磷化工区农田土壤重金属的空间变化与源解析

为查明磷化工区周边农田土壤污染物的空间分布特征、生态风险及来源构成,以磷化工区下风向农田区为对象,采样测定土壤的重金属污染物（V、Zn、Cr、Ni、Cu、Mo、Cd、Pb、Mn）含量,分析主要污染物的赋存形态,采用污染指数和潜在生态风险指数评价污染级别,运用正定矩阵因子分解法（PMF）解析污染物来源。结果表明：农田土壤中的主要重金属污染物为Cd和Zn,部分地区土壤Zn超标,该农田土壤属于轻度污染。Cd的超标最为严重,且距离磷化工区越近,超标倍数越高;随距离增大,交换态Cd含量急剧下降,而残渣态Cd含量总体上升;与磷化工区距离≤500 m范围内采样点土壤的Cd污染级别及生态风险相对较高;对于污染程度最高的Cd,工业污染源的外源转入贡献率为56.2%,大气沉降和尾气排放源的外源转入贡献率为43.8%。研究区土壤Cd污染与磷化工区密切相关,因此需加强工业污染源治理和环境综合整治,以确保农业生产安全。     

蒲城土壤重金属污染评价与分布特征

为了研究关中灌区农田土壤重金属的累积与分布特征,评价土壤污染现状,以蒲城农田土壤为研究对象,按照地理信息要求布点采样,分析了表层土壤中4种重金属的含量,运用单因子污染指数及综合污染指数进行评价.结果表明:Sr、Cu的污染情况较严重,Pb处于轻度污染,Zr的污染程度较低.从综合污染指数来看,研究区内农业土壤重金属处于中度至重度污染水平.从空间分布来看,研究区东北部部分地区污染最严重,其他地区自北向南土壤重金属污染逐渐降低.当地应采取适当措施,加强对该地区污染的防治工作,避免对人体健康造成危害.     

浙江省慈溪市农田土壤重金属污染初步研究

以经济快速发展的浙江省慈溪市为研究区，研究了农田土壤中重金属铜、锌、镉和铅的含量与分布状况。利用单项污染指数法对其进行评价，应用ILWIS3．2软件研究土壤重金属的空间变异性，应用ARCGIS地统计分析模块中的Kriging方法进行空间插值作图。结果表明，慈溪市农田土壤中铜、锌、镉、铅4种元素含量的平均值均超出当地背景值，但单因子评价结果显示，4种元素皆属轻度污染，其污染指数处于中度污染程度以上的样点数较少，土壤并未形成大面积中度或其以上污染。空间分析研究结果表明，铜、锌、镉和铅的基台值与块金值的比值分别为42．6％、64．2％、47．6％和26．3％，4种元素在土壤中均表现出中等的空间相关性。空间插值结果图反映了4种元素在当地土壤中分布的高值区均位于城市发展较快，工业发达的中、南部地区，其分布均呈现由南向北逐渐递减的规律。土壤中4种元素的主要来源与当地剧烈的人为活动有关。     

基于GIS的农田土壤重金属空间分布研究——以山东省泰安市为例

以山东省泰安市为例,研究其农田土壤中重金属的含量与分布状况。采用ArcGIS中地统计分析模块研究土壤中重金属分布的空间变异性,应用Kriging方法进行空间插值作图。结果表明:研究区土壤中的重金属含量除Pb外均已超出当地背景值,土壤重金属含量的变异系数较大的是Ni和Zn,其余重金属变异系数相对集中。空间分布上,Cu的空间相关性较强,Cr、Zn、Ni、Pb和Cr居中,而Hg较弱。插值结果显示,土壤中Cd污染由西向东加重的趋势,高含量区主要集中在东部的新泰市,Pb的污染范围比较广,Cu的含量由东向西逐渐增加,高含量区主要是新泰市,Cr的分布为西部和东部高而中部较低,即高含量区具体到新泰市和东平县,Zn和Ni的高含量区主要集中在东部的新泰市,Hg的分布趋势是由北向南逐渐增加,高含量区集中在南部的宁阳县。     

天津东丽区大毕庄土壤重金属污染综合评价

[目的]测定天津市东丽区大毕庄土壤重金属含量,并对重金属污染状况进行综合评价。[方法]研究大毕庄工厂污染区、污灌区和背景对比区8种污染元素（Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni）的含量,对重金属含量与采样点的关系进行分析,并对重金属污染状况进行总体评价。[结果]重金属在土壤中已有一定程度的积累,普遍超过当地背景值。工厂污染区污染最严重,有6种元素超标,综合评价为严重污染,污灌区有4种元素超标,综合评价为重污染,远离污染源的背景区全部达标,未被污染。[结论]大毕庄主要污染源为工厂粉尘和污水灌溉,并已对农田造成较严重的污染,为大毕庄土地规划和整治提供科学依据。     

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。     

污灌条件下农田土壤重金属的空间变异与模拟

土壤重金属污染影响农田环境质量及食品安全.以天津市武清区北部农产品商品基地(包括10个乡镇)为例,运用地统计学方法和ArcGIS技术,分析了农田土壤中Cu、Zn、Pb、As、Hg 5种重金属元素含量的空间变异性和相关性;借助最优空间插值模型模拟它们的空间分布特征.结果表明,Hg元素属于空间弱相关,Cu、Zn、Pb和A8元素有中等程度的空间相关性.插值结果进一步表明,在研究区北部5种重金属元素含量均较高;Cu含量以北京排污河为中心,向其两侧递减;Zn和As含量呈岛状区域分布,高值区主要分布在排污河附近;Pb和Hg含量分布表现为北部和东南部较高,与污灌范围和强度有明显关联.其中主要污灌区大沙河乡的土壤重金属污染最为严重.     

东莞农田土壤重金属污染调查分析

以田间采样和室内分析相结合的方式对东莞市农田土壤重金属污染情况进行调查和分析研究,结果表明,农田土壤整体质量情况不容乐观,超过半数土壤受不同程度重金属污染;镉污染情况较为严重,汞污染次之;农田土壤以单一重金属污染为主,重金属复合污染较少;农田重金属污染地区主要集中在东莞市东江沿岸。     

北京市水源涵养区上游万庄金矿田土壤重金属空间分布、形态特征及污染评价

对北京市水源涵养地平谷金矿及尾矿库土壤重金属(As、Cd、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn和Hg)的空间分布特征、形态特征及污染现状进行研究与评价。空间分布图显示,As、Cd、Cu、Pb和Zn显示出基本相同的分布情况,污染相对较严重的区域大部分分布在金矿区及周边,受到人为活动的显著影响;Cr和Ni的空间分布特征表明污染严重的区域为尾矿库矿区周边。采用改进的BCR法提取土壤中重金属形态,采用ICP-OES测定。结果表明,Cd可交换态及易还原态占总量的20%~30%,Zn、Pb的易还原态含量较高,为潜在污染源。利用统计学分析,Pb、As、Hg、Zn、Cd可能来源于矿山的开采、金属冶炼等人为活动。地累积指数评价结果表明,研究区域土壤中8种重金属的含量,除Hg外基本均处于污染状态,其中:Ni、Cr、Hg都处于轻度污染或未污染程度;Cu个别采样点处于偏中度与中度污染水平;Pb、As、Cd环境生态污染较严重,个别采样点达到重度污染水平。     

关中东部农业土壤重金属分布特征与污染评价——以富平县为例

为了解关中东部地区富平县农业土壤重金属污染及分布现状,采集了25处农业表层土壤,研究农田土壤中Zn、Pb、Cr、Cu、Mn的累积与污染情况,以单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法对其污染现状进行评价,并采用Arcgis 9.3软件绘制重金属污染分布图.结果表明:富平县农业土壤中Cr、Cu的污染情况较严重,且全部为重度和中度污染,其中重度污染的样点分别占总采样点的76%和40%;Pb处于轻度污染,空间分布较均匀;Zn、Mn的污染程度较低.从综合污染指数来看,研究区内东南部及西北偏东部污染最严重,西南、东北部污染相对较轻,农业土壤重金属污染整体处于中度污染水平.     

南通市农田土壤重金属含量及评价

为有效防治农田土壤重金属污染,对南通市农田土壤重金属含量及其污染状况进行了分析和评价。结果表明:重金属平均含量分别为Cd 0.14mg·kg-1、Cr 51.41mg·kg-1、Pb 19.47mg·kg-1、As 6.93mg·kg-1、Hg0.10mg·kg-1。一般农田未受到重金属污染,个别蔬菜地受到重金属轻度污染,主要污染物为Cd,单项污染指数为1.60。全市农田土壤重金属平均综合污染指数为0.31,处于安全水平。     

某流域农田土壤-水稻系统重金属空间变异特征及生态健康风险评价

为探讨某流域农田土壤-水稻重金属污染状况、空间变异特征及生态健康风险,2017年9—11月期间陆续在该流域采集水稻籽粒样品以及对应水稻田土壤样品各938个,测定其Cd、Hg、As、Pb和Cr 5种重金属含量,并基于ArcGIS和SPSS对土壤和水稻籽粒中不同的重金属生态健康风险进行评价。结果表明:从研究区土壤和水稻籽粒的重金属空间变异与分布规律来看,Cd、Hg、As和Pb为中等空间自相关性,Cr空间相关性则较弱;水稻籽粒中5种重金属的空间相关性均较弱。流域耕层土壤5种重金属中除Cr外,其余含量均较高,并且在南部中心区域呈现一个明显的大斑块污染区,向四周平缓扩散;水稻籽粒中Cd和As风险较高,主要在流域沿岸地区。从研究区土壤-水稻重金属污染风险分布情况来看,不同区域的重金属风险存在明显差异。耕层土壤重金属风险指数跨度较大,处于轻微风险;水稻籽粒风险指数跨度较小,不同区域的水稻籽粒重金属风险差异不明显,有11个点位属于中等风险级别,其余属于轻微风险级别。     

基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0~20 cm土壤和40个0~100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618—2018）筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定的调控措施。     

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。     

包头某铜厂周边土壤重金属分布特征及来源分析

通过测定包头某铜厂周边4方向不同水平距离及深度处64个土壤样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Mn、Cr 6种重金属含量,探讨其空间分布特征及可能来源。结果表明,铜厂周边土壤中6种重金属均已呈现不同程度的富集,其中Cu、Cd、Pb污染普遍且严重,且Cu受人为活动干扰最为强烈。6种重金属含量分布主要取决于其所在位置距铜厂的水平距离和土层深度,其中:0~20 cm表层土壤中重金属含量随水平距离增加呈现先增大后减小的规律,Pb、Cr和Cu、Zn、Mn分别在100 m和300 m处达到峰值;在距铜厂不同水平距离的样品中,各重金属含量均随土层深度增加而减小,但相距50 m处减小缓慢,100 m、300 m处减小迅速。土壤重金属来源解析表明,铜厂周边土壤中Cr、Cd、Cu来自复合污染源,Pb、Zn的外源污染主要来自交通源,Mn主要来自自然源。     

金坛市耕地重金属含量调查与评价

为了解金坛市耕地重金属污染状况。在2003年对金坛市4大农业区域土壤中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As含量进行了测定和研究,并对该地区耕地质量进行了评价。金坛市土壤重金属含量的变幅较大,以Cd和Hg最为明显;不同农业区域土壤Cr、Pb含量存在显著性差异。与1990年江苏土壤元素背景值比较,该市土壤Cr、Hg、As含量超背景值的比例较低,在4.4%~18.9%,Cu、Pb、Zn、Cd含量超背景值的比例较高,达63.3%~97.8%;土壤重金属的相关性分析表明,土壤存在重金属复合污染的可能。该市土壤环境质量优良,受重金属污染较小。     

垃圾填埋场渗滤液泄漏区域土壤重金属空间分布特征 及健康风险评价

为探究垃圾填埋场渗滤液泄漏区域土壤重金属空间分布特征及对人体健康的风险,采用网络并行电法技术获取渗滤液潜在泄漏范围及其空间分布特征,在此基础上指导研究区域土壤样品采集工作。为进一步分析渗滤液泄漏造成的重金属污染状况及健康风险,分别对样品中的Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、As和Hg含量进行测定。结果表明：区域内土壤重金属含量分布与电阻率剖面特征具有较好的一致性,重金属含量较高区域表现为明显的低电阻率异常,如土壤采样点S22、S23等区域;重金属含量平面分布特征表现为中部区域含量低周边高,同时内梅罗综合指数及综合潜在生态风险指数表明研究区整体污染水平较低,但Cd、Hg具有较高的潜在生态风险,垃圾渗滤液泄漏是导致该区域风险等级提高的主要原因;健康风险评价数据表明研究区重金属主要暴露途径为经口摄入,单纯某种重金属不会对当地居民构成非致癌风险,但Ni、Cr和As存在一定致癌风险。研究结果可为垃圾填埋场渗滤液泄漏调查评估和重金属污染防控提供科学依据。     

城区土壤重金属分布的软件仿真与污染评价

以某城区土壤表层中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素作为评价因子,采用surfer8.0软件对城市5个类别区域中的8种重金属分布特征进行了研究,并根据国家土壤环境质量二级标准为评价标准,以单因子指数法和尼梅罗综合指数法为评价方法,对5个类别的区域污染程度进行了探讨。结果表明:该市工业区、交通区属于严重污染区,生活区属于重污染区,公园绿地属于污染区,山地属于轻污染区。     

浙北某县域耕地土壤重金属空间分异特征、污染评价及来源分析

以浙江省北部某产粮县的267个耕地土壤样本的5种土壤重金属As、Hg、Cr、Cd、Pb为研究对象,综合运用结合GIS手段、单因素、内梅罗综合评价法以及改进模糊综合评价法,分析研究区土壤重金属污染的空间分异、污染评价以及来源分析。结果表明:As、Hg、Cr、Cd、Pb平均含量分别为8.17、0.211、67.03、0.224、37.26 mg·kg-1,均符合国家相应的土壤环境质量二级标准。土壤重金属半方差函数拟合块基比大小顺序为HgPbCdAsCr,其中Pb、Cd、As、Cr处于中等程度相关,Hg则表现出了较弱的空间相关性,受人类活动影响较大。该县土壤整体清洁,仅少数样点出现污染情况。这部分污染主要分布在县城周边,以Hg-Cd复合污染的形式存在,主要来源于工矿企业长期燃煤导致的粉尘挥发以及当地蓄电池产业发展所带来的负面影响。