河北省典型污灌区土壤和植物重金属累积特征研究

利用田间调查、对比采样和室内分析相结合的方法,研究了河北省典型污灌区土壤和农作物的重金属污染状况。结果表明：与清灌区相比,污灌区土壤的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr均有不同程度的积累,且存在个别样点土壤重金属Cd超标的情况。污灌区土壤Cd和zn含量沿汶河流域自上向下呈明显的下降趋势。4个污灌县土壤主要以Cd累积比较明显。玉米秸秆中的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒;小麦秸秆中的Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒,Cu含量与籽粒基本相当,Zn含量则明显低于籽粒。污灌区重金属从土壤向小麦籽粒的迁移能力高于玉米。玉米和小麦籽粒对重金属的吸收能力均为Zn〉Cd〉Cu〉Pb〉Cr。     

北京城郊污灌土壤-小麦(Triticum aestivum)体系重金属潜在健康风险评价

为探讨城郊污灌土壤-小麦体系中重金属Cu、Cd、Cr、Pb和Zn的迁移富集特征及潜在健康风险,选取北京城郊污灌区24块代表性小麦(Triticum aestivum)样地,运用高分辨电感耦合等离子体质谱仪(HR-ICP-MS)测定了土壤及小麦籽粒中消解态Cu、Cd、Cr、Pb和Zn含量.结果表明,污灌土壤中Cu、Cd、...     

北方污灌区土壤重金属污染特征分析

【目的】研究我国北方污灌区农田土壤Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素的污染特征,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供参考。【方法】以我国北方30个污灌区土壤重金属污染数据为基础,采用统计分析方法、内梅罗综合污染指数法及地质累积指数法,对北方污灌区土壤重金属的污染特征进行分析。【结果】结果表明,北方污灌区农田土壤中8种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但除Cr外,其余7种重金属的平均含量均显著高于全国背景值;8种重金属含量变异系数从大到小依次为CdHgPbAsZnCuCrNi,其中Cu、Cr、Ni在不同灌区差异性相对较小,Cd、Hg、Pb在不同灌区差异较大;Cu与Zn、Cr、Cd、As、Hg,Zn与Ni,Cr与Pb、Ni、As、Hg,Cd与As呈显著相关的概率较大,Pb与Cu、Zn、Ni、Hg,Hg与Zn、Cd、Ni、As呈高度相关的概率较大;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为CdHgCuAsZnPbNiCr。【结论】我国北方污灌区农田土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素明显积累,应该引起有关部门的足够重视。     

天津污灌区土壤重金属含量与理化性质对小麦吸收重金属的影响

采用田间现场采样及室内样品分析测试方法,重点探讨了天津污灌区小麦各器官的重金属含量,以及土壤重金属含量、土壤质地、土壤盐度、土壤有机质等对小麦中重金属含量的影响.结果表明,小麦各器官对Cd、Cu、Pb的富集程度均较高,籽实中Cd的含量超过国家食品安全标准,受到污染.小麦不同部位对重金属的富集能力不同,小麦根对重金属的富集能力依次为Cd＞Zn＞Cu＞Ni＞Pb＞Cr;小麦的茎和叶对重金属元素的富集能力依次为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Cr;小麦籽实对重金属的富集能力依次为Zn＞Cd＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni.土壤重金属含量、pH值、有机质、全盐和土壤质地与小麦中重金属元素含量的相互作用关系复杂,小麦籽实中Cd的含量与土壤中Cd的含量相关性较好;Zn和Ni的富集系数与土壤pH值的相关系数最大;小麦中的重金属与土壤有机质呈负相关,Cu与有机质的相关性最好,Cd、Pb次之;土壤种类和土壤质地对小麦籽实重金属的富集有一定影响,小麦中的重金属与砂质潮土、壤质潮土相关性较好,与粘质潮土相关性较差.     

安阳周边农田土壤和小麦籽粒中重金属含量的相关及主成分分析

重金属作为一类主要的污染物近年受到人们的广泛关注，为了解安阳地区土壤和小麦籽粒重金属状况，采集了周边农田土壤和小麦籽粒样品各60个。运用相关分析法及主成分分析法，探讨了土壤和小麦籽粒中重金属含量的分布特征。结果表明：土壤和小麦籽粒中各元素的变异幅度和均值差异较大，各元素在小麦籽粒中含量低于土壤中含量。土壤中重金属Cr、Mn、Fe、Ni、Cu之间有明显的相关性。小麦籽粒重金属Fe、Pb与土壤重金属Cr、Mn、Fe、Ni、Cu有明显的相关性，小麦籽粒重金属Cd含量与土壤中Cd、Pb含量有明显的相关性。重金属Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb在第一主成分上有很高荷载，且在第一主成分上的荷载远大于在第二主成分上的荷载。安阳地区小麦籽粒中重金属Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Cd、Pb来源具有一定的相似性。     

汾河临汾段污灌区土壤重金属污染评价

为全面了解汾河临汾段污灌区土壤重金属污染状况,对该区土壤 Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Cr、Hg、As含量进行检测,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明,汾河临汾段污灌区土壤Zn、Cu、Pb、Cd、Hg、As 平均含量均超过了山西省土壤背景值;各重金属平均含量均未超过国家土壤环境质量标准二级标准值,仅 Ni、Pb、As 分别有5％、37％、1％的采样点超过了国家土壤环境质量标准二级标准值,但所有样点均未超过国家土壤环境质量标准三级标准值。汾河临汾段污灌区土壤各重金属地累积指数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞As＞Ni＞Cr,各重金属潜在生态危害系数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞As＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,土壤环境总体处于无至中－强度污染水平,存在强度危害风险。污染较严重的重金属元素不仅受灌溉水质影响,还与灌溉次数、农业施肥、交通运输、工矿企业生产、日常生活和生产活动密切相关。     

天津污灌区小麦和水稻重金属的含量及健康风险评价

以天津污灌区农作物和土壤为研究对象,采集污灌区内24 个小麦和 29 个水稻样品及其对应的土壤样品,清灌区内10 个小麦样品和 14 个水稻样品及相关的土壤样品,分别采用ICP-AES 和原子荧光分析样品中Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、As 和Hg含量,在此基础上分析评价污灌区土壤重金属污染情况以及污灌区小麦和水稻中重金属可能产生的健康风险。研究结果表明,长期污灌导致重金属在土壤中的聚集,土壤中Cd、Zn和Hg的含量分别为0.46、129.05、0.52 mg·kg^-1,超过天津土壤质量二级标准。污灌区小麦和水稻中Pb的平均含量分别为0.14、0.62 mg·kg^-1,高于国家食品安全限量标准,对人类健康产生风险,其他重金属元素在小麦和水稻中的平均含量未超过国家食品安全限量标准;水稻样品中Hg、As的平均含量稍高于国家食品安全限量标准。计算结果显示Cd和 Zn的转移因子值远高于其他元素,反映其具有更高的活动性,更容易从土壤转移到小麦和水稻子实中。目标风险指数(THQ)估算结果显示单一重金属的THQ值均低于1,表明当地居民对污灌区生长的水稻或小麦的消费基本不产生健康风险;小麦和水稻中As THQ值的和超过1,暗示在食用污灌区生长的水稻和小麦时As可对当地居民的健康产生风险。     

保定市郊土壤重金属污染现状调查及其评价

通过对保定市郊污灌区、清灌区土壤及植物体内重金属Pb、Cd、Cu、Zn含量的检测分析。结果表明：保定市郊污灌区土壤及植物体内重金属含量明显高于或区；综合评价表明保定市郊土壤中Cd、Zn污染指数分别为1.647、1.728，达轻度污染水平，综合污染指数为1.544，属轻度污染。     

开封市污灌区土壤重金属污染及潜在生态风险评价

对开封市惠济河污灌区土壤中重金属Pb、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Zn、Ni的含量进行测定,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对该区域土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评价,以期为今后污灌土壤治理和修复提供理论依据。结果显示,污灌区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr、Ni含量平均值分别为62.9、127.0、82.6、0.62、0.148、16.0、53.2、27.2mg/kg,仅Cd含量稍微超过土壤环境质量(GB 15618—1995)二级标准,其余7种重金属含量均未超标。从单因子污染指数来看,Cu、Zn、Pb、Hg、As、Cr、Ni的单因子污染指数平均值均未超过1,说明土壤未被这些重金属污染,Cd的单因子污染指数为1.033,说明土壤被Cd轻微污染。从综合污染指数来看,污灌区土壤重金属的综合污染指数平均值为0.827,总体处于警戒线水平。从潜在生态风险因子和指数来看,污灌区所有重金属总体均具有轻微生态风险。另外,单因子污染指数分析发现,河流水质、河流底质、污灌区土壤中的首要污染因子相同,均为Cd,且前3项污染因子中均含有Cu;河流水质、污灌区土壤中的前3项污染因子均含有As,说明污灌区土壤中的污染因子与河水、河流底质中的污染因子基本相同,土壤中重金属污染主要是由多年的污水灌溉造成的。     

焦作煤矿区成熟作物中重金属Pb·Cr·Zn·Cu富集特征研究

[目的]探明焦作煤矿区成熟作物的重金属的富集特征。[方法]采用扇形布点法在焦作煤矿周边农田区采集土壤和小麦、玉米等样品,测定土壤和作物中的Cu、Zn、Pb和Cr4种重金属元素含量。[结果]土壤中Zn、Pb和Cu已开始富集,但Cr无富集,甚至亏损。成熟玉米籽粒和茎叶的重金属元素富集顺序分别为：Zn〉Cu〉Cr〉Pb和Cu〉Pb〉Zn〉Cr;成熟小麦籽粒、茎叶和根部的富集顺序分别为：Zn〉Cu〉Cr≈Pb,Cu〉Pb〉Zn〉Cr和Zn〉Pb〉Cu〉Cr。Pb和Cu在玉米不同部位分布顺序为：茎叶〉籽粒;Cr和Zn在玉米中分布为：籽粒〉茎叶。Pb在小麦不同部位含量分布为：根部〉茎叶〉籽粒;Cr和Cu在小麦中分布为：根部〉籽粒≈茎叶;Zn在小麦中分布为：根部〉籽粒〉茎叶。[结论]作物对于重金属的累积因作物和重金属类型的不同而异。     

珠江三角洲污灌区土壤中重金属含量特征

通过现场采样及室内测试方法,分析了珠江三角洲污灌区土壤中9种重金属Cd、Cu、Zn、Pb、Mn、Ni、As、Cr、Se的含量分布特征.结果表明,污灌区土壤9种重金属的全量平均含量均已超出广东省土壤背景值,其中Cd的污染程度最重,Se的污染程度最轻;污灌区土壤以Cd元素的有效系数最高,Ni元素的有效系数最低.Zn、Pb、Cu以及Cd元素随采样深度的增加其全量逐渐减少,Cr、Ni、As以及Se元素随采样深度的增加其全量呈上下波动状态或几乎不变,而Mn元素则是随采样深度的增加其全量先略有减少而后骤升.Cu、Cd、Zn等3种元素全量与有效态含量以及这3种元素全量间均呈显著或极显著的正相关关系.     

徐州北郊农业区土壤和小麦籽粒重金属污染研究

采用等离子体质谱法测定了徐州市北郊农业区小麦籽粒和土壤中的重金属含量,并对二者间的相关性进行了分析。结果表明,小麦籽粒中的Ni、Cu、Zn检出率达100%,与食品卫生标准相比,超标率分别为100%、0%9、.11%;Cd、Cr和Pb的检出率分别达63.6%、45.4%和9.11%,超标率均为9.11%。Cd的超标率虽然不高,但最大值达到了0.25 mg/kg。土壤中Cd与小麦籽粒的Cd含量有显著相关性,相关系数达0.837。     

Accumulation and bioavailability of heavy metals in a soil-wheat/maize system with long-term sewage sludge amendments

A long-term field experiment was carried out with a wheat-maize rotation system to investigate the accumulation and bioavailability of heavy metals in a calcareous soil at different rates of sewage sludge amendment. There are significant linear correlations between the contents of Hg, Zn, Cu, Pb, and Cd in soil and sewage sludge amendment rates. By increasing 1 ton of applied sludge per hectare per year in soil, the contents of Hg, Zn, Cu, Pb, and Cd in soil increased by 6.20, 619, 92.9, 49.2, and 0.500 μg kg–1, respectively. For Hg, sewage sludge could be safely applied to the soil for 18 years at an application rate of 7.5 t ha–1 before content exceeded the soil environmental quality standards in China(1 mg kg–1). The safe application period for Zn is 51 years and is even longer for other heavy metals(112 years for Cu, 224 years for Cd, and 902 years for Pb) at an application rate of 7.5 t ha–1 sewage sludge. The contents of Zn and Ni in wheat grains and Zn, Cu, and Cr in maize grains increased linearly with increasing sewage sludge amendment rates. The contents of Zn, Cr, and Ni in wheat straws and Zn, Cu, and As in maize straws were positively correlated with sewage sludge amendment rates, while the content of Cu in wheat straws and Cr in maize straws showed the opposite trend. The bioconcentration factors of the heavy metals in wheat and maize grains were found to be in the order of ZnCuCdHgCr=NiPbAs. Furthermore, the bioconcentration factors of heavy metals in wheat were greater than those in maize, indicating that wheat is more sensitive than maize as an indicator plant. These results will be helpful in developing the critical loads for sewage sludge amendment in calcareous soils.     

焉耆盆地小麦地土壤重金属污染及生态风险

从新疆焉耆盆地采集35个小麦地土壤样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn 8种重金属元素的含量,采用内梅罗污染指数(NPI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER)对小麦地土壤重金属污染及生态风险进行评价。结果表明:焉耆盆地小麦地Cd含量平均值超出国家土壤环境质量二级标准的11.12倍,Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量的平均值分别超出新疆灌耕土背景值的55.58、1.32、1.48、3.21倍和4.47倍。小麦地Cd、Pb和Zn呈现重度污染,Cr和Ni轻度污染,As和Cu轻微污染,Mn无污染;研究区NPI平均值为7.93(呈现重度污染状态),RI平均值为342.95(属于较强生态风险水平),IER平均值为5.68(属于重警级别),土壤RI和IER从研究区北向南部呈现逐渐增加趋势。小麦地Ni、Pb与Zn主要受到人为污染源的影响,Cu、Mn和Cr主要受到土壤地球化学特征的控制,As和Cd可能受人为污染和自然因素共同影响。综上认为,Cd是焉耆盆地小麦地主要的污染因子和生态风险因子,对研究区耕地Cd污染应予关注。     

白银市污水灌溉对农田土壤质量的影响

通过对白银市污水灌溉区与沿黄灌区农田土壤进行调查测定,分析了污水灌溉对土壤质量的影响,表明污水灌溉区农田Cr、Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg、F等有害物质已严重超标,且有逐年加重的趋势,并对污水灌溉控制和污染土质改良进行了初步的探讨.     

典型农业区农田土壤重金属潜在生态风险评价

采用野外采样和室内分析相结合的方法,以典型农业区山东禹城的农田表层土壤(0-20 cm)为研究对象,分析了土壤中重金属Cr、Ni、Pb、As、Hg、Cd、Cu和Zn的含量,探讨了土壤中重金属的含量与不同人类活动的关系并进行了潜在生态风险评估.结果显示,8种重金属的含量均超过黄河下游潮土区的背景值.潜在生态风险评估表明,当地的农田土壤Cr、Ni、Pb、As、Cu、zn有轻度的生态风险,Hg和Cd存在较大的生态风险.城市化进程、畜禽养殖和污灌是造成十壤Cd高生态风险的主要因素,城市化进程和污灌也是造成土壤Hg高生态风险的主要因素.禹城各区域土壤受8种重金属的综合潜在生态风险程度大小依次为城郊农田>污灌农田>典型施肥农田>井灌农田>引黄灌农田,不同人类活动区域土壤Cd生态风险和8种重金属的综合潜在生态风险存在显著差异.     

上海浦东部分蔬菜重金属污染评价

对上海市浦东新区4个非污灌的蔬菜园艺场和2个污灌区的蔬菜所含7种重金属进行检测,用国家蔬菜卫生标准计算单项污染指数并进行了评价。结果表明,4个蔬菜园艺场的蔬菜重金属单项污染指数均小于1,符合无公害食品要求。不同种类蔬菜对重金属的富集含量差异较大,绿叶菜类较其他蔬菜容易富集Cr、Cd、Hg、As,在实验中测出Cr、Cd、Hg、As的含量明显偏高。非污灌区园艺场的蔬菜重金属含量与污灌区菜地蔬菜重金属相比较,各污染指标差异显著。污灌区所采集的9个蔬菜样的Cu、Zn,Ph、Hg、As不超标,Cd、Cr超标率均为100％,其中8个菜样为轻度污染,1个为重污染,蔬菜污染主要与在污灌区种植有关。因此,农田污水灌溉要严格执行灌溉水质标准,禁止盲目灌溉,防止土壤和蔬菜的污染。     

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。