成都市岷江流域水稻土重金属含量及其潜在生态危害评价

为了解成都市岷江流域水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险情况,在该区域采集60个水稻土耕层样品,分析了土壤中Cd、Pb、Cr、Cu、As、Hg的含量,以川西水稻土重金属背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法,对土壤中的重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域水稻土Cd、Pb、Cr、Cu、As、Hg平均含量分别为0.282、28.70、86.39、35.88、9.57、0.100mg/kg,除Hg外,其他5种重金属不同程度超过背景值,积累程度CdAsCuPbCr,Cd累积最为明显,为背景值的1.74倍。研究区域水稻土Pb、Cr、Cu元素间存在显著或极显著相关性,有相互伴随的复合污染现象,Cd、Pb元素间存在显著相关关系,有伴随关系。研究区域水稻土重金属整体处于轻微生态危害等级,生态安全水平较高,但有5.00%样点达到中等生态危害等级,需要提高警惕,防范土壤重金属生态风险。Cd是研究区域水稻土潜在生态风险的主导因子,贡献率为49.14%,其次为Hg,贡献率为23.34%。因此,在成都市岷江流域进行农业生产时,需防范农产品Cd和Hg污染。     

雷州半岛土壤—水稻系统重金属含量特征及其迁移规律

【目的】研究雷州半岛土壤—水稻系统重金属污染程度及稻米的食用风险,以期为雷州半岛开展水稻健康安全食品认证工作提供科学依据。【方法】采集雷州半岛水稻种植地35份表层土壤样品和30份水稻作物样品,采用潜在生态风险指数法和人体健康风险评价方法对土壤—水稻系统中的砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、汞（Hg）、镍（Ni）、铅（Pb）和锌（Zn）元素进行分析。【结果】雷州半岛水稻土壤重金属中Cr和Hg元素的变异系数大于1.000,属于强度变异性,受人为因素影响大;其他6种重金属元素的变异系数介于0.100~1.000,为中等变异强度,受人为因素干扰影响较小;各重金属变异强度大小为Cr>Hg>Ni>Cd>Cu>Pb>As>Zn。通过潜在生态富集系数计算得知土壤重金属Hg的平均潜在生态富集系数为4.657,属于强污染风险;其余7种重金属的潜在生态富集系数在1~3,属于中等污染风险。由潜在生态风险参数得出,廉江市Hg元素为极强污染,在赤坎区和吴川市为很强污染程度,在坡头区为中等污染程度,其余区域则为强污染程度;赤坎区Cd元素为很强污染,廉江市和遂溪县为强污染程度,其余区域为中等污染程度。雷州半岛水稻土壤重金属潜在生态风险指数平均值为309.24,属于强污染风险;各县（市、区）土壤重金属潜在生态风险指数排序为:廉江市>赤坎区>吴川市>遂溪县>雷州市>麻章区>霞山区>坡头区。从健康风险评价结果来看,研究区部分水稻中As、Pb和Cd的含量超过食品安全国家标准（GB 2762—2017）,超标率分别为73.33%、53.33%和6.67%,其中As的高危商（HQ）为2.9839,对人体健康存在潜在危害;Cd和Pb的HQ小于1,对人体健康产生的影响不明显。水稻中各重金属元素迁移系数平均值排序为Cd>Zn>Cu>Hg>As>Pb>Cr,其中Cd、Zn和Cu的迁移系数中位值分别为0.9547、0.4900和0.1685,其吸收富集能力强;而Hg、As、Pb和Cr的中位值均小于0.05,其吸收富集能力弱。土壤pH与水稻重金属含量的相关分析结果显示,土壤pH与As呈显著正相关（P<0.05）,与Cu和Ni呈极显著负相关（P<0.01）;表明土壤酸性越低,越有利于As元素积累在土壤中,而不利于其他7种重金属元素在土壤中的积累。【结论】雷州半岛水稻田土壤重金属受人类影响越大、理化性质越复杂,其在土壤—水稻系统中的迁移和富集能力越强,以致该地区受污染的程度通常越严重,其中As、Cd和Pb元素含量超标对人体健康存在一定危害,应加强对农业施肥和药剂喷洒以及生活污染的控制,以减轻雷州半岛水稻田土壤的重金属污染程度,保护当地居民健康。     

湖北省某地农田土壤中重金属污染的风险评价

通过对湖北省某地农田土壤中5种重金属(As、Cd、Cr、Hg、Pb)的污染风险进行评价,了解该地区农田重金属污染现状。采用统计学分析方法,并结合单因子污染指数和潜在生态风险指数法对土壤中重金属污染状况进行评估。结果表明,土壤中重金属As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量均未超过国家二级标准,其单因子污染指数平均值都小于0.7。重金属超标的46个样本点的潜在生态危害综合指数结果表明,轻微生态危害样品点45个;中等生态危害样品点1个;该研究区农田重金属潜在生态危害由重至轻依次为Cd、Cr、Hg、Pb、As。从整体水平来看,该研究区土壤污染等级处于安全状态。     

寿光市土壤重金属空间分布特征及污染评价

为了解寿光市表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的基本统计特征、污染程度与空间分布特征,本研究采用内梅罗指数法与潜在生态风险评价法对寿光市土壤质量状况进行评估,对重金属来源进行相关性分析,通过变异系数与Arc GIS地统计分析功能对寿光市表层土壤中的重金属进行统计分析与空间布局分析。结果表明:寿光市表层土壤中Cr、Pb、Zn均值分别高于山东省土壤元素背景值27. 0%、13. 0%、9. 5%,As、Cd、Cu、Hg元素的均值虽低,但其最大值已超过背景值; As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的变异程度总体为中等或中等偏下,重金属Cr与Cu、Zn与Pb的来源具有相似性,少量区域受Cr、Hg、Pb、Zn轻度污染,土壤整体状况良好,潜在生态风险等级为轻度。土壤中各重金属的分布呈现东部、中部、西南部等区域浓度高,北部、西北部与东南部等地浓度低的特征。     

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。     

沱江上源支流土壤重金属污染空间相关性及变异解析

为探究沱江上源支流土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr 5种重金属的空间变异及其相关性,运用Global Moran’s I和Anselin Local Moran’s I空间关联指数进行相关性分析,并利用半变异函数云分析其空间结构,最后利用克里金法对污染空间进行预测,并分析其变异成因。结果表明:研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr 5种重金属含量大部分处于较低水平,且平均值均未超过国家土壤环境质量标准(GB 15618—2018)风险筛选值;土壤重金属含量与空间均呈现正相关的特点;除Hg外其他重金属产生聚类特征的可能性均很大,但从局部冷热点及异常值分析可知,Hg也存在聚类特征;Cd、Pb的空间连续性较好、相关性强烈且变程最长,As、Cr次之,Hg最差;重金属含量空间变异与企业分布、污水灌溉、大量施肥以及其他自然因素具有一定的相关性。     

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。     

耕层土壤重金属污染评价——以长治市为例

种植业易受土壤重金属的影响,综合评价耕层土壤重金属污染情况,有助于农业环境全面分析和污染防控。基于长治市耕层土壤重金属Cd、Hg、As、Pb和Cr的实测值,采用单因子污染指数、内梅罗污染指数、污染累积指数、污染负荷指数、地质积累指数和潜在生态风险指数法,对研究区域土壤重金属污染程度进行综合评价。耕层土壤中Cd、Hg、As、Pb和Cr的平均含量分别为0.123mg/kg、0.044mg/kg、13.03 mg/kg、22.2 mg/kg和47.7 mg/kg;因地质特征,研究区域土壤Cd、Hg、As和Pb含量均高于山西省土壤元素背景值;分别以土壤质量标准值和元素地球化学背景值为参照,判断研究区域耕层土壤分别处于清洁状态、轻度和中度污染状态,或存在Hg的点状污染,重金属污染程度依次为Hg> Pb′As> Cd> Cr;Cd和Hg生物毒性较强,表现出中-强潜在生态风险,研究区域最主要的土壤污染元素为Hg。基于全量分析和单一方法,潜在生态风险指数比较适用于土壤重金属污染评价,但复合型评价得出的结果更接近实际。     

长春市郊区土壤—水稻体系重金属含量及迁移规律

对长春郊区部分水田土壤及水稻籽粒中重金属含量进行调查,采用单项污染指数法和综合污染指数(内梅罗指数)法对污染现状进行评价.Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn及Ni8种重金属的单项污染指数表明研究区域内土壤全部符合一般农田的标准,综合污染指数显示区域内土壤的重金属含量均未达到污染水平.水稻籽粒中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr及Zn7种重金属的单项污染指数和综合污染指数结果均表明研究区域内水稻符合农产品食用标准.除了Hg、Pb和As以外,水稻籽粒中重金属Cu、Zn、Cd、Cr及Ni的含量与土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Cr及Ni含量显著相关,表明这些元素较易从土壤向水稻植物体内迁移积累.     

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。     

杭嘉湖平原水稻主产区土壤重金属状况调查及风险评价

  目的  进一步了解杭嘉湖平原水稻Oryza sativa主产区嘉兴市稻田土壤重金属污染及水稻生产安全现状。  方法  于2018年选择嘉兴市典型水稻主产区域开展调查分析。在水稻收获期进行土壤和水稻协同采样,测定土壤和大米样品中镉、铅、铬和砷等4种重金属元素质量分数,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法及生态风险预警指数法等对水稻土重金属污染水平及污染风险进行评价。  结果  研究区域土壤镉、铅、铬和砷质量分数变幅分别为0.01~1.92、17.60~34.80、47.00~123.00、3.97~9.89 mg·kg?1,平均质量分数分别为0.36、25.78、72.73和7.55 mg·kg?1;土壤重金属镉质量分数超过水稻生产的土壤安全阈值(GB/T 36869?2018《水稻生产的土壤镉、铅、铬、汞、砷安全阈值》)的样本比例占31.82%;4种重金属的潜在生态风险由强至弱依次为镉、砷、铅、铬,区域整体上表现为轻微潜在生态风险;部分土壤镉质量分数超标,但水稻籽粒镉质量分数均没有超标。  结论  研究区稻米各项指标均符合GB 2762?2017《食品中污染物限量》,土壤总体上处于安全水平。在今后的水稻生产管理中仍需加强动态监测,关注土壤镉形态转化和有效性的变化,充分保障水稻粮食生产安全。图1表8参29     

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。     

张家港市土壤-水稻系统重金属积累与转移特征分析

为了解张家港市土壤-水稻系统的重金属积累与转移情况,对城区外各处农田随机抽样,分析土壤-水稻系统的有关重金属残留,并对重金属的累积现状及生物富集情况对照相关国家标准进行分析、评价。研究表明,所有采样点的土壤重金属的综合污染指数值均小于0.7,和平村采样点水稻籽粒Cr轻度超标,且Cu、Zn的单因子指数值也最高,除此以外的样点水稻籽粒综合评价结果理想。水稻不同器官对同一重金属元素的富集能力不同,本研究中表现为根>叶>籽粒;水稻同一器官对不同重金属元素的富集能力也存在差异。     

缙云县某复垦地块土壤环境质量调查及生态风险评价

  目的  进一步探索浙江省缙云县某复垦地土壤环境质量。  方法  于2020年在缙云县某复垦地开展土壤环境质量调查,共采集17组土壤-水稻Oryza sativa籽粒复合样品,测定土壤和籽粒中镉、铅、铬、汞、砷等重金属的质量分数,利用单因子污染指数评价法、内梅罗综合指数法、潜在生态风险评价法和生态风险预警指数对土壤重金属污染程度进行评价。  结果  缙云县某复垦地块0~20 cm土层土壤重金属镉、铬、铅、汞、砷质量分数分别为0.33、107.74、53.40、0.03、18.42 mg·kg?1。其中35.29%的点位土壤砷超标,其余4种重金属均未超过农用地土壤污染风险筛选值,镉、砷平均质量分数高于浙江省土壤背景值。复垦地块个别点位水稻籽粒铬和铅超标。该复垦地块的内梅罗综合污染指数平均值为0.69,有58.82%的点位处于警戒范围;地累积指数从大到小依次为镉(0.08)、铅(0.01)、砷(?0.32)、铬(?0.35)、汞(?3.02);潜在生态风险指数的平均值为74.10,存在轻微生态风险;土壤生态风险预警指数达到中度预警级别。  结论  复垦地块个别点位水稻籽粒铬和铅超标;土壤重金属无点位超标,但具有一定的生态风险,其中重金属镉、铬、铅和砷是研究区最主要的生态风险因子,后续应加强关注。表7参24     

北京门头沟矿集区土壤重金属空间分布及污染特征

采用ArcGIS反距离权重插值数学模型和SPSS多元统计分析对门头沟矿集区周边的土壤重金属空间分布及污染特征进行综合研究,并运用潜在生态危害指数法进行生态风险评价。结果表明,研究区域土壤重金属含量空间分布自西至东逐渐升高。研究区域重金属危害程度由大到小依次为Hg > Cd > Pb > Cr > Zn > Cu > Ni > As。研究表明煤矿开采及人类工农业生产共同作用造成的重金属危害最大,砂石类矿种造成的危害较弱。8种重金属潜在生态危害指数RI值在67.81~668.53之间,各种重金属污染的潜在生态危害由强至弱依次为Hg > Cd > As > Pb > Ni > Cu > Cr > Zn。综上所述,研究区域的土壤重金属存在危害,由于研究区域位于北京市生态涵养区,其生态危害不可小觑,需要跟踪评价和系统修复。     

辣椒产地土壤重金属潜在生态风险评价——以贵州省百宜镇为例

辣椒对土壤重金属有较强的富集性,辣椒产地土壤重金属风险评价对区域辣椒绿色生产和食品安全至关重要.选择全国著名的地方特色辣椒产地贵州省百宜镇作为研究区,采集该区辣椒耕地表层(0~20cm)土壤样品125个,分析土壤重金属Cd,Pb,Cr,Cu和Zn质量分数,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对5种重金属污染状况和潜在生态风险进行分析和评价.结果表明:研究区土壤Zn,Cr,Pb,Cu,Cd质量分数平均值分别为116.50,73.11,55.76,33.53,0.45mg/kg,除了Cd元素,其余4种重金属平均质量分数均低于国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准;从空间分布看,土壤Cd,Pb,Cr,Cu和Zn质量分数研究区北部高于南部,东部高于西部;以国家二级限量值为评价标准,研究区96%以上的样点土壤Pb,Cr,Cu和Zn污染均属于安全级别,79.2%的样点土壤属于Cd轻度污染级别,5种重金属综合污染程度为轻度;研究区土壤重金属潜在生态风险程度从大到小依次为Cd,Pb,Cu,Cr,Zn,5种重金属综合生态风险程度为轻度.目前,百宜镇辣椒地土壤重金属Cd,Pb,Cr,Cu和Zn污染程度较轻,潜在生态风险处于可控范围内,基本不会对当地的辣椒种植和生态环境产生影响.     

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。     

三江源区土壤重金属的累积特征及潜在生态风险评价——以青海省玉树县为例

为了解三江源代表性区域玉树县土壤重金属污染状况,评估土壤重金属潜在生态风险,以玉树县采集的121个土壤样本中的重金属含量数据为基础,采用地累积指数和潜在生态危害指数法对土壤重金属含量进行分析和潜在风险评价。结果表明:玉树县表层土壤重金属含量均超过青海省1990年背景值,其中As、Cd和Hg出现了较强的的富集现象,同时As、Cd超出国家土壤环境质量一级标准,表明三江源区土壤重金属环境自20世纪90年代以来部分元素出现了过度富集;来源分析表明,玉树县土壤重金属As、Pb、Zn和Cd主要与成土因素有关,Hg、Cu和Cr受人类活动影响较大,Mn来源于气候的影响;潜在生态风险评价表明:土壤中Cd和Hg的危害最大,尤其是Hg已出现了很强风险和极强风险,这些风险主要分布在国道214沿线人口聚集的城镇和地段,与人类活动有着密切的关系。在各子流域中,江曲流域土壤重金属属于强风险,其他区域均属于中等风险。总体而言,玉树县土壤重金属环境已发生了改变,今后应加强人口聚集区Hg源的控制,以保护其生态环境。