焦岗湖流域农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

以焦岗湖流域农田土壤为研究对象,分析流域内农田土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量及污染特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了该区域农田土壤中重金属污染状况和潜在的生态风险。结果表明:研究区农田土壤中重金属As、Cd、Cr平均含量高于背景值,并表现出不同程度的积累,而Cu、Pb、Zn平均含量低于背景值;地累积指数评价结果表明该区域农田土壤重金属污染总体表现为无污染到中污染状态,主要污染物为Cd、As和Cr;潜在生态危害指数法评价结果表明研究区土壤潜在生态风险为中等,重金属的潜在生态危害依次为Cd >As >Cu> Pb >Cr >Zn;焦岗湖流域农田土壤重金属含量在空间分布上总体表现为流域西南部及东部区域较高、中部及北部区域较低。     

渝西北土壤重金属分布特征及其风险评价

为全面了解重庆西北地区(潼南区、铜梁区、合川区和大足区)土壤中重金属质量分数、分布特征及其生态风险,在该区共采集表层土壤样品6 792件,测定了As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb和Zn等8种重金属元素质量分数,并用土壤环境质量标准(GB15618-1995)和潜在生态风险指数对土壤重金属污染进行评价.结果表明:1)表层土壤Cd质量分数累积效应最大,是背景值的2.43倍,超标比例为18.67%,其余7种重金属元素质量分数平均值低于土壤环境质量一级标准值;2)空间分布特征表明,Zn,Cd,Pb,As,Ni,Cu和Cr 7种元素在研究区西部质量分数较高,Hg在东部质量分数较高,主要受地层控制和土地利用方式的影响;3)研究区重金属污染对该区构成的潜在生态危害由强至弱依次为:Cd,Hg,As,Pb,Cu,Ni,Cr,Zn,整体处于中等潜在生态风险等级,主要受Cd和Hg元素的影响,二者可能造成的生态危害应引起重视.     

太原城区周边土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市城区周边土壤为研究对象,分析了土壤重金属Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、Hg和As的污染特征及其空间分布特征,并通过对研究区的污染源进行资料收集和实地调查,探究了污染源与土壤重金属污染间的关系。结果表明:研究区土壤重金属元素Zn、Cr、Hg、Pb、Cd的均值都超过了山西省土壤背景值,元素Ni、Cu和As与背景值相差不大;从Hankson生态风险评价来看,研究区的综合生态风险程度处于中等水平,Hg和Cd的风险较为明显,其达到中等风险强度以上的样点分别有74.1%和30.8%;从空间分布来看,研究区的南部土壤重金属元素Pb、Hg、Cd、Cu、Zn、Ni和Cr的含量较高,As含量较高的区域集中分布于东北部;化工类污染源和矿石类污染源是造成研究区重金属污染的两个主要污染源。     

泊江海子流域土壤重金属分布与生态风险探讨

以泊江海子流域的土壤为对象,采集表层土样54份,对7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Hg、As)含量进行了分析,利用Arc GIS 10.1获取各重金属在该流域空间分布特征,运用单因子法、综合污染指数法及Hakanson潜在生态危害指数法对研究区的土壤质量及重金属潜在生态危害程度进行评价。结果表明,土样中7种重金属含量平均值从高到低依次为Zn(79.60 mg/kg)、Cr(56.40 mg/kg)、Ni(12.89 mg/kg)、As(12.48 mg/kg)、Cu(8.34 mg/kg)、Pb(6.60 mg/kg)、Hg(0.03 mg/kg),均达到了国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)一级标准,其中Zn、Cr、Pb含量均值高于内蒙古土壤背景值,Ni、As、Cu含量低于内蒙古土壤背景值;7种重金属空间变异系数均达到中等变异程度;土壤各重金属元素的单因子指数均值从大到小依次为As、Zn、Cr、Ni、Cu、Hg、Pb,综合污染指数平均值为0.95,说明整个研究区土壤为尚清洁状态;相对于标准,约1/3土壤存在轻微以上污染,Zn含量的高低是影响土壤环境质量的主导因素;Hg、As为综合潜在生态风险主要贡献元素,综合潜在生态风险指数RI均值为85.98,该流域处于轻微生态危害等级。     

黔西南某农用地土壤重金属风险评估与来源解析

【目的】了解喀斯特地区小尺度区域农用地土壤重金属的含量特征和生态风险,为利用土地功能和保护耕地土壤环境提供参考。【方法】在黔西南中部某农用地土壤上共布设27个点位,采集表层土壤(0～20 cm)样品,分析测定pH与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素,采用《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)为评价标准,分析其分布特征、生态风险和来源。【结果】研究区土壤pH为5.46～8.07,重金属Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cu、Cd与Hg平均含量分别为154.24、153.71、64.25、61.76、50.38、49.86、0.41和64.25 mg/kg。研究区农用地土壤受As和Cd污染指数分别为1.68和1.38。8种重金属的危害指数(I_R)为69.00,小于生态危害下限(I_R=150)。Cd与Pb, Hg与As、Cu、Zn、Ni, As与Cu、Zn、Ni、Cr, Cr与Cu、Zn、Ni, Cu与Zn、Ni, Zn与Ni间分别具有同源性,存在复合污染。As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni在第一主成分有较高载荷,其方差贡献率为57.565%,含量较高原因主要为长期含重金属化肥施用造成;Cd和Pb在第二主成分中有较高载荷,其方差贡献率为80.277%,含量较高原因主要为成土母质中含量较高。【结论】研究区农用地土壤pH为5.46～8.07,已受不同程度As和Cd污染;Cr和Ni污染处于尚清洁范围;Hg、Pb、Cu和Zn处于清洁范围。污染程度为轻微生态危害。     

湘江流域长株潭段底泥重金属污染评价

在湘江长株潭段共采集了6个底泥样品,监测了Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As、Hg8种重金属元素,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对湘江长株潭段底泥重金属污染进行评价。结果表明：湘江长株潭段底泥受重金属污染较严重,各种重金属的污染程度由强至弱依次为Cd〉Zn〉Cu〉Pb=Ni〉Hg〉As=Cr;金属污染物对湘江长株潭段构成的潜在生态危害由强至弱依次为Cd〉Hg〉Pd〉Cu〉Zn〉As〉Cr,其中Cd的影响占主导地位。对于评价效果,地积累指数法和潜在生态危害指数所反映的情况有所差异,原因主要是参比体系及参比值的差异。     

如东潮间带表层沉积物重金属含量及其污染评价

于2013年5~6月对江苏省如东潮间带表层沉积物重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd)含量及其污染进行了调查,并采用地质积累指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中的重金属污染进行了评价。结果表明:如东潮间带表层沉积物Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd的平均含量分别为:58.84、21.80、10.55、47.79、16.04、6.58、0.013、0.072 mg/kg;地质累积指数法评价结果表明,Cr、As、Cu和Hg整体表现为无污染,Cd、Pb、Ni、Zn主要表现为轻度污染。潜在生态危害指数法评价结果表明,调查区域重金属元素的潜在危害程度大小顺序为CdHgAsPbNiCuCrZn,采样区域重金属的潜在生态危害轻微,总体上讲,该研究区未受到明显的重金属污染。     

如东潮间带表层沉积物重金属含量及其污染评价

于2013年5⁶月对江苏省如东潮间带表层沉积物重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd)含量及其污染进行了调查,并采用地质积累指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中的重金属污染进行了评价。结果表明:如东潮间带表层沉积物Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd的平均含量分别为:58.84、21.80、10.55、47.79、16.04、6.58、0.013、0.072 mg/kg;地质累积指数法评价结果表明,Cr、As、Cu和Hg整体表现为无污染,Cd、Pb、Ni、Zn主要表现为轻度污染。潜在生态危害指数法评价结果表明,调查区域重金属元素的潜在危害程度大小顺序为Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn,采样区域重金属的潜在生态危害轻微,总体上讲,该研究区未受到明显的重金属污染。     

太湖竺山湾湿地表层沉积物重金属的分布特征及其污染评价

为研究太湖竺山湾湿地沉积物重金属的污染状况,采样分析表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 7种重金属的含量,并运用地累积指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在生态危害进行评价,结果表明:As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均值分别为123.32、2.61、160.24、176.78、183.09、30.12和269.61 mg/kg,都明显高于各自的背景值;地累积指数法评价结果显示,As、Cd的污染程度比较严重,Zn的污染基本上为中等程度,Cr、Pb基本上为轻微污染,研究区不同程度地受到Cu和Ni的污染;潜在生态风险指数法评价显示,研究区大约80%的区域处于强与很强的危害程度,对潜在生态风险指数贡献最大的是Cd,其次是As,说明造成研究区重金属潜在危害的主要元素是As和Cd.     

三峡库区库尾典型农用地土壤重金属污染特征及潜在风险

为了解三峡库区农用地重金属污染特征及潜在风险,在研究区范围内布设网格,共采集土壤样品82个,对农用地土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的污染水平进行分析,结合单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和潜在生态风险指数法对研究区污染状况和潜在生态风险进行评价,并对研究区农用地进行安全利用分区。结果表明:除As、Hg、Ni外,其余5种重金属质量分数平均值均高于三峡库区农业土壤背景值,其中,12.20%的采样点Cu含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》筛选值。内梅罗污染指数值PN依次为Cu(1.01)Cr(0.81)Cd(0.62)Zn(0.52)Pb(0.45)Ni(0.32)As(0.29)Hg(0.09),Cu污染等级为轻污染,Cr污染等级为警戒级,其余6种重金属为安全级。单项潜在生态风险指数Eir均值依次为Hg(41.33)Cd(36.71)As(12.20)Cu(6.54)Pb(5.32)Ni(4.72)Cr(2.42)Zn(1.14),其中Hg单项潜在生态风险指数Eir值大于40,属于中等风险等级,其余重金属均为低风险等级。研究区综合潜在生态危害指数RI范围为68.57～143.57,平均值为110.37,综合潜在生态风险处于低风险等级,但有7.31%的土壤样品RI值大于135,处于中等风险等级。研究区农用地土壤79.53%的面积属于安全利用区,15.97%的面积属于基本安全利用区,4.50%的面积属于低风险监控区。现阶段该研究区个别地区农用地土壤虽受到Cu的污染,但是该研究区土壤整体水平为安全级,符合农产品生产土壤环境质量标准。土壤重金属综合潜在生态危害处于低风险水平,潜在生态危害主要来自于Hg和Cd。     

武清区典型蔬菜种植区土壤重金属的风险评估和空间分布特征

重金属污染已严重危害人类健康与粮食安全,为探明不同时期土壤重金属动态变化规律,采集了天津市武清区的95个农田表层土,并对样品中Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Cd和As的含量进行测定。基于地统计法分析农田土壤重金属空间分布规律,探讨2005年和2019年土壤重金属的累积、潜在生态风险以及土壤中重金属的空间分布特征。结果表明,除Ni以外,重金属Pb、Cu、Cr、Zn、Cd和As随着时间的推移累积污染不断增加。地累积指数和潜在生态风险指数结果表明,Cd和As是研究区生态风险的主要贡献者。2005年和2019年重金属空间特征表明,Cu、Cr、Ni、Zn和As具有相似的空间分布,高值区集中在研究区的西南部,Pb的高值区呈现面源污染,而Cd呈现明显的点源污染。研究区Cu主要受农业施肥的影响,Zn主要受农业施肥和污水灌溉的双重影响,As、Ni和Cr的污染主要来自成土母质,Cd可能来源于工业活动,Pb归因于交通尾气的排放。研究表明,武清区典型蔬菜种植土壤重金属累积的主要原因是工业排放以及污水灌溉。本研究明确了天津市武清区的土壤重金属空间分布特征及污染源,可为研究区污染控制和生态保护提供理论依据。     

杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解杞麓湖农业径流区低污染水所致湖滨带湿地重金属空间分异特征及潜在危害,采集湖滨带农业径流区32个不同类型湿地（河流湿地n=13、人工湿地n=10、湖泊湿地n=9）的表层沉积物,检测重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg含量,利用ArcGIS反距离权重插值法（IDW）分析7种重金属空间分布特征,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价杞麓湖农业径流区湿地重金属污染。结果表明：不同类型湿地7种重金属污染程度存在差异,平均含量由高到低依次为河流湿地 > 人工湿地 > 湖泊湿地,各重金属平均含量由大到小依次为Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > Cd > Hg,除Pb外,其余6种重金属平均含量均超过云南省土壤背景值,Cd超背景值样点比例高达100%。单因子污染指数表明重金属Cd和Hg呈重度污染,存在危害风险;农业径流区潜在生态风险指数介于112~1 241,平均264,属中度风险水平;重金属含量分布存在明显空间差异,北部高于南部、西部高于东部,含量分布高值区与潜在生态风险评价结果一致。相关性分析表明Cu、Ni、Cr和Zn污染源主要是农业活动;Pb来源主要与道路交通有关,还受工业活动影响;Cd主要受农业活动和工业活动影响。研究表明,杞麓湖农业径流区不同类型湿地重金属污染存在空间差异,Cd和Hg污染严重,生态风险高值区出现在西北部和西南部。     

成都平原农田蔬菜重金属含量及污染评价

为降低重金属污染风险,保证蔬菜生产安全,调查了成都平原部分污染地区蔬菜种植地土壤和5类18种蔬菜可食部位重金属含量,并对蔬菜中重金属污染状况进行了评价,同时运用富集系数分析和比较了不同蔬菜对Cd、Cr、Pb、Zn、Cu、Ni、Hg、As的富集能力。结果表明：试验区域土壤Cd含量超标率达31.91%,Cd是主要污染物,其余元素均符合国家标准。所有蔬菜可食部位主要受重金属Cr、Hg、Cd污染,轻微污染的有蒜苗和油菜,轻度污染的有菠菜和香菜;通过富集系数发现,18种蔬菜对8种重金属元素的富集系数平均值均从高到低依次为Cd>Zn>Hg>Cu>Ni>As>Cr>Pb,且不同蔬菜对同一种元素的富集系数也表现显著性差异。总体上,叶菜类蔬菜如香菜对Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu和菠菜对Cd、Hg、Zn、Pb、Cu以及红油菜对As、Pb富集能力相对较强,表明研究区域香菜和菠菜不宜在Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu污染土壤上栽培,及红油菜不宜在As、Pb污染土壤上栽培,而甘蓝类和根茎类如包心菜对Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu和白萝卜对C...     

夹皮沟金矿开采区土壤重金属污染潜在生态风险评价

以松花江上游夹皮沟金矿开采区为研究对象,采用Hakanson潜在生态风险指数法(The Potential Ecological Risk Index)对金矿开采区土壤中Hg、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni等7种重金属元素进行单因子和复合生态风险评价.结果表明,研究区域内的土壤重金属含量明显高于当地土壤背景值,其中28个采样点的Hg平均潜在生态危害系数为464.6,达到极度生态危害程度,Cd平均潜在生态危害系数为140.8,达强度生态危害程度,其余元素均未达到轻度生态危害的上限标准,7种重金属平均潜在生态危害系数依次为Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn.同时,28个采样点平均潜在生态风险指数为637.6,属于很强生态危害,为最高级别,其中,7个采样点的潜在生态风险指数大于600,属于很强生态危害,8个采样点的潜在生态风险指数介于300和600之间,属于强度生态危害,其余为中度和轻度生态危害级别.在7种重金属元素中,Hg元素对区域生态风险的贡献率最高,是构成潜在生态风险的最主要因子.这与金矿开采以及长达190年的混汞提金工艺所带来的环境污染有关.     

太原市污灌区土壤重金属分布特征及风险评价

对太原市污灌区土壤重金属Pb,Zn,Cu,Ni,Mn,Cr,As,Hg和Cd污染现状进行调查和分析,结果表明,该地区重金属平均含量分别为:Pb 24.95 mg/kg,Zn 83.86 mg/kg,Cu 28.33 mg/kg,Ni 33.30 mg/kg,Mn682.16 mg/kg,Cr 80.08 mg/kg,As 12.46 mg/kg,Hg 0.09 mg/kg,Cd 0.19 mg/kg。主要污染物为Hg和Cd,单项污染指数分别为2.74和2.42,为中度污染,单因子生态危害系数分别为109.54和72.71,为中度生态危害;晋源区Hg单项污染指数和单因子潜在生态危害系数最高,分别为4.89和195.57;小店区Cd单项污染指数和单因子潜在生态危害系数最高,分别为3.09和92.59。同时,通过污染指数与生态危害系数比较,表明Hg,Cd在构成土壤环境污染的同时,也造成了相应的生态危害。     

常规方法对新疆地方土壤元素空间分析及重金属风险评价

结合数理统计学和地统计学方法对博斯腾湖流域绿洲表土17种元素进行分析,探讨其含量、空间变异性、空间分布特征,并用地累积指数法和潜在生态危害指数分析其污染状况。结果表明:17种元素平均含量顺序为CaAlFeMnVZnCrNiCuPbAsCoSbMoTlCdHg。其中常量元素Al、Ca、Fe含量远远超过新疆土壤背景值,除重金属元素Co、Mo含量低于背景值外,其余12种重金属元素存在不同程度的超标,Cd、Hg超标率高达77%、62%。表土元素的空间变异特征显示,Fe、Mn、V、Cr、Co、Zn、As、Tl受结构性因素影响较大,其空间自相关性良好;Cu、Mo、Cd、Sb、Pb、Hg在较小范围内的空间自相关性良好,说明整体结构性特征依然存在,部分区域随机因素(农田、交通、工业生产)影响较大,影响因素复杂。Fe是地壳中稳定元素,受区域地质的影响。Al变程较小,除了受成土母质影响,还受随机因素影响。Ca是活动性元素,主要与风化淋溶、迁移、沉积等因素有关。空间分布结果显示大多数重金属在县城周边、交通干线以及工厂附近的区域含量高,As在西北部和东南部含量高,既有自然来源,也有人为来源。利用内梅罗污染指数法计算13种重金属污染指数,结果表明Co无污染,Mn、Cu、Tl、Pb的污染程度在警戒线内。V、Zn、Cr、Ni、As、Cd、Sb、Hg的内梅罗污染指数在1~2之间,属于轻微污染程度,其中Cd、Hg的污染指数值接近1.5,轻微污染程度稍高于其余重金属;单因子潜在生态风险结果显示Cd、Hg具有轻微生态风险,综合生态风险指数结果显示27%的样点存在轻微生态风险,73%的样点存在中等风险,主要是Cd、Hg的风险值较高,应该引起有关部门的重视。     

土壤生态地球化学风险评价——以乐陵-河口地区为例

以全国土地污染防治项目取得的地球化学数据为基础,对乐陵-河口地区土壤重金属含量水平、污染现状、主要来源进行系统研究,并在研究区内开展土壤生态地球化学风险评价,结果表明：表层土壤中元素Cd、Hg、Pb富集系数较大,其平均含量分别为0.16mg/kg、0.030 mg/kg、21.8 mg/kg,表现出明显的表层富集特征.区内土壤重金属元素潜在生态危害轻微级达到90.07％,中等的占9.58％,强的占0.35％,没有很强和极强级别,土壤潜在生态危害不很严重.Hg、Cd、As 3种元素对土壤危害的贡献率之和达到86.55％,Hg是调查区土壤污染最严重和危害最大的重金属元素,其生态危害贡献率就达到了48.03％;Cd次之,强和很强生态危害等级以上的土壤样品占总数的0.32％;土壤重金属元素危害程度从大到小的排序为Hg＞Cd＞ Pb＞ As＞ Cu ＞Ni ＞Cr＞ Zn.该研究在制定重金属污染防治对策、进行土壤环境质量保护等方面具有重要的指导作用.     

广西某农灌蔗区土壤重金属含量及污染评价

【目的】开展广西某农灌甘蔗产区表层土壤重金属含量调查,为甘蔗重金属生物有效性研究、合理种植及确保甘蔗质量提供参考依据。【方法】对广西某农灌甘蔗产区蔗田26个表层土壤样品重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行调查分析,采用单因子污染指数与内梅罗综合污染指数相结合的方法和潜在生态危害指数法对研究区域蔗田重金属的污染及其生态风险进行评价。【结果】研究区蔗田土壤Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 7种重金属的平均含量分别为0.056、10.3、23.7、55.9、17.8、33.7、18.9 mg/kg,均未超过国家土壤环境质量二级标准。经潜在生态危害指数分析得知,重金属潜在生态危害由强至弱依次为：Cd〉As〉Ni〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn。【结论】该农灌蔗区蔗田土壤重金属污染风险程度较低。