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废弃矿山的砷（As）污染危害环境与健康。研究人员开展用赤松（Pinus densiflora）针叶评估土壤 As 污染的研究，发现 2 年生针叶 As 浓度与土壤 Olsen - 可提取 As 相关性最强，P 可作补充指标。这为土壤 As 污染评估提供新方法。
在地球的矿产资源中，黄金常常与砷紧密相伴。在金矿开采的过程中，大量的废弃矿石和尾矿堆积如山，这些废弃物就像隐藏在环境中的 “定时炸弹”，源源不断地向周围环境释放砷元素。砷一旦进入土壤，便会随着时间的推移，通过土壤 - 植物 - 人类这样的暴露途径，悄无声息地威胁着生态环境和人类的健康。以往，针对工业区域的污染监测相对容易开展，但矿山开采带来的微量元素污染却十分棘手。因为这些污染物会从挖掘出的岩石材料中持续浸出，对周边生态系统的影响可能长达数百年。尽管科学家们尝试了各种原位修复技术来阻止污染物的浸出，可这些方法的长期效果并不理想，所以对土壤污染进行持续监测显得尤为重要。
在此背景下，韩国的研究人员决定开展一项特别的研究。他们想探究能否利用赤松（Pinus densiflora）的针叶来估算土壤中的砷污染程度，同时还要看看针叶中的磷（P）浓度能不能作为一个补充指标。这项研究成果发表在《Environmental Pollution》上，为土壤砷污染的监测带来了新的思路。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。首先，他们从韩国江原道废弃的 Gilgok 矿山采集土壤样本，这些样本分别来自矿山尾矿坝的上游和下游。之后，研究人员在实验室中，用这些土壤培育一年生的赤松幼苗长达六个月。在实验过程中，研究人员对土壤的多种指标，如不同形态的砷含量、pH 值等进行了测定，同时也对赤松不同年龄针叶中的砷和磷浓度进行了分析。
下面来看看具体的研究结果：
- 土壤特性分析：研究人员分析了土壤样本的各项特性，发现所有样本中 Olsen - 可提取 P 的浓度范围在 8.71 - 63.66 mg/kg-1之间，平均值为 26.93±15.61 mg/kg-1。尾矿坝下游（D）和上游（U）土壤样本的 P 浓度有所不同，下游为 8.71 - 63.66 mg/kg-1，平均值为 27.47±19.02 mg/kg-1；上游为 15.94 - 47.07 mg/kg-1，平均值为 26.20±9.82 mg/kg-1。土壤的 pH 值范围在 4.90 - 8.55 之间，平均值为 6.82±1.30。这些数据为后续研究土壤与植物之间的关系提供了基础。
- 砷积累模式研究：研究人员分析了 1 年生和 2 年生针叶中砷的积累模式，结果发现砷在不同年龄的针叶中积累存在差异，2 年生针叶中的砷浓度更高。这表明赤松针叶对砷的积累与叶龄密切相关，为利用赤松针叶评估土壤砷污染提供了重要依据。
- 相关性分析：研究人员进一步探究了土壤中不同形态的砷（总 As、Olsen - 可提取 As、Wenzel 提取法中的 1 + 2 级分 As）与针叶砷浓度之间的关系。结果显示，在这些土壤砷组分中，Olsen - 可提取 As 与针叶砷浓度的相关性最强，尤其是在 2 年生针叶中，相关系数 r 达到 0.872（p < 0.001）。这说明 Olsen - 可提取 As 在反映土壤砷污染程度与赤松针叶砷浓度关系方面具有重要作用。
- 磷作为补充指标的评估：研究人员构建了多元回归模型，在模型中加入 2 年生针叶中的 P 浓度来预测 Olsen - 可提取 As，结果发现模型的解释力（R2）从 0.761 提升到 0.828，赤池信息准则（AIC）从 119.88 下降到 115.95。这表明加入磷浓度作为补充指标后，模型对土壤砷污染评估的准确性得到了显著提高。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：赤松针叶在评估土壤砷污染方面具有很大的潜力，其不同年龄的针叶对砷的积累模式不同，2 年生针叶与土壤 Olsen - 可提取 As 的相关性尤为显著。同时，磷作为一个补充指标，可以有效提高土壤砷污染评估模型的准确性。这项研究为土壤砷污染的监测提供了一种新的、便捷的生物监测方法，在未来的环境监测中，有望利用赤松等植物，更高效、更准确地评估土壤砷污染程度，为环境保护和人类健康防护提供有力支持。
