新乡市居民小区土壤几种主要重金属元素含量水平及风险评价

利用原子吸收对新乡市居民小区表层土壤的Pb、Cd、Cu、Zn的含量进行了分析,阐明了这几种重金属元素的分布特征,并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对其进行了评价。结果表明:Pb在个别居民小区呈现富积现象,Cd、Zn在居民小区内的累积强度较大。新乡市居民小区土壤均受到重度污染,新乡市居民小区土壤潜在生态风险处于极高风险水平,各重金属元素的潜在生态风险指数大小顺序为Cd>Cu>Pb=Zn。     

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Zn7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。     

煤矿塌陷区复垦地土壤-作物系统中的重金属污染风险评价

以山西省太原市西峪煤矿的采煤塌陷区为试验地,进行了荞麦的施肥试验,并对采煤塌陷区土壤及植物中Cu、Pb、Zn、Cd等重金属的含量进行了测定,探讨了不同施肥条件下荞麦对重金属的吸收作用,用单因子指数法评价了荞麦收获期土壤重金属含量水平,富集系数法讨论了植物对重金属的富集程度,最后用Hakanson生态风险指数法对土壤潜在的生态风险进行了评价。研究结果表明:试验区的土壤Cd含量和Pb含量高于山西省土壤背景值,Cu和Zn低于背景值;成对T检验结果表明荞麦花期和收获期的4种重金属含量均有显著差异(P<0.05),说明植物在后期对重金属的富集效果明显,尤其对Pb、Cd;单因子指数法表明塌陷区土壤中除Cd超标外,其他元素均达标,土壤潜在风险指数RI为95.73～441.72,主要的污染贡献因子为Cd,即土壤Cd污染是造成西峪煤矿采煤塌陷区土壤重金属污染潜在风险的主要影响因素。     

焦化厂周边土壤重金属分布特征及生态风险评价

为研究某焦化厂周边土壤中重金属(Pb,Cd,Zn,Cu,Cr和Mn)的生态风险,对焦化厂东、西、南和北方向上的500,1000和3000 m处表层土壤进行了采样。采用单因子质量指数法、地累积指数法以及潜在生态危害指数法对各样点土样中重金属的生态风险进行了评价。结果表明,所有采样点中Cd含量是土壤环境质量标准(GB15618-1995)Ⅱ级标准中Cd标准值的2.1~7.2倍,其他重金属含量均未超过其标准值,各重金属元素含量均在1000 m处达到最大值;研究区域土壤中各种重金属元素的污染程度由强至弱依次为:Cd >Cr >Cu≈Zn>Pb≈Mn,潜在生态危害由强至弱依次为:Cd >>Pb >Cu >Cr >Zn >Mn,北部 >西部 >东北 >南部;焦化厂周边土壤整体存在严重的潜在生态风险,特别是焦化厂北面土壤中重金属的潜在生态风险为极严重,其中Cd在土壤中存在严重的累积效应,是造成潜在生态风险的主导因子。     

赣州市绿地土壤重金属污染特征及评价

为评价赣州市绿地土壤重金属污染特征及其生态风险,采取表层0~20 cm土壤共20个样品,测定土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Cd和Cr含量并分析其来源,采用改进BCR连续提取法进行形态分析,结合地积累指数法、潜在生态危害指数法和人体健康风险评价法进行污染评价。结果表明重金属Pb和Zn相关性显著,并受人为影响较大,研究区5种重金属形态都以残渣态为主,对环境的潜在危害较小,地积累指数法结果表明主要受到重金属Cd中度污染,潜在生态风险指数法结果表明5种重金属的潜在生态风险指数都位于(50,80)之间,属于轻微生态风险,人体健康风险评价法表明土壤中重金属含量对人体无致癌风险。     

贵州草海沉积物重金属污染特征及潜在生态风险分析

为研究重金属在草海沉积物中富集污染状况,以7种毒性重金属为研究对象,从不同方位对草海沉积物中重金属进行采样测试,分析重金属含量水平及空间分布特征,同时应用潜在生态危害指数法进行评价。结果表明,草海沉积物中重金属富集特征为Zn〉Cr〉Pb〉Cu〉As〉Cd〉Hg,且在空间分布上呈现从湖心向边缘逐渐减少的趋势,重金属污染程度表现为Cd〉Hg〉Zn〉Pb〉As〉Cu〉Cr,在Cd的潜在生态风险系数高贡献下,沉积物中重金属潜在生态风险指数均大于150,多数达到严重程度。     

城市污泥与花生壳制活性炭的重金属形态分析及生态风险评价

采用BCR提取法对以污泥和花生壳为原料制备的活性炭进行重金属形态分析,利用原子吸收法测定污泥热解前后Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb的不同形态含量。结果表明,污泥中Zn的含量最高,Zn和Cu的含量超过了污泥农用标准。热解可使污泥中的可溶解态和可还原态重金属转化为性质稳定的残渣态重金属,在此基础上,利用重金属潜在生态风险指数法（IR）对污泥活性炭的重金属潜在生态风险进行评价,结果得出花生壳添加量为20%,热解温度为600℃条件下,制备出来的活性炭风险最小。同时证实Cd的潜在生态风险系数较大,在利用时应引起足够的重视。     

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。     

豫东黄河故道湿地土壤重金属污染评价及生态风险评估

为探明豫东黄河故道湿地土壤重金属污染情况,采用原子吸收光谱法测定商丘黄河故道区内湿地(WL)及附近林地(FL)和耕地(CL)3种类型土壤中重金属Zn、Pb、Cr、Cd、Cu的含量,运用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染特征和潜在生态风险进行评价和分析。结果表明,黄河故道WL、FL和CL土壤中Cr和Cd的平均含量分别为289.46、308.17、378.58和2.03、2.47、2.62 mg·kg-1,是黄河故道区土壤环境背景值的10.51和37.69倍,均超过农用地土壤污染风险筛选值;而重金属Zn、Pb和Cu含量相当于甚至低于土壤环境背景值。5种重金属元素含量均表现为:WL < FL < CL。污染评价分析结果表明在这3种类型的样地中,重金属Cd达到弱极度污染水平,属于高度潜在生态风险;重金属Cr达到弱重度或重度污染水平,但属于轻度潜在生态风险;重金属Zn、Pb和Cu则处于无污染或轻度污染水平,属于轻度潜在生态风险。豫东黄河故道区WL、FL和CL综合潜在生态风险指数均超过480,存在高度潜在生态风险。工业“三废”、成土母质和农业活动等来源的重金属Cd是该区域最重要的污染因子,对综合潜在生态风险的贡献率达97.23%,需要及时进行综合整治;而土壤成土母质或人类农业活动来源的重金属Cr、Pb、Cu和Zn 是黄河故道区土壤重金属污染的潜在生态风险因子,也应及时加以防控。     

污泥中重金属的环境活性及生态风险评估

研究了湖南省长沙市、株洲市和常德市10个污水处理厂剩余污泥中As,Cd,Cu,Ni,Pb,Zn的含量和形态特征,并利用潜在生态危害指数法对污泥农用过程中重金属的生态风险进行了综合评价。结果表明,城市污泥中富含有机质及N,P,K等养分,然而,污泥表现为以Cd为主的多金属污染,不能直接农用。污泥中Cd含量为1.43～260mg/kg,以可还原态为主,占全量比例高于28.9%;As,Pb的可还原态,Ni,Zn的酸可溶态和可还原态,Cu可还原态和氧化态所占比例较高,表明污泥中重金属的潜在环境活性较高。风险指数评价结果表明,污泥中Cd和As是潜在的强生态风险元素;以工业废水处理为主的污水处理厂污泥重金属单因子生态风险相对较高,且综合潜在生态风险严重。     

兰州市城市污水处理厂污泥中重金属形态分布特征与潜在生态风险评价

通过现场调查采样及室内分析,研究了兰州市七里河安宁污水处理厂和雁儿湾污水处理厂污泥中重金属的形态分布特征,并对其进行了潜在生态风险评价。结果表明,污泥总体呈高有机质、高全N和有效P、高微量营养元素,且Cu、Zn、Cd、Pb、Ni5种重金属的含量均低于污泥农用控制标准,具有很好的农用价值。污泥中Zn、Cd、Pb主要以有机结合态和残渣态存在,而Cu、Ni可交换态所占比例较高,分别为14.95%和14.41%,不稳定态所占比例分别为41.12%和31.04%,表现出较高的生物活性和可利用性。七里河和雁儿湾污泥中重金属的潜在生态风险属于低度风险;Cd、Cu是污泥中重金属潜在生态风险的主要贡献者,在污泥处理处置时应引起高度重视。     

蚯蚓活动对城市生活污泥重金属的影响

采用塑料温棚内垄式堆积污泥培养蚯蚓方式,研究了蚯蚓处理对污泥重金属的影响。结果表明,污泥经蚯蚓处理后,理化性质发生了显著的变化,污泥的pH值、有机质、总氮和总磷都有不同程度的降低;蚯蚓能吸收富集污泥中的重金属,其中对重金属Cd有较强的富集能力;蚯蚓处理使污泥中重金属含量均出现不同程度的下降,重金属Cr、Zn、Pb、Cd、Cu、Ni分别减少27.98%、31.46%、32.81%、13.85%、23.86%和22.92%。利用盆栽试验,研究了污泥施用于土壤后生菜体内重金属积累的情况,结果表明,生菜体内重金属Zn、Cu、Pb和Ni的含量为污泥处理高于蚓粪处理;Cr和Cd则分别为差异不显著和略有降低。     

施污土壤与污泥中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布

污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。施污土壤和污泥中重金属的形态研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。用修正BCR三步连续提取法进行分步提取研究了污水污泥和施污后的西红柿地土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。施用污泥堆肥10t hm-2后的土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的全量与各种形态含量无明显增加,Cu、Pb、Zn含量远低于国家土壤环境质量标准。土壤中Cu的各种形态分布关系是:残渣态>可还原态=可氧化态>可交换态和弱酸溶解态,Cu在土壤中的存在是以最稳定的残渣态为主。堆肥污泥与干化污泥相比,残渣态Cu的比例明显增加。土壤中Pb的各种形态分布关系是以残渣态和可还原态为主,但可氧化态的分布比例最小。土壤中Cd的可交换态、可还原态和残渣态各占据相等的含量,但可氧化态Cd的含量几乎为零。Zn在土壤中的各种形态分布关系是:可交换态和弱酸溶解态>可氧化态>可还原态>残渣态,Zn在土壤中的存在是以最易迁移的可交换态和弱酸溶解态为主。这些金属元素在土壤中的相对稳定性顺序为:Cu>Pb>Cd>Zn。Zn在土壤中的移动性要远高于Cu。     

不同畜禽粪便好氧堆肥过程中重金属Pb Cd Cu Zn的变化特征及其影响因素分析

畜禽粪便中的重金属含量及其生物有效性是限制其农业利用的重要因素。采用好气模拟培养方法对6种畜禽粪便好氧堆肥过程中Pb、Cd、Cu、Zn的总量以及生物有效性动态变化进行研究探讨,并分析了影响重金属生物有效性的因素。结果表明,根据现有的国际以及我国农用污泥农用标准,某些粪便中存在着Cd、Cu、Zn含量超标,由于饲料受重金属污染的不同,造成不同畜禽粪便中不同的重金属含量差异性较大。堆肥过程中,由于挥发性物质的挥发作用,4种重金属含量均呈现增加现象,尤其是在0～14 d的堆肥中增加量最高;而生物有效性重金属占其全量重金属的比例呈现先增加而后下降的趋势,除仔猪粪外,堆肥均能降低重金属生物有效性部分的比例,这将有利于降低其农业利用的风险。温度和水溶性碳对堆肥过程中4种重金属的生物有效性部分重金属相对含量的变化有着显著的影响。     

Application of composted sewage sludges contaminated with heavy metals to an agricultural soil

To elucidate the mechanism of transfer of heavy metals into the food chain, an experiment was carried out with a calcareous soil, to which two different doses of a sewage sludge compost contaminated with either Cd or Zn, Cd, Cu, and Ni were applied. A crop of lettuce was then grown in the amended soils. The application of sewage sludge composts to a calcareous soil lowered the soil's pH, although the value was always around 8 at the end of the experiment. Electric conductivity rose with organic amendment. As anticipated, such an amendment improved the nutritional level of the soils, particularly Nand P, both total and available. Plant yields were negatively affected by organic amendments contaminated with heavy metals, the most dangerous in our experiment being Cd and Zn since this metals easily taken up by plants. As Ni and Cu form insoluble complexes with the organic matter of the sewage sludge composts they are not readily absorbed. Of the metals studied, Cd and Zn showed the highest bioavailability index.     

西宁火烧沟下游表层泥质沉积物中重金属含量及评价

重金属元素是一类重要的污染物,研究其在表生环境中的含量及污染程度,对于环境保护和治理具有重要意义。利用ICP-MS测试方法对青海省西宁市火烧沟下游城区段表层泥质沉积物中As,Cd,Pb,Ti,V,Cr,Mn,Ni,Cu,Zn共10种重金属元素的含量进行了分析测定,并利用污染系数、地累积指数和潜在生态危害指数等指标评估了其污染程度。结果表明:火烧沟下游表层泥质沉积物中Cd,Cr和Zn含量（平均值分别为0.39 μg/g,183 μg/g和135 μg/g）明显高于青海省土壤平均值,As和Pb含量（平均值分别为16.0 μg/g和21.9 μg/g）接近或略高于青海省土壤平均值;Cd污染明显,达到了中等—较高生态危害风险级别,其他元素为低生态危害风险级别;多风险因子指数（119.4）显示已达到中等生态风险级别。火烧沟下游已出现较明显的重金属污染,应控制As,Pb,Cr,Zn,尤其是Cd向火烧沟中的排放。     

Speciation of Metals in Sewage Sludge and Sludge-amended Soils

This study is aimed at ascertaining the chemical partitioning ofCu, Zn, Pb, Ni, Cr and Cd in sewage sludge and agricultural soils repeatedly amended with sludge. The operationally determined speciation was investigated by using selective five steps sequential extraction method for partitioning these metals into different chemicalforms, likely to be released in solution under various environmental conditions. It provides qualitative evidence regarding the form of the association of metals and indirectly of their bioavailability. It can help to explain the process by which metals are eliminated from sewagesludge and also indicate the impact of the use of sludge on agriculturalsoils, as amendments. Data obtained by extraction procedure showed different metal distribution trend among the fractions in sewage sludgeand sludge-amended soils. Comparison of distribution pattern of metals in sludge and sludge-applied soils shows that there is possible redistribution of metals among the different phases. The sum of the metal content in the fractions compared well with the total metal content in sewage sludge, the ratios averaging 1.02, 1.04, 1.07, 0.94, 1.06, and 1.12 for Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, and Cd, respectively. The metal recovery efficiency in sludge-amended soils was found to be: 108±6%, 102±5%, 115±8%, 111±4%, 104±7%and 124±28% for Cu, Zn, Pb, Ni, Cr and Cd, respectively.