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。     

汾河临汾段污灌区土壤重金属污染评价

为全面了解汾河临汾段污灌区土壤重金属污染状况,对该区土壤 Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Cr、Hg、As含量进行检测,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明,汾河临汾段污灌区土壤Zn、Cu、Pb、Cd、Hg、As 平均含量均超过了山西省土壤背景值;各重金属平均含量均未超过国家土壤环境质量标准二级标准值,仅 Ni、Pb、As 分别有5％、37％、1％的采样点超过了国家土壤环境质量标准二级标准值,但所有样点均未超过国家土壤环境质量标准三级标准值。汾河临汾段污灌区土壤各重金属地累积指数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞As＞Ni＞Cr,各重金属潜在生态危害系数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞As＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,土壤环境总体处于无至中－强度污染水平,存在强度危害风险。污染较严重的重金属元素不仅受灌溉水质影响,还与灌溉次数、农业施肥、交通运输、工矿企业生产、日常生活和生产活动密切相关。     

成乐高速两侧农田土壤重金属污染及潜在生态危害评价

【目的】为评价成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染程度及其潜在生态危害。【方法】采用原子吸收分光光度法,对成乐高速公路两侧农田土壤中的Pb、Cd、Cu、Zn和Cr含量进行测定,采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法对成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染及潜在生态危害进行评价。【结果】Cd的含量超过风险筛选值,Cr的含量明显低于风险值,Zn的含量临近风险值。彭山段农田土壤的Cd、Pb和Cr含量较高,夹江段农田土壤的Cu含量较高,东坡段农田土壤的Zn含量最高。5种重金属的含量随着距离的增加总体上呈下降趋势。5种重金属的单项污染指数顺序为CdZnPbCuCr,5种重金属的综合污染指数为0.96,4个测试路段的综合污染指数的大小顺序为彭山段东坡段青神段夹江段。5种重金属的潜在生态危害依次为CdPbCuZnCr,潜在生态危害综合指数RI=42.17。【结论】Cd和Zn为成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染的主要元素,Pb、Cu和Cr处于清洁状态,不同路段的不同重金属含量存在一定差异。成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染与农田距离路基的垂直距离具有明显的负相关关系。成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染处于警戒状态,临近轻度污染,具有轻微的生态危害风险,Cd污染的潜在生态危害相对较大,值得高度关注。     

农田土壤重金属含量及生态风险程度评价

【目的】 分析干旱区农田表层土壤重金属含量及土壤可能存在的生态风险。【方法】 于乌鲁木齐米东区采集农田表层（0~20cm）土壤,分析As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni 8种重金属含量,综合运用地累积指数法、潜在生态危害指数法评价米东区农田土壤生态风险,采用相关分析法和主成分分析法分析米东区土壤重金属的主要来源。【结果】 米东区农田土壤8种重金属含量均低于《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T 332-2006）限值,Cd、Hg、Cu、Zn平均值高于新疆土壤背景值,Cd、Hg平均值含量为新疆土壤背景值的3~4倍。地累积指数（Igeo）平均值Hg>Pb>Cd>Zn>Cu>Ni>Cr>As,米东区农田土壤7种重金属整体处于轻度污染。潜在生态危害指数（RI）均值为31.41,米东区整体处于低潜在生态风险水平。米东区土壤Cr、Ni以自然源为主,Hg以人为源为主,Pb、Zn、As、Cd与Cu以自然、人为复合源为主。【结论】 米东区农田土壤重金属整体处于轻度污染,低潜在生态风险水平,属于生产安全区域。     

内蒙古包头市污灌区农田土壤铬的潜在生态风险评价

测定了内蒙古包头市南郊污灌区农田表层土壤Cr含量,分析了Cr对生态环境的影响,并对研究区的土壤环境质量进行了评价.结果表明,包头市污灌区农田土壤Cr的平均含量为81.89mg/kg,单项污染指数最大值为0.45,综合潜在生态风险指数为23.24.包头市污灌区土壤尚未达到污染级别,且潜在生态风险程度属于轻度,人类活动已导致包头市污灌区农田土壤Cr明显积累,存在一定的潜在生态风险,应引起重视.     

开封市污灌区土壤重金属污染及潜在生态风险评价

对开封市惠济河污灌区土壤中重金属Pb、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Zn、Ni的含量进行测定,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对该区域土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评价,以期为今后污灌土壤治理和修复提供理论依据。结果显示,污灌区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr、Ni含量平均值分别为62.9、127.0、82.6、0.62、0.148、16.0、53.2、27.2mg/kg,仅Cd含量稍微超过土壤环境质量(GB 15618—1995)二级标准,其余7种重金属含量均未超标。从单因子污染指数来看,Cu、Zn、Pb、Hg、As、Cr、Ni的单因子污染指数平均值均未超过1,说明土壤未被这些重金属污染,Cd的单因子污染指数为1.033,说明土壤被Cd轻微污染。从综合污染指数来看,污灌区土壤重金属的综合污染指数平均值为0.827,总体处于警戒线水平。从潜在生态风险因子和指数来看,污灌区所有重金属总体均具有轻微生态风险。另外,单因子污染指数分析发现,河流水质、河流底质、污灌区土壤中的首要污染因子相同,均为Cd,且前3项污染因子中均含有Cu;河流水质、污灌区土壤中的前3项污染因子均含有As,说明污灌区土壤中的污染因子与河水、河流底质中的污染因子基本相同,土壤中重金属污染主要是由多年的污水灌溉造成的。     

长期污灌农田土壤重金属污染及潜在环境风险评价

以西安市某典型污灌区农田土壤为研究对象,分析长期污水灌溉对表层土壤重金属含量及富集状况的影响,采用内梅罗指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染现状及潜在环境风险进行评价.结果表明:长期污灌已导致农田土壤Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 7种重金属相对自然背景有不同程度累积,其富集比例依次为100％、82.69％、100％、100％、80.77％、98.08％和100％,仅有土壤As平均含量低于其背景水平;以国家土壤环境质量标准二级限量值作为污染评价阈值,其中Cd和Hg污染表现突出,按其污染指数平均值排序为Cd＞Hg＞Ni＞Cu＞Zn＞As＞Cr＞Pb;土壤重金属综合潜在环境风险为“强”等级,Hg、Cd的环境影响占据主导;随污灌年限增长,离灌渠越近,农田土壤重金属的污染水平和环境风险越高.鉴于该区土壤重金属已呈现较强生态危害性,应及时采取必要防治措施,调整土地利用结构,确保农田环境及农产品安全生产.     

乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染及生态风险评价

为研究乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染状况及生态风险,本试验采集140个农田土壤样本,检测其Cu、Zn、Ni、Cr、Pb和Cd等6种重金属含量,并利用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价农田土壤重金属污染和潜在生态风险程度,采用矩阵因子分析法(PMF)解析重金属来源。结果表明:乌鲁木齐市北郊农田土壤中所有元素含量均未超出国家土壤环境质量标准的限值(GB 15618—2018);没有样点重金属综合污染超越警戒限,样点主要集中于清洁水平,研究区内土壤中重金属存在较低的潜在生态风险,其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb存在轻微潜在生态风险,Cd存在少量中等潜在生态风险,且Cd对综合潜在生态风险的贡献率为60%,Cd污染必须关注;通过PMF模型解析出5个源:Pb含量主要来自于汽车尾气排放污染源;Cd含量主要来自于自然源;Cr含量主要来自于工业排放源;Ni含量主要来自于其他外来源;Cu、Zn含量主要来自于农业投入品投入源。     

榆林市定边县农田土壤重金属评价与研究

【目的】以定边县农田土壤为研究对象,分析土壤中8种重金属Cd、Pb、Cu、Cr、As、Hg、Zn和Ni的含量,进而评价土壤质量状况。【方法】采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法进行评价,利用相关性分析和主成分分析解析重金属元素的来源。【结果】8种重金属元素空间分布不对称、不均衡,Hg和Cu集中,其余元素不集中;以背景值为评价基础时,Hg属于清洁、安全等级,Cd、As、Cu、Ni和Zn属于轻度污染,Pb和Cr属于重度污染;潜在生态危害指数介于1.074～40.677,属于轻微至中等危害水平;以国家农用地土壤污染风险筛选值为评价基础时,土壤重金属含量属于清洁、安全状态、轻微生态危害水平;通过土壤重金属相关性分析和主成分分析初步判断：Cd、As、Pb、Cu、Ni和Zn为农业、交通、燃煤等混合来源;Cr为油气开采污染源,Hg为自然来源。【结论】研究区土壤适合开展农业生产,但重金属存在累积趋势,后期还需定期监测,为高质量农产品发展提供优良的生产环境。     

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。     

新疆和甘肃香梨产区土壤重金属残留风险评估

【目的】 分析新疆巴音郭楞蒙古自治州(以下简称巴州)、阿克苏和甘肃酒泉3个香梨产区土壤重金属残留水平,评估新疆、甘肃香梨主产区土壤重金属残留风险大小。【方法】 采用微波消解-电感耦合等离子质谱法(ICP-MS),测定铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn) 6种重金属,按照单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和生态危害指数法对果园土壤重金属污染及生态危害进行风险评估。【结果】 3个产地土壤中各重金属残留水平均低于“食用农产品产地环境质量评价标准”(HJ/T 332 -2006)的限值,梨园土壤重金属残留处于可接受的安全水平。与新疆、甘肃土壤背景值相比,梨园土壤中6种重金属呈现不同程度的累积现象,巴州、阿克苏和酒泉3个产区的潜在生态风险指数(RI)分别为57.67、72.14和55.61,均处于低风险水平。但Cd元素是3个产区贡献最大的生态危险因子。【结论】 新疆、甘肃产区香梨园土壤重金属总体处于低生态风险水平,属于生产安全区域。     

新疆于田县农田土壤重(类)金属污染及潜在生态风险评价

【目的】基于新疆于田县土地质量地球化学调查数据,分析8种重(类)金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn)元素的含量特征,为该区农田土壤重(类)金属污染防治和风险管控提供科学依据。【方法】依据最新试行的《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准(GB15618-2018)》,采用单因子指数法和内梅罗综合指数法进行土壤重(类)金属污染评价,采用潜在生态风险指数法,对土壤中可能存在的潜在生态风险进行定量评价。【结果】于田县484组农田土壤中,有3个取样点超过风险筛选值,无超风险管制值取样点;土壤中除Cd、Cr和Hg元素外,其余重(类)金属元素的平均含量均低于新疆土壤背景值。【结论】土壤中除As元素外,其余重金属单项污染指数均小于1.0,只有As元素在研究区土壤中存在富集现象,土壤可能受到人为污染;内梅罗综合指数结果表明,研究区整体处于安全状态,轻污染和警戒状态分别占0.2%和0.4%;土壤中重(类)金属的潜在生态风险程度都较低,取样点均属于轻微生态风险。     

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。     

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。     

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。     

三峡库区库尾典型农用地土壤重金属污染特征及潜在风险

为了解三峡库区农用地重金属污染特征及潜在风险,在研究区范围内布设网格,共采集土壤样品82个,对农用地土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的污染水平进行分析,结合单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和潜在生态风险指数法对研究区污染状况和潜在生态风险进行评价,并对研究区农用地进行安全利用分区。结果表明:除As、Hg、Ni外,其余5种重金属质量分数平均值均高于三峡库区农业土壤背景值,其中,12.20%的采样点Cu含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》筛选值。内梅罗污染指数值PN依次为Cu(1.01)Cr(0.81)Cd(0.62)Zn(0.52)Pb(0.45)Ni(0.32)As(0.29)Hg(0.09),Cu污染等级为轻污染,Cr污染等级为警戒级,其余6种重金属为安全级。单项潜在生态风险指数Eir均值依次为Hg(41.33)Cd(36.71)As(12.20)Cu(6.54)Pb(5.32)Ni(4.72)Cr(2.42)Zn(1.14),其中Hg单项潜在生态风险指数Eir值大于40,属于中等风险等级,其余重金属均为低风险等级。研究区综合潜在生态危害指数RI范围为68.57～143.57,平均值为110.37,综合潜在生态风险处于低风险等级,但有7.31%的土壤样品RI值大于135,处于中等风险等级。研究区农用地土壤79.53%的面积属于安全利用区,15.97%的面积属于基本安全利用区,4.50%的面积属于低风险监控区。现阶段该研究区个别地区农用地土壤虽受到Cu的污染,但是该研究区土壤整体水平为安全级,符合农产品生产土壤环境质量标准。土壤重金属综合潜在生态危害处于低风险水平,潜在生态危害主要来自于Hg和Cd。     

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。     

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。