科学构建土壤重金属高背景区生态风险评价方法的探讨

为了科学地识别和评价重金属含量高背景区中土壤重金属污染情况和生态风险,在贵州省赫章县河镇乡采集玉米及其对应的根系土样品309组,并采集20件玉米根茎叶不同部位样品,测定其砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)8种重金属含量,根系土样品还分析了各重金属的形态(Cr未测).研究发现:土壤重金属含量较高,表层土壤中8种重金属含量平均值远超过全国表层土壤背景值,Cd元素含量超出全国表层土壤背景值近7倍,土壤以酸性土为主,从重金属全量来看,研究区生态风险很高;土壤重金属As、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn多以强有机结合态和残渣态形式存在,生物有效性较低,Cd的有效态组分较高.基于土壤重金属形态的生态风险统计结果显示,研究区生态风险主要是由Cd引起的,需要加强这部分土地的监管.在土壤-玉米系统中,生物富集系数和转运系数均较低,重金属难以在玉米中富集,玉米籽实中重金属含量不超标,农作物重金属等级评价为安全级.本结果为进一步研究重金属元素在岩-土-气-生介质间迁移转化规律,融合地质学、土壤学和生物学分析建立统一标准,科学评价生态环境风险和健康风险奠定了理论基础.