金属矿区周边农田土壤与农作物重金属健康风险评估

作     者：魏洪斌 罗明 向垒 查理思 WEI Hong-bin;LUO Ming;XIANG Lei;ZHA Li-si

作者机构：安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室淮南232001 自然资源部国土整治中心(自然资源部土地科技创新中心)/自然资源部土地整治重点实验室北京100035 自然资源部南方石山地区矿山地质环境修复工程技术创新中心南宁530028 暨南大学生命科学技术学院广州510632 广东财经大学公共管理学院广州510320 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：2461-2472页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFD0800701) 安徽省高潜水位矿区水土资源综合利用与生态保护工程实验室开放课题项目(2022-WSREPMA-02) 自然资源部南方石山地区矿山地质环境修复工程技术创新中心开放课题项目(NFSS2023001) 

主　　题：金属矿区 土壤与作物 重金属污染 健康风险评价 蒙特卡罗模拟 

摘      要：为探明金属矿区周边农田土壤与农作物重金属污染特征与人体健康风险,通过对矿区周边农田土壤和农作物进行样品采集并分析测定其Cd、Pb和As等重金属含量,采用地累积指数法、富集系数法和综合潜在生态风险指数法,研究土壤和农作物重金属的污染特征与综合潜在生态风险,采用蒙特卡罗模拟法进行土壤和农作物重金属的健康风险评估.结果表明,凉桥村土壤重金属污染主要是Cd、As和Pb,分别有100%、100%和75%以上土壤样品超过农田土壤筛选值(GB 15618-2018),农作物中Cd、Pb、As、Cr和Ni这5种重金属的含量,均超标《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017)严重;地累积指数和富集系数表明Cd和As污染严重,综合潜在生态风险指数(RI)普遍高于600,具有极高生态风险,其中Cd、As和Pb贡献最大,贡献率分别为77.8%、14.4%和3.1%.健康风险评估表明,凉桥村居民通过摄入农作物以及误食土壤造成较高的致癌风险(致癌风险10-6)以及非致癌健康风险(危害商值1);蒙特卡罗模拟人群健康风险分析显示,凉桥村土壤重金属污染暴露途径下具有较高致癌与非致癌风险的人群为儿童和成人女性,摄入农作物的风险概率远大于土壤暴露途径.该区域应采取风险管控和治理修复措施,减缓农田土壤与农作物重金属的致癌风险,成人和儿童应预防吸入土壤颗粒物和经口摄入土壤,儿童还应重点预防皮肤接触土壤的暴露途径.