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长期施肥下红壤坡耕地土壤-花生系统重金属累积特征及风险评价

文献类型： 中文期刊

关键词： 长期施肥;红壤;花生;重金属;生态与健康风险

期刊名称：土壤通报

ISSN： 0564-3945

年卷期： 2025 年

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收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 长期施肥可能会对红壤坡耕地土壤重金属累积和人体健康造成一定的风险，为准确评估土壤-花生系统重金属生态与健康风险，更准确地指导红壤丘陵山区耕地培肥。【方法】基于中国科学院红壤生态实验站红壤坡耕地12年长期施肥小区试验，采集耕层土壤及花生样品，分析不施肥（CK）、单施化肥（NPK）以及猪粪与化肥配施（NPK+PM）三种处理下土壤-花生系统中铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）四种重金属的含量。通过单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及潜在生态风险指数法评价土壤中重金属污染等级及生态风险，并采用人体健康风险评估模型分析土壤和花生籽粒重金属对成人及儿童的致癌与非致癌健康风险。【结果】与CK处理相比，NPK处理下耕层土壤Cr全量增加了23.8%(P<0.05)；而NPK+PM处理下耕层土壤Cu、Zn和Cd全量增加110%～130%(P<0.05)，花生籽粒Cu、Cd全量降低50.6%～83.0%(P<0.05)。NPK+PM处理下土壤Cu污染指数达到轻度污染，综合污染指数处于轻微污染；而NPK与NPK+PM处理下重金属潜在生态风险均处于轻微风险等级，花生重金属对成人及儿童造成的非致癌健康风险可忽略；NPK+PM处理下土壤Cu、Zn、Cd对成人及儿童造成的非致癌健康风险较NPK处理增幅达67.5%～174.0%，均处于可接受范围内，但土壤Cr对儿童可能造成不可接受的致癌健康风险。与成人相比，土壤重金属通过口服摄入途径对儿童造成非致癌健康风险的比例升高4.72%～4.83%，而通过皮肤接触的比例降低22.9%～23.0%。【结论】长期施用猪粪显著增加了红壤坡耕地耕层土壤重金属的累积及污染风险，但并不会通过花生籽粒对人体健康产生显著危害。建议施用猪粪前通过高温堆肥、添加钝化剂以及优化施肥制度来降低潜在风险，并定期开展环境监测。

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