廣西典型高背景鎘地區(qū)的生態(tài)風險評價.pdf

1、廣西巖溶地區(qū)普遍存在高背景鎘的情況，據(jù)前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，自然地理環(huán)境下有的地區(qū)土壤中鎘濃度達20mg/kg以上，2013年鎘米事件出現(xiàn)以后，土壤中鎘污染成了倍受關(guān)注的問題。本文運用相關(guān)性分析方法、健康風險評價法、潛在生態(tài)風險指數(shù)法、地累積指數(shù)法等對廣西典型高背景鎘地區(qū)的總鎘、有效態(tài)鎘、土壤鎘形態(tài)、農(nóng)作物鎘含量以及研究區(qū)的生態(tài)環(huán)境進行了研究分析和評價，結(jié)論如下：
　?。?）研究區(qū)74個土壤采樣點平均鎘含量4.08mg/kg，超出國家土壤

2、環(huán)境質(zhì)量標準值0.3mg/kg13.6倍；74個土壤樣品中，有66個土壤樣品鎘含量超過0.3mg/kg，超標率為89.19％；鎘含量最高值為21.88mg/kg，超出國家標準72.9倍。高鎘、中鎘、低鎘研究分區(qū)的平均鎘含量分別為7.56mg/kg、3.38mg/kg、0.88mg/kg，分別超出國家標準25倍、11倍、2.9倍。研究區(qū)土壤性質(zhì)較穩(wěn)定，土壤有機質(zhì)含量范圍在2.10g/kg-59.49g/kg，平均值為38.55g/kg，屬

3、于礦質(zhì)土壤；土壤pH值的范圍在4.32-7.13之間，平均值為6.08，土壤呈偏酸性，pH值變異系數(shù)為10.45%，說明研究區(qū)土壤pH差異不大。土壤總鎘含量與土壤pH相關(guān)性弱，土壤總鎘含量與土壤有機質(zhì)含量相關(guān)性弱，土壤pH與土壤有機質(zhì)相關(guān)性弱。研究區(qū)鎘含量高是由于自然背景高所致。研究區(qū)74個點，鎘重度污染點占比60.8%；具體到高鎘、中鎘、低鎘研究區(qū)中，鎘重度污染點分別占比93%、80%、11.54%。高鎘研究區(qū)鎘污染最嚴重。
　

4、?。?）土壤有效態(tài)鎘含量介于0.04mg/kg-4.13mg/kg之間，平均值為0.78mg/kg；有效態(tài)鎘占總鎘平均比例為26%。有效態(tài)鎘含量，高鎘研究區(qū)＞中鎘研究區(qū)＞低鎘研究區(qū)。有效態(tài)鎘含量占總鎘百分比，低鎘研究區(qū)＞中鎘研究區(qū)＞高鎘研究區(qū)。研究區(qū)土壤有效態(tài)鎘與總鎘的相關(guān)性程度，高鎘研究區(qū)＞中鎘研究區(qū)＞低鎘研究區(qū)。研究區(qū)土壤有效態(tài)鎘含量與總鎘含量相關(guān)性非常高。高鎘、中鎘、低鎘三個研究區(qū)的土壤有效態(tài)鎘、土壤pH、土壤有機質(zhì)這三個變量之間

5、的相關(guān)性都很差，相關(guān)程度從平均水平上來看，呈現(xiàn)弱相關(guān)，基本上不相關(guān)。
　?。?）研究區(qū)土壤鎘五種形態(tài)含量，高鎘研究區(qū)：鐵錳氧化態(tài)＞殘渣態(tài)＞可交換態(tài)＞碳酸鹽態(tài)＞有機結(jié)合態(tài)。中鎘和低鎘研究區(qū)：殘渣態(tài)＞可交換態(tài)＞鐵錳氧化態(tài)＞碳酸鹽態(tài)＞有機結(jié)合態(tài)。鐵錳氧化態(tài)占38%，其余四種形態(tài)占總鎘比例分別為：殘渣態(tài)24%、可交換態(tài)20%、碳酸鹽態(tài)9%、有機結(jié)合態(tài)8%。碳酸鹽態(tài)鎘和有機結(jié)合態(tài)鎘含量非常接近。研究區(qū)土壤鎘五種形態(tài)與土壤pH的相關(guān)系數(shù)，碳酸

6、鹽態(tài)＞殘渣態(tài)＞鐵錳氧化態(tài)＞有機結(jié)合態(tài)＞可交換態(tài)；可交換態(tài)鎘與土壤pH在高鎘和中鎘研究區(qū)呈負相關(guān)，碳酸鹽態(tài)鎘與土壤pH相關(guān)性最高。鎘背景越高，土壤鎘五種形態(tài)與土壤有機質(zhì)相關(guān)性越好；在高鎘研究區(qū)，土壤鎘五種形態(tài)與土壤有機質(zhì)呈現(xiàn)接近高度相關(guān)；在中鎘研究區(qū)，部分土壤鎘形態(tài)開始與土壤有機質(zhì)呈現(xiàn)負相關(guān)；在低鎘研究區(qū)，土壤鎘五種形態(tài)與土壤有機質(zhì)全部呈現(xiàn)負相關(guān)，且相關(guān)程度不低，為中度偏低負相關(guān)。Tessier提取法的土壤鎘五種形態(tài)與土壤粒徑大小存在一定

7、的關(guān)系，鐵錳氧化態(tài)、殘渣態(tài)、有機結(jié)合態(tài)的鎘含量隨著土壤粒徑的減小而降低。碳酸鹽態(tài)鎘含量隨著土壤粒徑減小緩慢增加。可交換態(tài)鎘含量隨著土壤粒徑減小呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢。大、中、小三種土壤粒徑下的各種鎘形態(tài)之間都是呈現(xiàn)高度相關(guān)的關(guān)系，總鎘與鐵錳氧化態(tài)的相關(guān)性最高，殘渣態(tài)與其他形態(tài)相關(guān)性相對較差；與殘渣態(tài)相關(guān)性最好的是總鎘，與有機結(jié)合態(tài)相關(guān)性最好的是鐵錳氧化態(tài)。
　?。?）研究區(qū)甘蔗莖、玉米果實、花生果實、水稻果實、木薯果實平均鎘含量均

8、超標，超標率分別為64.1%、34.5%、41.2%、33.3%、75%；超標倍數(shù)分別為1.8倍、1.1倍、1.002倍、1.05倍、1.88倍。農(nóng)作物不同部位鎘含量總體呈現(xiàn)根＞莖＞葉＞果實的情況。超標農(nóng)作物主要集中在高鎘研究區(qū)。
　?。?）研究區(qū)土壤在經(jīng)口攝入、皮膚接觸、呼吸接觸三種暴露途徑下對人體產(chǎn)生的致癌風險和非致癌風險都很小。高鎘研究區(qū)和低鎘研究區(qū)的農(nóng)作物會對人體產(chǎn)生鎘健康風險，且對兒童的風險大于對成人的風險。