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重金属污染因其具有的持久性、生物富集和毒性而倍受关注,一直是国际环境科学界的热点研究课题之一。近年来,随着湘江沿岸工业“三废"和汽车尾气的大量排放、城市生活垃圾和污泥的不合理利用、含重金属农药和化肥的过量施用等,湘江流域土壤和底泥接纳的各类重金属污染物含量逐年增长,对湘江长沙段土壤、底泥和蔬菜重金属污染进行研究,有利于进一步了解重金属在环境中的迁移转化行为及其生物毒性,为重金属污染的综合防治、农产品产地环境安全建设提供依据。本研究从湘江长沙段土壤、底泥和植物中重金属污染物的重金属含量入手,调查和评价土壤和底泥中重金属的污染程度及其潜在生态风险,揭示区域内蔬菜对重金属的富集特征,并通过分析土壤和底泥的理化性质和重金属的相关关系,探讨土壤、底泥和蔬菜中重金属污染的相关关系及其影响因素。研究结果表明:湘江长沙段土壤属酸性土壤,底泥属中性或弱碱性。湘江长沙段存在不同程度的重金属污染。土壤和底泥中重金属含量普遍高于湖南省背景值,其中,土壤Cd的平均含量约为湖南土壤背景值的14倍,底泥重金属Cd的平均含量约为湖南底泥背景值的70倍。从各河段来看,昭山土壤和湘江一桥底泥重金属含量均较高,呈现几种重金属复合污染特征,月亮岛的土壤和底泥重金属含量较低。土壤表层重金属Cu、Zn、Pb、Cd的有效态含量和生物有效性系数均大于土壤底层。分析表明,土壤pH值与土壤和底泥重金属含量无相关关系,而土壤有机质含量与土壤和底泥Cu、Zn、Pb、Cd含量呈显著正相关。利用潜在生态危害评价和地累积指数法对湘江长沙段土壤和底泥重金属进行生态风险评价,结果表明,Cd属强污染,Cu、Zn和Pb属轻微污染,四种重金属的污染程度从重到轻依次为Cd>Pb>Zn>Cu,表层土壤中重金属的潜在生态危害指数普遍大于表层底泥。各采样点土壤表层和底层的污染程度基本一致,表层的污染指数普遍高于底层。整个河段的土壤和底泥重金属Cd污染程度均较为严重,全河段平均分别已达5.60和35.82,尤其是湘江一桥底泥重金属Cd的污染均很严重,表层和底层的综合污染指数分别高达74.65和74.88,而各采样点的土壤和底泥Cu、Zn、Pb的污染程度不一,但均未达到严重污染。除蔬菜重金属Cu的含量较低外,Zn、Pb和Cd的含量均高于国家食品中叶菜类污染物限量。生长于河床或河漫滩(底泥)蔬菜样品地上茎叶部分和根部的重金属Cu含量高于生长于河岸(土壤)上的植物含量。白菜四种重金属含量较其他几种蔬菜较高。从蔬菜对重金属的富集特征来看,各采样点重金属Cd的转移系数普遍较高,Cu、Zn、Pb富集系数均小于1。相关分析表明,蔬菜重金属Zn与表层土壤Zn呈显著正相关。