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世界范围内工业的快速发展,矿产资源的大量开发,以及各种化学产品的广泛使用等,导致全球许多地区都存在不同程度的土壤重金属污染问题。攀枝花市是我国著名的矿业城市,有近半个多世纪的矿业开采历史,其工业生产等各种人类活动,会通过城市废弃物、生活污水、工业垃圾以及大气颗粒物等形式,对当地乃至周边区域的土壤造成严重的重金属污染。因此,研究攀枝花市农田土壤的土壤重金属污染现状,以及土壤中铅的迁移机理,对当地的农田土壤进行重金属铅的来源解析,这对避免农田土壤重金属污染问题造成人民生命财产损失具有重要的指示作用。本文采用野外实地调查与室内理论研究相结合的方式,通过环境地球化学和同位素地球化学的原理,对攀枝花市盐边县永兴镇三个区域内的农田土壤-植物重金属污染现状进行研究;通过对样品测试数据进行综合分析,阐明土壤-植物重金属元素的含量和赋存形态分布特征,评估其生态风险。应用因子分析和铅同位素示踪方法,分析土壤及端元组份中铅同位素组成特征,以此确定研究区农田土壤中铅的污染来源以及不同端元的贡献率。通过上述研究得出以下结论:(1)研究区表层土壤中As、Cd、Cr、和Ni存在严重的重金属污染问题,Pb和Cu存在一定程度的污染,其中Pb的超标率为63%,Cu的超标率为100%;研究区大部分区域表层土壤中Mn的含量低于四川省背景值,在少数点位表层土壤中Mn的含量略微高于四川省背景值。(2)研究区表层土壤中Pb和Zn、As,Ni和Cr的含量呈强正相关性,它们很可能有相同的污染来源;Zn和Cd、As,V和Ti、Cu,Ti和Cu,这些元素之间的含量相关性也较大,有相同的污染来源可能性也较大。(3)研究区表层土壤中Cr、Ni、Pb、V和Zn的赋存形态以残渣态为主;Cr、Ni、V和Zn的赋存状态的含量大小依次为F4>F3>F2>F1,Pb的赋存状态的含量大小依次为F4>F2>F3>F1,Cd的趋势是F4≈F2>F1>F3,Mn的赋存状态的含量大小依次为F4>F2>F1>F3。研究区表层土壤中Cd元素的次生地球化学相占比很大,研究区土壤中Cd元素有很强的生物危害性。(4)研究区表层土壤重金属污染总体上属于重度污染。地块1的重金属元素污染较为严重,属于重度污染;地块2的Cr、Ni和As属于中度污染,Cd属于重度污染,地块2整体污染情况也属于重度污染;地块3整体污染情况较为严重,属于中度污染。研究区表层土壤中Ni,Cr和Cd受到人为活动的影响较多,表层土壤重金属污染潜在生态风险属于中等生态风险水平。(5)农田土壤剖面表层土壤铅含量受人类活动扰动明显,而底层土壤铅含量主要与母岩风化有关,人为影响较弱。铅元素在剖面的垂直方向上并没有明显的向下迁移,这可能与Pb元素的赋存形态主要为残渣态有关,无法发生物理化学反应随雨水往更深处迁移。Cd、Ni、As和Zn随剖面深度增加,元素含量逐渐降低;Ni和As在表层土壤中的含量接近于4倍四川省背景值。研究区桑树对重金属Mn、Cu和Zn的富集系数较高,Cd和Ni次之,而Pb、Cr和Co较低。在3个剖面的桑树中,Cd、Mn和Cu在桑树的树干和树叶中都有中度的富集。(6)研究区粉煤灰和燃煤样品富206Pb/204Pb、208Pb/204Pb和206Pb/207Pb,而农田土壤剖面样品也富206Pb/204Pb、208Pb/204Pb和206Pb/207Pb,这说明研究区农田土壤受攀枝花市攀钢工业燃煤影响较为严重。农田土壤剖面的207Pb/204Pb呈现出一定的变化规律,207Pb/204Pb随深度的增加先呈下降趋势,后有小幅度上升,这与土壤剖面1的Pb含量的变化趋势一致;而方铅矿和白云岩样品相对富集207Pb/204Pb,说明农田土壤剖面受当地铅锌矿的影响。(7)铅同位素示踪结果表明,研究区农田土壤铅污染主要受攀枝花攀钢工业燃煤和铅锌矿影响,受道路尘的影响较小。通过三元混合模型计算可知,攀枝花攀钢工业燃煤贡献率为52.80%,方铅矿贡献率为30.07%,道路尘贡献率为17.13%。