自20世纪90年代开始,国内外许多学者将生态风险评价方法用于农田土壤及作物中重金属污染的生态风险评价中,并取得了重要进展。矿区周围的农业土壤,由于矿产资源开采、加工和利用等人类活动,使得其接受重金属输入速度和量超过了其对重金属的承载和容纳能力,导致土壤原有的功能发生变化,并通过粮食和蔬菜等食物链进入人体,最终对人体造成健康风险。
湖南省一直享有“有色金属之乡”的声誉,矿产资源开发历史悠久,数以万计的矿山企业遍布全省,其中湖南的湘南,被誉为“世界有色金属博物馆”,拥有143种矿产资源。1985年特大山洪将湘南某铅锌矿区东河流域东坡120万吨的尾砂坝冲垮,导致该区域耕地和水塘覆盖一层尾渣。随后陆续的调查表明,该区域农田土壤受到严重的重金属污染,造成粮食作物和其他作物的产量和品质明显下降。
为探究20多年后该区域内农业土壤的重金属污染情况,本研究在该区域周围采集农业土壤,分析Pb、Zn、Cu、Cd、和As的含量,分别运用单因子指数法和潜在生态危害指数法分别对土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、和As的污染现状和潜在风险进行评价,旨在了解该矿区周围农业土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、和As的污染特征,为铅锌矿区农业土壤污染的诊断和修复提供基础资料。
经过研究分析得出以下结论。
1.湘南苛铅锌矿区周围的农业土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、和As的平均含量分别为566.82、285.90、69.00、10.29、670.12mg·kg-1。
2.单因子指数法的评价结果表明,该矿区周围的农业土壤均受到不同程度的重金属复合污染,其中是Cd的污染指数最高,其次是As和Pb。
3.调查区域农业土壤中Cd的潜在风险参数最高,其次As和P,处于重度潜在生态风险。该区域农业土壤中的重金属综合污染潜在生态风险指数很高,表明其受到严重的重金属复合污染。
4.距离尾渣坝垮坝20多年了,但是该区域的农业土壤仍旧受到严重的重金属复合污染,建议政府部门要尽快对该区域的农业土壤采取有效的治理和修复措施,以降低该区域因重金属造成的危害,如稻田改种非食用作物如黄姜、苎麻等,或种植重金属低积累品种;菜园土壤宜种植根茎类蔬菜、瓜果类蔬菜。