摘要
历史悠久的杨凌在 4000 多年前就流传着中国农耕始祖后稷带领部族“树艺五谷”、“教民稼穑”的故事，该地区成为古代中国农业发达地区之一。现如今，杨凌位居全国宏观经济布局的一级发展轴线上，系属陕西传统的关中经济区，其土层深厚，成土速度较快。土壤肥沃，耕性良好，灌溉方便，宜于农作物生长，属比较优质而宝贵的土地资源，也是国家大力发展农业的重点地区，所以查明当地的农田土壤环境质量、评价土壤中的重金属危害水平就至关重要。本研究在采集测定杨凌地区农田土壤重金属含量数据的基础上，结合各类土壤重金属评价方法、ArcGIS 技术对杨凌示范区农田土壤现状做出评价，同时基于土壤和作物重金属的含量，计算通过人体经口摄入土壤和作物重金属、皮肤接触土壤以及吸入土壤颗粒物三种方式给当地居民带来的非致癌风险以及致癌风险，探讨土壤-作物体系中重金属污染情况并对人体产生的健康风险做进一步的分析，系统了解当地土壤重金属污染现状及整体污染水平，得到以下主要结果： 1、通过实地走访调查，可以发现当地的土壤环境面临诸多重金属危害潜在因素，其主要的来源包括（1）农业生产活动对农田土壤的直接和间接污染；（2）生活垃圾废物对农田土壤的危害；（3）畜禽粪便导致的重金属进入农田土壤；（4）燃煤焚烧、周围交通带来的重金属排放。这其中对于土壤环境影响较大的为农业生产活动中使用的化肥、农药的影响以及生活废弃物对土壤环境的影响，需要进一步对农田土壤和作物中的重金属含量进行测定和评价，初步估算其对当地居民人体健康的影响。 2、以全国农田土壤中的重金属背景值作物参考对象，得到杨凌示范区的农田土壤中除了As和Cr之外，均存在一定程度的累积，且以Cd和Ni的超标率最高。以《中国农产品产地环境质量标准》为参考对象，杨凌示范区农田土壤中的重金属含量均值均低于标准，但仍然存在个别土壤样品存在Cd、Cr和Ni含量的超标现象。根据单因子指数评价、内梅罗指数评价、地积累指数评价的结果可以得出，目前杨凌示范区农田土壤中的Cd和 Hg的累积现象较为突出，而农田土壤的重金属综合污染水平已经达到轻度污染水平，需要采取相应的措施。目前杨凌示范区农田土壤中的重金属来源各异，其中Pb、Cu和Ni是主要通过道路交通的途径进入到杨凌示范区农田土壤中进而累积的，而Cd、Hg、As以及Cr和Ni主要源头是农业化肥农药的过量投入导致的。 3、杨凌示范区农田中的谷物、蔬菜和水果中的重金属含量均低于国家粮食卫生标准限值，这三种类型作物的各个重金属含量间无显著差异，计算得到重金属污染指数相对较低，重金属在当地农田作物中累积并不严重，未达到污染水平。结合土壤和作物中的重金属含量，计算通过土壤和作物直接摄入、皮肤接触土壤和吸入土壤颗粒物的途径集中方式的非致癌风险系数和致癌风险系数，可以得到，通过直接摄入土壤所带来的非致癌风险和致癌风险最高。As、Ni和Cu的非致癌风险系数最高，其中As的非致癌风险系数为1.18，略高于可接受风险限值。计算得到的As、Cd、Cr和Pb四种重金属的致癌风险结果中，以As和Cr的风险最高，但是均明显低于美国环境保护局（USEPA）所设定的可接受致癌风险水平（10-6~ 10-4），说明杨凌示范区居民所面临的重金属风险中不包括致癌风险。 综上所述，杨凌示范区农村环境中存在一定程度的破坏农业环境的行为。目前，在当地的农田土壤中均存在重金属的累积现象，以Cd和Ni的超标率最高。当地农作物中的重金属含量均未超标，居民面临一定程度的非致癌风险，但不存在重金属致癌风险，需引起重视。
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