乌鲁木齐市大气PM10中重金属元素的浓度和富集特征

利用PM2.5,PM10便携式采样器、TAS-990石墨炉原子吸收光谱仪,采集了乌鲁木齐市五个功能区大气PM10样品,并检测了PM10样品中Cd、Cu、Ni、Pb、Mn五种元素的含量.结果表明:乌鲁木齐大气PM10浓度变化趋势是冬季＞秋季＞春季＞夏季.采样期间,卡子湾水泥厂区全部超过国家环境空气质量二级标准(150 μg/m3),其余四个采样点在冬季也全部超标.Pb、Cu、Cd、Mn四种元素浓度在秋、冬两季大于春、夏两季;Ni的浓度在春、夏两季大于秋、冬两季.Pb、Ni、Cu、Cd四种重金属富集因子基本大于10,说明这几种重金属元素的富集与人类活动有关,Mn则主要是来自于地壳物质.     

大型铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降特征研究

为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Cr含量,计算各监测点所代表区域各类重金属沉降通量。结果显示,研究区重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的年沉降通量分别为638、6.56、70.0、225、22.7 mg·m-2·a-1。五种重金属沉降量具有一定的时间变化特征,其中Cd、Zn和Cr的月际间变化显著(P0.05,n=96),Pb、Zn、Cr季节间变化显著(P0.05,n=32),而Cu无显著的月间或季间变化。空间上,Cu、Cd、Pb年沉降通量有极显著性差异(P0.01,n=8),以铜冶炼厂西南方向的九牛岗监测点最高,而Zn和Cr则无显著性差异。     

长江口及邻近海域沉积物重金属分布特征及生态风险评价

调查了2009年长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量,平均含量为Cu 27.88 mg/kg、Pb 22.98 mg/kg、Zn 95.88 mg/kg、Cd 0.178 mg/kg、Cr 41.01 mg/kg、Hg 0.031 mg/kg、As 11.40 mg/kg。空间分布上,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 6种重金属含量均在杭州湾北部及长江口南汇交界处呈现最大值,而Cr在调查海域的东部逐渐向近岸海域递减。运用主成分分析评价沉积物中重金属污染来源,同时采用Hakanson指数法评价了沉积物重金属生态风险,结果显示：长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属元素的潜在生态风险整体表现为轻微。7种重金属元素对长江口及邻近海域潜在生态综合危害的大小贡献顺序为：Cd〉As〉Hg〉Cu=Pb〉Cr〉Zn。Cd的Eir值对RI值的权重贡献最大,即Cd表现为首要的潜在生态风险因子。     

榆林市榆阳区农田土壤重金属评价与研究

以榆林市榆阳区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,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,结果表明：(1)重金属元素空间分布不对称、不集中、不均衡;(2)以背景值为评价基础时,Cd、Pb和Zn元素平均值为0.12 mg/kg、15.98 mg/kg、34.92 mg/kg,均高于榆阳区土壤背景值,达到污染水平,上盐湾镇、鱼河峁镇和牛家梁镇土壤样点重金属污染等级分别达到重度污染、中度污染和轻度污染;潜在生态危害指数介于7.79～14.78之间,属于轻微生态危害水平。(3)以国家农用地土壤污染风险筛选值为评价基础时,榆阳区内土壤重金属含量属于清洁、安全状态、轻微生态危害水平。(4)通过土壤重金属相关性分析和主成分分析初步判断出：Cd、Pb、Cu、Cr、As、Zn和Ni主要受农业、交通、工业和自然的综合影响;Hg来源是大气沉降。     

农耕区大气干湿沉降通量特征监测及人体健康风险评价

为了研究农耕区大气干湿沉降元素通量特征及人体健康风险,2020年4月—2021年4月在汨罗市布设13个大气干湿沉降采样点位,系统收集了大气干湿沉降样品52件,并结合大气点位周边的表层土壤数据,对研究区大气干湿沉降特征、大气干沉降与对应土壤中重金属元素的相关性及人体健康风险评价等进行研究。结果表明：汨罗市大气干湿沉降年通量从小到大依次为Hg-6,所以不存在致癌性风险。儿童的As、Pb的HI分别为0.83和0.73,小于1.00,非致癌风险可能性较低。     

运煤铁路两侧土壤重金属分布特征及污染评价

目的调查运煤铁路两侧(NE向和SW向)重金属分布特征。方法以淮北某矿的一段运煤铁路为例,运用Excel软件对Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Cu 6种重金属的分布情况进行分析,利用指数法对污染程度进行评价。结果运煤铁路土壤重金属含量值最高的是Cr,其在NE、SW向的变化范围分别为51.1～76.8 mg·kg~(-1)、56.7～69.8 mg·kg~(-1);含量值最低的是Cd,其在NE、SW向的变化范围分别为0.17～0.32 mg·kg~(-1)、0.25～0.29 mg·kg~(-1)。Cd、Pb、Zn的峰值点位于距离路基15 m处,而Cu、Cr、Ni位于35 m处;NE向重金属含量整体大于SW向;土壤中重金属污染程度为轻度污染,各重金属元素的污染程度大小依次为CuCdCrPbNiZn。结论重金属元素沉降距离及NE、SW向含量不同与重金属元素颗粒大小及采样区主导风向有关。     

绿华海上散货减载平台附近海域沉积物重金属风险评估

根据2012年绿华减载平台附近海域春、夏、秋三个季度沉积物监测结果分析评价表明:(1)该海域沉积物中汞(Hg)、砷(As)、铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)6种重金属元素含量均符合《海洋沉积物质量》第一类标准值;铁(Fe)元素含量相比2006年明显升高。(2)地积累指数法和潜在生态危害指数法评价结果均显示,重金属Hg、As、Pb、Cr均未受到污染,Cu受到轻微污染,而Cd受到中等程度及以上污染,2种方法的评价结果一致性较好。(3)潜在生态危害指数法评价结果显示,重金属Hg、As、Cu、Pb和Cr为低等程度潜在生态危害,而Cd为较高程度潜在生态危害。该海域沉积物6种重金属的综合潜在生态危害属于中等程度。(4)讨论了不同背景参比值对评价结果的影响,表明采用合适的背景参比值,对沉积物重金属评价具有重大意义。     

泡桐各器官重金属含量季节动态变化分析

研究了南京栖霞铅锌矿货场附近泡桐各器官叶、枝、干、根在春、夏、秋三季节六种重金属元素Cd，Cr、Pb、Zn、Mn、Cu含量变化规律，结果表明：在叶中各重金属的含量春季中含量最高，在枝中各重金属的含量是春季最高而秋季最低，在树干中重金属元素在一个生长季节内变化很小，在根中各重金属的含量都是夏季最低，秋季最高。     

海口市春季大气颗粒物浓度及重金属元素分析

以海口市大气总悬浮物颗粒物(TSP)和可吸入颗粒物(PM10)为主要研究对象,利用等离子电感耦合发射光谱仪(ICP-AES),分别对海口市不同粒径大气颗粒物中Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、Cr、V、Co、Mn、Ca 10种重金属元素进行了首次分析。监测分析结果表明,海口市春季大气颗粒物中不同重金属元素浓度相差很大,主要元素为Fe、Zn和Pb;海口市大气颗粒物中不同重金属元素主要分布在PM10中;与全国其他城市相比,海口市春季大气颗粒物中重金属含量相对较低;Pb、Cu、Zn、Cd四个元素富集系数大于10,人为源贡献大于自然源,是环境治理的重点。     

金华市郊杂草对土壤重金属元素的吸收与富集作用（I）—6种重金属元素在杂草和土壤中的含量分析

对金华市郊土壤-杂草中Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和 Zn6种重金属元素含量测定和统计表明(1)杂草不同器官内6种重金属元素的平均含量由高到低分别为根＞叶＞茎＞花果,元素在植物体内的含量由高到低分别为Zn＞Mn＞Pb＞Cu＞Cr＞Cd,富集系数由大到小分别为Cd＞pb＞Zn＞Mn＞Cu＞Cr;(2)空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)、光风轮(Clinopodium confinis)、水苦荬(Veronica undulata)、石龙芮(Ranunculus japonicus)、水蓼(Polygonum hydropiper) 和水芹(Onanthe ajvanica)等能够耐较强的重金属污染,其中空心莲子草根、茎、叶中Zn的含量可高达1699.28mg/kg、1108.77mg/kg和753.08mg/kg,根中Mn含量达1268.48mg/kg,水蓼叶中Mn的含量可达1616.71mg/kg;(3)在重金属严重污染的环境中生长的杂草,不仅体内重金属含量上升,而且对重金属的富集系数也增高.     

互花米草入侵对滨海湿地重金属的富集迁移效应

为探究互花米草（Spartina alterniflora）入侵对滨海湿地沉积物重金属的富集迁移效应,为滨海湿地生态保护与合理利用提供依据,在山东省日照市黄家塘湾滨海湿地选取不同互花米草入侵年限的斑块,以5 cm为间隔采集0～30 cm沉积物样品和互花米草样品,分析沉积物和互花米草不同部位中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量,并采用地累积指数法、潜在生态风险评价法、生物富集系数及转运系数等方法进行评价。结果表明：湿地沉积物重金属Cu、Zn、Pb和Cd 的含量范围为5.94～31.94 mg(kg^-1,18.59～56.87 mg(kg^-1,4.76～30.36 mg(kg^-1,0.021～0.083 mg(kg^-1,整体低于研究区域重金属环境背景值;但Cu、Pb在0～15 cm内存在轻度污染;与光滩湿地相比,互花米草入侵湿地沉积物中重金属含量增加,且随互花米草入侵年限增加,沉积物重金属含量呈增加趋势,在上层（0～15 cm）表现尤为显著;互花米草不同部位对重金属的累积存在一定差异,大致表现根>叶>茎;不同重金属在根部的富集效应表现为Cd > Zn > Cu > Pb,互花米草对重金属转运效应为Pb > Zn > Cu > Cd。相关分析表明,沉积物中重金属的累积与互花米草入侵对湿地沉积物粒度组成、有机质含量及pH的改变密切相关。不同重金属在沉积物-植物体系的迁移转运差异则主要与互花米草各部位对重金属元素的吸收差异有关。     

贵州省遵义市主要烟区烟草中重金属含量及其来源研究

[目的]探究贵州省遵义市主要烟区烟草中重金属含量及来源。[方法]对遵义市遵义县、凤冈县、余庆县代表性植烟区烟苗、烟叶中8种重金属Cu、Cr、Zn、As、Ni、Cd、Pb和Hg含量和来源进行了分析。[结果]烟苗中8种重金属含量由高到低依次为Cu、Cr、Zn、As、Ni、Pb、Cd、Hg,烟叶中由高到低依次为Zn、Cu、Cr、Ni、Cd、Pb、As、Hg。聚类分析结果显示,烟苗重金属和烟叶重金属来源相似。[结论]烟苗中大部分重金属含量高于烟叶样品。烟苗和烟叶中重金属的来源与工业活动、农业活动和大气沉降有关。     

华东地区典型畜禽养殖场重金属产污系数研究

通过对华东地区生猪、奶牛、蛋鸡典型规模化养殖场四季粪污产生量及其重金属含量的测定,提出了基于各类畜禽养殖过程中不同阶段畜禽品种的常规性比例,以及粪污收集和处理利用代表性工艺的典型畜禽养殖场重金属产污系数。结果表明:生猪场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为1.28、0.005、23.8、0.11、2.74、243、416、277 mg·d^-1·头^-1;奶牛场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为40.6、0.28、51.6、0.63、10.62、127、786、735 mg·d^-1·头^-1;蛋鸡场砷、汞、铬、镉、铅、铜、锌、锰产污系数分别为0.046、0.0006、1.11、0.016、0.18、2.00、16.1、21.0 mg·d^-1·羽^-1。生猪场、奶牛场重金属产污系数总体表现为秋冬季相对较高、春夏季相对较低;蛋鸡场重金属产污系数为冬春季相对较高、夏秋季相对较低。     

铁合金厂周边室内积尘中重金属污染特征及健康风险评价

为了解冶炼厂周边地区室内积尘中重金属的污染特征,掌握室内积尘中重金属暴露的健康风险,对辽宁锦州铁合金厂周边6个村庄（A村、B村、C村、D村、E村、F村）及对照区2个村庄（G村、H村）室内积尘中7种重金属（Zn、Cd、As、Cr、Cu、Ni、Pb）的含量水平进行分析,采用地累积指数评价室内积尘中重金属的污染特征,利用健康风险评估模型评估成人和儿童通过室内积尘暴露重金属的潜在健康风险。结果表明：污染区6个村庄室内积尘中Zn、Cd、As、Cr、Cu、Ni、Pb的平均含量分别为980.23、7.98、17.48、164.65、118.87、39.82、154.06 mg·kg^-1,显著高于对照区2个村庄室内积尘重金属平均含量;地累积指数评价结果表明污染区室内积尘中Cd的污染程度较强;主成分分析表明辽宁锦州污染区和对照区室内积尘中的重金属来源于铁合金厂冶炼活动、大气沉降、燃煤等;健康风险评估结果表明锦州铁合金厂周边居民通过室内积尘暴露Cd、Cr、Ni和As的致癌风险均超出可接受风险水平。研究表明,锦州铁合金厂周边区域室内积尘中重金属污染及健康风险应予以重点关注。     

规模化猪场灌区土壤重金属污染特征及风险评价——以重庆市某种猪场为例

为了解长期猪场粪污灌溉带来的土壤重金属污染特征和风险,依托于重庆市某种猪场,采集其粪污灌溉区16个土壤样品,测定了Cu、Zn、Cd、Pb的全量,并运用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法、地累积指数法评价了重金属污染状况,同时测定各重金属的分形态含量,评价了重金属的生物有效性和潜在生态风险。结果表明:灌区土壤呈弱碱性,Cu、Zn、Cd、Pb的平均含量分别为30.80、91.33、0.55、29.34 mg·kg~(-1),均超过了区域背景值,但不超过土壤环境质量标准(GB 15618—1995)二级标准。变异系数CdCuZnPb,其中Cd和Cu达强变异性水平。部分采样点的Cd含量高,已达到中等污染水平,土壤未受到Cu、Zn、Pb的污染。土壤中Cu、Zn、Pb主要以残渣态存在,其分别占总量的85.52%、68.40%、56.55%,Cd主要以可还原态存在,占总量的52.65%。土壤重金属生物有效性CdZnPbCu,Cd和Zn的可生物利用风险较大。以土壤质量二级标准为参比值,4种重金属的单项潜在生态风险均为轻微等级;以区域背景值为参比值,Cd的生态风险为中等,其余元素为轻微。研究区重金属综合潜在生态风险为轻微级。     

上海市养殖池塘沉积物中重金属分布及生态风险评价

为了解养殖池塘沉积物中重金属分布概况评估其生态风险,2018年采集上海市范围内17个鱼虾蟹养殖池塘沉积物样品,检测样品中重金属（Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As）含量并进行多元统计分析以探究其分布和来源特点,利用3种不同评价方法评估其重金属生态风险。研究结果表明,池塘表层沉积物中Zn、Cr、Cu、Pb、As、Cd和Hg年均含量分别为（58.36±23.41） mg/kg、（41.96±11.92） mg/kg、（20.61±7.76） mg/kg、（10.87±5.83） mg/kg、（7.81±2.12） mg/kg、（0.13±0.05） mg/kg和（0.055±0.03） mg/kg,Cu、Zn、Pb、Cr、As的年均含量在不同养殖品种之间无显著差异（P>0.05）,虾塘和蟹塘沉积物中Cd和Hg年均含量均显著高于鱼塘。池塘沉积物中重金属地质累积指数（I_geo）由高至低分别为Cd、As、Cu、Zn、Cr、Hg、Pb,属清洁等级的样品占比均高于95%。鱼、虾、蟹塘沉积物中重金属潜在生态危害指数（RI）平均值分别为56.94、76.51和69.65,均属低风险等级。一致性沉积物质量基准（CBSQGs）评价结果显示池塘沉积物样品中重金属的平均可能效应浓度商（M_PEC-Q）均低于0.5,即重金属整体上不会产生生物毒性效应。     

沈抚灌区农田土壤重金属污染时空变化特征及生态健康风险评价

以东北典型污灌区——沈抚灌区农田土壤为研究对象,在收集整理沈抚灌区自20世纪末停灌后不同时期土壤重金属污染情况的相关文献报道后,沿灌渠主干以行政村为单位布设取样点28个,利用原子吸收分光光度法、数理统计法、空间插值法等研究了重金属元素Cd、Pb、Cu、Zn在灌区农田土壤和农作物中的污染现状及时空分布特征,并利用内梅罗污染指数法、EPA人体暴露风险评价法及潜在生态危害指数法对污灌区重金属污染土壤及农产品的潜在健康风险进行评价。结果表明:灌区土壤重金属的平均浓度为:Cd 0.60 mg·kg~(-1)、Pb 38.76 mg·kg~(-1)、Cu 22.39 mg·kg~(-1)、Zn 57.64 mg·kg~(-1),其中Cd含量超过了国家土壤环境质量二级标准;与文献报道该灌区近15年来土壤重金属污染情况相比,土壤中Cu、Zn含量明显降低,而Cd、Pb含量并无显著变化;土壤中4种重金属元素的空间分布特征各异,灌区土壤重金属综合污染水平属于轻微污染;Cd、Pb在玉米中残留浓度超过国家食品安全限值,对人摄食途径存在健康风险,尤其是Cd具有较强的潜在生态危害性。     

生物炭对施用沼液稻田土壤重金属生物有效性的影响

为探讨施用沼液条件下,添加生物炭对农田土壤重金属生物有效性的影响,以滨海盐土农区稻田为研究对象,设置0、250、500、750 m³·hm^-2四个沼液施用水平（折合施氮量分别为0、205、410、615 kg·hm^-2）以及0、15 t·hm^-2两个生物炭用量,对0~20cm土层土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）生物有效性进行研究。结果表明：低沼液用量（250 m³·hm^-2）下,无论是否添加生物炭,土壤中四种重金属的弱酸提取态质量分数均无显著变化。中、高沼液用量（500~750 m³·hm^-2）下,添加生物炭前,与不施用沼液相比,Cu、Zn、Pb和Cd弱酸提取态质量分数显著提升;添加生物炭后,Cu和Pb弱酸提取态质量分数较添加前显著下降（P<0.05）。添加生物炭前,施用沼液使水稻籽粒中Cu含量增加了44.0%~116.5%,Pb、Cd含量无显著变化。添加生物炭后,中、高沼液用量下籽粒中Zn、Pb和Cd含量无显著变化,但Cu含量降低了21.8%~37.5%（四种重金属含量均低于GB 2762—2017限值）。研究表明,对施用沼液稻田而言,添加生物炭能显著降低土壤中Cu和Pb的生物有效性,是降低水稻籽粒中Cu含量的有效措施。     

Accumulation and bioavailability of heavy metals in a soil-wheat/maize system with long-term sewage sludge amendments

A long-term field experiment was carried out with a wheat-maize rotation system to investigate the accumulation and bioavailability of heavy metals in a calcareous soil at different rates of sewage sludge amendment. There are significant linear correlations between the contents of Hg, Zn, Cu, Pb, and Cd in soil and sewage sludge amendment rates. By increasing 1 ton of applied sludge per hectare per year in soil, the contents of Hg, Zn, Cu, Pb, and Cd in soil increased by 6.20, 619, 92.9, 49.2, and 0.500 μg kg–1, respectively. For Hg, sewage sludge could be safely applied to the soil for 18 years at an application rate of 7.5 t ha–1 before content exceeded the soil environmental quality standards in China(1 mg kg–1). The safe application period for Zn is 51 years and is even longer for other heavy metals(112 years for Cu, 224 years for Cd, and 902 years for Pb) at an application rate of 7.5 t ha–1 sewage sludge. The contents of Zn and Ni in wheat grains and Zn, Cu, and Cr in maize grains increased linearly with increasing sewage sludge amendment rates. The contents of Zn, Cr, and Ni in wheat straws and Zn, Cu, and As in maize straws were positively correlated with sewage sludge amendment rates, while the content of Cu in wheat straws and Cr in maize straws showed the opposite trend. The bioconcentration factors of the heavy metals in wheat and maize grains were found to be in the order of ZnCuCdHgCr=NiPbAs. Furthermore, the bioconcentration factors of heavy metals in wheat were greater than those in maize, indicating that wheat is more sensitive than maize as an indicator plant. These results will be helpful in developing the critical loads for sewage sludge amendment in calcareous soils.