绿洲连作棉田土壤重金属富集特征及评价

对新疆绿洲区不同连作年限棉田土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn富集特征进行研究,并根据地质累计指数法对污染程度进行分级。结果表明,随连作年限延长,元素As、Cd、Zn含量总体呈上升趋势,而元素Hg、Cu、Pb、Cr含量总体呈下降趋势,元素Ni的全量整体变化不大;As逐年累积达轻度-中等污染,元素Cd累积达中等-强污染,元素Hg在土壤中含量水平已达到强-极强污染程度。棉田土壤中As、Cd与全磷含量达极显著相关性,表明长年连作条件下,磷肥的施用影响重金属元素的富集程度,因此棉田的耕作制度及施肥量应作适当调整,避免加重重金属污染。     

兴凯湖地区天然沼泽和森林土壤重金属分布特征及潜在生态风险

为了解兴凯湖地区沼泽和森林土壤重金属含量状况,利用ICP-OES测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Pb7种重金属浓度,采用Hakanson潜在生态危害指数法对重金属潜在生态风险进行评价。结果表明,研究区域森林土壤As含量高于沼泽,其他含量均低于沼泽土壤。7种重金属中仅Cd含量超标严重,沼泽和森林土壤Cd含量超过土壤环境质量标准二级标准值比例分别为95.33%和61.00%,其他6种含量均未超过土壤环境质量标准一级标准值。7种重金属元素变异系数幅度为2.62%~481.52%,其中沼泽以As、Cd变幅显著,空间分布差异明显,其他元素变异系数不大,空间分布比较均匀,由大到小依次为As、Cd、Zn、Pb、Ni、Cr、Cu。森林土壤7种重金属元素变异系数由大到小依次为As、Ni、Cd、Pb、Cu、Zn、Cr,以As、Pb和Cd变幅较大,空间分布不均匀。由相关性分析可知,沼泽土壤Cu与Cd呈显著正相关;森林土壤Cd与Pb呈极显著正相关,Zn与Cu和Cr均呈显著正相关。沼泽土壤Ni与碱解氮间呈极显著负相关;森林土壤Zn和土壤速效钾间呈显著正相关,Pb与碱解氮间呈显著正相关。沼泽和森林土壤重金属的潜在生态危害已达到强潜在生态风险(RI分别为224.61和183.73),Cd已达到很强生态危害程度(Ei分别为204.42和168.49),其他均为轻微生态危害程度。     

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。     

北京郊区设施菜地剖面中重金属的分布特征

以北京郊区典型的设施菜地为研究对象, 研究了土壤中Cd、Cr、Cu、Zn、Pb和 As 6种重金属的含量和剖面分布特征。结果表明:除As外, Cd、Cr、Cu、Zn和Pb含量随着土壤垂直剖面(0~100 cm)的加深而明显下降, 表层土壤中(0~20 cm)Cd、Cr、Zn、Cu和Pb的含量, 设施菜地比对照(露天菜地)分别提高了21.8%、11.3%、29.4%、27.6%和5.8%, 而As的含量变化不大;在土壤80~100 cm的剖面中, Cd、Cr、Cu、Zn、Pb和As 6种重金属的含量比对照分别增加了12.5%、6.7%、1.4%、1.5%、17.3%和1.3%。此外, 随着种植年限的增加, 表层土壤中的Zn、Cr、Cd、Cu和Pb的含量也显著增加, 其积累速率分别为4.584、0.933 8、0.013 3、1.243 mg·kg^-1·a^-1和0.641 7 mg·kg^-1·a^-1。6种重金属含量与土壤中的有机质、全氮含量都呈显著的正相关关系, Zn、Cr、Cd、Cu和Pb含量与全磷含量也表现出显著的正相关关系;因此有机肥、化肥的施用可能是设施菜地土壤中重金属含量升高的重要原因。     

夜郎湖表层沉积物重金属分布特征及生态风险评估

为研究喀斯特地质背景下重金属在河流沉积物中积累和释放过程以及重金属污染的环境生态风险,以贵州省普定县夜郎湖表层沉积物为研究对象,分析其中Zn、As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量及形态分布特征,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对各重金属的污染水平及潜在生态风险进行评价。结果表明:夜郎湖表层沉积物中Zn、Pb、Cr、Ni、Cu、As和Cd的平均含量分别为141.75、83.76、54.97、38.60、36.61、9.47、1.50 mg·kg-1,除As和Cr外,其他重金属含量明显高于贵州省沉积物地球化学背景值;Cr、Ni、Cu和As以残渣态为主,所占比例分别为52.56%~80.21%、30.09%~70.43%、38.05%~80.77%和70.04%~94.89%,Pb、Zn易还原态比例相对较高,Cd的酸可交换态占10.93%~49.15%,易还原态占25.58%~62.49%,表现出很强的生物活性。从沉积物的空间分布来看,重金属活性高的地方绝对含量也高,且Cu与其他重金属含量均呈极显著相关关系,说明沉积物中重金属来源与网箱养鱼有很大关系。地累积指数法结果表明,该区域受Pb和Cd污染较为严重,部分可达到中度污染水平;潜在生态风险评估结果表明,Cd是最主要的生态风险因子,沉积物中Cd在地球化学高背景下,可能受到网箱养鱼废弃物沉积的影响。研究区基本处于轻度到中度潜在生态危害水平,喀斯特地区重金属Cd的地球化学高背景与污染叠加对水生生态系统具有潜在环境风险。     

基于田块尺度的农田土壤重金属污染评价及来源解析

基于田块尺度采集农田表层土壤样品120件,采用绝对因子分析/多元线性回归（APCS-MLR）受体模型与地统计学分析对研究区域内As、Cd、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb和Zn这8种重金属污染空间分布特征及来源进行解析,利用地累积指数和潜在生态风险指数法评价土壤生态风险。研究结果表明：研究区表层土壤中8种重金属含量差异较大,As、Cd和Cr点位超标率分别为61.83%、90.83%和92.52%,土壤重金属Zn、Cu、Cr和Ni主要以残渣态存在（占比在80%以上）。土壤中Cd、Cr和Cu含量空间分布格局呈东南部较高、中部次之、西北部较低的趋势,而Mn、Ni、Pb和Zn含量的空间分布格局与此相反。APCS-MLR模型表明研究区域土壤重金属As、Cr、Cu和Ni的来源以自然源为主,占比分别为39.34%、47.32%、44.53%和50.23%; Pb、Zn的来源以工业活动源和交通源为主,占比分别为31.93%、30.53%和23.36%、22.17%; Cd的农业活动源占比为53.63%。土壤pH与有效态As、Cd、Cu和Ni含量呈极显著负相关性（P<0.01）,土壤有机质与有效态As、Cd和Cr呈极显著负相关性（P<0.01）。地累积指数显示土壤Cr总体处于中、重度污染水平,其次是Cd;生态危害指数也表明Cr和Cd是主要生态危害元素,潜在生态危害系数变化范围分别为5.20~41.12和11.56~113.35。总体来看,研究区域Cr和Cd污染较为严重,存在潜在风险,应采取安全利用和修复等措施,降低其风险水平。     

有机肥施用对蔬菜—土壤体系中重金属迁移累积的影响

为探讨化肥(CK)和不同用量鸡粪有机肥(T1,3.75 t·hm~(-2);T2,7.50 t·hm~(-2);T3,15.00 t·hm~(-2))处理后,有机肥中主要重金属铜(Cu),锌(Zn),铅(Pb),铬(Cr),砷(As),汞(Hg),镉(Cd)等在蔬菜可食部分的累积及在土壤剖面的迁移行为,特开展西兰花—刀豆连作下的有机肥定位试验。结果表明,与CK相比,有机肥处理未显著影响第1茬西兰花中Pb,Cr,As,Hg,Cd含量,但T3处理导致第2茬刀豆中As和Pb显著增加。有机肥长期施用所带来的Cu,Zn,Pb,Cr,As累积主要集中在0—20 cm土层,第2茬刀豆收获时,土壤中重金属含量普遍高于第1茬西兰花收获时,其中,以Cu的积累量最大,Zn和Pb次之,Cr和As最小。有机肥处理主要影响0—20 cm土层Cu,Zn,Pb含量,但也可在一定程度上增加20—40 cm土层中Zn和40—60 cm土层中Cu含量;As和Cr没有明显的表层富集效应,有机肥施用仅提高0—20 cm土层中As含量,但可同时增加0—20cm和40—60 cm土层中Cr含量。综上,高用量有机肥的连续施用增加了菜田土壤环境重金属污染风险。     

煤矿周边土壤重金属的含量特征及健康风险评价

为了解煤矿影响区土壤重金属含量特征及污染状况,该研究测定了土壤中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb元素的含量,采用单因子指数法、地累积指数法对土壤重金属污染水平进行评价,并运用暴露风险评价模型评估重金属对人体健康的风险.结果表明:Cr、Cu、As、Cd和Pb的均值含量均超过了安徽省表层土壤背景值,但土壤生态环境的风险低.Cd的单因子指数最大,有67％的采样点达到了警戒限值,其次是As;Cd的地累积指数最大,所有采样点均处于轻微污染范围;As次之.7种重金属的非致癌风险对儿童的影响大于成人,且在3种暴露途径中,手-口摄入途径最为显著;相比之下,Cr和As的致癌风险和非致癌风险较大.     

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。     

黔西南某农用地土壤重金属风险评估与来源解析

【目的】了解喀斯特地区小尺度区域农用地土壤重金属的含量特征和生态风险,为利用土地功能和保护耕地土壤环境提供参考。【方法】在黔西南中部某农用地土壤上共布设27个点位,采集表层土壤(0～20 cm)样品,分析测定pH与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素,采用《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)为评价标准,分析其分布特征、生态风险和来源。【结果】研究区土壤pH为5.46～8.07,重金属Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cu、Cd与Hg平均含量分别为154.24、153.71、64.25、61.76、50.38、49.86、0.41和64.25 mg/kg。研究区农用地土壤受As和Cd污染指数分别为1.68和1.38。8种重金属的危害指数(I_R)为69.00,小于生态危害下限(I_R=150)。Cd与Pb, Hg与As、Cu、Zn、Ni, As与Cu、Zn、Ni、Cr, Cr与Cu、Zn、Ni, Cu与Zn、Ni, Zn与Ni间分别具有同源性,存在复合污染。As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni在第一主成分有较高载荷,其方差贡献率为57.565%,含量较高原因主要为长期含重金属化肥施用造成;Cd和Pb在第二主成分中有较高载荷,其方差贡献率为80.277%,含量较高原因主要为成土母质中含量较高。【结论】研究区农用地土壤pH为5.46～8.07,已受不同程度As和Cd污染;Cr和Ni污染处于尚清洁范围;Hg、Pb、Cu和Zn处于清洁范围。污染程度为轻微生态危害。     

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C...     

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。     

基于标准化方法和统计分析法的土壤重金属环境基线值分析比较

通过监测研究区域208个监测点位表层土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn的含量,并以此为基础获得区域表层土壤重金属环境基线值,以及区域表层土壤重金属环境基线值相对于本底值的变化累积情况,以此来判断区域表层土壤重金属受人为活动的扰动程度.采用标准化方法和相对累积频率统计方法,分别获得基于这两种方法的重...     

沈阳市新民设施菜地土壤重金属污染特征分析

为调查沈阳新民蔬菜基地土壤重金属污染状况,探讨蔬菜基地种植方式、种植年限等因素对设施菜地土壤重金属含量的影响,以沈阳市新民蔬菜基地不同种植年限的设施菜地土壤为研究对象,以露天菜地和玉米大田土壤为对照,采用原子吸收分光光度法和原子荧光法测定菜地土壤中镉(Cd)、铅(Pb)、镍(Ni)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)和汞(Hg)8种《温室蔬菜产地环境质量评价标准》(HJ/T 333—2006)中控制的重金属含量并分析污染特征,同时,测定土壤pH值、有机质、总氮和总磷含量等土壤基本理化指标。对不同种植年限的设施菜地土壤重金属的污染状况进行评价,对土壤重金属含量与土壤理化性质进行相关性分析。结果表明,新民地区设施菜地的重金属平均含量从大到小顺序为ZnCrCuNiPbAsHgCd,其中Cu、Cd和Hg含量存在超标现象,超标率分别为2.4%、26.8%和22.0%。与露天菜地和大田相比较,设施菜地土壤中Cd、Cu、Zn、As和Hg的平均含量高于露天菜地和大田对照,而Pb、Ni、Cr的平均含量低于露天菜地土壤。设施菜地土壤重金属污染的内梅罗综合污染指数约为0.87,评价等级为警戒限,重金属Cr、Cd含量与种植年限具有极显著正相关关系(P0.01);相关分析表明,土壤中Cu、Zn、Cd、Cr的含量与土壤有机质含量显著正相关(P0.05),Cu、Zn、Cr的含量同时又与总氮含量显著正相关(P0.05);土壤中重金属Cu与Zn,Cr与Zn,Cd与Zn,Pb与Ni,Cr与Ni,Cd与Cr具有极显著的正相关关系(P0.01)。研究表明,新民设施菜地土壤呈微酸性至酸性,Hg含量达到污染水平,其他重金属处于尚清洁状态,重金属含量处于警戒和污染等级的点位占53.7%,重金属污染问题应引起重视。     

Effects of Land Use on Heavy Metal Accumulation in Soils and Sources Analysis

Heavy metal accumulation and its influential factors were studied in the different land use soils, which would provide a theoretical basis for controlling the content of heavy metals in soils. To identify the effects of land use on the accumulation of heavy metals in soils, 148 soil samples were collected from four land use patterns including greenhouse field, uncovered vegetable field, maize field, and forest field in Siping area of Jilin Province, China, and Cr, Ni, Cu, As, Cd, Pb, and Zn contents of those samples were determined with ICP and ICP-Mass. The result showed that there was a rather large difference in effects of the accumulation of Cr, Ni, Cu, As, Cd, and Zn in soils under different land use patterns, except Pb. Based on the assessment which compared with background concentrations in soil, the higher accumulation of heavy metals was found in greenhouse and uncovered vegetable field, much less in maize field and forest field. The mean contents of heavy metals in soils from high to low were arranged in order of greenhouse field, uncovered vegetable field, maize field, and forest field. Cd and Cu had relatively serious accumulation in soils compared to Cr, Ni, As, and Zn. The mean content of Cd in greenhouse field was 0.467 mg kg-x,which exceeded the grade II of the Chinese Soil Quality Criterion GB15618-1995 （6.5 〈pH〈7.5） for Cd standard of 0.3 mg kg^-1, while it was 5.2 times of Cd standard in the forest fields. The mean contents ofCr, Ni, Cu, As, Pb, and Zn in soils under four land use patterns were lower than the grade II of the Chinese Soil Quality Criterion. Compared with the soil cultivated years, the agricultural chemical compounds and manures application, especially the quality and quantity of applied fertilizer was one of the main reasons for leading to different accumulation of heavy metals in soils under the studied land use patterns. The accumulation of heavy metals, such as Cr, Ni, Cu, As, Cd, and Zn in soils was significantly affected by land use patterns, among them the accumulation of heavy metals in greenhouse soils was higher than others. It is suggested that the application of chemical fertilizer, organic fertilizer, and pesticides with high contents of heavy metals should be avoided to prevent the accumulation of heavy metal and keep high quality soils for sustainable use.     

桂林市菜地土壤重金属含量及其风险评价

以产地土壤重金属的含量为依据,应用单因子污染指数法和尼梅罗综合污染指数法及潜在生态危害系数法对桂林市菜地土壤重金属进行污染和风险评价。结果表明:桂林市菜地土壤中铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、镍(Ni)、砷(As)、汞(Hg)8项重金属的平均含量有铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、砷(As)、汞(Hg)6项低于背景值,只有铅(Pb)和镉(Cd)略高于背景值;菜地土壤中铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)4项重金属属于低度生态危害,镉(Cd)属于中等生态危害;菜地土壤环境质量处于警戒限,尚清洁。     

不同农业利用方式对土壤重金属累积的影响及原因分析

【目的】探讨不同农业利用方式下土壤中重金属的累积及其影响要素,制定有效降低土壤中重金属含量的技术和策略。【方法】系统采集了吉林省四平市部分区域内设施菜地、露天菜地、大田玉米地及林地4种土地利用类型的148个样品,分析了其Cr、Ni、Cu、As、Cd、Pb、Zn等重金属的含量,并进行了相应的调查。【结果】在研究区域内,不同利用方式对土壤中Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的含量有较大的影响,平均含量顺序均为:设施菜地露天菜地大田林地,但对Pb含量的影响不显著。4种土地利用方式中,以设施菜地中Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的累积最多,其次是露天菜地、大田玉米地,林地未出现累积。研究的7种重金属元素中以Cd的累积较严重,其次是Cu。其中设施菜地的Cd含量平均达0.467mg·kg-1,超过了《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中II级标准(0.3mg·kg-1,6.5pH7.5),也相当于自然状态下林地Cd含量平均值的5.2倍;但4种利用类型中其它重金属含量的平均值均低于国家II级标准。分析认为,与土地利用年限相比,农用化学品、特别是肥料的质量和数量是导致不同利用方式下土壤重金属含量差异的重要原因。【结论】土地利用方式对Cr、Ni、Cu、As、Cd、Zn的累积具有显著影响,其中以设施菜地累积较显著,避免重金属含量较高化肥、有机肥和农药的施用是防止土壤重金属累积、促进土壤健康和可持续利用的重要保障。     

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。