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城市对人类社会的进步起着巨大的作用，城市生态系统的可持续发展对人类的健康生活有着重要意义。城市地表环境是支撑城市生态系统正常运转的基本物理环境，重金属对城市地表环境的污染将危害城市生态系统的健康安全。南京市正处于城市发展的快速阶段，经济活动和城市建设的大力扩张给城市地表环境及生态系统带来很大的压力，因此分析南京市地表环境中的重金属污染状况，评估城市生态系统的重金属污染水平及其对儿童血液健康的影响，深入了解重金属在地表环境中的形态分布和迁移过程，可以为南京市的环境治理提供参考依据。
本文通过对污染指示生物蚂蚁和苔藓体内的重金属积累分析，以及对城市交通区、公园湖区两个局部生态系统内的重金属污染综合评价，以了解南京市地表环境中Pb、Cu、Cd、Cr四种重金属的污染状况，并利用不同pH值的模拟酸雨对城市交通区、公园区、风景区三个区域的土壤样品进行浸提实验，借助MINTEQ2/PODEFA4.0(USEPA)形态分析软件，进一步分析城市土壤在降雨条件下所形成的土壤溶液中的重金属含量、形态分布及其随时间的变化关系。此外还通过测定分析降雨期间在南京市地表环境中形成的各种雨水样品和湖泊、河道等受纳水体中的重金属含量和形态，对南京市地表环境中重金属在降雨条件下的迁移和形态变化的影响进行评估，且为了考察城市环境中重金属污染与人群血液重金属浓度的关系，本论文还对南京市部分儿童血液中Cu、Pb、Cd、Cr四种重金属的含量进行了测定以调查地表环境污染对儿童身体健康的影响。以下是主要的研究结果：
1)在蚂蚁和苔藓两种指示生物中，苔藓比蚂蚁更易受到环境中重金属污染的影响，且对铅有很强的富集能力，体内重金属含量大小为Pb＞Cu＞Cr＞Cd，铅和铬是苔藓的环境敏感元素；蚂蚁对镉的富集能力强，但对重金在体内的持续积累有一定的抑制机制，体内的重金属含量排列为Cu＞Cd＞Pb≈Cr，铅和镉是蚂蚁的环境敏感元素。蚂蚁体内的铜浓度与土壤浓度的相关性较铅、镉小，且镉在较低浓度时和土壤浓度呈相关性，较高浓度时相关性受抑止。苔藓体内的重金属浓度随土壤浓度的增大而增大.
2)交通区陆地生态系统的重金属污染综合指数ICPs为3.1，属于重污染范围；公园湖区生态系统的重金属污染指数ICPs为1.99，属于中污染范围。陆地生态系统受到的重金属污染比湖区生态系统的大。非生命必需元素铅和镉是两个生态系统中主要的污染元素，而铜和铬在两个生态系统中的污染程度较弱；
3)在3种土壤的模拟酸雨浸提液中，交通区土壤浸提液中的铅、铜、镉浓度最高，公园区次之，风景区最低，表明土壤的重金属背景值是决定土壤溶液中可溶性金属浓度的主要因素；土壤中的铅对溶液中的酸度比较敏感，其在摸拟酸雨浸提液中的浓度随酸雨pH值的降低而增大，而铜和镉只在2小时浸提液中的浓度随酸雨pH值的降低而增大；有机结合态PbDOM和CuDOM是铅和铜在土壤溶液中的主要形态，占90％以上。风景区样品溶液中PbDOM和CuDOM的形态含量比公园区、交通区的高；游离态Cd2+是土壤浸提液中的主要形态，占50％以上；有机结合态CdDOM占40％左右，铜、铅的形态受DOM(溶解性有机物)影响较大，镉的形态受其影响较小；生活小区和街面环境受人为活动影响较大，其水样中的铜、铅、镉、铬及TOC的浓度最高，有机结合态PbDOM、CuDOM、CdDOM的百分数也最高，屋顶水样中的溶解态重金属是增加城市地面雨水中重金属浓度水平的一个重要因数；地表雨水流经城市街区进入公园鱼池和玄武湖等水体后，有20％～30％的有机结合态重金属转化为游离态重金属，使湖泊、河道等受纳水体中生物可利用性金属的含量逐步增加。
4)在所测南京市部分2-6岁儿童血样中，铅的平均含量为：79.6μg/L；铜为1045.6μg/L；大部分血样中铬、镉的浓度低于0.25μg/L。除铅含量总体处于较高水平外，其它铜、铬、镉的含量都在正常范围内；南京市推广使用无铅汽油后，儿童体内的血铅浓度和铅污染人数略有降低，但仍然维持在较高水平。城市地表环境中的铅污染是儿童体内血铅浓度未能显著降低的重要原因之一；单纯通过无铅汽油的使用并不能显著降低儿童体内的血铅浓度，必须综合治理城市环境，减少地表环境中的铅污染的积累，并从饮食、用具等多方面综合防止儿童铅污染。