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随着我国工业化及城市化地持续发展,以煤为主的化石燃料的消耗也迅速增加,燃煤发电,是我国消耗燃煤的主要途径之一。煤炭燃烧发电过程伴随着多种烟尘、粉尘及飞灰的产生,将不同程度地释放多种重金属元素污染周边环境并危害周边生物健康。因此深入了解燃煤电厂大气、土壤环境重金属的时空分布并开展相应的环境风险评估对提高环境质量至关重要。本研究以广东省粤北韶关燃煤电厂为研究对象,首次全面分析研究燃煤电厂周边大气沉降、表层土壤以及水稻等不同介质中Cd、Pb、Cu、Ni、Zn的含量特征、时空分布规律,首次开展来源定性及定量分析,并在此基础上首次对燃煤电厂周边环境风险进行全面定量评估,深入了解不同环境介质中五种重金属含量的相关性特征。结果表明:(1)各重金属秋季大气沉降通量大小排序为Zn>Pb>Cu>Ni>Cd。该地区Zn、Cd、Pb的大气沉降污染较为严重。大气重金属沉降通量随时间波动明显,沉降通量与降雨量密切相关。大气重金属沉降通量空间分布受到燃煤电厂及周边周边工业活动排放影响明显。大气重金属沉降通量多数以溶解态存在,对周边环境危害较大。降雨量与沉降通量及溶解部分呈极显著正相关(P<0.01),来源分析发现:Zn、Cd、Cu三种元素受到燃煤电厂及周边工业排放的影响严重;Pb的来源除了受到燃煤电厂排放带来的影响外,与周边交通尾气的排放密切相关;Ni分布较为均匀,Ni受到燃煤电厂的影响不显著,受自然降尘影响明显;PMF模型进一步验证后表明:各元素的不同污染源贡献率分别为Ni:交通源15.6%、自然源73%、工业源11.4%;Cu:交通源35.8%、自然源25.1%、工业源39.1%;Zn:交通源21%、自然源25.8%、工业源53.2%;Cd:交通源17.8%、自然源:14.8%、工业源67.4%;Pb:交通源80.4%、自然源4.5%、工业源15.1%。(2)各重金属表层土壤含量污染情况不同,Pb、Cd污染最为严重。各重金属表层土壤含量空间分布与大气通量空间分布存在差异,整体空间分布上,盛行风向上各元素含量最为集中,NNW、SSE及WSW上均有与大气沉降趋势差异明显的点位。燃煤电厂周边表层土壤重金属Zn、Cd、Pb相关性显著(P<0.05),极有可能是来自于该电燃煤厂及周边工业排放的大气重金属。来源分析表明,Cd、Pb、Zn三种元素主要来源于燃煤电厂工业活动排放,Cu的来源不仅受到工业排放的影响,还有北部地区农田污水灌溉密切相关,Ni的来源主要与自然分布密切相关。PMF模型表明:Ni:农业源11.5%、自然源85.8%、工业源2.7%;Cu:农业源43.9%、自然源42.6%、工业源13.4%;Zn:农业源30.9%、自然源25.8%、工业源43.3%;Cd:农业源35.2%、自然源:6.7%、工业源58.1%;Pb:农业源27.1%、自然源5.5%、工业源67.4%。(3)环境风险评估表明,大气沉降及土壤重金属污染在盛行风向聚集明显,Cd污染是导致燃煤电厂周边环境风险超标的主要原因。人体健康风险评估表明,周边环境中HI及HI_j平均值均小于1,经口摄入是导致健康风险增大的主要方式。土壤重金属健康风险略高于大气沉降重金属健康风险。基于PMF源解析的结果表明,各污染源健康风险差异明显,重金属对儿童的健康风险高于成人约1个数量级,交通源排放、工业源排放的Pb分别是大气沉降及土壤重金属健康风险的最大来源,达到了0.22(64.14%)与0.29(53.31%)。水稻米粒Cd、Pb超标情况严重,至少80%以上的米粒Cd、Pb超出国家既定标准,相关性分析表明:土壤理化指标p H、CEC、OM对于土壤中重金属的生物可利用性影响明显,持续摄入米粒中会引发与Cd中毒引起的相关人体健康风险。