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为探究汾河滨岸带土壤重金属状况，研究人员分析了 6 种重金属的浓度、分布、来源及风险。结果显示，Cd 和 Hg 是主要污染物，来源各异，儿童健康风险更大。该研究为滨岸带生态保护提供依据。
在城市中，滨岸带是陆地与水生生态系统间的重要过渡区域，它不仅守护着水体、维持生物多样性、调节气候，还是城市居民休闲娱乐的好去处。然而，随着城市化和工业化进程的加快，滨岸带的环境质量受到了严重威胁。大量的人类活动，如非点源径流污染、基础设施建设、工业排放和交通活动等，都让滨岸带土壤中的重金属含量不断增加。这些重金属具有高毒性、难降解和生物累积性，不仅会破坏生态系统，还可能通过多种途径进入人体，危害人类健康。
在山西太原，汾河作为黄河的第二大支流，对当地的经济、历史和文化有着深远的影响。汾河公园更是太原的绿色生态走廊，众多居民和游客在此休闲娱乐。但此前，汾河滨岸带土壤中重金属的浓度、生态和健康风险并不明确。为了揭开这些谜团，来自国内的研究人员开展了一项关于汾河滨岸带土壤重金属的研究，相关成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》杂志上 。
研究人员在汾河滨岸带设立了 12 条样带，布置 42 个采样点，采集了 0 - 20cm 和 20 - 40cm 两个土层的土壤样本，共 84 个。他们运用了多种关键技术方法：通过原子吸收光谱法和原子荧光光谱法测定土壤中镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）和汞（Hg）等重金属的浓度；采用地累积指数（Igeo）、内梅罗指数（Pn）和潜在生态风险指数（RI）评估重金属污染程度；运用主成分分析（PCA）和绝对主成分得分 - 多元线性回归（APCS - MLS）进行源解析；利用中国生态环境部发布的风险评估模型计算平均每日剂量（ADD）、终生平均每日剂量（LADD）、危害商（HQ）、危害指数（HI）和致癌风险（CR），评估重金属对人体的健康风险 。
研究结果
- 重金属浓度和空间分布：研究发现，不同重金属的平均浓度差异显著。其中，Cd、Hg 和 Pb 的平均浓度高于山西省和中国土壤背景值，而 Cr、Cu 和 Zn 的平均浓度低于背景值。从变异系数来看，Cr 和 Hg 表现出强变异，可能受人类活动影响较大。在空间分布上，不同植被配置下，“Tree + Shrub + Grass” 配置对重金属的阻隔和吸附效果最佳；不同距离道路的土壤中，Cu 和 Hg 浓度随距离增加呈下降趋势，但在 70 - 90m 处有上升现象；不同土层中，0 - 20cm 土层的重金属含量普遍高于 20 - 40cm 土层 。
- 生态风险评估：依据Igeo指数，土壤受 Cr、Pb、Cu 和 Zn 污染程度较低，而 Cd 和 Hg 在表层土壤有轻度污染。Pi和Pn指数表明，Hg 污染较为严重，“Shrub” 配置的表层土壤污染程度较高。Ei和 RI 指数显示，Cr、Pb、Cu 和 Zn 风险较低，Cd 和 Hg 呈现中度风险，且表层土壤风险更高。综合各项指数，Cd 和 Hg 是主要污染物 。
- 源解析：通过 PCA 分析，研究人员确定了重金属的主要来源。Zn、Pb 和 Hg 主要来源于交通污染；Cu 和 Cr 主要源于岩石风化和母质，属于自然来源；Cd 则主要与工业排放有关 。
- 健康风险评估：健康风险评估结果显示，对于致癌风险，摄入是主要暴露途径，Cd 和 Cr 对儿童的致癌风险处于可接受或可容忍水平，对成人无明显致癌风险。对于非致癌风险，摄入是 Cr、Pb、Zn 和 Hg 的主要暴露途径，皮肤接触是 Cd 和 Cu 的主要暴露途径，总体非致癌风险可忽略不计，但儿童面临的风险高于成人 。
研究结论与讨论
这项研究清晰地揭示了汾河滨岸带土壤中重金属的生态和健康风险。Cd 和 Hg 的浓度超过背景值，且处于轻度至中度污染水平，应作为重点控制污染物。“Shrub” 植被配置区域也需重点关注，可考虑种植对重金属吸附能力强的植物，尤其是对 Cd 和 Hg 吸附能力强的植物。研究还明确了不同重金属的来源，这对于针对性地制定污染控制策略具有重要意义。此外，研究发现儿童面临的健康风险更大，这提示我们在环境保护和健康防护方面要更加关注儿童群体。该研究为汾河滨岸带生态系统的保护和修复提供了科学依据，有助于制定合理的环境管理政策，保障居民健康和生态安全 。
