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随着工业、农业、交通运输业及采矿业的发展，重金属污染的扩大和加剧变得十分突出。土壤—作物系统是重金属危害生态环境和人类健康的重要途径，冈此研究土壤—系统重金属的特征并对其进行评价具有重要的理论价值和现实意义。在这样的研究背景下，本文选取苏南经济快速发展的昆山地区为研究区域，运用地统计学方法、污染评价法和人类健康风险评价方法，分析不同功能区、地貌区土壤—作物(小麦和水稻)系统重金属含量及富集特征的差异及其空间变化，并对作物重金属的污染状况和可能造成的人类健康风险进行评价，主要结果如下：
研究发现，各功能区和地貌区中，小麦不同部分中8种重金属含量的排序大致相同，为：Zn＞Cu＞Ni、Pb＞As、Cr、Cd＞Hg；而水稻不同部分重金属含量的顺序与小麦的相似：Zn＞Cu＞Ni、Pb、As、Cr、Cd＞Hg。小麦和水稻不同部分对Cd的富集能力都是最大的，而对Cr的富集能力最小，小麦的具体排序为：Cd＞Cu、Zn、Hg＞Pb、Ni＞As、Cr：水稻的为：Cd＞Cu、Zn＞Hg、As＞Ni、Pb＞Cr。在作物不同部分中，籽粒富集Hg、As、Cr、Ni、Pb和Cd的能力均为最小，但是籽粒富集Cu和Zn的能力却大于茎和(或)叶部分的。综合米看，作物不同部分各重金属含量和富集系数在不同功能区和不同地貌区间的差异并不是很显著，说明我们研究的功能区和地貌区对作物重金属含量的影响还没有达到统计学显著，但是，不同功能区和地貌区间仍然存在一定的差异。通过地统计学方法，我们重点研究了小麦、水稻籽粒部分重金属含量和富集系数的空间分布，初步掌握了其空间分布规律，不同作物不同重金属含量和富集系数的空间分布差异较大。一般，昆山北部和中部(偏东南、偏东南和偏南)地区是作物重金属含量和富集系数较高的地区。
分析表明，小麦和水稻籽粒重金属含量与土壤基本理化性质和土壤重金属含量的相关性很差：籽粒重金属含量与根、茎、叶重金属含量之间有些相关性，但是没有一定的规律，这反映了外源污染和作物体内部反应的复杂性。作物(小麦和水稻)籽粒中不同重金属之间的相关关系较多，但是也很复杂。从回归方程来看，作物籽粒重金属含量与土壤pH没有显著关系，而与枯粒、CEC和其他部分重金属之间存在不同程度的相关关系。我们分别使用主成分分析和聚类分析法，结果能够较好的解释作物籽粒中不同重金属的同源性。
研究分析表明，小麦和水稻不同部分的污染指数和潜在生态风险由人到小均为：根＞叶＞茎＞籽粒。小麦和水稻根和叶均达到重金属严重污染，有极强(或很强)的生态风险：茎也受到了不同程度的重金属污染，具有较强的潜在生态风险；2005年小麦籽粒已经受到重金属的轻度污染，而水稻和2006年小麦籽粒都处于安全水平。2005年小麦、2006年小麦和2005年水稻籽粒中的主要重金属污染物分别是Pb、Cd和Pb，但是Hg的潜在风险都是最大的。从空间分布来看，2005年小麦籽粒的污染状况和潜在风险的高值区都集中在昆山东北部和中南部地区，分别与这两个地区的养殖业和工业污染有很大关系。而2006年小麦籽粒的主要污染和生态风险区在昆山北部(巴城镇北部)和中部偏东南和偏东北地区(花桥镇东南部和东北部)，以及锦溪镇的西北部。昆山水稻籽粒重金属的高污染和高风险区集中在锦溪西北部和张浦镇的西南部地区，这主要是受到锦溪地区的印染业的影响。2005年，印染造纸区和养殖区小麦籽粒的重金属污染处于警戒水平，而化工区和冶金电镀区的已达到轻度重金属污染水平；中部平原区和南部湖荡区小麦籽粒分别达剑了重金属轻度和严重污染水平，而北部低洼圩区小麦籽粒尚未收剑重金属污染。不同功能区和地貌区水稻和2006年小麦籽粒重金属污染均属安全水平，潜在生态风险很小。昆山地区不同暴露人群粮食途径的非致癌危害及致癌风险评价表明：致癌、非致癌重金属的摄入量和风险由大剑小均为：农村儿童＞农村成人＞市区儿童＞市区成人：2005年水稻＞2005年小麦＞2006年小麦。其中，不同暴露人群非致癌重金属的摄入量大小依次为：Zn＞Pb＞Cu＞Hg，这几种重金属的危害熵占总危害熵的比例大小顺序为：Pb＞Cu＞Zn＞Hg。农村儿童、农村成人和市区儿童的非致癌重金属危害熵都大于1，可能遭受健康损害。致癌重金属摄入量的顺序是：Ni＞Cr＞Cd＞As。从致癌风险米看，昆山地区不同暴露群体通过粮食摄入(小麦和水稻)而可能引起的致癌风险都较大。对4类暴露人群而言，Cr的致癌风险最大，其次为Cd和Ni，而As的风险值最小。其中，Cd、Cr和Ni的风险都超过可接受风险水平(10-4)，说明Cd、Cr和Ni对昆山暴露人群的致癌风险很大，应引起高度重视。部分暴露人群食用小麦和水稻造成As致癌的风险也较大。