物污染最严重的区域在河流的中游地区,其次在河流的下游。(3)根据乐安河流域土地利用方式对河流生态系统重金属含量的影响可以发现,耕地与城镇建设及工矿用地与河流生态系统重金属含量呈显著正相关,而林草地与河流生态系统呈显著负相关。根据不同坡度上城镇建设及工矿用地与河流生态系统重金属含量的关系可以发现,矿产资源的开发是乐安河水生生态系统重金属污染的主要来源。(4)乐安江沿线耕地土壤V、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb平均含量显著高于江西省和中国土壤环境背景值而As的平均含量与背景值含量相接近,其中Cu、Cd和Zn的富集状况尤其需要关注。根据长期河水灌溉区农田土壤重金属含量与水体可溶性重金属含量的相关分析可以发现,水体可溶性Cu、Zn、As、Cd和Pb含量与对应土壤重金属的富集显著相关,说明长期河水灌溉对乐安河耕地土壤重金属的污染具有显著影响。(5)长期河水灌溉区不同时期(拔节期和收获期)水稻植株根、茎和叶重金属含量在不同生长时期含量不同且在根茎叶含量的分布趋势在不同生长期也有所差异,水稻中Cd的高含量需要引起重视,尤其是在矿区附近。根据统计分析和各项介质重金属空间分布特征可以看出,土壤重金属的含量和水体重金属含量对水稻植株中重金属含量具有显著相关。(6)直接的水体手-口摄入途径对于当地居民非致癌风险的贡献值最大,是当地居民非致癌风险的主要暴露途径。儿童Cu、Cd和As的HQ值和成人As的HQ值大于1,即存在较高的非致癌风险,因此儿童对多介质重金属的暴露更为敏感。三种暴露途径暴露的总和结果显示,As的危害最大,Cd、Cu和Zn的威胁次之。