规模化猪场废水灌溉农田土壤Pb, Cd和As空间变异及影响因子分析

为了了解长期灌溉猪场废水对农田土壤Pb、Cd和As（简称重金属）的影响,采集了河北省京安猪场周边农田的清洁区和灌溉8年猪场废水的污灌区耕层（0～20 cm）共52个土壤样品,并测定了样品中重金属的全量和有效态含量,应用GIS结合地统计学方法对重金属进行了空间结构和分布特征分析,探讨规模化猪场周边农田土壤重金属积累的影响因子及其贡献。结果表明,重金属全量和有效态含量的变异函数均很好地符合球状模型,其中全铅、有效铅、全砷、全镉和有效砷受随机性因素和结构性因素共同影响,有效镉主要受结构性因素影响。根据背景调查、重金属与pH值和土壤养分的相关性分析以及重金属变异函数分析,土壤中Cd和As污染来源为猪场废水和化肥,Pb的污染来源为化肥。富集因子分析表明,污灌猪场废水对土壤Cd和As富集效应很小,施用化肥对Pb富集有较大贡献。灌溉猪场废水会降低土壤pH值而增加重金属有效态含量,因此,需注意施用猪场废水带来重金属污染风险。     

规模化猪场废水灌溉农田土壤Pb, Cd和As空间变异及影响因子分析

为了了解长期灌溉猪场废水对农田土壤Pb、Cd和As(简称重金属)的影响,采集了河北省京安猪场周边农田的清洁区和灌溉8年猪场废水的污灌区耕层(0～20 cm)共52个土壤样品,并测定了样品中重金属的全量和有效态含量,应用GIS结合地统计学方法对重金属进行了空间结构和分布特征分析,探讨规模化猪场周边农田土壤重金属积累的影响因子及其贡献.结果表明,重金属全量和有效态含量的变异函数均很好地符合球状模型,其中全铅、有效铅、全砷、全镉和有效砷受随机性因素和结构性因素共同影响,有效镉主要受结构性因素影响.根据背景调查、重金属与pH值和土壤养分的相关性分析以及重金属变异函数分析,土壤中Cd和As污染来源为猪场废水和化肥,Pb的污染来源为化肥.富集因子分析表明,污灌猪场废水对土壤Cd和As富集效应很小,施用化肥对Pb富集有较大贡献.灌溉猪场废水会降低土壤pH值而增加重金属有效态含量,因此,需注意施用猪场废水带来重金属污染风险.     

工业区周边农田重金属污染评价及来源分析

以新疆北疆某工业区周边农田土壤为研究对象,采集0~20 cm土壤样品254个,测定了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb、Cd共8种重金属含量。运用相关性分析和主成分分析探讨工业区周边农田土壤重金属的来源,运用GS+进行数据拟合,选取最佳模型,再进行克里格插值分析重金属的空间分布格局。结果表明,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb和Cd的含量分别为45.00、28.53、55.66、73.57、13.39、2.17、15.38和0.50 mg kg~(-1)。测量的金属除Cr之外均超过土壤的背景值,只有Hg处于中度污染,其余元素都处于非污染,而研究区综合潜在生态风险程度为严重型。重金属空间分布表明,Ni、Zn、As、Hg和Pb在东部和南部含量较高。来源分析表明,Hg来源受研究区内工业活动的影响;Cr、Ni、Zn和Cd主要来自于化肥、农药和地膜等农业活动和土壤母质的共同作用;As、Hg和Pb主要来源是受研究区内工业活动的影响。     

郑州市郊土壤重金属的分布变异及来源

分析了郑州市郊区土壤的Cd、Hg、As、Pb、Cr含量,利用地统计学、多元分析和GIS作图等方法分析了郑州市郊区土壤重金属的分布变异和来源。结果表明:郑州市土壤重金属含量10余年来略有上升。土壤Hg、Cd含量分别在6300m和5500 m变程上有不同程度的空间相关性,但土壤Pb、Cr和As的空间变异则呈现较大的随机性。多元分析表明土壤Cd的空间分布主要体现了其自然背景值特征。土壤Cr变异受外源投入的影响较大,但一定程度上也受土壤自然背景因素控制。土壤Pb、As、Hg空间变异都主要受人类活动影响,其中土壤Hg空间变异受土地利用方式影响最明显。     

农田土壤重金属污染主要来源识别研究

利用对比法和地统计学与地理信息系统结合的方法研究广东省北部某水泥厂周边农田土壤中重金属的主要来源。通过分析采样点位表层土壤(0~20cm)和深层土壤(20~40cm)中镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、汞(Hg)的含量及空间变异特征,利用Kriging插值分析方法对未测点土壤含量进行最优估计,结果表明,农田土壤重金属Cd污染最为严重;耕作层土壤Cd、Pb、Hg全量都大于底层;对比法和地统计学分析结果表明,该区域农田土壤重金属含量以水泥厂和公路为中心呈辐射状分布,可确定为该区域土壤重金属的主要污染来源。     

南京沿江典型蔬菜生产系统土壤重金属异常的源解析

以南京沿江典型蔬菜生产系统为研究对象,通过测定并分析表层土壤、剖面土壤、肥料及大气降尘中重金属含量,揭示了土壤重金属异常的空间变异特征以及土壤重金属的来源。结果表明,(1)研究区表层土壤镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)和铬(Cr)平均含量均高于南京市土壤背景值,部分样点土壤Cd含量超过了国家土壤环境质量标准的二级标准,在土壤中呈现较高的累积;(2)除Cr以外,其他表层土壤重金属均呈现东南偏高西北偏低的空间分布特征,与土壤有机质的空间分布规律一致;(3)土壤重金属累积和分布状况与研究区的地形、周边工农业布局以及风向有关;(4)除土壤重金属累积的自然背景原因以外,农业施肥和大气沉降对土壤重金属的累积具有非常重要的贡献。     

稻田土壤和稻米中重金属潜在污染风险评估与来源解析

该文选择贵州省典型城市(都匀市)周边水稻种植区为研究区,系统采集了稻田土壤和稻米样品各110个,测定土壤和稻米中Cd、Hg、As、Pb和Cr含量,基于多元统计分析和污染风险评价等分析方法,揭示了研究区稻田土壤重金属污染的主要来源及土壤和稻米中重金属存在的潜在风险。结果表明,与贵州土壤重金属背景值相比,稻田土壤中Cd、Hg、As、Pb和Cr超标率分别为14.55%、40.00%、16.36%、22.72%和13.64%,主要以Hg污染问题最为突出。稻米中只存在3.64%Cd超标,Hg、As、Pb和Cr平均含量均低于国家食品安全标准限定值(GB 2762-2017),说明当地居民食用稻米存在最大的潜在威胁为Cd污染稻米。稻田土壤重金属来源分析结果表明,稻田土壤中Cd、Hg、As和Pb之间呈显著正相关关系,说明土壤中Cd、Hg、As和Pb具有相同的来源,主要来源于当地铅锌矿冶炼、火电厂等污染点源排放的污染物;Cr与其他元素相关性不显著,主要来源于成土母质,为自然来源元素。     

博尔塔拉河沿岸土壤重金属含量特征与有机质、pH值的关系

以博尔塔拉河沿岸表层土壤中重金属As,Cd,Ni,Cr,Pb与有机质及pH为研究对象,并对它们之间关系进行研究。结果表明:土壤中5种重金属元素As,Cd,Ni,Cr,Pb平均含量分别为22.37,52.52,27.50,0.48,28.92mg/kg。土壤有机质平均含量为27 431mg/kg。土壤pH值为6.5~7.5,平均值为6.94。研究区土壤性质与土壤重金属含量间关系复杂:有机质含量与As,Cd,Cr,Pb含量呈显著正相关,有机质易与重金属离子形成络合物,从而降低重金属离子活性,导致土壤重金属含量增加;pH值与As,Cd,Pb含量之间呈显著负相关,随pH值增大,有效态As、有效态Cd和有效态Pb在土壤中含量明显减少。通过对土壤有机质、pH与重金属含量的关系研究,发现土壤有机质、pH是影响土壤重金属含量的重要因素。     

基于地理探测器的封丘县农田土壤重金属分布影响因素研究

以河南省封丘县为研究区，利用反距离加权插值法研究了农田土壤重金属Cd、Cu、Cr、Pb、Zn和As的空间分布特征；同时，应用基于地理探测器模型定量研究了8个因子对土壤重金属空间分布的影响。结果表明：研究区土壤Cd、Cr、Pb和Zn含量超过了黄河下游潮土背景值，而Cu和As含量低于黄河下游潮土背景值；其中有极少量样点Cd含量超过农用地土壤污染风险筛选值，而其他均未超标。在空间分布上，Cd、Cr、Pb含量的高值区分别主要分布在研究区中部、西南部和北部，As含量的高值区分布在研究区北部和西南部，Cu和Zn含量的高值区在研究区南北方向呈带状分布。Cd、Pb和As含量的低值区主要分布在研究区南部，Cr、Cu、Zn和As含量的低值区主要分布在研究区中部。地理探测器分析表明，土壤重金属空间分布受到自然因子和人为因子的共同作用，有机质含量是影响较大的自然因子，人口密度是影响较大的人为因子。两因子之间的交互作用均大于单因子的作用，其中有机质含量与各因子的交互作用对重金属空间分布的影响较显著。     

重庆市蔬菜基地土壤重金属含量情况

通过重庆市蔬菜基地土壤中Pb、Cd、Hg、As、Cr的分析得出 :重庆市蔬菜基地土壤中Pb、Cd、Hg、As、Cr的含量差异较大 ;重金属在不同地貌类型土壤中的含量也有较大差异 ;城市区划的不同 ,重金属在土壤中的含量也有较大差异。另一方面 ,土壤中Hg和Cd的平均含量远远大于土壤背景值 ,Pb、As、Cr的平均含量同土壤背景值相一致     

大田蔬菜Pb、Cd污染途径的研究

大田蔬菜土壤监测结果表明 ,污染区土壤全Pb、全Cd和有效铅、有效镉含量均低于非污染区 ,但蔬菜莴笋、大葱和小葱Pb、Cd含量明显高于非污染区。土壤全Pb、全Cd和有效铅、有效镉呈相关性 ,蔬菜干物质量和鲜物质量Pb、Cd呈相关性 ,表明重金属Pb、Cd污染有同步性。而同一地点土壤有效铅与蔬菜Pb含量、土壤有效镉与蔬菜Cd含量均无相关性 ,表明蔬菜Pb、Cd污染与土壤关系较小。非污染区蔬菜均无超标样本 ,污染区蔬菜样本超标率为 4 0 .0 % ,且以莴笋、大葱、苋菜和芹菜等叶菜类为主 ,大田蔬菜Pb、Cd主要污染途径源于大气污染     

典型煤矿工业园区土壤重金属污染评价

随着工业化进程的加快,一些农业用地转为工业用地,土地用途的转变可能会影响周围土壤的质量。该研究以河南省东部某煤矿工业园区为对象,分成不同小区采集土壤样品,分析工业园区内表层土壤的Hg、Cd、Zn、As、Pb、Cr六种重金属含量及污染评价,并同时与周边土壤重金属含量进行比较,分析可能造成土壤环境污染的因子。结果表明,根据土壤环境质量标准,工业园区域内土壤污染指数小于0.7,土壤清洁;但与周边土壤比较存在污染的风险,潜在重金属威胁主要表现为Hg,其他重金属污染风险趋势为Cd>Zn>As>Pb>Cr;在空间分布上,除Cr外,随着与工业园区距离的加大,其他五种重金属其含量有降低的趋势;同时根据结果提出合理土壤污染防控建议。     

新乡市大棚菜田土壤重金属积累特征及污染评价

采用微波消解-ICP-AES技术,测定不同种植年限大棚菜田土壤样品中As、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni、Cu等重金属的含量,研究不同种植年限与大棚菜田土壤重金属累积的相关性以及大棚菜田土壤重金属累积特征,并利用地积累指数法进行污染评价。结果表明:大棚菜田土壤重金属Zn、Pb、Ni、Mn和Cu的含量与种植年限具有极显著相关性;大棚菜田土壤中重金属Cd和Cr的含量与种植年限不相关。重金属元素间相关性分析表明,Zn与Pb、Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Pb与Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Cd与Ni、Mn、Cr,Ni与Mn、Cr、Cu,Mn与Cr、Cu具有污染同源性,Cu与Cd、Cr不具有污染同源性。地积累指数法污染评价结果显示Cd的污染等级达到了6级,已构成了极严重污染;Zn和Cu的污染等级达到2级,已构成了中度污染;Pb、Mn的污染等级达到1级,已经构成了轻~中度污染;As、Ni、Cr均未构成污染。     

福建典型烟区土壤、灌溉水和肥料中重金属含量调查

农作物体内的重金属主要来自土壤、施肥、大气沉降以及降雨或灌溉.本文采集了福建省主要的烟草肥料和全国清香型烤烟的代表之一福建省龙岩市永定县土壤和烟田灌溉水体样品,分析了其中的重金属含量,并与国家相应标准中的限量进行了对比.结果表明:①烟田土壤中As含量为限量标准的12.3％ ～ 65.0％,Cd为66.7％ ～ 100.0％,Cr为4.0％ ～ 47.3％,Hg为0～ 66.7％,Pb为0.3％ ～ 63.3％,目前尚均属安全级别,但个别烟田的土壤As、Cd、Hg、Pb含量偏高;②烟草肥料中As含量为限量标准的0.7％ ～ 24.0％,Cd为0.5％～2.1％,Cr为0～ 21.4％,Hg为0～ 4.8％,Pb为7.7％ ～ 50.6％,目前尚均属安全级别,但一种钙镁磷肥中的Pb含量略高;③灌溉水体中As含量为限量标准的0～0.5％,Cd为0.1％～5.8％,Cr为0.3％～ 1.6％,Hg为8.6％ ～ 55.4％,Pb为0～ 2.6％,绝大部分灌溉水体中重金属含量远低于限量标准,均属安全级别.     

沿海滩涂区土壤重金属含量分布及其有效态影响因素

为揭示沿海地区土壤重金属含量的空间分布特征及其与自然、人为因素的关联,以近年来围垦开发强度较大的江苏沿海某滩涂区为研究对象,采用经典统计与地统计相结合的方法研究了表层土壤主要重金属Pb、Cr、Cd、As全量与有效态含量状况及其空间分布,分析了沿海滩涂区土地利用方式对重金属含量的影响,探讨了重金属有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明:目前研究区土壤环境质量状况良好,土壤Pb、Cr、Cd、As均呈累积趋势但基本都低于土壤环境质量一级标准值;土地利用方式不同程度地影响了Pb、Cr、Cd全量与有效态含量,As全量与有效态含量受土地利用方式影响较小;研究区土壤Pb、Cr、Cd全量与Pb、Cr有效态含量具有明显的趋势效应,且研究区土壤重金属全量与有效态含量的空间分布受大尺度的潮汐作用与小尺度的人为因素的共同控制;土壤Pb、Cr、Cd有效态含量与黏粒含量、阳离子交换量和p H显著负相关,与有机质呈显著正相关,土壤As有效态含量仅与土壤p H显著正相关。本研究为沿海滩涂区土壤重金属源头减量、活性钝化、污染消减与风险防范提供科学依据。     

蔬菜产地土壤重金属含量空间分布研究

以浙江省湖州市长兴县为例,应用GIS技术研究了蔬菜产区土壤重金属污染状况及空间分布规律。结果表明:长兴县蔬菜产地平均土壤汞和镉含量明显大于本地背景值,锌平均含量也超过背景值,而砷、铬、铅、铜4种重金属的平均含量则低于或接近背景值。长兴县大部分蔬菜产区土壤重金属含量在国家无公害蔬菜基地标准以下,汞、镉超标的样点分别占总样点的10.4%和4.5%,分别有43%和58.0%的样点超过当地汞、镉背景值,土壤汞、镉含量的最大值分别达到945.85 ng/g和478.88 ng/g。蔬菜产区土壤汞、镉污染呈明显的区域空间分布特征,且与乡镇工业区分布相一致,表明工业污染是引起蔬菜产区土壤重金属超标的主要原因。在长兴县部分地区还存在铬、锌、铜区域性积累趋势。     

贵阳市耕地土壤重金属分布特征及评价初步研究

对贵阳市4郊区1市3县耕地土壤重金属As、Pb、Cd、Cr、Hg污染现状进行了调查和分析。结果表明:土壤中重金属含量在地区内及地区间差异都较大,除Cr外,As、Pb、Cd、Hg富集度较高;1市3县是贵阳市主要工业区,土壤属轻度污染,明显高于4郊区;Cd元素污染十分突出,其次是Hg和As。分析认为磷化工、煤化工及铁合金等工业与之密切相关,需进一步深入研究。     

上海城市中心区不同类型绿地土壤重金属污染特征

对上海城市中心城区公园绿地土壤和道路绿地土壤中Pb、Cu、Zn、Cr、Cd和Ni的污染特征进行了研究,发现除Cr和Ni外,土壤中重金属均出现富集现象,且公园绿地土壤中重金属含量普遍低于道路绿地土壤;土壤重金属污染潜在生态风险评价结果表明6种重金属中,Cd污染最严重,其潜在生态危害系数最高,总体上公园绿地土壤重金属污染潜在生态风险处于中等水平,而道路绿地土壤重金属污染则处于较高水平,且均受Cd污染控制;多元统计分析结果表明,中心城区绿地土壤中重金属主要源于交通排放和工业活动释放,道路绿地土壤重金属更易受交通排放污染的影响。     

西宁市不同功能区土壤重金属含量及形态研究

采取化学分析和Tessier连续提取法,对西宁市6个功能区城市土壤重金属Cu、Zn、Pb和Cd的含量及形态进行研究。结果表明:西宁市各功能区土壤的Cu、Zn、Pb和Cd的全量分别是全国土壤相应重金属几何平均值的1.9~5.2,1.9~6.9,0.8~4.0,7.4~11.1倍,4种重金属污染比较严重。6个功能区的重金属Cu、Zn、Pb和Cd含量进行差异显著性分析,结果是广场区Cu的含量与风景区的差异不显著(P>0.05),但与其他4个功能区差异显著(P<0.05);风景区与开发区差异显著(P<0.05),但与其他4个功能区差异不显著(P>0.05);开发区Zn的含量与商业区和居民区的差异显著(P<0.05),而其他各功能区间差异均不显著(P>0.05);各功能区Pb和Cd的含量均无显著差异(P>0.05)。研究土壤中重金属的化学形态有较大的差异,Cu以残渣态和有机结合态为主;Zn以残渣态和铁锰氧化物结合态为主;Pb和Cd以残渣态为主。Cu活性相对较高的土壤出现在风景区、矿冶区和居民区,Zn活性相对较高的土壤出现在风景区和广场区,Pb活性相对较高的土壤出现在风景区和居民区,Cd活性相对较高的土壤出现在矿冶区和开发区,研究土壤中4种重金属均具有一定的生物有效性和潜在的生态危害性。     

山东省典型烟区烟叶重金属的外源调查

采集山东省典型烟叶种植片区蒙阴县和临朐县的烟田土壤以及山东省主要的烟草肥料和烟田灌溉水体样品,分析了其中的重金属含量,并与国家相应标准中的限量进行了对比.结果表明:①烟田土壤中As含量为限量标准的9.2％ ～ 84.5％,Cd为23.8％ ～ 86.7％,Cr为12.6％ ～ 43.8％,Hg为0.2％～78.0％,Pb为13.8％～47.9％,目前尚均属安全级别,但个别烟田的土壤As、Cd、Hg含量偏高.②烟草肥料中As含量为限量标准的0.1％～17.5％,Cd为1.0％～71.9％,Cr为0～4.2％,Hg为0.2％ ～ 28.5％,Pb为0.36％～40.6％,目前尚均属安全级别,但天然硫酸钾镁肥和磷肥中Cd含量相对较高.③灌溉水体中As含量为限量标准的0～ 3.9％,Cd为0.5％～1.1％,Cr为0～1.1％,Hg为0～46.9％,Pb为0.5％ ～ 4.5％,绝大部分灌溉水体中重金属含量远低于限量标准,均属安全级别.