水稻田土壤Cd污染,己成为湖南省攸县发展农业经济的主要制约因素。在对五个主要功能区水稻田土壤Cd污染调查的基础上,分别选择八个有代表性的乡镇作为调查点,对其水稻田土壤、稻谷、灌溉渠道底泥及典型含Cd工业产品和副产品如煤、煤矸石和水等样品进行分析,并根据美国EPA推荐的模型评估当地健康和生态风险。通过设计田间试验,研究经济有效的治理技术,以期对攸县水稻田污染起到一定的控制作用。研究结果表明：(1)以煤矿工厂区和煤矿区为代表的TS和HFQ的水稻土壤Cd含量最高,平均值分别为0.924 mg·kg-1和0.920 mg·kg-1。工业区WL的平均值是0.631 mg·kg-1,为中度Cd污染水平。城镇区具有相似性,其水稻田土壤Cd含量在0.435-0.654 mg·kg-1范围。0-100 cm水稻田土壤Cd含量剖面图显示,除SYT外,其他调查点Cd的积累量在0-20 cm土层变化显著。此外,Cd含量在低于40 cm的剖面深度略有不同,为0.05-0.30 mg·kg-1,属于区域土壤Cd背景值的正常范围。(2)调查表明,水稻田土壤Cd主要的输入途径是灌溉水和大气沉降。8个调查点灌溉渠道底泥Cd的含量都很高,HFQ灌溉渠道底泥Cd的含量达到8.07 mg·kg-1,灌溉水Cd含量为1.42μg·L-1；除了HFQ大气沉降Cd含量仅0.745 g·(hm2·a)-1外,其他调查点均较高,并且TS样点大气沉降Cd含量最高,达12.0 g·(hm2·a)-1,比全国平均水平高出约三倍。总之,攸县水稻田土壤Cd污染无疑是严重和普遍的。(3)8个调查点水稻田土壤Cd含量在0.420-0.924 mg·kg-1之间,都超过了土壤环境质量标准0.3 mg·kg-1,其中51.7%-89.9%的土壤Cd被认为是可利用的有效态。基于土壤和水稻样品,八个调查点PCF的计算值介于0.362-2.78之间。其中五个调查点稻米的PCF值超过了1,表明Cd在植物中积累水平高。攸县稻米Cd含量范围在0.056-1.826 mg·kg-1之间,其中约60%超过世界卫生组织规定的最大安全浓度0.4 mg·kg-1,由于土壤污染浓度的显著上升,约80%研究区的人体健康风险和生态风险较之前都有所提高。总体而言,在整个研究区域中稻田土壤表层Cd的积累量处于高风险状态。另外,对于八个调查点的健康和生态评价结果并不一致,煤矿区HFQ水稻田Cd含量水平高,但其健康风险低(HRI值为1.18),相反,土壤Cd含量相对较低的对照区JS,潜在生态风险(Er为980)和健康风险(HRI为5.96)处于高风险状态,分别排在第一、第二。(4)9种技术处理的水稻田稻谷产量均比对照组低,最低的是石灰和叶面肥处理,分别为737 kg、722 kg,仅为对照组平均值的85%左右。考虑技术成本发现,石灰处理所增加的成本最低为80元,生物碳处理技术增加的成本最高达3200元。综合分析降Cd效果、稻谷产量以及对土壤Cd有效态的影响,表明施用石灰的效果最佳。对不同品种稻米Cd含量的调查分析结果显示：中早39、湘早籼24号、陵两优4024、珍山一号这四个品种采集的所有样品,Cd含量远远超过稻米国家标准0.2 mg·kg-1;而株两优06只有一个样品Cd含量为0.305 mg·kg-1,超过0.2 mg·kg-1的国家标准,其余样品均符合国家稻米Cd含量标准,表明株两优06对Cd的积累明显较其它品种低。
