湿地土壤重金属污染特征、来源及风险评价研究进展

湿地土壤重金属污染是当前湿地科学领域内的热点问题。论文较系统地总结了湿地土壤重金属在时间和空间上的污染特征,分析了湿地土壤重金属主要污染来源,总结了湿地土壤重金属形态的主要影响因素,评述了当前湿地土壤重金属在生态风险和健康风险评价方面的进展和不足。总体上,湿地土壤重金属含量在不同时间尺度上变化差异明显,在水平和垂直空间上的分布特征受人类活动方式和时间、湿地自然生态环境等因素影响。工农业活动、交通活动、人类生活废物排放、湿地商业开发等是湿地重金属的主要污染源。湿地水陆环境变化、氧化还原条件、人类活动等因素对湿地土壤重金属形态影响日益显著。最后,提出未来一段时间内湿地土壤重金属应加强研究尺度、手段和风险评价体系的研究。     

历史时期乌兰布和沙漠风沙活动的沉积学记录与沙漠化防治途径分析

根据乌兰布和沙漠全新世风成砂的沉积记录和湖相沉积中风积物的沉积记录，认为历史时期以来，乌兰布和沙漠风沙活动主要受自然环境变化的制约，沙漠化过程也是一个以自然作用为主，人为作用为辅的过程，沙漠化防治的基本途径是建立稳定的绿洲生态农业，以“绿洲化”防治“沙漠化”。     

基于污染损失率法的土壤重金属污染评价及经济损失估算

半定量或定量估算土壤污染造成的经济损失,对开展土壤环境质量评价工作具有重要意义。以长三角典型区张家港市蔬菜地为例,在分析蔬菜地土壤中Cd、As、Cr和Cu4种重金属含量及其变化趋势的基础上,以该地区土壤重金属的基线值为基准,运用污染损失率法,初步估算了重金属污染损失率（重金属污染对土壤的损害程度,%）和土壤进行蔬菜种植利用时的重金属污染经济损失量（万元·a^-1）,并预测了未来10a和20a重金属污染经济损失量。结果表明,张家港市蔬菜地各单项重金属污染损失率在1.00%-1.67%之间,综合重金属污染损失率为5.02%,土壤重金属污染总体较轻,污染等级整体为Ⅱ级,属于尚清洁水平。但如果按照目前重金属积累的趋势发展下去,随着蔬菜种植年限的增加和种植面积的扩大,综合重金属污染损失率将呈不断增加的趋势,导致重金属污染经济损失量不断增加,2009年重金属污染经济损失量约为1998万元·a^-1,2029年将增加到5532万元·a^-1。因此,需要对蔬菜生产系统中重金属的来源进行有效控制,以降低土壤重金属的积累,减少由此带来的经济损失。     

红壤中重金属的复合污染及污染指数

A field experiment was conducted to study the effects of Pb,Cd,Cu,Zn and As coexisting in red soil on growth of rice (Oryza sativa L.) mung bean(Vigna rabiata(Linn.) Wilczek),alfalfa(Medicago sativa L.),Slash pine(Pinus elliottii Engelm.)and aspen(Populus L.).Results showed that rice,mung bean and alfalfa were significantly influenced by combined poollution of the heavy metals,the contents of Pb,Cd and As in rice grains greatly exceeded the National Standards for Food Hygiene of China.Heavy metals at a high concentration seriously retarded growth of mung bean and alfalfa,but not so obviously with slash pine and aspen.The composite index is suggested for evaluating the relativity of combined pollution with heavy metals in soil.     

重金属污染及治理研究进展

介绍了重金属污染的定义、危害、来源、污染现状及治理措施等方面的研究进展,以便为重金属的综合治理提供依据。     

基于地统计学的樱桃园土壤重金属污染评价及来源解析

为研究天水市樱桃园土壤重金属污染的空间分布特征,实地采集0~20 cm土壤样品,测定重金属Pb、Cd、Cr、Cu、Zn含量,并运用多元统计分析等方法定量分析了研究区土壤表层重金属污染程度。结果表明:以甘肃省土壤背景值作为评价标准,除Cd元素外,其他元素的均值都超过了甘肃省土壤背景值;从土壤重金属元素空间分布格局来看,研究区东北部土壤重金属污染较西南部严重;从土壤重金属元素污染源来看,造成樱桃园土壤重金属污染最主要的因素为成土母质、农药;5种重金属元素均存在不同来源的污染,污染来源不单一,属于混合源污染。     

我国农作物的重金属污染及其防止对策

在参考国内有关资料的基础上，分析了我国农作物重金属污染的原因，其中，污水灌溉、乡镇企业的“三废”污染、汽车尾气等造成我国农作物中重金属污染的主要原因；针对不同的污染原因，提出了防止农作物重金属污染的控制对策，保护农业生态环境是防止农作物重金属污染的根本途径。     

上海市某大型再开发场地土壤重金属污染特征、评价及来源分析

[目的]研究土壤中重金属污染与生态风险状况,为保障城市更新改造过程中土地的合理利用提供科学依据。[方法]以上海市某大型再开发利用场地为研究对象,采集了102个点位的表层(0-0.5 m)和下层(1.5-2.0 m)土壤样品,测定10种重金属(As,Be,Cu,Pb,Ni,TI,Zn,Cd,Cr和Hg)浓度,采用地累积指数、内梅罗指数和潜在生态风险指数进行土壤重金属污染和生态风险评价,并进一步利用多元统计分析方法揭示土壤中重金属的来源情况。[结果]①测试土壤中重金属均未超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第二类用地风险筛选值,但6.9%,24.5%,25.5%,37.3%和63.7%的采样点土壤中As,Cu,Pb,Zn和Hg浓度超过土壤元素背景值,存在不同程度的累积现象。内梅罗指数评价结果表明研究区域土壤整体处于尚清洁到轻度污染状态,分别有11.8%和3.84%的表层区域与2.64%和0.63%的下层区域土壤呈中度污染和重度污染状态。②表层土壤综合潜在生态风险指数均值为89.91,处于中等风险水平,Hg为研究区域主要的生态风险因子。③土壤中Ni,Cr,Be和TI浓度主要受成土母质风化作用的自然源控制,Pb,Zn,Cu,As和Hg主要受交通运输源和历史农业活动源的影响,其中自然源对表层土壤中的As和下层土壤中Cu也有相当比例的贡献,而表层土壤中Hg更多受到除交通运输源以外的其他人类活动源影响。[结论]后续土地利用过程应注重Hg的生态风险管控,并提高对外来交通源引起的重金属累积效应的关注。     

中国农田重金属污染预警系统研究

本文分析了农田重金属污染的＂物质-驱动力-环境因素＂的相互关系,结合中国国情,初步建立了中国农田重金属污染预警系统。它包括：农田重金属污染预警的＂天-地-人通用概念模型＂;国家级、省级综合预警和县级单一预警方法;粮食季单产、耕地人口密度、耕地工业产值三个预警指标;＂红橙黄绿青蓝紫＂7个警级;省级预警中的工业和经济开发区等标记方法,县级预警中的城郊区、矿山区、污灌区、交通线、污染水体、养殖基地等标记方法;国家级、省级预警实例。研究结果表明：系统适合中国国情;预警方法科学、通用、实用、简单;预警指标符合中国国情和实际,所需数据容易获得。     

贵州万山汞矿区某农田土壤重金属污染特征及来源解析

研究采集万山汞矿区典型农田土壤样品,分析测试其Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni含量,利用综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评估农田土壤的污染状况及生态风险,结合相关分析和主成分分析解析农田土壤中重金属的来源。结果表明,该农田土壤Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为4.29、117.6、0.43、59.06、48.99、43.77、29.13、18.80 mg kg~(-1)。土壤重金属综合污染指数为7.16,表明该农田土壤重金属重度污染,其中100%的位点Hg、As重度污染,66.7%的位点Pb轻度污染,25%的位点Cd轻度污染。土壤重金属的综合潜在生态危害指数为469.0,生态风险强,Hg对综合潜在生态危害指数的贡献率为78.30%,是该农田土壤生态风险的主要来源。该农田中重金属的来源包括:交通运输源、矿业污染源、农业污染源和自然活动源,主要污染物Hg来源于矿业活动,As来源于交通运输和矿业活动,Cd来源于农业活动,Pb来源于交通运输。     

Accumulation and potential sources of heavy metals in soils of the Hetao area, Inner Mongolia, China

Soil contamination by heavy metals is a problem in agricultural irrigation systems.To assess the accumulation and sources of heavy metals in the Yongji irrigation district of the Hetao area,Inner Mongolia,China,195 soil samples from 39 sites(0–100 cm)were collected,and Zn,Cu,Pb,Cr,and Cd concentrations were analyzed.The mean concentrations were 107.17,32.48,12.31,53.53,and 0.22 mg kg-1,respectively,with no significant differences between soil depths(P>0.05).Concentrations of Zn,Cu,and Cd were higher than the background levels,with moderate accumulation;the contamination factor(CF)values were 1.9,1.7,and 1.9,respectively,and the geoaccumulation index(Igeo)was>0.Concentrations of Pb and Cr were lower than,or close to,the background levels(CF<1,Igeo<0),indicating that they originated from a natural source.The monomial potential ecological risk index(Eri)for Zn,Cu,Pb,and Cr was low;Eri for Cd was 55.73,implying a moderate risk.The grade of potential ecological risk index of the five heavy metals(RI)was low,declining from south to north.The studied soils were contaminated with Zn,Cu,and Cd;principal component(PC)analysis implicated the enrichment of Cd and partial Cu(high loading in PC 2)was related to agricultural activities;Zn and partial Cu,closely associated with PC 3,may have originated from irrigation water from the Yellow River.Future agricultural development should focus on fertilizer and pesticide application and the quality of irrigation water.     

广东大宝山矿区土壤重金属污染

Soil contamination in the vicinity of the Dabaoshan Mine, Guangdong Province, China, was studied through determi- nation of total concentrations and chemical speciation of the toxic metals, Cu, Zn, Cd, and Pb, using inductively coupled plasma mass spectrometry. The results showed that over the past decades, the environmental pollution was caused by a combination of Cu, Zn, Cd, and Pb, with tailings and acid mine drainage being the main pollution sources affecting soils. Significantly higher levels （P ≤ 0.05） of Cu, Zn, Cd, and Pb were found in the tailings as compared with paddy, garden, and control soils, with averages of 1486, 2516, 6.42, and 429 mg kg^-1, respectively. These metals were continuously dispersed downstream from the tallings and waste waters, and therefore their concentrations in the paddy soils were as high as 567, 1 140, 2.48, and 191 mg kg^-1, respectively, being significantly higher （P ≤ 0.05） as compared with those in the garden soils. The results of sequential extraction of the above metals from all the soil types showed that the residual fraction was the dominant form. However, the amounts of metals that were bound to Fe-Mn oxides and organic matter were relatively higher than those bound to carbonates or those that existed in exchangeable forms. As metals could be transformed from an inert state to an active state, the potential environmental risk due to these metals would increase with time.     

农业废弃物中重金属含量特征及农用风险评估

为了解江西省主要农业废弃物中重金属污染状况和评估其再利用产物农用的安全性,在江西省内采集了水稻秸秆、蔬菜废弃物、猪粪和牛粪等样品,对样品中铬、镍、铜、锌、砷、镉、汞和铅重金属含量进行了测定与风险评估。结果表明,动物性废弃物中重金属含量和超标率明显高于植物性废弃物,其中猪粪属于重度污染,牛粪为轻度污染,植物性废弃物尚处于安全水平。若以江西省农业废弃物为原料制成有机肥,并长期施用于设施菜地,猪粪有机肥施用8.4、15.3和23.9 a后土壤中Cu、Cd和Zn将陆续超标,牛粪有机肥施用23.3 a后土壤中Cu将超标,水稻秸秆、蔬菜废弃物有机肥施用约29a后土壤中Cd将超标,故农业废弃物有机肥须严格控制原料中重金属含量,其农用的长期安全性有待加强监测。     

云南滇池沉积物中重金属的形态分布特征

Fractionation of heavy metals in sediments can help in understanding potential hazards of heavy metals. The present study analyzed total concentrations and fractions of selected heavy metals （Cd, Cr, Cu, Pb, and Zn） in surface sediments from Dianchi Lake, Yunnan Province, China, as well as factors that may affect distributions of the various heavy metal fractions. Total concentrations of the heavy metals decreased in the order Zn 〉 Cu 〉 Pb 〉 Cr 〉 Cd. These heavy metals, except Cr, were much higher than their background levels, indicating that Dianchi Lake was polluted by Cd, Zn, Pb, and Cu. Cadmium occurred mainly as the non-residual fraction （sum of the HOAc-soluble, reducible, and oxidizable fractions） （97.6%）, and Zn （55.7%） was also predominantly found in the non-residual fraction. In contrast, most of the Cr （88.5%）, Pb （81.8%）, and Cu （59.2%） occurred in the residual fraction. Correlation analysis showed that total heavy metal concentrations, organic matter and reducible Fe were the main factors affecting the distributions of the various heavy metal fractions. In the Walhai section of Dianchi Lake （comprising 97% of the lake area）, the concentrations of Cd, Zn, Pb, and Cu in the non-residual fraction were significantly lower （P ≤ 0.01 or 0.05） than those of the Caohal section （3% of the lake area）. This indicated that potential heavy metal hazards in the Caohai section were greater than the Waihai section.     

Sedimentary records of historical occurrence and sources of 21 organochlorine pesticides in Lake Taihu,China

Journal of Soils and Sediments - Sediments are natural archives to record the occurrence and sources of organochlorine pesticides (OCPs). Most previous studies on historical occurrence and sources...     

海南岛河流底泥肥力和重金属污染特征及其风险评价

特征分析及其评价是底泥资源化利用的重要前提,为了解海南岛热带玄武岩地区河流底泥特征及其资源化利用的可能性,选取典型河段塘柳塘为研究对象,采用典型断面布点采样法,对52个底泥样本的重金属和肥力进行检测和评价.结果表明:1)参照第2次全国土壤普查土壤养分分级指标,底泥中全氮质量分数指标达到Ⅰ级水平,全磷、全钾和有机质质量分数均为Ⅱ级水平,阳离子交换量达到Ⅳ级水平;各肥力指标的灰色关联度指数均大于对照区,说明河流底泥养分较为良好.2)采用HJ 332-2006《食用农产品产地环境质量评价标准》,评价底泥重金属污染状况,主要污染物Cd超标率为65.4％,超标幅度为14％;Hg超标率为59.6％,超标幅度为11％.3)地累积指数和内梅罗综合污染指数评价结果显示,该河段底泥中主要污染物为Cd和Hg,河段整体达到中度污染水平.4)潜在生态风险指数评价表明,Hg是最主要的潜在生态风险因子,河段整体达到“轻微生态危害”等级.该研究在海南省南渡江土地整治重大工程中,为疏浚底泥生态改造与土壤资源化利用,提供科学依据和技术支撑.     

我国商品有机肥和有机废弃物中重金属、养分和盐分状况

【目的】 分析我国主要菜区商品有机肥和有机废弃物的重金属、养分和盐分状况,为蔬菜高效安全施肥和菜田土壤质量改善提供一定的理论依据。【方法】 针对全国主要菜区包括北方6省（市）和南方12省（市）典型商品有机肥和有机废弃物展开调查,取样时间是2014年1月上旬,共采取商品有机肥样品126个和有机废弃物样品255个,对3类商品有机肥和5类有机废弃物中重金属、养分和盐分状况进行了研究。【结果】 1）按照我国现有的NY525-2012有机肥料中重金属限量标准,商品鸡粪中Cd、Pb和Cr超标率分别为10.3%、17.2%和17.2%,商品猪粪中Cd和As超标率分别为20.0%和6.7%,其它商品有机肥中Cr、Cd、As和Hg超标率分别为13.4%、2.4%、2.4%和2.4%;鸡粪中Cd、As和Hg超标率分别为2.4%、7.1%和2.4%,猪粪中Cd、Pb、As和Hg超标率分别为1.5%、3.1%、15.4%和1.5%,牛粪中Cd和Hg超标率分别为1.7%和1.7%,羊粪中Cd超标率为12.5%,其它有机废弃物中Cr和As超标率分别为4.5%和13.6%。现在的畜禽粪便与传统有机肥已经大不相同,尤其是鸡粪和猪粪中Cu、Zn含量远高于上个世纪90年代初,分别增加1.5~16.2倍和1.3~4.7倍。2）商品有机肥中全氮含量、全钾含量和氮磷钾总含量较有机废弃物平均分别高出51.2%、32.0%和15.0%,有机废弃物中全磷含量、有机质含量、C/N比值和C/P比值较商品有机肥平均分别高出23.7%、41.5%、22.7%和15.2%。商品有机肥中,商品猪粪的全磷含量、有机质含量和C/N比值均相对较高,其它商品有机肥的全氮含量、全钾含量、氮磷钾总含量和C/P比值均相对较高;有机废弃物中,鸡粪和猪粪的全氮含量、全磷含量和氮磷钾总含量均相对较高,鸡粪、羊粪和其它有机废弃物的全钾含量相对较高,猪粪、牛粪和羊粪的有机质含量相对较高,牛粪的C/N比值相对较高,牛粪和羊粪的C/P比值相对较高。3）商品有机肥的EC值（平均23.5 mS/cm,n=126）较有机废弃物（平均7.7 mS/cm,n=255）高出2.1倍。商品有机肥中其它商品有机肥的EC值很高,其次是商品猪粪,商品鸡粪的EC值相对较低;有机废弃物中鸡粪和其它有机废弃物的EC值相对较高,其次是羊粪,猪粪和牛粪的EC值相对较低。【结论】 商品鸡粪以Cd、Pb和Cr超标为主,商品猪粪以Cd和As超标为主,其它商品有机肥以Cr超标为主;猪粪、鸡粪和其它有机废弃物以As超标为主,羊粪以Cd超标为主。商品有机肥中全氮含量、全钾含量和氮磷钾总含量均高于有机废弃物,有机废弃物中全磷含量、有机质含量、C/N比值和C/P比值均高于商品有机肥。商品有机肥的EC值远高于有机废弃物。     

呼伦湖沉积物有机碳的分布特征

以内蒙古高原湖泊呼伦湖为对象,开展了湖泊沉积物有机碳的分布特征研究。结果表明：呼伦湖沉积物中总有机碳（TOC）含量范围为9.18～61.68g·kg-1,平均34.64g·kg-1;重组碳（HFOC）含量范围为9.02～61.47g·kg-1,平均34.32g·kg-1;轻组碳（LFOC）含量范围为0.02～0.86g·kg-1,平均0.32g·kg-1。TOC在空间分布上呈现从北西向南东逐渐递减的趋势。表层沉积物中C/N的平均值为20.35,表明呼伦湖中有机质的多源性。     

综合兼顾流域因子的云南省星云湖健康评价

[目的]以云南省星云湖为例,尝试兼顾流域因子进行湖泊健康评价,以期为滇中高原湖泊健康评价提供示范和指导作用。[方法]在面向湖泊环境驱动因素调查分析基础上,考虑了来自于流域方面驱动因素对湖泊环境的影响,构建兼顾流域因子的云南省星云湖健康评价的修正指标体系,综合利用遥感与GIS技术,对星云湖的健康状况进行具体量化评价与特性分析。[结果]获得了星云湖在水文水资源、湖泊物理结构、水质、生物和社会服务功能等5个准则层下各指标的量化评价分值;星云湖的健康状况一般,主要制约条件依次是水质、生物、水文水资源的健康状况不理想。[结论]兼顾流域因子的评价方法,在一定程度上改进了目前滇中高原湖泊生态系统健康评价中普遍存在的"就湖评湖"所存在的空间局限,以及由此对相关驱动指标考虑不足的问题;综合兼顾了流域因子的星云湖案例研究,可为滇中高原区域其他湖泊健康评价提供技术路线与评价方法。