铅同位素研究酸沉降区大气铅污染对农作物品质的影响

农作物叶片能直接吸收并富集大气降尘中的铅污染物，在酸性环境下这一过程将被加剧，由此可能对农作物品质产生影响，然而该领域的研究基础相对较薄弱，已有的认识主要通过人为控制的模拟实验获得，而缺乏对实际条件下农作物吸收大气铅的研究。本项目以我国西南酸沉降区为例，运用地球化学的基本原理和方法，通过稳定铅同位素示踪技术，同时配合扫描电镜和透射电镜等微区分析手段，研究在大气酸沉降环境下典型人为释放来源（有色金属冶炼）的大气铅被农作物地上部分吸收、富集与迁移的过程及机制，由此评估大气铅污染对农作物品质的影响，并建立在特定自然环境下大气铅对农作物中铅贡献的定量预测模型，从而为指导农产品的安全生产提供科学依据。

农作物品质与人们身体健康休戚相关因而受到普遍重视。土壤环境质量一直认为是控制农作物品质的主要因素，然后空气环境质量在一定情况下对农作物品质也有显著影响，却一直未受重视。本项目通过稳定铅同位素示踪手段，对我国西南酸沉降区农作物中铅的来源进行了研究。稳定铅同位素结果清晰地显示出农作物中的铅来自于土壤与大气铅沉降。通过二元混合模型可计算出农作物中富集的铅有30-90%来自于大气，表明大气来源铅在一定程度下已超越土壤，成为农作物中铅的主要来源（尤其是地上部分）。采用薄膜扩散梯度技术（DGT）提取的土壤有效态铅仅与玉米根部铅含量存在相关关系，而与玉米地上部分铅含量相关性不显著，说明了玉米地上部分器官中富集的铅不单一来自于对土壤铅的吸收转运，从而间接证实了大气来源铅对农作物的贡献。