三种沉水植物对Cu、Pb复合污染底泥的修复效果

利用生态缸模拟静态水体,进行底泥重金属污染的富集试验,从富集量、生物富集系数(BSAF)和去除率等指标探究苦草(Vallisneria natans)、黑藻(Hydrilla verticillata)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)等三种常见沉水植物对Cu、Pb复合污染底泥的修复效果。结果表明:苦草、黑藻富集效果最佳的时间段为培养生长的84~105 d,金鱼藻则为63~84 d。黑藻对Cu的BSAF达到15.2,是苦草的2.9倍、金鱼藻的2.7倍,黑藻中Cu含量与底泥中重金属含量达到显著负相关(r=-0.995,P0.05),表现出对Cu较高的富集能力。从去除率与BSAF显示,三种植物对Cu的富集能力为黑藻金鱼藻苦草;对Pb的富集能力为苦草黑藻金鱼藻;其中黑藻对Cu-Pb复合污染的综合修复效果最好。三种植物的一个生长周期结束时,底泥中Cu、Pb含量与试验开始的污染底泥相比差异均达到显著水平(P0.05),Cu-Pb复合污染程度有明显下降,经修复后的Cu-Pb复合污染底泥可达到《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)的Ⅱ级标准;而黑藻富集作用可以使污染底泥中Cu含量达到《土壤环境质量标准》的Ⅰ级标准。     

菹草对微污水中重金属复合污染的净化效果

采用小型围隔中的沉水植物菹草(Potamogeton crispus L.)研究其对微污水中Cd2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+等重金属复合污染的累积和去除效果。结果表明:在有沉水植物菹草生长的情况下,上覆水中重金属去除效果明显高于没有菹草生长时的情况;菹草对不同重金属有着不同的吸收富集能力,对重金属Cd2+、Mn2+、Ni2+具有超积累的富集作用,其中对Mn2+的富集作用最为显著,即菹草是一种喜锰和耐锰的水生植物;菹草不同部位重金属积累量也大不相同,菹草茎叶对Cd2+的单位富集能力很强,新叶中Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Mn2+等重金属单位含量高于老叶、根部和茎。     

酸性土壤重金属含量的相关分析与修复——以湖南壶瓶山自然保护区为例

为了掌握酸性土壤中重金属的影响因素及其相关性,以湖南壶瓶山自然保护区土壤为研究对象,对Cd、As、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni和Hg等8种重金属进行了野外调查和实验室监测分析.结果表明:均受到Cd、As、Pb、Zn、Cu、Ni轻污染,重金属污染程度由高到低依次为As＞ Ni ＞Pb＞ Cu ＞Cd、Zn＞ Cr＞ Hg,空间分布不均匀程度由大到小依次为Cd＞ As ＞Pb＞ Zn＞ Cu＞ Cr＞ Ni＞ Hg; Cd的含量与pH值呈正相关性;As的含量与F的含量呈正相关性,Cr、Hg的含量与F的含量呈负相关性;Cr、Cd的含量与海拔高度呈正相关性;Cu与As、Cu与Ni、Hg与Cr呈正相关性,Zn与Pb、As与Ni呈负相关性.     

城市表层土壤重金属污染多元统计分析和污染评价

分析了某城市不同功能区土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量的319个空间样本,结果表明:重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的含量均超过了城区背景值,尤以Hg、Cu、Zn、Cd含量超标最严重。运用因子分析方法得出As、Cr、Cu、Ni来自工业区,Cd、Pb、Zn来自交通区,Hg来自公园绿地区的农药。最后采用内梅罗指数污染评价方法得出各功能区重金属污染程度从重到轻依次为工业区、交通区、生活区、公园绿地区和山区。     

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。     

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。     

开封城郊河道底泥重金属形态垂向分布特征及风险评价

为了解开封河流底泥中重金属垂直迁移与生态风险问题,分层采集了开封城郊三条河道底泥剖面样品,采用连续提取法测定底泥中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb等6种重金属的赋存形态及总量,用风险评估编码法进行底泥重金属的污染评价。结果表明,底泥样点中Cd、Cu、Zn和Pb含量远高于中国水系沉积物背景值,不同采样点底泥剖面中重金属形态含量随深度变化特征存在显著差异,且没有呈现出一定的分布规律性;河流下游底泥剖面样点中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb含量高于河流上游底泥中重金属含量,Cd和Zn以弱酸可提取态与残渣态为主,Cr、Cu、Ni和Pb以残渣态为主。风险评估编码法评价结果表明,表层(0~10 cm)底泥重金属对环境构成的风险大小依次为CdZnCuNiCrPb;在剖面上,Cd以高和极高风险等级为主,Zn处于中等风险到高风险等级之间,Cu和Ni处于轻微到中等风险等级之间,Cr和Pb以轻微风险级为主。     

资江疏浚底泥重金属赋存形态和生态风险评价

为研究资江疏浚底泥重金属的赋存形态及其生态风险,对资江沿线18个底泥采样点的Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr、As的总含量及各赋存形态含量进行分析测定,同时进行重金属生态风险评价。结果表明,Cd的污染最严重,100%的点位风险筛选值超标,66.7%的点位风险管制值超标;其次是Zn、Cu和As,风险筛选值的点位超标率分别为55.6%、50.0%和22.2%;Pb、Ni、Cr的含量均未超过风险筛选值。Cd和Zn的可交换态和碳酸盐结合态占比较大,易被生物利用。As仅以铁锰氧化物结合态和残渣态存在,Pb和Cr可交换态和碳酸盐结合态含量低且总量未超标,因此风险较低。7种重金属地累积指数中偏重度、重度和严重污染与潜在生态风险指数中的强、很强、极强生态危害的比例相似。Cd、Cu、Zn为资江较典型的重金属污染物,建议疏浚过程中进行重点监测,实施污染监控和环保处置措施,预防疏浚底泥利用过程中重金属的危害和生态风险。     

沼液施用对土壤及农产品中重金属含量的影响

为研究沼液施用对土壤和农产品重金属累积的影响,以水稻和皇竹草为供试材料,在江西省不同地区设计试验,分析沼液施用对土壤和农产品中重金属的影响.结果表明,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn、Cu含量最高,且均未超出NY/T 2596—2014中相应的限量值.土壤和农产品重金属结果表明,水稻种植土壤中,Hg潜在风险最高,其次是Cd、As、Cu、Zn,而Cr、Pb的潜在风险最低;需监测沼液长期施用对土壤中Cd、As、Cu、Zn的累积情况;皇竹草种植土壤中,Pb和Zn的潜在风险较高,其次是As和Cd,而Hg、Cr和Cu的潜在风险较低;沼液中Zn含量较高,需监测沼液长期施用对土壤中Zn的影响;对于糙米和皇竹草,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn含量最高分别为17.844～23.073和9.665～35.913 mg/kg;其次是Cu分别是2.638～3.323和2.816～9.392 mg/kg;Cr、As、Pb和Cd的含量相对偏低;皇竹草中重金属受沼液施用的影响,且与土壤重金属含量存在正相关性.     

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Cd、Cr、Zn、Cu、Ni、Hg及红萝卜对Zn、Cr、Cu富集能力则相对较弱,可作为研究区域Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu、Zn污染土壤优先选种的蔬菜品种。     

大塱涡涌表层底泥重金属赋存形态特征与生物有效性分析

[目的]研究大塱涡涌表层底泥重金属赋存形态特征及生物有效性。[方法]采用Tessier五步连续提取法,对大塱涡涌表层底泥中重金属Cu、Zn、Pb、Cd与Cr的赋存形态进行了分析,并结合风险评价准则和次生相与原生相比值法评价底泥重金属的潜在生态风险。[结果]底泥中Cu主要以有机结合态为主,Zn主要以碳酸盐结合态为主,Pb主要以残渣态和铁锰结合态为主,Cd主要以可交换态和有机结合态为主,Cr主要以铁锰结合态为主。风险评价准则评价结果表明,底泥中Zn和Cd对环境构成了高风险,Pb对环境构成了中等程度的风险,Cu和Cr对环境危害的风险比较低,重金属的生物有效性由高到低依次为Zn>Cd>Pb>Cu>Cr。次生相与原生相分布比值法评价结果表明,底泥中Cu、Zn与Cd达到了重度污染水平,Cr为中度污染,Pb为轻度污染,各种重金属元素污染程度表现为Cd>Zn>Cu>Cr>Pb;每个采样断面均达到重度以上的污染水平,污染最严重的是W6断面,各个采样断面污染程度表现为W6>W5>W2>W7>W1>W3>W4。[结论]该研究为大塱涡涌污染治理与控制规划的制定提供了科学依据。     

松花江沉积物重金属时空变化与来源分析*

 以松花江白山至佳木斯段表层沉积物为研究对象,分析沉积物中Cu,Pb,Zn,As,Cr,Cd的分布特征,通过与已有的研究成果相比较,揭示沉积物中重金属的历史变化趋势;同时,采用相关分析和聚类分析方法探讨沉积物中重金属的可能来源。结果表明,各元素的含量分布均表现为自上游向下游逐渐减少的趋势,第二松花江沉积物中各重金属总量普遍高于松花江干流江段沉积物中相应重金属的含量。多数江段沉积物中的Cu,Cr,Cd含量处于背景范围内。沉积物中Zn量含在二松江段（白山-泔水缸）超出了背景范围,但松花江干流江段沉积物中的Zn含量多在背景范围之内。与1998年相比,哈达湾江段的生态环境状况得到了明显改善,但目前哈达湾重金属污染仍较严重,各重金属污染程度的次序为Pb＞Cu＞Cd＞Cr＞Zn。哈尔滨段沉积物中重金属Cu,Zn,Cr,Cd含量年际变化不大,Pb含量的变化趋势表现为自1996年至1999年逐渐降低,1999年至2005年呈逐渐上升的趋势。聚类分析与相关分析的结果均表明,Pb,Cd主要来源于工业排放;Cu,Zn,Cr主要源于自然释放;As主要来源于城市污水或农业生产过程中的排放     

香溪河沉积物重金属形态分布特征及生态风险评价

于2016年6月,在三峡库区香溪河流域设置5个样点,采集30个样品,通过五步连续提取法对Pb、Cd、Cu、和Cr重金属总量及形态进行分析,运用聚类分析法探讨香溪河流域沉积物各重金属的分布特征,利用基于形态学研究的次生相和原生相比值法对香溪河沉积物中重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域重金属的变异系数大小为PbCdCuCr,聚类分析将样点分为三类,其中贾家店(XX04)为一类,三岔沟(XX01)、水库干流与香溪河交汇处(XXCJ)为一类,峡口(XX06)、平邑口(XX08)为一类;形态分析表明,Cu主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在,Pb主要以碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态以及残渣态存在,Cd主要以可交换态与残渣态存在,Cr主要以残渣态存在;生态风险评价表明,样点XX04与XX06上Cd的污染最为严重,大部分都在中度污染以上。综合评价得出,Cd是香溪河沉积物污染较为严重的重金属。     

北京市凉水河表层沉积物不同粒径重金属形态分布特征及生态风险

河流沉积物是污染物的储存库之一,研究沉积物中粒径及不同粒径中重金属形态分布特征对于明晰河流污染生态风险具有重要意义。运用Hakanson潜在生态风险指数法和BCR法,以北京市凉水河为研究对象,用ICP-AES测定沉积物样品,研究了表层沉积物重金属形态、空间分布、来源、生态风险及闸坝影响,研究结果表明:沿河流流向,沉积物总体呈现出细化的趋势;大红门闸、马驹桥闸及张采路橡胶坝、 吴营村橡胶坝上下粒径由746.70、113.10、137.80 μm和88.63 μm降至475.20、59.05、53.77 μm和53.89 μm,闸坝对凉水河沉积物的细化作用显着;凉水河沉积物中,重金属形态含量大致为残渣态 >>可氧化态 >弱酸可提取态 >可还原态;在所测位点中,综合风险指数RI最高为311.75,最低为442.90,处于较高生态风险水平,且Cd的单一风险指数Eir最大,为225.46～309.10,Zn的风险指数最小,为0.25～0.61,对综合生态风险指数的贡献大,贡献率超过60%;形态含量表现出粒度效应,在粒径<0.2 mm时,Cr、Cd、Zn非稳态含量与粒径大小呈显着负相关,重金属毒性随粒径降低而升高;Cd在上游和中游河段的富集系数(EF)达到1.65和1.59,高于1.5,存在明显的人为输入。     

人工湿地不同植物根系及基质重金属富集特征及其与环境因子相关性

为了研究复合垂直潜流人工湿地对池塘养殖水体中重金属的去除效果,通过对水质指标以及重金属的测定,进而分析了不同植物根系及其根系附近基质对重金属富集效果的差异以及不同环境因素与重金属富集速率之间的相关性。结果表明:人工湿地对水体中铅、铜的去除效果分别为77.20%和41.70%,相比于其他类型的湿地,复合垂直潜流人工湿地对铅、铜的去除具有一定优势;砷在湿地中存在释放现象,平均释放率为8.40%。水蓼和再力花根系对铬、砷、铅、铜具有富集作用,梭鱼草仅对铬、砷存在富集作用。水蓼、梭鱼草、再力花根系附近基质均对铬有较好的富集作用,其中梭鱼草对铬的富集速率最大,为0.987 mg/(kg·d)。水蓼根系对铅和铜的富集速率与水温存在显著负相关性,对铬、铜的富集速率与pH存在显著负相关性;梭鱼草根系对铬、砷富集速率与水温存在显著负相关性;再力花根系对铅富集速率与水温、pH存在显著负相关性,对铜的富集速率与水温存在显著负相关性。本研究结果从重金属去除的角度为复合垂直潜流人工湿地的应用以及湿地植物的选择提供一定理论依据和参考。     

三门湾沉积物重金属污染及其潜在生态危害评价

沉积物重金属污染对水生生态系统具有潜在危害。对取自三门湾的10个表层沉积物中的重金属（Cu、Ph、zn、cd、Hg、cr、As）元素进行了分析,探讨了其空间分布,运用Hakanson潜在生态危害指数法,评价了表层沉积物中重金属的富集程度和潜在生态风险。结果表明：三门湾表层沉积物中Cu、Pb、zn、Cd、№、cr、As等重金属含量分布无明显规律;7种重金属中,以cr的污染程度最高,平均污染系数为1．30,重金属污染程度由高到低依次是：Cr〉zn〉cu〉Pb〉As〉Hg〉Cd;潜在生态危害评价显示,重金属元素的潜在生态危害均属轻微,潜在生态危害程度顺序是Hg〉Cd〉As〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn,对三门湾生态环境具有潜在影响的重金属元素主要是Hg。     

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。     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。     

互花米草入侵对滨海湿地重金属的富集迁移效应

为探究互花米草（Spartina alterniflora）入侵对滨海湿地沉积物重金属的富集迁移效应,为滨海湿地生态保护与合理利用提供依据,在山东省日照市黄家塘湾滨海湿地选取不同互花米草入侵年限的斑块,以5 cm为间隔采集0～30 cm沉积物样品和互花米草样品,分析沉积物和互花米草不同部位中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量,并采用地累积指数法、潜在生态风险评价法、生物富集系数及转运系数等方法进行评价。结果表明：湿地沉积物重金属Cu、Zn、Pb和Cd 的含量范围为5.94～31.94 mg(kg^-1,18.59～56.87 mg(kg^-1,4.76～30.36 mg(kg^-1,0.021～0.083 mg(kg^-1,整体低于研究区域重金属环境背景值;但Cu、Pb在0～15 cm内存在轻度污染;与光滩湿地相比,互花米草入侵湿地沉积物中重金属含量增加,且随互花米草入侵年限增加,沉积物重金属含量呈增加趋势,在上层（0～15 cm）表现尤为显著;互花米草不同部位对重金属的累积存在一定差异,大致表现根>叶>茎;不同重金属在根部的富集效应表现为Cd > Zn > Cu > Pb,互花米草对重金属转运效应为Pb > Zn > Cu > Cd。相关分析表明,沉积物中重金属的累积与互花米草入侵对湿地沉积物粒度组成、有机质含量及pH的改变密切相关。不同重金属在沉积物-植物体系的迁移转运差异则主要与互花米草各部位对重金属元素的吸收差异有关。