近日，我校地理与环境科学学院缪雄谊副教授团队在环境科学领域一区TOP期刊Water Research在线发表题为"The sources of bioavailable toxic metals in sediments regulated their aggregated form, environmental responses and health risk-a case study in Liujiang River Basin, China"的研究论文。《Water Research》是水环境研究领域内唯一的Nature Index期刊，2024年最新影响因子为11.5。

生物可利用重金属主要源于人为排放，但其排放清单尚未明确。考虑到重金属形态的调控作用，与来源相关的生物可利用重金属输入的变化很可能是由特定的重金属形态引起的。为验证该假设，本研究以柳江流域沉积物为对象，基于不同金属形态特征解析生物可利用重金属的来源，并确定了不同来源生物可利用重金属的聚集形式和风险。结果表明：BTMs占比排序为Cd（20.7%）> Pb（15.9%）> Zn（14.2%）> Cu（13.1%）> As（12.3%）> Cr（11.8%）> Hg（11.0%）；通过正定矩阵因子分解模型（PMF）识别出生物可利用重金属主要来源于工业源（43.2%）、农业源（36.7%）和采矿源（20.2%）。重金属形态相关性系数与来源贡献度的对应关系表明：工业源生物可利用重金属以可还原态为主，采矿源和农业源生物可利用重金属则分别较少以残渣态和碳酸盐结合态存在。环境参数与来源贡献度的相关性对应显示：工业源、农业源和采矿源生物可利用重金属分别对氧化还原电位（Eh）、有机质（OM）和粒径（Mz）、以及pH、总溶解固体（TDS）和电导率（EC）呈现不同的响应特征。健康风险指数（HI）普遍低于1，表明不存在非致癌风险；而总致癌风险（TCR）常高于10^-6，提示显著致癌风险（儿童尤为突出）。考虑工业源生物可利用重金属对HI和TCR值的贡献最大，对沉积物（尤其是工业区）进行频繁曝气可有效缓解柳江流域生物可利用重金属的富集。本研究证实排放废水中重金属形态与生物可利用重金属富集密切相关，因此加强排放污水中重金属形态监测至关重要。

柳江流域生物可利用重金属的来源、形态、环境响应和风险

该论文第一作者为缪雄谊副教授，第二作者系缪雄谊副教授指导的2024级硕士研究生韦学琴。该研究获得了贵州省基础研究计划面上项目（黔科合基础-zk[2025]面上269）、云南省基础研究计划面上项目（申请号: 202401AT070108）、云南省地质矿产勘查开发局科技创新项目（云地[2025] 8号）、广西自然科学基金（2018GXNSFBA138051）和中国博士后科学基金（2021M690935）的联合资助。感谢湖南省地质实验测试中心汤行副主任、柳州市水上综合执法支队伍颖彬副队长、柳州市渔政渔港监督管理站刘元明主任、中国地质科学院岩溶地质研究所张春来副研究员和于奭研究员为本项目取样和测试提供的支持和帮助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135425002829