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。     

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。     

绿洲城市伊宁市表层土壤重金属污染特征及其生态风险评价

采用单因子污染指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数对伊宁市主城区表层土壤的53个样品中Pb、Cu、Zn、Mn、Ni、Cr、Hg 7种金属元素的含量和污染特征进行评价。结果表明:(1)伊宁市主城区表层土壤重金属Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Hg的含量是其新疆土壤背景值的1. 17、3. 24、0. 9、2. 2、1. 33、0. 68、0. 66倍,除个别重金属外各重金属之间存在不同程度的显著相关性;(2)单因子污染指数结果表明Pb为重度污染,Hg为中度污染,Ni和Cu属于轻度污染,Zn、Cr、Mn没有被污染;土壤重金属的污染负荷指数PLI平均值为1. 20,属于轻度污染;(3)Hg存在较强的生态风险,其余6种重金属都存在轻微程度的生态风险,综合潜在生态风险指数均值为139. 15,属于中等生态风险,Hg是伊宁市地表土壤潜在生态风险主要的影响因子。     

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。     

西安市大气降尘重金属污染特征与生态风险

在西安市13处国家环境空气质量控制点采集大气降尘,用ICP-MS法测试降尘重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Cd、As及参比元素Al的质量浓度,研究降尘重金属污染水平及富集程度,并用潜在生态风险指数法评价其生态风险。结果表明:西安市大气降尘Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Cd、As浓度均值分别为310.29mg/kg、721.20mg/kg、125.31mg/kg、195.52mg/kg、71.52mg/kg、4.18mg/kg和92.85mg/kg,市域范围各重金属浓度差异显著,除Cu外,重金属污染居于国内较高水平;Cd严重富集,其主要来自交通及工业等人为源,As、Pb、Zn富集程度中等,其受土壤扬尘等自然源及燃煤、交通、工业等人为源的复合影响,Cu、Cr、Ni富集系数较小且各点位差异不大,表明其主要来自自然源;风险评价结果表明,Cd潜在生态风险极高,As生态风险较高,Pb存在中度生态风险,Zn、Cu、Cr、Ni生态风险较低,因Cd的显著污染贡献,西安市大气降尘重金属总体潜在生态风险程度高。     

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。     

陕西省泾惠渠灌区土壤重金属污染潜在生态风险评价

在调查研究泾惠渠灌区土壤重金属污染现状的基础上,以Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn 7种重金属元素为指标,利用土壤重金属污染潜在生态风险指数法对土壤重金属生态危害程度进行了评价。结果表明,灌区部分土壤重金属生态危害程度都为轻度,个别采样点为中等;从重金属的种类看,只有Cd和Hg的值大于40,生态危害程度为中度,其余元素都为轻度;7种重金属潜在生态危害程度依次为HgCdAsPbCuZnCr。重金属潜在生态危害指数RI平均值为133,土壤重金属潜在生态危害为轻度。从不同的土壤重金属综合污染评价方法看,内梅罗综合污染指数(P)和潜在生态风险指数(RI)的评价结果具有很高的一致性,达到极显著的相关关系(R2=0.9313,P0.01)。     

陕西苹果园土壤砷和重金属污染评价

应用地积累指数和生态危害指数,对陕西苹果主产区果园土壤砷(As)和重金属污染进行了评价。结果表明:从应用黄土母质土壤背景值计算的平均地积累指数结果来看,果园土壤中Hg达到轻-中度污染,Cd,Cr,Pb,Cu,As 5种元素都没有造成污染。从6种元素的地积累指数分级频率来看,Hg和As的污染频率最大,达到46.8%;其次是Cd和Cu,分别是27.4%和4.8%;Pb和Cr均没有造成污染。从6种元素的潜在生态危害系数来看,果园土壤中Hg的生态风险危害最大,其次为Cd,其余4种元素都为轻微危害程度,生态危害系数均小于20;从果园土壤As和重金属的生态危害指数来看,有27.42%的果园达轻微危害,56.45%达中等危害,16.13%达强危害程度。     

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。     

关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤重金属污染特征及评价

通过野外采样和实验室分析,研究关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤中重金属元素的含量,并进行了污染评价。结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg、As、Ni的平均含量分别为47.95、128.53、26.13、1.09、91.5、0.164、12.2 mg·kg^-1和27.1 mg·kg^-1,除了Ni元素,均高于陕西省土壤元素背景值。评价结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤已经达到了中重度污染程度,其中重金属Pb、Hg和Zn污染较严重,耕地土壤重金属复合污染较严重。     

海浪河流域重金属污染评价

为全面了解海浪河流域沉积物中重金属元素的污染状况,对其表层沉积物中重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb)进行了分析,并采用内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法、基于生物效应浓度的评价方法,对其重金属污染进行评价。结果表明:无论丰水期还是平水期Zn、Cd和Hg污染较重;4种评价方法有不同的侧重点和使用领域限制,评价结果有所不同;相关分析显示Cr、Cu、Cd、Pb显著相关,可能具有相似的污染源,这需要引起相关部门的注意。     

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。     

西安市护城河沉积物重金属形态、污染及潜在生态风险

采集西安市护城河沉积物样品,分析其中重金属含量和形态,并对其污染水平和生态风险进行分析。结果表明:沉积物中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr、As和Hg平均含量分别是138.70、153.24、424.86、614.47、78.36、81.53、123.36、20.01μg·g-1和6.55μg·g-1,高于中国水系沉积物背景值和陕西省土壤背景值,尤其是Cu、Pb、Zn、Co和Hg。沉积物中,Cu主要以可氧化态存在,Pb主要以可还原态存在,Ni、Cr和Co主要以残余态存在,Zn主要以乙酸可提取态和可还原态存在,Mn平均分布在乙酸可提取态、残余态及可氧化态中,重金属的迁移为:Zn(83.53%)Cu(75.09%)≈Pb(74.54%)Co(64.93%)Mn(62.31%)Ni(47.50%)Cr(45.89%)。沉积物中,Mn未污染,Cr和As为轻度污染,Cu、Pb、Ni和Zn属于偏中度污染,Co处于中度污染,Hg达到严重污染。根据调整后的生态风险分级标准,护城河沉积物重金属总的潜在生态风险达到严重水平,重金属生态风险系数为:HgCo≈CuPbAsNiZnCrMn,Hg达到严重生态危害,其他重金属处于低等生态危害。     

聊城市典型农业区土壤重金属分布特征、生态风险及来源解析

选择聊城市典型农业区为研究对象,采集84份浅层土壤样品并测定了8种重金属元素含量。运用GIS及地统计学方法、地累积指数法、潜在生态风险指数法分析了土壤重金属空间分布及潜在生态风险,并应用相关性分析及正定矩阵因子分析(PMF)模型识别了重金属的可能来源及贡献率。结果表明：1)研究区As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量是聊城市土壤环境背景值的1.05、1.16、1.28、1.06、1.08、1.05、1.07和1.11倍,除Cd最大值略高于GB 15618-2018中农业土壤污染风险筛选值标准,其余各项元素均小于风险筛选值。2)各重金属地累积指数平均值由大到小依次为Cr>Cd>Zn>Pb>Hg>Cu>As>Ni。其中Hg和Cd空间变异性最大,局部累积程度最高,分别有21.4%、6.0%的采样点处于轻度-中度污染。3)潜在生态风险评价结果表明,Hg存在轻微至强生态风险,Cd存在轻微至中度生态风险;其余各元素均为轻微生态风险,总体生态风险较低。4)PMF模型源解析结果表明土壤重金属主要有四种来源,分别为地质背景引起的自然来源、燃煤活...     

基于随机森林模型的土壤重金属源解析——以晋中盆地为例

为了解晋中盆地土壤重金属污染现状及来源,测定了302个土壤样品中Pb、Cr、Cd、As和Hg五种重金属的含量,采用多元统计方法、地统计学方法和随机森林模型,分析了盆地内土壤重金属的污染状况和污染来源。结果表明:五种重金属含量均值都高于山西省背景值含量,其中As和Cr含量均值接近山西省背景值含量,Pb略高于山西土壤背景值、Cd和Hg则存在明显超标,其中Hg和Cd分别有11. 5%和60. 0%的样点超过国家土壤质量二级标准。源解析结果显示:As和Cr主要来源于土壤母质等自然源,Pb、Cd和Hg主要来源于工、农业生产等人为源。随机森林结果显示:影响Cd含量的主要因素重要性排序依次为土壤有机质含量、人均工业产值和土壤全氮含量,说明Cd的积累受工业活动和农业活动中化肥施用的共同影响;影响Hg含量的主要因素重要性排序依次为人均工业产值和污染企业距离,说明Hg主要来源于工业污染活动;影响Pb含量的主要因素重要性排序依次为道路距离、人均工业产值和污染企业距离,说明Pb既受交通运输的影响又受工业活动的影响。     

博尔塔拉河地表水重金属来源分析及其污染评价

2017年9月下旬沿博尔塔拉河采集水样41个,分析了各个样点6种重金属(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb)的含量变化和空间分布特征,并结合河流周边环境特征分析了各重金属的来源,同时利用国家标准值和重金属污染指数(HPI)对区域重金属污染状况进行了评价,结果表明:(1)博尔塔拉河地表水中6种重金属Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd含量的空间差异性均处于中高等变异水平,其中Zn、Cd和Pb的含量高值点主要位于下游的艾比湖湖区附近,Cu的含量高值点位于博乐市周边及下游区域,Cr和As的含量高值点多集中于中下游区域,结合周边环境特征判断Zn、Cd和Pb是受耕作施肥、交通和工农业活动的共同影响,而Cr和As主要受农业活动的影响。(2)根据《地表水环境质量标准》和《生活饮用水卫生标准》及HPI指数评价表明应加强中下游区域地表水中As和Pb的监控力度,本研究对了解区域河水重金属污染状况及区域水环境安全的保障具有重要的意义。     

西安市主要湖泊表层沉积物重金属污染及生态风险评估

以西安市曲江池、太液池、兴庆湖、广运潭和未央湖为研究对象,基于地累积指数法和潜在生态风险指数法对湖泊表层沉积物重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn和Ni)污染风险进行评价,并探讨湖泊污染来源。结果表明,湖泊沉积物中各重金属元素含量均高于陕西省土壤元素背景值,且分布具有明显的空间差异性;地累积指数法评价结果显示,曲江池、兴庆湖和广运潭的Zn均达到偏中度污染,太液池、广运潭和未央湖的Cd达到偏中度污染,兴庆湖Cd为偏重度污染;潜在生态风险指数法评价结果表明,研究区域重金属生态风险以Cd为主。五大湖泊的污染来源包括自然源和人为源。     

关中平原土壤重金属生态风险评价——以杨凌示范区为例

将田间调查与分析相结合,测定了杨凌示范区164个农田土壤样品和88个主要农作物样品中重金属As、Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Cu和Zn的含量,采用单因子指数法、内梅罗指数法、地质积累指数法和潜在生态危害指数法评价了重金属的积累和风险,用ArcGIS技术对重金属的空间分布进行了分析。结果表明：杨凌示范区土壤中上述8种重金属的平均含量分别为15.67、0.18、0.08、51.40、27.34、43.25、28.08、79.32 mg·kg^-1,除Hg和Cr外,其余重金属的平均含量均超过陕西关中塿土背景值,说明其在土壤中有一定累积;但8种重金属的平均含量均低于土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准规定的风险筛选值。Cd和Cr的点位超标率分别为10.98%和3.05%,其他重金属均未超标。所有土壤样品中As、Cr、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn的潜在生态危害指数Eⁱ_r均低于40,为轻度风险。土壤样品中Cd的Eⁱ_r值范围为0.00～49.00,平均值为22.76±7.60,有3.66%的土壤样品中Cd含量达到轻度生态危害。农作物中上述8种重金属含量均值分别为0.016、0.019、0.005、0.108、0.033、0.090、4.880、29.272 mg·kg^-1,均低于我国食物中污染物的卫生限量标准。在谷物、蔬菜和水果内,同一种重金属的含量无显著差异,作物的重金属污染指数MPI为0.11。重金属的内梅罗指数为0.89,达到警戒水平范围;潜在生态危害综合指数RI=36.5,存在轻度生态危害。这些研究结果表明,杨凌示范区的农田土壤整体仍处于清洁安全水平,属于应予优先保护类土地。     

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。