【摘 要】
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烟草是一种较易吸收和富集土壤中重金属的植物,通过吸烟摄取的重金属毒性比食物摄取的高得多。我国作为烟草产销大国,植烟土壤的质量是影响烟叶中重金属含量的主要因素。为全面了解贵州遵义主要烤烟种植土壤中重金属的污染水平、污染来源和风险程度,本研究采集256个土样,测定6种重金属(Cd、Hg、Zn、Pb、Ni和As)的含量水平,利用相关性分析、主成分分析、聚类分析、地统计模型、条件决策树(CIT)、风险评价
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烟草是一种较易吸收和富集土壤中重金属的植物,通过吸烟摄取的重金属毒性比食物摄取的高得多。我国作为烟草产销大国,植烟土壤的质量是影响烟叶中重金属含量的主要因素。为全面了解贵州遵义主要烤烟种植土壤中重金属的污染水平、污染来源和风险程度,本研究采集256个土样,测定6种重金属(Cd、Hg、Zn、Pb、Ni和As)的含量水平,利用相关性分析、主成分分析、聚类分析、地统计模型、条件决策树(CIT)、风险评价模型,分析重金属的来源、空间分布和风险水平,旨在为当地政府针对性地开展土壤重金属污染防治工作提供可靠的依据,为农业土壤高效利用提供科学的指导,主要结果如下:(1)研究区pH平均值为6.51,土壤偏酸性,有机质含量在0.55%~8.31%之间,肥力较低。As、Ni的平均值分别为19.77 mg/kg、38.43mg/kg,接近贵州省相应的背景值;Hg、Pb、Zn的浓度范围是0.03~2.21、17.56~118.57和47.72~315.74 mg/kg,超背景值率分别达到83.98%、69.92%和58.20%,Hg和Pb积累明显;Cd的含量为0.18-3.81 mg/kg,平均值0.66 mg/kg,与当地背景值持平。与农用地土壤风险管控标准(GB15618-2018)相比较,约88.3%的Cd超过了农用地土壤标准的风险筛选值,其余5种未超过。(2)相关性分析可得,Pb与Zn同源性较大,Cd与Ni有较高相关性。主成分分析和聚类分析研究得出,Pb、As和Zn主要来自交通源和农业源,Hg来自工业源,Cd和Ni主要受自然源的影响。由条件决策树(CIT)分析得出,土壤中重金属积累的主要影响因素包括交通量、工矿业个数、连续耕种时间、土壤类型、pH和有机质。(3)遵义植烟土壤中重金属空间分布存在明显的地理特征,其浓度变化主要受污染来源影响。Pb和Zn的高值区位于交通密集的东北区和中部地区;Hg的浓度与工矿业分布的东西方向递减趋势一致;As呈明显的点状分布,高值区位于农业活动密集区;而Cd和Ni的趋势呈现明显地由北向南递减的趋势,受研究区成熟的喀斯特地貌影响。(4)根据综合污染指数,Cd、Hg、Pb、Ni和Zn处于轻度污染的程度,As处于无污染水平;潜在生态风险中Cd、As、Pb、Ni和Zn处于轻微风险,Hg处于中度风险;6种重金属的成人与儿童的非致癌暴露量(HI)均小于1,表明研究区域对周围人群几乎不构成非致癌风险;同时,Cd与As的致癌风险均低于10-6,其终身致癌风险在较安全的范围内。
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