某硫铁矿区农田铊等重金属污染及其来源示踪研究

【作者】 韦旭东； 张伟龙； 殷美玲； 罗旭文； 吴洋； 李诺； 王津； 刘娟；

【机构】 广州大学环境科学与工程学院； 珠江三角洲水质安全与保护协同创新中心；

【摘要】 铊(Tl)是一种需要引起关注的高毒性的微量重金属,成年人的致死剂量为12 mg/kg左右。本文以矿区附近的两个蔬菜种植农田为研究对象,对农田土壤和蔬菜的安全性进行了评价并研究了农田土壤和蔬菜重金属污染的来源。利用ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)进行重金属测定并利用MC-ICP-MS(多接收等离子体质谱仪)进行铅同位素信息测定;根据获得的数据,运用相关风险指数计算方法评估土壤和蔬菜的重金属风险,通过计算植物BCF(富集系数)、TF(转移系数)等分析蔬菜的重金属富集特性,并结合重金属相关性以及铅同位素示踪原理探究重金属污染的主要来源。研究发现两个农田的土壤表现出严重的重金属污染和风险,且存在风险的主要是重金属铊,锌,铅,镉,砷和锰。在14种蔬菜(油菜、芥菜、油麦菜、白萝卜等)中,其中11种具有显著的Tl风险(危险商HQ> 1),并且所有这14种蔬菜表现出显著的Pb和Cr的风险(危险商HQ> 1);其中,中国油菜(Brassica campestris L.)表现出对铊、锌、镉、铬等重金属的较强的富集现象。通过铅同位素示踪方法证实了菜地中铊等重金属的主要污染来源是硫铁矿开采和利用等人类活动(平均贡献率为41%和86%)。从总体上看,该地区存在较为严重的农田重金属生态风险,从食品安全的角度出发,如何有效控制矿区农田和蔬菜的安全问题值得引起当地相关部门的关注。更多还原