桂西北稻田重金属污染及健康风险评价

【目的】了解广西西北稻田土壤重金属污染情况及稻米的健康风险,为重金属污染治理提供理论依据。【方法】采集该区域98个稻田点位的土壤及稻米,分别测定Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As等6种重金属的含量。采用单因子指数法、内梅罗指数法和潜在生态危害指数法对稻田土壤的污染状况进行评价,以《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中Ⅱ级标准作为参考值,采用高危商(HQ)和高危指数(HI)法对稻米健康风险评价。【结果】稻田土壤Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As的平均含量分别为18.21、64.97、0.98、45.55、147.88和11.62 mg·kg~(-1),各元素含量的变异系数均较大。土壤的内梅罗指数为1.416,表明土壤受到轻度污染,主要污染元素为Cd,其次为Zn,极少部分区域存在Pb和As污染。根据潜在生态危害指数(RI),土壤总体处于轻微生态危害程度,其中Cd对RI的贡献率最大,其次为As。稻米Cu、Pb、Cd、Cr、Zn和As的平均含量分别为5.6400、0.3668、0.1625、0.3879、26.7800和0.2974 mg·kg~(-1)。根据高危指数(HI)法,稻米可能存在健康风险,其中As对HI的贡献率最大。【结论】供试水稻土重金属污染属于轻度污染水平和轻微生态危害程度,主要污染物为Cd、Zn;稻米中的主要污染元素为Pb和Cd,但可能引起稻米健康风险的重金属元素为As。     

工业园周边土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

采集工业园及周边不同区域表层土壤(0～20 cm),统计分析土壤样品中砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)8种重金属含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及潜在生态风险指数法(RI)对研究区重金属累积状况与潜在生态风险进行综合评价.结果表明:土壤重金属元素Cr、Cd的平均含量均超过新疆土壤背景值.区域土壤重金属平均值表明,重金属累积程度由高至低依次为农田区域>工业园区及周边区域>过渡带区域>自然荒漠区域.8种重金属分布规律明显,重金属含量较大区域大多集中在农田区域与工业园区及周边土壤区域.单因子污染指数表明,研究区大部分区域Cr、Cd为轻度污染程度,其余6种重金属处于污染警戒线或无污染.内梅罗综合污染指数及潜在生态风险指数表明,各区域重金属风险程度依次为农田土壤区域>工业园区及周边土壤区域>过渡带区域>自然荒漠土壤区域.内梅罗综合污染指数及RI空间分布图表明,工业园区及周边土壤大部分区域处于污染警戒线范围,部分处于轻度污染水平,研究区整体处于低潜在生态风险水平.     

福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价

为了解福建闽西矿区周边农田土壤中重金属Cd、Pb、Cr积累特征及健康风险,分别测定了农田土壤中Cd、Pb和Cr含量。通过污染指数法和潜在生态危害指数法评价了研究区农田土壤的污染状况和生态危害程度,并应用概率评估模型评价了3种重金属对人体造成的健康风险。结果表明:研究区农田土壤受到不同程度的Cd、Pb、Cr污染,土壤中各元素的单因子污染指数均值大小顺序为CdPbCr,综合污染指数为1.21,整体处于轻度污染等级。土壤中重金属的潜在生态风险指数均值大小顺序为CdPbCr,综合潜在生态风险指数为226,整体处于中度生态危害等级。研究区土壤中Cd的致癌风险商尚未超过有关专家所建议的风险阈值10~(-4),对人体造成致癌风险的可能性较低;Pb的非致癌风险商基本都低于其风险阈值1,不产生健康风险;Cr的致癌风险商有12.9%超过风险阈值(10~(-4)),存在对人体健康构成威胁的可能。     

辽宁省畜禽养殖场周边土壤重金属污染评价

畜牧业对周边土壤环境有很大影响,辽宁省是畜牧业大省,对畜禽养殖场周边土壤进行科学系统的污染评价,既可以了解省内畜禽养殖场周边土壤的环境质量状况,又便于研究畜禽养殖场周边土壤的污染特征。2020年4—7月对辽宁省16个规模化畜禽养殖场周边共75个土壤点位进行采样,并分析8种重金属含量,分别通过单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险评价法和地累积指数评价法进行评价。结果显示,Cd的含量是背景值的2.4倍;单因子污染指数显示,8种重金属整体为无污染-轻微污染,Cd和Hg存在重度污染点位;内梅罗综合污染指数显示,畜禽养殖场周边土壤总体处于轻中度污染的污染程度;潜在生态风险污染系数(Er)显示,Cd和Hg被评价为轻微生态危害,其余6种重金属被评价为清洁生态危害,潜在生态危害指数(RI)显示,畜禽养殖场周边处于清洁-轻微生态危害的污染状况;地累积指数(Igeo)显示,Cd被评定为轻度污染,其余元素均被评定为无污染;监测点与对照点的对比显示,16家畜禽养殖场中,有8个养殖场的对照点变化率为正,有7个养殖场的对照点变化率为负,1个养殖场的变化率为0。     

韶关工矿区水稻土和稻米中重金属污染状况及风险评价

为探明韶关市工矿业活动对矿区周边农业生产的影响,选取韶关市凡口铅锌矿(FK)、大宝山多金属矿(DBS)、曲江发电厂(QJ)三个典型工矿区为研究对象,采集周边村庄的54个稻田土壤及对应的54个稻米样品,分析了重金属含量特征,并采用潜在生态风险评价法和人体健康风险评价法对土壤-稻米中重金属进行生态风险及人体健康风险评价。研究表明,三个典型工矿区周边水稻土中重金属严重超标,Cd、Pb、Cu、Zn含量的超标率分别为100%、30%、50%、74%;水稻土均具有很高或高潜在生态风险,风险大小依序为QJFKDBS;其中Cd为最主要的风险元素因子。稻米中Cd、Pb、Cu、Zn含量超标率分别为94%、85%、2%和4%,Cd和Pb是稻米中最主要的健康风险因子。土壤重金属的人体健康风险评价结果表明,工矿区周边水稻土中重金属的非致癌健康指数均小于1,不会对周围居民造成明显的非致癌健康影响,其中Pb是最主要的非致癌风险元素因子;水稻土中的Cd致癌风险度基本在可接受风险水平,但仍不可忽视其对矿区儿童的潜在致癌风险;经口摄入是最主要的土壤重金属非致癌和致癌风险暴露途径。稻米中重金属的健康风险远高于土壤,对周围村民存在明显的非致癌风险,甚至慢性致毒效应;其中Cd和Pb是研究区域稻米中最主要的非致癌风险元素因子;稻米中Cd的致癌风险度在10~(-3)~10~(-2)范围,远远超过了可接受风险水平(10~(-6))。研究结果为当地如何采取有针对性的措施以防治土壤重金属污染、保障矿区居民健康提供了更全面的依据。     

喀斯特地区无籽刺梨种植基地土壤重金属风险评价

为明确贵州省喀斯特地区无籽刺梨(Rosa Sterilis S.D.Shi)种植基地土壤重金属污染状况,促进无籽刺梨产业健康发展。通过对贵州省主要无籽刺梨种植基地土壤中铜(Cu)、砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)含量进行测定和分析,参照全国土壤环境质量标准与贵州省土壤重金属背景值,采用单因子污染指数法、尼梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法,评价无籽刺梨种植基地土壤重金属污染水平和潜在生态风险。结果表明,基地土壤重金属元素Pb、Cd、Hg、As、Cu含量呈正态分布,土壤受到重金属不同程度污染,地区差异较明显,基地土壤Cd、Cu与Hg平均含量超过贵州省土壤背景值。单因子污染指数法评价表明,基地土壤受到Cd的严重污染,一定程度的Hg和Cu污染,其他重金属元素污染不明显。尼梅罗综合指数法评价表明,基地土壤重金属污染达到重污染级。潜在生态风险指数法评价表明,大部分种植基地土壤Hg潜在生态风险参数高,生态风险程度严重,基地土壤Cd潜在生态风险参数高,具有严重潜在生态风险,基地土壤Cu、As、Pb潜在风险参数相对较低,生态风险程度低。潜在生态风险指数(RI)表明,10个基地土壤中有8个基地存在严重潜在生态风险,2个基地存在重度潜在生态风险。     

山区河流阶地稻田土壤重金属的来源与污染评价

【目的】为了解山区河流阶地稻田土壤重金属含量及安全风险。【方法】采集贵州省镇远县青溪镇鸡鸣村河流阶地27个田块土壤样品,测定其重金属(Cd、Cr、Pb、Zn、Cu)含量,利用单因子指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤的污染状况及潜在风险进行评价,结合重金属之间的相关性分析和主成分分析来判断河流阶地稻田土壤重金属的污染来源。【结果】土壤中Cd、Cr、Pb、Zn和Cu的平均含量分别为1.5、61.51、32.79、160.78和29.61 mg/kg,土壤重金属单项污染指数依次为CdZnPbCrCu,地积累指数依次为为CdZnCuPbCr,综合污染指数算术平均值为4.42。土壤重金属单项生态风险指数依次为CdCuPbZnCr,综合潜在生态危害指数为228.87,生态风险处于中等水平,Cd对综合潜在危害指数的贡献率为94%,是研究区生态风险的主要来源。【结论】土壤受到重度污染,土壤环境质量较差,其中Cd为重度污染,Zn为轻度污染,Pb、Cr和Cu为于无污染。重金属来源主要包括农业运输源、交通污染源、自然活动源。     

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。     

长期施用猪粪土壤的重金属含量及风险评价

【目的】为了解规模化养猪场周边土壤重金属含量及安全风险。【方法】以贵阳地区某养猪场周边长期施用猪粪的土壤为研究对象,随机采集土壤样品45个,测定土壤Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu和Zn等7种重金属的含量,采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤环境质量及潜在风险进行评价。【结果】研究区土壤中Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu、Zn平均含量分别为0.30、34.22、68.43、25.47、0.29、40.23和184.93 mg/kg。重金属Cd、As、Hg、Cu、Zn超过土壤环境质量二级标准;Pb、As、Hg、Cu、Zn超过贵州土壤背景值。土壤重金属的单项污染指数为CdHgZnCuAsPbCr,内梅罗综合污染指数为1.01。土壤潜在生态风险指数为AsHgCdPbCuZnCr,潜在生态风险值为109.88。【结论】从内梅罗综合评价结果看,长期施用猪粪土壤为轻度污染,污染较突出的重金属是Cd、Hg和Zn;从潜在生态危害评价结果看,潜在生态风险处于轻微生态危害程度,土壤潜在生态危害程度较低。     

云南会泽铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染特征及健康风险评价

为进一步探讨云南会泽铅锌冶炼厂历史遗留的环境问题,掌握新址所在区域土壤环境质量状况,以会泽铅锌冶炼厂新、旧场址周边土壤作为研究对象,随机布设14个采样点,采集42个土壤样品,采用电感耦合等离子体发射光谱仪和原子荧光光谱仪测定土壤样品中的Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、As、Hg。采用综合污染指数法、地积累指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评价方法对土壤中重金属污染特征及其健康风险进行评价。结果表明,云南会泽铅锌冶炼厂周边土壤中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、As和Hg的平均含量水平分别为92.25、226.81、1567.45、65.16、394.66、1451.63、11.16、43.81、0.47mg·kg^-1,除Cr、Hg外,其他重金属含量均超过《国家土壤环境质量标准》二级标准值,其中Cd的最高超标倍数为274倍。地积累指数评价结果表明,该区域土壤中Cd污染最为严重,处于偏重-极重污染范畴;潜在生态危害综合指数评价结果显示:该区域重金属污染处于强-很强的生态风险程度;健康风险评价结果表明:旧场址周边土壤中Pb、Cd对儿童均具有显著的潜在健康风险。     

湖南省某县稻田土壤重金属污染特征及来源解析

以湖南省某县稻田土壤样品为研究对象,分析Cd、Pb、Cr、As、Hg的污染特征及来源。利用单污染指数法、综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评估稻田土壤的污染状况及生态风险,结合地统计信息绘图技术、条件推理树模型和主成分分析法研究湖南省某县稻田土壤中重金属的来源。结果表明:该县稻田土壤Cd、Pb、Cr、As、Hg的平均含量分别为0.729、49.9、79.2、19.8、0.244 mg·kg-1。综合污染指数大于3的重污染点位数占14.2%,轻污染及以上点位数占74.9%,说明该区域稻田土壤受到一定程度的重金属污染。综合潜在生态危害指数均值为84.9,总体处于轻微污染水平,其中Cd对综合潜在生态危害的贡献率为65.97%。结合空间差值研究发现高Cd分布区主要位于该县工业基地周边,结合条件推理树模型建立,发现该稻田中重金属Cd的来源主要与企业距离有关,此外,单位农田畜禽粪便承载量、距离工矿企业距离、反映投入品添加量的粮食均对Cd的污染具有贡献作用。结合主成分分析,Cd、Pb污染主要与工业污染源及交通运输有关,As、Hg污染主要与居民活动、生活及工业废弃物堆放及污灌有关,Cr主要与自然活动有关。湖南省该县重金属总体处于轻微污染水平,其中Cd是该农田生态风险的主要来源,Cd污染主要与工业污染源有关。     

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。     

广西稻田土壤重金属污染评价

[目的]了解广西稻田土壤重金属污染现状,为稻田重金属污染防治提供科学依据.[方法]采集广西水稻主产区农田50个0～20 cm耕层土壤样品,分析其重金属镉、铅、砷含量,分别采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对土壤环境质量和土壤潜在生态风险进行评价.[结果]广西稻田土壤中总镉、总铅、总砷的含量分别为0.941、26.46和10.16 mg/kg.有54.0％土壤样品中的镉含量、2.0％土壤样品中的砷含量高于国家土壤环境质量的二级标准值.稻田土壤中的镉为高生态风险.[结论]广西稻田土壤主要受重金属镉的污染.     

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。     

石家庄北郊土壤重金属分布特征及风险评价

以河北省石家庄市北郊为研究对象,采用随机布点的方法采集28个城郊土壤,分析了其中7种重金属(Pb、Cr、As、Cd、Ni、Zn和Cu)的总量。应用单污染指数法、内梅罗污染指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和《污染场地风险评估技术导则》(报批稿)推荐的风险评价模型等对土壤重金属含量进行了风险评价。结果表明:研究区域土壤中部分重金属的平均含量高于河北省和全国土壤背景值,其中Pb、Cd和Cu均值为背景值的1.5~2.5倍,Cr、Ni和Zn均值为背景值的1.0~1.5倍,表明研究区域土壤受人为活动影响明显。土壤中各重金属的单项污染指数大小顺序为CuNiCdZnCrPbAs,整个研究区土壤环境质量内梅罗污染指数为0.738,表明该区域土壤尚清洁。土壤中重金属的潜在生态风险指数大小顺序为CdPbCuAsCrNiZn,平均潜在生态风险均值为90.5,处于轻微生态危害等级。研究区域内不同重金属对人体健康的致癌风险大小顺序为CrAsNiCd,非致癌风险大小顺序为CrAsNiCuCdZn,其中以Cr和As的致癌和非致癌风险最高,超过其风险阈值10E-06和1。当地土壤存在一定的潜在生态风险,需要采取适当的风险控制措施,以防止土壤继续污染,确保当地人群的健康权益。     

土壤有效态镉与稻米镉污染风险广东案例研究

为了科学评估土壤镉(Cd)污染造成的稻米Cd超标风险,以广东省韶关市(酸性土壤)和汕头市(中性土壤)Cd污染稻田为研究对象,对土壤与稻米配对样品进行回归分析,比较了两种提取剂(CaCl₂和DTPA)对土壤Cd的提取能力以及对稻米Cd含量的反映能力,以探讨适用于不同pH土壤的有效态Cd提取方法,建立最佳稻米Cd累积预测模型,并推导出土壤有效态Cd的风险阈值。结果表明:CaCl₂提取剂对Cd的提取能力小于DTPA;两种提取剂对酸性土壤Cd的提取能力显著高于近中性土壤。与土壤全Cd相比,有效态Cd含量可更好地预测稻米Cd含量。CaCl₂提取剂适用于全部试验区的酸性、中性土壤;DTPA适用于汕头市中性土壤,但不适用于韶关市酸性土壤。利用CaCl₂-Cd进行线性方程拟合,得到了最佳的稻米Cd预测模型。韶关市的早稻、晚稻预测模型各包含20个水稻品种,其土壤CaCl₂-Cd阈值分别约为0.10 mg·kg^-1和0.05 mg·kg^-1。研究表明,基于CaCl₂-Cd的稻米Cd预测方法和阈值可指导广东省Cd污染稻田安全利用,并对其他酸性土Cd污染区具有参考意义。     

我国稻田土壤镉污染现状及安全生产新措施

水稻是我国重要的粮食作物,由于受重金属污染威胁日益增大,其安全生产问题备受关注。通过综述我国稻田土壤及稻米镉污染现状、镉污染土壤改良剂研究进展以及稻米对镉富集的品种间差异,认为在土壤中镉的去除修复技术无法在短时间内实现的前提下,镉排异型水稻品种的筛选与利用是实现其安全生产的一个新的有效措施。在此基础上,配合一些污染土壤改良剂的使用,会进一步增强其安全生产水平。