贺兰山东麓葡萄主产区土壤重金属分布特征及污染评价

以贺兰山东麓葡萄主产区-玉泉营区为研究对象,利用宁夏土壤元素背景值诊断该区土壤Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Cr6种重金属污染现状,采用单因子污染指数法和潜在生态危险指数法评价重金属污染程度和潜在生态危险程度,旨在为贺兰山东麓葡萄主产区土壤污染防治和葡萄安全生产提供理论依据。结果表明:贺兰山东麓葡萄主产区土壤Zn、Cu、Ni、Pb、Cd和Cr的平均含量分别为:37.95、32.50、39.58、14.46、0.08和63.93mg·kg~(-1),与宁夏土壤元素背景值相比,Cu、Cr的平均含量均超过背景值;Ni、Cu和Cr达到轻度污染水平,Cd属于尚清洁水平,Zn和Pb属于清洁水平;Cd是最主要的潜在生态危险因子。相关性分析发现Cu、Zn、Cd、Pb之间具有相似的迁移规律及来源。研究区域土壤存在一定程度重金属积累现象。在今后的生产耕作中,应追根溯源,加强控制超标重金属来源,确保贺兰山东麓葡萄产区土壤环境的可持续利用。     

金昌市金川区土壤重金属累积分析及污染评价

文中按土壤利用方式将金川区分为矿业活动区、农耕区、城市活动区和未开发区,调查了金川区表层土壤中As、Hg、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量及分布特征,采用相关性分析和聚类分析确定土壤重金属来源,并利用地累积指数评价了重金属污染情况。结果表明金川区土壤Hg、Cr、Ni、Cu、Cd和Pb高于甘肃省土壤背景值,Ni含量超过了国家二级标准。各分区内Ni和Cu均高于甘肃省土壤背景值。土壤中重金属主要来源于矿业活动产生的废水废气,其次为城市交通、燃煤和污水灌溉。地累积指数表明金川区Cu和Ni污染最为严重,各分区污染程度表现为:矿业活动区>农耕区>城市活动区>未开发区。     

新乡小冀工业区周边土壤重金属污染评价与形态分析

通过实地调查和实验分析,对小冀工业区周边土壤中六种重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)进行了总量测定。参照GB15618-1995二级标准,采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤质量进行了现状评价,并采用Tessier五步连续萃取法对超标重金属Cd、Ni和Zn进行了形态分析及生物活性分析。结果表明:1)Cr、Cu和Pb含量均未超过国标二级标准,Cd、Ni和Zn三种重金属含量均超标,工业区综合污染非常严重,主要污染元素是Cd;2)Cd、Ni和Zn在土壤中的形态分布差异性较大,Cd主要以铁锰氧化物结合态存在,Ni和Zn主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在;3)金属生物活性系数大小顺序为Cd>Zn>Ni,迁移系数的大小顺序是Cd>Zn>Ni,其中Cd的生态风险很大。     

新疆民丰县农田土壤重金属污染特征与生态风险评价

采用地累积指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数对新疆民丰县85组农田表层土壤样品中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn八种重金属元素的含量和污染程度进行评价。结果表明:民丰县农田表层土壤中重金属Cd、Hg、Cr、Ni元素的含量是新疆土壤背景值的1.147倍、1.124倍、1.116倍、1.041倍;Pb、Zn、Ni、Cu、As元素之间呈现不同程度的显著相关性。地累积指数从大到小依次为As、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、Hg;土壤重金属的污染负荷指数PLI平均值为0.1268,属于无污染程度。土壤重金属综合潜在生态风险指数均值为13.828,属于轻微生态风险。民丰县农田土壤环境适宜耕种,农产品安全隐患概率极低。     

杂草对重金属污染土壤修复能力的研究

用电感耦合等离子体分析了市郊排污河岸土壤重金属含量及“种杂草中重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn的含量。结果表明,河岸土壤存在一定程度重金属污染,Cd含量较高,为3级,Cr为1级,Cu为2级,Pb为2级,Zn为2级。杂草对重金属的吸收、积累和运输能力因杂草种类、部位及重金属种类而不同。杂草对重金属的积累能力为：Cd〉Zn〉Cu〉Pb〉Mn〉Cr。杂草转移重金属系数为：Cr〉Pb〉Mn〉Cu〉Zn〉Cd。提出了适用于不同重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn污染土壤的修复植物。     

宝鸡二电厂周边农田土壤重金属污染特征及评价

采集宝鸡二电厂周边34处农田土壤样品,采用X-Ray荧光光谱仪测定土壤样品中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量,利用内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属的污染水平及潜在生态风险。结果表明:宝鸡二电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量均高于陕西表层土壤背景值,电厂西南方向土壤中Cr、Mn含量最大,东北方向土壤中含量最小,其他重金属元素的含量在各方位变化不明显;电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V均处于轻度污染状态,各采样点重金属综合污染属于轻度;土壤中各重金属元素均处于轻度生态风险,总的潜在生态风险处于中等水平。     

环青海湖地区表层土壤重金属富集含量及其生态风险评价

为评估环青海湖地区表层土壤中重金属富集含量与生态风险状况,按网格法采集87组土壤样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry,ICP-AES)测定土壤重金属Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni,并利用内梅罗综合污染指数法、污染负荷指数法、相关性分析和因子分析等方法,探析了研究区土壤重金属含量、污染程度、生态风险及污染来源。结果表明:环青海湖地区表层土壤中重金属Cd、Pb污染在所研究的元素中最为严重,Cr、As、Cu、Zn和Ni次之,且草地的表层土壤重金属污染情况相比农田和沙地较严重。从污染负荷指数法来看,研究区土壤重金属整体上未达到污染水平,但部分采样点污染严重。内梅罗综合指数法分析显示,研究区整体上为重度污染,且单项污染指数存在不同程度超标,其污染程度依次为Cd>Pb>As>Cu>Zn>Ni>Cr。潜在生态风险指数法表明,整个研究区的综合潜在生态风险为中等程度,其中Cd、As的贡献率接近80%,部分区域潜在生态风险较高。相关性和因子分析可以发现,Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni之间的相关性显著,污染程度基本一致,很可能具有同源性。综上可知,环青海湖地区已出现土壤重金属污染,且存在潜在生态风险,需要采取适当的监测和相应治理措施。     

宝鸡土壤重金属污染及其防治

在宝鸡市蔬菜地土壤重金属污染调查的基础上 ,采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法 ,对土壤重金属污染状况进行了评价。以国家《土壤重金属污染评价标准》(GB1 5 61 8- 1 995 )为标准 ,则蔬菜地土壤重金属未超过二级标准 ,个别样点As、Cd污染较重 ,各元素污染顺序为As>Cd >Zn >Pb >Cu >Cr。以《绿色食品产地环境质量评价纲要》中土壤污染分级为标准 ,Cd的污染等级为中污染级 ;As、Zn为污染级 ;Cu为警戒级 ;Cr、Pb为安全级。各元素污染顺序为Cd >As>Zn >Cu >Cr >Pb。调查分析发现 :污水灌溉是重金属污染的主要原因。土壤重金属污染防治 ,应坚持预防为主 ,综合防治的原则。运用工程措施和非工程措施相结合的方法 ,治理污染。     

松嫩平原黑龙江省南部土壤重金属背景值及污染程度分析

以松嫩平原黑龙江省南部作为研究区,以多目标区域地球化学调查成果作为数据基础,采用置信区间法、累积频率法、迭代剔除法、普通克里金插值法、地累积指数法等方法研究土壤重金属背景值及污染程度。研究结果表明:松嫩平原黑龙江省南部土壤重金属As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的背景值分别为9.33、0.016、0.079、50.82、18.74、24.16、22.70、57.34(mg·kg-1)。普通克里金插值的结果表明:深层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn在研究区的分布相对一致,呈现出东北高西南低的空间分布格局,重金属Hg、Pb在研究区分布相对较为均匀。以确定的松嫩平原黑龙江省南部土壤重金属背景值作为评价标准,采用地累积指数法对表层土壤重金属污染程度进行分析,结果表明重金属As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn处于无污染程度的样本数量分别占总样本数量的97.72%、59.92%、83.45%、97.63%、99.24%、98.86%、99.02%、99.26%,从总体上看,研究区土壤是相对清洁的,但在小范围区域内略微存在中等程度的Hg、Cd污染。     

省道路边菜地土壤重金属含量分布及污染评价

采集西安市S107省道路边菜地土壤样品,利用XRF法测定土壤样品中重金属的含量,研究路边土壤中重金属的含量变化特征及污染水平。研究结果显示,路边菜地土壤中存在着Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni和V的累积现象。土壤重金属含量空间变化分析表明,防护林能够有效限制扩散能力强的Pb和Cr的传播范围,可阻挡通过大颗粒污染物扩散的Cu、Zn、Mn、Ni、V和As进入菜地土壤。单项污染指数评价结果显示,菜地土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni、V单因子污染指数均在1.0～1.7范围内,都达到了轻度污染,其中Pb、Cr污染指数能达到1.6和1.7,污染相对较重。路边菜地土壤重金属的综合污染指数分别为1.9和1.8,污染水平为轻度。     

石羊河流域典型工业区土壤重金属污染状况研究

以石羊河流域典型工业区土壤为对象,研究了土壤中重金属污染的状况和特征,用富集系数进行了评价和分析。结果表明:研究区土壤重金属已受到严重污染,污染最重的Ni、Co、Cu的浓度以冶炼厂为中心呈扇形分布,距离越远,浓度越小。污染程度与研究区的气象条件有很大的关系,下风向污染程度大,背风向小。其污染程度顺序为:Ni>Co>Cu>Cd>As>Hg>Cr。污染源的空间差异性引起不同功能区土壤中重金属元素的含量不同,不同功能区达到生态危害程度的顺序依次为:农业土壤>工业土壤>住宅土壤。石羊河流域典型工业区土壤中存在着潜在的化学定时炸弹,多年来研究区大气中二氧化硫浓度居高不下,二者协同作用的结果,增加了起爆的危险性。     

Heavy metal contamination of urban topsoil in a petrochemical industrial city in Xinjiang,China

Heavy metal pollution is a widespread phenomenon in many countries of the world.In this study,we conducted a field investigation to assess the status of heavy metal pollution in urban soils of Dushanzi,a district of Karamay city in Xinjiang,China.A total of 56 soil samples in the topsoil layer of 0–15 cm were collected within the urban area and seven elements(Cu,Zn,Cd,Pb,Cr,As and Ni) were analyzed.The mean concentrations of these metals were all higher than their corresponding background values of soils in Xinjiang.We used the pollution index and ecological risk index to assess the degree of heavy metal pollution and the potential ecological risk of urban soils.The pollution index values of Cu,Zn,Cd,Pb,Cr,As and Ni were 1.81,1.35,4.64,1.27,1.80,1.39 and 1.22,respectively;and the potential ecological risk index values for them were 12.03,1.79,185.05,8.39,4.78,18.44 and 1.79,respectively.These results indicated that urban soils in Dushanzi were polluted by heavy metals to some extent and demonstrated a high ecological risk,as influenced by industrial activities.Cd was the key element for the metal pollution of urban soils in the study area.Correlation analyses,principal component analysis coupled with the spatial distribution maps of element concentrations further revealed that heavy metal pollution of urban soils can be mainly attributed to petrochemical industry,coal chemical industry,traffic and commercial activities.     

基于地形校正后Landsat 8的土壤重金属反演研究

为快速地了解玛纳斯流域土壤中重金属的污染状况和潜在生态风险，在Landsat 8 OLI的基础上引入DEM数据进行地形校正，同时对地形校正后的反射率进行倒数、导数和对数等数学变换，从每种变换中筛选出与土壤各重金属相关性最高的波段构建土壤各重金属PLSR预测模型，并对研究区土壤重金属分布情况进行探索，并利用生态风险评价方法对研究区进行预警。结果表明：在Landsat 8的基础上，引入DEM数据对反射率进行地形校正，以B1波段反射率和重金属Cu为例，经过地形校正后的反射率值与实测土壤表层Cu含量的R²从0.46提高至0.52，表明地形校正后的表观反射率能够更好地反映土壤重金属状况；利用土壤各重金属的最佳预测模型分别反演相应的土壤重金属含量，并引入土壤重金属生态风险指数用于评价研究区的土壤重金属生态风险，研究表明土壤重金属风险等级总体上呈现从西南方向至东北方向逐渐减弱的趋势，其生态风险排序为恢复区(C区)＞退化区(B区)＞湖泊入湖口(A区)；为了验证基于遥感的土壤重金属生态风险预警的预测精度，将研究区土壤重金属含量实测数据也通过重金属生态风险指数进行计算，两者结果较为一致，表明可以用遥感的手段来反演该研究区的重金属分布情况，同时研究区土壤重金属污染总体上处于轻警以上级别，生态服务功能已开始退化，应该加强对该地区的重金属污染进行治理。     

兰州市表层土壤Cu、Zn、Pb污染评价及成因分析

本文通过调查研究分析 ,对兰州市表层土壤重金属 (Cu、Zn、Pb)含量的空间变化及污染程度进行了评价 ,探讨分析了交通、工业活动以及绿化带对城市重金属污染的影响。结果表明 ,兰州市表层土壤除个别点外均已受到重金属污染 ,其污染程度取决于交通所产生的汽车尾气、扬尘 ;另外 ,工业活动和绿化带对重金属污染的影响也是相当明显的     

沣河沿岸土壤重金属分布特征及来源分析

在野外调查的基础上,以陕西省沣河沿岸土壤为研究对象,结合数据统计与GIS制图,对Co、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn、Ni和V 8种重金属元素富集特征、空间分布、生态风险及来源进行分析。结果表明：研究区各重金属元素含量在人群、工厂密集地显著富集,并均有着随水流方向呈总体升高的趋势。土壤中Co、Cr、Mn、Pb和V的几何均值分别为21.5、92.1、611.1、32.9 mg•kg^-1和75.4 mg•kg^-1,均高于陕西省土壤背景值。其中,Co、Cr、Mn和Pb含量的超标率达100%、75%、63%和25%,表现为以Co为主的多种重金属复合污染。污染评价结果表明：研究区存在不同程度的重金属污染,其中,Co、Cr、Pb和Ni污染主要集中在沣河中下游河段,Cu污染主要集中在沣河中上游河段。沣河沿岸土壤重金属污染与人类活动关系密切,应引起重视。     

新疆奎屯垦区土壤砷含量及耐砷植物的筛选

土壤砷污染是一种严重的环境问题,植物对砷的耐性与积累性,已经成为污染生态学研究的热点。以新疆奎屯垦区为研究区域,通过对该地区土壤和植物中砷含量的测定,分析土壤中砷的污染状况,研究该区域内植物对砷的吸收特征,筛选适合当地气候的耐砷植物。结果表明:奎屯垦区土壤中砷的含量范围在7.25-39.63mg·kg-1,平均值为19.32mg·kg-1,高于全国的平均水平。对该区域内植物的采样分析发现藨草(ScirpusL)和芦苇(Phragmites)两种植物对砷具有较强的耐性。砷在两种植物中的含量分别为:藨草根部251.40mg·kg-1,地上部12.38mg·kg-1;芦苇根部92.91mg·kg-1,地上部4.03mg·kg-1,两种植物根部砷含量均高于土壤中砷含量(39.63mg·kg-1),表现出根部囤积型植物的特征。     

镉铅的固化对苎麻生长和重金属吸收的效应

为探明镉、铅重金属污染土壤固化处理对苎麻生长和重金属吸收的影响,通过盆栽试验研究了镉、铅复合污染黄褐土中施加硅藻土、膨润土、石灰石粉和沸石粉对土壤中镉、铅各形态含量的影响以及对苎麻生物量、叶片丙二醛含量及重金属镉、铅积累特性的影响。结果表明:添加沸石粉和高浓度(9~12 g·kg~(-1))硅藻土、膨润土可以显著减少土壤中镉的酸可提取态含量;添加硅藻土、膨润土和沸石粉对降低土壤中酸可提取态铅有很好的效果,降低量可达43.1%。固化剂的施加使得苎麻各部位吸收镉、铅减少,全株镉、铅累积量分别降低9.9%~62.7%和5.8%~28.4%,且固化剂施加量达到9 g·kg~(-1),对苎麻吸收镉、铅影响增大。除石灰石粉外,其他三种固化剂均使得苎麻生长受到的不良影响降低。     

Evaluation of semi-arid arable soil heavy metal pollution by magnetic susceptibility in the Linfen basin of China

The values of magnetic susceptibility and Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, Cd concentrations of 70 topsoil samples were analyzed and assessed for soil contamination in the Linfen basin of China. The contamination factor (CF) and pollution load index (PLI) were used to assess the degree of heavy metal pollution. All heavy metal concentrations in the soil were greater than the background values of Shanxi agricultural soils. PLI values ranged from 1.27 to 2.18 indicating significant soil contamination. Principal component analyses and correlation analyses were adopted for data treatment to identify heavy metal sources. Cu, Zn, Ni, and Pb were responsible for 31.2% of the total variance suggesting that these elements mainly originated from agrochemistry and atmospheric deposition. A positive correlation of magnetic susceptibility with Cu and PLI were observed in cultivated soils. This study shows that magnetic susceptibility measurements can be used as a technique in which different types of soil pollution can be distinguished and can also be used to rapidly monitor anomalies in areas that might require expensive and time consuming detailed chemical analyses.     

Interaction between Cd and Pb in the soil-plant system: a case study of an arid oasis soil-cole system

The Hexi Corridor,our study area,is located in Northwest China and is also the most developed area of oasis farming in arid regions of Northwestern China.However,the rapid development of metallurgy and chemical industries in this region poses a great threat to the accumulation of heavy metals in crops.The objectives of this study are(1)to determine the influence of heavy metals on plant growth;(2)to assess the translocation capability of heavy metals in soil-plant system;and(3)to investigate the interaction between heavy metals.Pot experiments were conducted on cole(Brassica campestris L.)grown in the arid oasis soils singly and jointly treated with cadmium(Cd)and lead(Pb).Nine treatments were applied into the pots.Under the same planting conditions,three scenarios of Cd,Pb and Cd–Pb were designed to compare the interaction between Cd and Pb.The results showed that the response of cole weights to Cd,Pb and Cd–Pb treatments was slight,while Cd and Pb uptakes in cole were more sensitive to the single effects of Cd and Pb concentration in soils from the lower treatment levels.Under the influence of the single Cd,Pb and joint Cd–Pb treatments,Cd concentrations were lower in the cole roots than in the shoots,while for Pb,the results were opposite.Comparison studies revealed that the interaction of Cd and Pb could weaken the cole’s ability to uptake,concentrate and translocate heavy metals in arid oasis soils.