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大气沉降是土壤重金属污染的重要来源之一。作为三废排放量较高的铜冶炼行业,其排放的废气中重金属含量较高,并会对周边土壤-植物系统重金属积累产生一定的影响。本文于2012年05月至2013年05月,以铜冶炼厂为中心,在周边农田区等距离不同方位设置8个定位监测点,计算每月各点所代表区域大气铜(Cu)、镉(Cd)的沉降通量。分析大气铜镉沉降通量的时空变化特征,根据计算的周年铜镉沉降通量,模拟不同年限沉降量,研究不同年限大气铜镉沉降在土壤中的积累及其对小白菜的影响。主要研究结果如下: (1)铜冶炼厂周边农田区大气铜年沉降通量为201~1973 mg/m2/a,均值为638 mg/m2/a;大气镉年沉降通量为3.44~15.2mg/m2/a,均值为6.56mg/m2/a。 (2)铜冶炼厂周边农田区大气铜镉沉降通量时间分布特征:大气铜月沉降通量3、5、6、9月较大,8、12月较小,且3、5、6、9月均分别显著高于8、12月(P<0.05,n=96),其余月份之间无显著差异性;大气铜季节沉降通量:春、秋季分别显著大于夏、冬季(P<0.05,n=32)。大气镉月沉降通量5、6月较大,8、12、2月较小,5、6月分别显著高于其他月份(P<0.05,n=96);大气镉季节沉降通量春、夏、秋季分别显著大于冬季(P<0.05,n=32)。降雨量是影响大气铜镉季节沉降通量时间变化的主要因素。 (3)铜冶炼厂周边农田区大气铜镉沉降通量空间分布特征:8个监测点大气铜月沉降通量表现为:SW>WNW>ENE>SSW>E> SSE>NNE>NNW,大气铜季节沉降通量大小顺序同月沉降通量。位于冶炼厂西南方向的SW监测点月、季沉降通量均显著高于其他监测点(P<0.05,n=96)。大气镉沉降通量在空间上与铜具有相同规律性。风向频率是影响大气铜镉沉降通量空间变化的主要因素。 (4)模拟大气沉降对土壤及其小白菜铜镉积累的影响:以本周年监测的大气铜镉沉降通量均值为基准,模拟0、5、15、30年沉降通量,加入到铜镉污染程度相同的土壤中,均使土壤污染等级加重,土壤铜镉背景值越低,大气沉降对土壤铜镉的积累越明显。同一铜镉污染程度土壤,随着大气沉降年限的增加,小白菜地上部分及根部铜镉含量均呈增加趋势。清洁、轻度和重度污染土壤,沉降15、30年分别与沉降0年相比,小白菜地上部分及根部铜镉含量均产生了显著增加(P<0.05),中度污染背景下,大气沉降对小白菜镉的积累影响不大。