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铜陵是长江中下游著名的矿业城市,我国重要的有色金属基地。由于矿山开采、金属冶炼等活动的加剧,使得重金属进入环境,造成污染。本研究选择铜陵新桥矿区为研究区域,以周边植物(农作物、蔬菜、药用植物凤丹)为研究对象,旨在探明重金属Cu、Zn、Cr、Cd及Pb等五种元素在大气-植物-土壤系统中的富集特征和迁移规律;并通过多元统计分析方法和Pb同位素示踪技术解析植物中重金属的污染来源,为当地重金属污染防治提供基础资料和科学依据。本次研究获得的主要结论如下:(1)铜陵新桥矿区周边河流(顺安河、新桥河、相思河、圣冲河)岸边根际土壤和剖面土壤的pH值整体偏中性,Cu、Zn、Cd及Pb处于严重污染状态,且相思河和新桥河河岸周边土壤污染程度高于圣冲河和顺安河河岸周边根际土壤。Cd主要的污染因子,Cr污染相对较小。重金属形态测定结果表明,Cd元素的酸可提取态最高,生态风险最大。(2)大气降尘中Cr、Cd、Pb、Cu及Zn五种重金属均存在严重污染。污染程度为Zn>Cd>Cu>Pb>Cr。(3)水稻和玉米受到Cr污染,蔬菜受到Pb、Cd、Cr污染,凤丹受到Cd、Cr污染。风险评价结果表明,蔬菜中Cr、Cd、Pb元素及玉米粒、稻粒、凤丹中Cr元素的THQ值均大于1,表明Cr是人体健康风险的主要污染物,长期食用矿区植物,会对当地居民的健康产生威胁。(4)多元统计分析结果表明,根际土壤、大气降尘和植物中Zn、Cd、Pb和Cu在污染源,迁移分布特征等方面具有相似的地球化学行为,而Cr来源有所差异;(5)Pb同位素示踪结果表明,外源性Pb对铜陵矿区土壤的纵向影响深度可至地表以下80cm处。矿区根际土壤中的Pb主要来自于煤炭燃烧(50%)、自然岩石源(25%)和人为矿石源(25%),具有三端元混合的特征;铜陵矿区大气降尘中的Pb主要来自于人为矿石源(46.67%)和交通排放(53.33%);植物可食用部分85%的Pb来自于柴油,15%来自于根际土壤;不可食用部分60%的Pb来自于柴油,40%来自于根际土壤。与不可食用组织相比,汽车排放的尾气对植物可食用组织中铅的积累贡献更大。