应用标准化方法评价攀枝花地区表层土壤的重金属污染

应用标准化方法建立了攀枝花地区土壤环境地球化学基线模型，在此基础上，评价了表层土壤的重金属污染状况。结果表明：该区Cd没有污染，Co、Cr、Ni、Pb为轻微污染，As、Zn以轻微污染到中度污染为主，污染程度较高的地区主要分布在工矿区。     

中国污染农地整理工程的环境问题及解决途径

随着中国经济日益增长,工业化、城市化规模不断扩大,农地污染已成为中国严重的环境问题之一。据《全国土壤污染状况调查公报》数据,中国部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。利用现行的土地整理技术对污染农地进行整理,势必给大气、水、土壤环境质量带来一定的影响。该文分析了中国现行农地整理技术特点,认为现行的土地整理技术不同于国外先修复后整理的实施流程,对于在中国广泛存在的轻微、轻度污染土地,应用现行污染农地整理时,会引起污染面积扩大、污染类型复杂、污染方式多元化等环境问题。该文以土壤修复技术与土壤整理技术兼容性为出发点,提出通过构建污染农地的整理技术途径有效地解决此类问题。该文强调,所提出的技术体系只适用于轻微、轻度污染农地的整理。中度、重度污染的农地,应先修复,后整理。该文为中国轻微、轻度污染农地整理提供了科学的思路和技术框架。     

蚌埠市区土壤重金属积累特征及生态风险评价

为了解蚌埠市区土壤重金属污染状况,利用原子发射光谱法(ICP-AES)测定了其重金属含量,并依次采用了单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在风险性进行了评价。结果表明,蚌埠市区土壤中重金属Zn、Cu、Pb、Cd、Mn和Cr的平均含量依次为90.61 mg kg-1、24.69 mg kg-1、37.27 mg kg-1、0.37 mg kg-1、323.45mg kg-1、22.71 mg kg-1,在安徽省各城市中处于中等偏下水平。单因子污染指数法评价结果表明,Cd为重度污染;Zn、Pb、Cu为轻度污染;Mn和Cr为安全等级。综合污染指数法评价结果表明,工业区和交通区土壤重金属为重度污染,商业区、居民区和文教区为中度污染,公园绿地为轻微污染。潜在生态风险指数法评价结果表明,Cd元素为强生态风险程度;Pb、Cu、Zn、Cr和Mn均为轻微生态风险。工业区和交通区为中等生态风险;商业区、居民区、文教区和公园绿地为轻微生态风险。在去除Cd元素以后,各功能区均处于轻微生态风险水平。总的来说,蚌埠市区土壤除了存在Cd的强生态风险外,其它各重金属生态环境较好。     

华北地区有机种植和常规种植模式下土壤重金属含量及污染评价

为探讨有机种植与常规种植两种不同种植方式对土壤重金属含量和污染特性的影响,本文在华北5个地区选取典型的有机蔬菜和有机小麦种植基地及附近相似条件的常规种植地块,比较了土壤中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As共6种重金属含量的差异,并采用不同评价方法对不同种植方式下土壤中重金属的污染程度进行了评价。结果表明:与常规种植相比,有机种植减轻了土壤酸化和盐渍化,提高了土壤有机质含量和阳离子交换量,在一定程度上有利于降低土壤中重金属的生物有效性。与土壤背景值相比,所有调查地区的土壤重金属均有不同程度的增加和积累。与常规种植相比,有机种植模式能有效降低土壤中Cd、Cr含量,有机小麦种植地块因长期施用大量有机肥导致土壤中Cu、Zn、As大量富集;而常规温室菜田同时施用大量的有机肥、化肥及农药,土壤中Cu、Zn、As富集的风险比有机种植模式高;露天蔬菜有机种植地块土壤中Cu、Zn、As含量与常规地块差异不明显。综合污染指数评价结果显示,调查地区土壤均属于轻污染程度,主要贡献因子为Cd、Cu、Zn,有机种植降低了土壤中重金属的综合污染水平;地累积指数法评价结果表明,调查地区处于无污染到中等污染水平,最明显的污染元素是Cd,有机种植降低了土壤中重金属污染的程度和风险;潜在生态危害指数评价结果表明,所调查地块存在轻微潜在生态风险,其中产生较大生态危害的是Cd,表现出轻微生态危害程度。本研究表明,有机种植减轻了土壤中重金属综合污染水平和污染风险,并减轻了土壤重金属的潜在生态危害。     

滕州土壤重金属污染特征及生态风险评价

为确定滕州地区土壤中重金属的污染及生态危害程度,在研究区均匀布置深层和表层土壤采样点进行生态风险调查,采用地积累指数和潜在生态风险评价两种方法对表层土壤八项重金属污染程度及生态危害等级进行判定。积累指数表明,滕州地区表层土壤中小部分地区的Hg达到强-极强的污染水平,整体上研究区土壤重金属污染水平主要处于0~1级,污染水平处于2级以上的相对较少;危害系数表明,As、Zn、Pb、Cr、Cu处于轻微危害等级,部分Cd为中等及强的危害等级,多数Hg处于中等至强危害等级,少数为极强的危害水平;综合危险指数表明,土壤整体危害级别为中等危害程度;研究区重金属污染源来源与工矿业的废料排放、交通运输以及农田化肥农药的使用有关。     

巢湖闸口区底泥重金属含量的研究

研究对巢湖地区巢湖闸口水域五个点的底泥重金属含量进行采样并用原子光度吸收测定了样品重金属含量,用潜在危害的方法对底泥重金属污染作了评价,并对各种重金属的毒性作了分析。结果表明重金属的含量最高为大闸口处,而镉含量最高为水泥厂排污口。潜在毒性分析表明闸口处底泥所测重金属中镉含量已经造成很强的生态危害,尽管其他重金属的污染评价均是轻微危害,但仍然需引起足够的重视。     

博斯腾湖湿地边缘带农田土壤重金属的污染风险评价

对新疆博斯腾湖湿地边缘带农田土壤中8种重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn)地球化学特征进行分析。采用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER)对农田土壤重金属污染与环境风险进行评价。结果表明:(1)湿地边缘带农田土壤Pb和Zn呈现重度污染,As、Cd、Cr和Ni轻度污染,Cu轻微污染,Mn无污染。土壤As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn平均含量处于轻微风险水平。Cd是污染程度与生态风险等级最高的重金属元素;(2)湿地边缘带农田土壤PLI平均值为1.43,呈现轻度污染,RI平均值为20.62,呈现轻微生态风险状态,IER的平均值为–4.53,呈现无警态势。湿地边缘带PLI、RI与IER空间分布格局基本一致;(3)湿地边缘带农田土壤Pb与Zn来源主要受到人类活动的影响,Cr、Cu、Mn与Ni来源主要受到土壤地球化学作用的控制,As与Cd受自然因素和人为因素共同影响。     

西部地区农业面源污染现状与对策研究

从化肥、农药、农膜、秸秆和畜禽粪便等方面简述了西部地区农业面源污染的现状,并与东部地区进行比较分析,剖析了西部地区产生农业面源污染问题的主要原因,提出解决西部地区农业面源污染的对策。     

蚌埠市地表灰尘重金属污染特征及潜在生态风险

调查了安微省蚌埠市文教区、居民区、商业区、公园绿地区、工业区、交通区6个功能区的地表灰尘中重金属Zn,Cu,Pb,Cd,Mn的含量,并采用地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法评价了重金属污染程度及潜在生态风险。结果表明,蚌埠市地表灰尘中Zn,Cu,Pb,Cd和Mn平均含量依次为:254.29,85.64,72.39,2.31和535.86mg/kg,均高于安徽省土壤环境背景值。地累积指数法评价结果显示,Cd元素为偏重污染;Zn和Cu为偏中度污染;Pb为轻度污染;Mn处于清洁水平。所研究的6个功能区均属于偏中度污染。潜在生态危害指数法评价结果表明,Cd元素污染最严重,在所有采样点均超出强生态危害水平,其他4种重金属元素均属于轻微生态危害。交通区、商业区、居民区和工业区属于很强生态危害程度,文教区和公园绿地区处于强生态危害水平。在去除重金属Cd以后,各功能区均表现为轻微生态危害水平。总之,蚌埠市地表灰尘重金属的生态环境较好,但存在Cd元素的极强潜在生态危害。     

柠檬酸活化协同伴矿景天-玉米套作对镉轻微污染土壤的修复效果

伴矿景天-玉米套作是一种原位、绿色、边生产、边修复Cd污染土壤的有效方式,土壤中添加柠檬酸可有效提高伴矿景天的修复效率。该研究通过田间微区试验,探究了柠檬酸不同添加方式协同伴矿景天-玉米套作模式对Cd轻微污染稻田土壤修复机理及修复效果。结果表明：1）同一种植模式,添加柠檬酸可提高土壤Cd有效性,显著提高伴矿景天的修复效率;5次添加柠檬酸,伴矿景天单作时修复效率提高了2.09%,套作时提高了10.54%。2）柠檬酸添加量相同时,套种与伴矿景天单种相比,修复效率提高了3.42%～4.27%,同时减少了玉米对土壤Cd的吸收。3）5次添加柠檬酸协同伴矿景天-玉米套作,伴矿景天Cd移除量可达18.59 mg/m2,该处理伴矿景天对轻微Cd污染土壤的修复效果最佳。因此,柠檬酸协同伴矿景天-玉米套作的联合修复模式可强化伴矿景天修复效率,可运用于Cd轻微污染稻田土壤的修复,并可实现边修复边生产。     

Cd、Pb单一及复合污染下土壤酶生态抑制效应及生态修复基准研究

由于土壤酶活性可有效地反映土壤重金属的污染程度,因此,本文通过研究Cd、Pb单一及复合污染对土壤酶（脱氢酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶和蔗糖酶）活性的影响,以期选取合适的土壤酶指标作为Cd、Pb污染的生物标记物,为建立Cd、Pb污染生态修复的基准提供科学依据。研究结果表明,不同的土壤酶活性对Cd、Pb的敏感性各不相同,并且酶活性随土壤重金属浓度增加表现为叠加效应或拮抗效应。Cd、Pb单一及复合污染对脲酶活性抑制作用显著,Cd、Pb复合污染对脲酶活性表现为叠加效应,因此,脲酶可作为土壤Cd、Pb污染的生物标记物。通过半数生态剂量模型研究发现：Cd、Pb污染下,50%脲酶活性受抑制的毒性阈值分别为2273和2703;Cd污染土壤的生态修复基准值为1.33mg·kg-1,Pb污染土壤的生态修复基准值为106mg·kg-1。     

丘陵红壤重金属复合污染的空间变异分析

本文以江西省贵溪市江西铜冶炼厂周围的土壤重金属污染区(面积7.7km2)为例,研究了基于GIS的地统计学方法在丘陵红壤区土壤重金属复合污染空间变异分析上的应用,提出了一个空间变异分析步骤:(1)利用DGPS定位,以50~200m的随机网格采集土壤样品;(2)分析土壤重金属含量数据的分布类型和空间分布趋势,通过数据转换去除数据趋势;(3)计算半方差函数并选择最佳的拟合模型和参数;(4)通过交叉验证选择合适的克立格方法;(5)通过空间插值,绘制重金属污染空间分布图,分析空间变异规律和影响因素。空间分析结果表明,Cu和Cd的复合污染是铜冶炼厂污染区的主要污染特征,基于ArcGIS的地统计学分析模块可以较准确地分析丘陵区土壤重金属复合污染的空间变异特征。     

内蒙古草原白乃庙铜矿区土壤重金属污染特征研究

对位于内蒙古荒漠草原上的白乃庙铜矿采选矿区土壤和尾矿区周围土壤重金属污染状况进行了调查研究。结果表明,矿区土壤中Cu、Cr、Ni、Fe和Mn浓度均高于内蒙古土壤平均值。单因子指数法评价结果表明,五个调查区域土壤都受到了重金属Cu、Cr、Ni、Mn、Fe的污染,其中Cu为重污染,Cr、Ni、Mn、Fe为轻污染,Pb为安全级别,Zn和As只对某些区域有轻污染。综合污染指数法评价结果表明,五个调查区域的土壤重金属污染等级均属重污染,主要贡献元素是Cu,其次是Cr、Ni、Mn、Fe,这与尾矿砂中这些重金属的浓度是相对应的。由于周边地形复杂,多为低山丘陵,所以该地区主导风向对于尾矿库区不同方向土壤重金属污染水平的影响差异并不显著。     

福州菜区农业生态环境现状研究

参照有关标准及背景值分析了福州菜区四大水系、渠沟灌溉水、菜园土、城镇农用垃圾的硝酸盐和重金属元素的污染特征，结果表明，四大水系水质晋安河为轻污染，白马河和闽江下游福州水段为微污染，八一水库存为清洁，均可灌溉；渠沟灌溉水污染分布不均，东片的岳峰、鹤龄2个点Hg含量临界超标值，西片的长汀点Pb含量严重超标。菜园土除Cd外，其他重金属元素均有不同程度污染。城镇农用垃圾重金属含量虽符合国家标准，但Cr、Pb、Hg、As4种元素含量高于一般菜园土，这是造成福州菜区菜园土和蔬菜重金属污染的重要原因。     

基于计划行为理论分析农户参与重金属污染耕地休耕治理行为

重金属污染耕地治理不仅需要有效的技术支撑,也需农户积极配合。针对农户层面研究较少的情况,该研究以湖南重金属污染耕地治理式休耕试点区的茶陵县为研究区,基于计划行为理论,构建了农户参与休耕行为模型,运用结构方程模型验证了模型的有效性。发现农户参与重金属污染耕地治理式休耕的行为逻辑遵循"认知-意愿-行为"的基本路径。农户的休耕行为响应受其行为意向及行为态度、主观规范、知觉行为控制等前置因素的影响。农户行为意向在其认知和行为响应之间起到中介效应。农户行为态度、主观规范和知觉行为控制之间均存在显著相关关系。研究结果强调,实行重金属污染耕地治理式休耕需以尊重农户意愿和稳定农户收益为基本原则,对乡村干部和农户加强休耕相关宣传培训,并增加农户参与休耕治理的工作机会,以提高农户行为积极性,提升休耕效果。     

大豆秸秆生物炭对铅锌尾矿污染土壤的修复作用

采用盆栽空心菜的方法,研究了大豆桔杆生物炭对铅锌尾矿污染土壤的修复作用。污染土壤中Cu、Zn、Pb和Cd含量分别为50,400,1 119,3.4mg/kg。结果表明:土壤无论是否受到铅锌尾矿污染,添加3%生物炭(w/w)均能显著提高土壤pH;3%生物炭能够抑制铅锌尾矿污染导致的土壤pH降低。大豆桔杆生物炭对尾矿污染土壤和未污染土壤中重金属有效态的影响不同,与未污染土壤相比,3%生物炭的钝化作用不能抵消铅锌尾矿污染导致的重金属有效态含量的增加。铅锌尾矿污染抑制空心菜生长;施加3%生物炭可以消除铅锌尾矿污染对空心菜生长的抑制作用。生物炭显著降低污染土壤空心菜根部重金属含量,而对地上部分的影响,不同元素表现出不同的特点;3%生物炭能够阻控铅锌尾矿污染土壤中Cu、Zn、Pb和Cd向空心菜地上部迁移富集。大豆桔杆生物炭对空心菜吸收重金属的影响,在铅锌尾矿污染土壤和未污染土壤上表现不同,存在元素之间的拮抗作用以及由于生物炭提高空心菜生物量所产生的稀释作用。在研究设置条件下,与未污染土壤相比,从空心菜生物量和可食部分吸收重金属含量来评价,施加3%大豆桔杆生物炭可以修复铅锌尾矿导致的土壤污染。     

扬中地区农田土壤重金属污染调查与评价

对扬中地区主要农田土壤进行了采样监测,按照国家无公害农产品产地的环境质量标准,采用单项污染指数法和尼梅罗综合指数法对土壤的8个重金属污染指标进行了环境质量评价。结果表明,扬中农田土壤均受到重金属轻污染,其中Cd、Hg污染主要与化肥、农药等大量施用有关;As、Pb、Cu、Zn污染可能与工厂废气及汽车尾气排放有关;而Cr、Ni污染主要与长江石灰性冲积母质特征有关。结合1990年的土壤数据,计算了重金属的累积速率,反映近年来重金属的不断输入。污染区的农产品生态效应研究表明,重金属污染已经威胁到农产品安全。     

重金属污染农田安全利用:进展与展望

我国耕地土壤污染面积广,污染情况复杂,农产品重金属超标问题已经关系到国计民生。常用的物理化学修复方法成本高,不适用于大面积的中低污染农田。植物提取修复方法成本低,环境友好,但修复时间长,推广困难。总的来讲,基于重金属移除的诸技术在解决农田重金属污染方面还没有太大优势。相较而言,农田安全利用在不移除或缓慢移除土壤重金属的条件下,以生产安全农产品为目标,具有更加坚实的现实意义和推广价值。种植低吸收农作物是安全利用的重要措施,基因工程手段在低吸收农作物品种筛选中具有巨大的潜力,但其可能带来的生态环境风险使得这些通过基因工程得到的低吸收作物的田间种植面临着巨大挑战。土壤添加剂可以改变土壤重金属形态,降低重金属的生物有效性,但会对土壤质量产生影响。微生物尤其是土著微生物的利用越发受到关注,改变微生物的生存环境与基因工程手段能够强化微生物的钝化效果。施肥、水分管理、间作等农艺措施也能改变土壤重金属的形态,抑制作物对重金属的吸收。未来以加强推广为目的,多种技术手段的联合应用是重金属污染农田安全利用的重要发展方向,其中以生物技术为核心的利用模式具有十分重要的意义。