摘要
在工农业过渡带，土壤受到潜在有毒元素的污染，由于这些元素的持久性和生物累积性，这一问题对全球粮食安全和公共卫生构成了威胁。本研究以中国四川省米易县为例，该地区以钒钛磁铁矿的密集开采和现代农业为主，系统分析了八种重金属和类金属（镉Cd、汞Hg、砷As、铅Pb、铬Cr、铜Cu、锌Zn和镍Ni）在大气沉降、灌溉用水、农业投入以及土壤-作物系统中的分布情况。研究采用了严格的四阶段全链诊断方法（浓度-负荷-生态-健康）来评估污染程度和污染途径。单因素污染指数表明镉（Cd）是主要污染物，其指数最高为32.63。H?kanson潜在生态风险指数（RI）显示，镉是绝对主导的污染物，其单一元素风险因子（Ei）达到2191.8，占综合生态风险的70%以上。从空间分布来看，土壤呈现明显的点源扩散模式：北部冶金区以铬-锌-铜-镍的工业组合为主，而南部地区则富含镉、铅、砷和汞。正矩阵分解（PMF）源分配方法定量表明，通过大气沉降的工业排放是主要污染来源，占总土壤外来输入的55-75%，而农业来源（畜禽粪便和遗留的砷农药）加剧了局部地区的污染积累。虽然表层灌溉用水仍符合安全标准，但渠道沉积物成为了历史污染的储存库。人类健康风险模型显示，工业核心区域的儿童面临不可接受的致癌危害，其终生致癌风险（LCR）高达5.6 × 10?4。这些高度具体的研究成果支持实施宏观空间风险分区和污染源拦截策略，以在全球转型经济中实现经济增长与区域粮食安全退化的脱钩。
