贵州省岩溶地质高背景地区稻田土壤-水稻系统重金属污染及健康风险评价

作     者：冀宏伟 徐晓航 许志东 韩佳良 刘杰民 王衡 仇广乐 JI Hongwei;XU Xiaohang;XU Zhidong;HAN Jialiang;LIU Jiemin;WANG Heng;QIU Guangle

作者机构：中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学北京100049 贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州省人民医院贵阳550002 贵州财经大学贵阳550025 

基　　金：贵州省科技计划项目(黔科合支撑1Y123号、黔科合基础1053号) 贵州省高层次创新型人才项目(黔科合平台人才6016)资助 

出 版 物：《生态学杂志》 (Chinese Journal of Ecology)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      码：185-195页

摘      要：选取贵州省喀斯特地质高背景区黔南独山县城关镇、都匀市坝固镇和龙里县龙山镇、黔中开阳县金中镇及黔西水城县米箩镇为研究区,采集水稻果实(稻米)及根际土壤样品共计112个,测定重金属镉(Cd)、铬(Cr)、锰(Mn)、锌(Zn)、砷(As)和铅(Pb)的含量。对稻田土壤、稻米中6种重金属含量进行蒙特卡洛模拟,并运用单因子污染指数、内梅罗综合指数和潜在生态风险指数对土壤进行生态风险评价,采用美国环保署推荐的健康风险评价模型评价稻米重金属对人体的健康风险。结果显示,研究区土壤点位平均超标率最高的为Cd、As两种重金属,其中都匀Cd超标率最高(81.1%),开阳As超标率最高(76.2%);土壤重金属综合污染指数为黔南>黔中>黔西,且黔南地区生态风险指数最高,主要风险元素为Cd;5个地区稻米平均超标率最高的为As,其中独山地区As点位超标率最高,为41.2%。摄入健康风险评价结果显示,非致癌风险指数(HI)为独山>龙里>开阳>都匀>水城,且都大于1,非致癌风险主要来自As,其对HI平均贡献率为45.4%;致癌风险指数(TCR)为独山>龙里>开阳>水城>都匀,并且均大于10^(-4),Cd对TCR平均贡献率最高,为72.9%;从不同人群来说,HI和TCR均为儿童>成人。Pearson相关性分析表明,土壤中Cd、Zn、As、Pb 4种重金属元素之间均表现出显著正相关,其中Cd与Zn的相关系数为0.959,表明这4种元素来源可能相同;稻米中的Cd与Zn的相关性只有0.414,这可能与Zn~(2+)与Cd~(2+)既存在拮抗作用也存在协同吸收机制相关。通过拟合得到的研究区稻田土壤总Cd的安全阈值为0.33(pH≤6.5)、0.42 mg·kg^(-1)(pH>6.5),接近国家现行农用地土壤污染风险筛选值0.4、0.6 mg·kg^(-1),而Cr、As、Pb安全阈值在土壤pH≤6.5下分别为25.7、9.75、44.8 mg·kg^(-1),均低于风险筛选值250、30、100 mg·kg^(-1),在土壤pH>6.5下,分别为37.6、17.2、54.2 mg·kg^(-1),均低于风险筛选值300、25、140 mg·kg^(-1)。本研究结果表明,5个地区的稻田土壤及水稻受不同程度的Cd、As污染,摄入当地水稻存在潜在的健康风险。

主 题 词：水稻 土壤 重金属 健康风险 地质高背景区 

学科分类：09[农学] 0901[农学-植物生产类] 

核心收录：

D　O　I：10.13292/j.1000-4890.202501.046

馆 藏 号：203156973...