华南花岗岩风化土壤中铊的生态风险和健康风险研究

作     者：何颖 孟凡德 肖新 张振国 肖唐付 

作者机构：安徽科技学院资源与环境学院 广州大学环境科学与工程学院 安庆师范大学资源与环境学院 

出 版 物：《地球与环境》 (Earth and Environment)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 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）] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(41830753) 环境地球化学国家重点实验室开放课题(SKLEG2023205) 

主　　题：花岗岩 地质高背景土壤 铊 生态风险 健康风险 

摘      要：铊（Tl）作为一种非必需的重金属元素，对动植物及人体均表现出显著的毒害特性。在自然环境中，Tl主要赋存于低温热液硫化物及含钾硅酸盐矿物之中。特别是花岗岩，作为含钾硅酸盐矿物的重要载体，在自然风化成土的过程中会促使这些矿物的溶解，从而将Tl释放至地表环境，形成地质高背景。值得深入研究的是，不同地质时期的花岗岩中，含钾硅酸盐矿物及硫化物的含量存在显著的差异。然而，目前对于这种差异是否直接关联到土壤中Tl等重金属元素的生态风险，以及由此可能引发的潜在健康风险仍缺乏全面认识。本研究以华南地区三叠纪和侏罗纪花岗岩风化土壤为研究对象，深入探讨了重金属Tl的生态风险和潜在健康风险及其关键控制因素。研究结果显示，三叠纪和侏罗纪花岗岩风化土壤中，Tl含量及其生态风险指数存在明显差异性。此外，不同成岩期花岗岩风化土壤中种植的农作物对Tl的吸收累积能力也存在显著差异，进而导致Tl的健康风险指数差异。通过随机森林分析得知，花岗岩风化土壤中Tl的生态风险和健康风险主要受土壤中Tl、钾（K）和磷（P）分布的影响，而土壤中Tl、K和P含量分布差异受到两个不同时期花岗岩风化土壤化学组成的制约。研究结果为理解高地质背景地区重金属的生物地球化学行为提供了新认识，有助于科学评估土壤Tl的环境健康风险并为制定相应的环境管理措施提供依据。