滨海开发带土壤重金属分布特征及来源分析

以江苏省大丰市为例,研究了土壤中8种重金属的空间分布特征及其与土地利用的关系,并通过主成分分析方法,对其可能的来源进行了探讨。结果表明:研究区8种土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni平均含量分别为17.40、74.38、18.14、0.105、55.58、8.33、0.074、25.73mg/kg,不同采样点之间变异不大。沿垂直海岸线方向,随距海岸线距离增加,Cu、Zn、Pb、Cr、Hg、Ni 6种重金属含量逐渐升高,As含量逐渐降低,Cd含量则先升高、后降低。Cu、Zn、Pb、Cr、Hg、Ni 6种重金属均在水田土壤中含量最高,Cd在旱地土壤中含量最高,As则在滩涂土壤中含量最高。相关分析表明,土壤As含量与其他重金属元素含量的相关性均不显著,土壤Cd含量与Zn、Pb、Hg、Cr含量的相关性显著,与Cu、As、Ni含量的相关性不显著,其他各元素间相关性均达极显著水平。基于主成分分析结果,认为研究区土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Hg、Ni 6种重金属元素含量受土壤母质影响较大,Cd含量与农业生产中磷肥施用关系密切,As含量的累积受磷肥施用的影响,但以水稻种植为主的耕作土壤As含量总体上呈下降趋势。本研究可为滨海开发带土地利用规划提供指导。     

北京顺义区土壤重金属分布与环境质量评价

在北京顺义区采集了412份土壤表层样品,分析了其中7种重金属元素（Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、As和Hg）的全量,采用单因子指数和内梅罗指数对土壤环境质量进行评价。结果表明,土样中As、Cd、Cr、Hg、Cu、Pb和Zn含量平均值分别为7.85、0.136、61.47、0.073、22.43、20.38mg.kg-1和69.75mg.kg-1,As、Cd、Cr、Cu和Zn含量平均值超过了北京地区环境背景值,但所有元素含量的平均值均未超出土壤环境质量一级标准。土壤中各重金属元素含量Shapiro-Wilk检验和相关性检验结果表明,研究区土壤中重金属Cr呈正态分布,Cd、Cr、Cu、Pb元素与As元素相关性显著。土壤各元素单因子污染指数排序为Zn〉Cr〉Cd〉Cu〉Pb〉As〉Hg,内梅罗综合污染指数平均值为0.745,达到了土壤环境质量评价分级标准Ⅱ级,污染等级为＂警戒线＂级;菜地、果园、荒地、林地、苗圃、设施农业用地和水浇地的土壤内梅罗指数分别为0.809、0.765、0.720、0.669、0.781、0.786和0.729,表现为菜地〉设施农业〉苗圃〉果园〉水浇地〉荒地〉林地。土壤环境质量总体安全,部分地区土壤重金属污染处于警戒水平。     

不同种植年限下山银花产地土壤及花蕾重金属污染特征

以喀斯特山区不同种植年限山银花及其产地土壤为研究对象,并以附近荒地土壤作为对照,通过野外调查和室内分析,测定了绥阳县不同种植年限土壤和山银花的重金属含量,并应用单因子污染指数和综合污染指数法,对土壤和山银花中重金属含量进行评价分析。明确了不同种植年限山银花及其产地土壤重金属含量水平,揭示了种植年限对土壤中重金属含量的影响及土壤重金属污染的程度,分析了土壤中Cr,Cd,As,Pb,Hg和Cu与花蕾6种重金属元素的相关关系。结果表明:随着种植年限的增加,土壤中Cu,Cr,Cd和As含量均有不同程度的增加,Hg变化不明显,Pb含量降低,总体综合污染指数为0.72,处于警戒线等级;山银花重金属平均含量和污染指数随种植年限的增加而增加,但均未超标,处于安全等级和警戒线等级;土壤中Cr,Cu,As之间存在极显著正相关性,Pb与Cr,Cu,As均存在显著负相关性,土壤中Cu,Cr,Cd和As与山银花中6种重金属元素均存在显著或极显著的正相关性,土壤中Hg和Pb与花蕾中各重金属元素存在不同程度的负相关性。本项研究对于了解种植山银花对土壤环境的效应、防控产地土壤重金属污染、保障山银花品质,具有重要的意义。     

渝黔高速公路綦江段两侧农地土壤重金属空间分布特征研究

选择渝黔高速公路綦江段沿线,设置6个农地区域进行土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)监测,并进行空间特征分析。结果表明:渝黔高速公路綦江段邻域土壤表层As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量平均值分别为3.40,0.24,59.37,21.81,0.064,25.41,24.75,68.81mg·kg-1;水平方向上,土壤随着高速公路的外延,As、Cr、Ni、Zn含量整体呈下降趋势,Hg则反之,Cd、Cu、Pb相对稳定;垂直方向上,重金属含量随深度增加而降低,即表土层心土层底土层;以表层土为基础,可以确定项目区实际安全种植距离为远离高速公路150 m左右。土壤样品Cd部分超标,超标率为17.65%。     

北京市土壤重金属潜在风险预警管理研究

区域土壤重金属的潜在环境质量风险预警研究是区域土壤重金属管理研究的热点之一。以北京市为研究区,在镇域尺度上建立土壤重金属输入-输出通量模型和重金属年累积率模型,计算2006年北京市各乡镇Cr、Ni、Zn、Hg、Cu、As、Cd、Pb八种重金属的通量和累积量。以2006年作为基期年,采用指示克里格法预测北京市未来30 a土壤重金属含量变化趋势和环境质量风险。研究表明,在当前发展趋势下,未来30a北京市Pb、Cr和Ni土壤环境污染风险较小,含量均处于国家土壤环境质量二级标准以下;Cu、As和Zn最高达到中警级别,Hg和Cd的污染风险变异较大,各预警级别均有出现,但概率大小不等,其中Cd的环境风险最为严重,高风险区部分位于北京市东部,呈带状分布;Hg的环境高风险区域随城市的扩张而蔓延。采用地统计学与区域物质流通量模型结合的方法,可为区域土壤重金属的宏观预警研究提供技术支撑。     

废旧汽车拆解区土壤重金属分布及Pb、Zn生物有效性分析

为了解废旧汽车拆解区土壤重金属污染问题,采集某废旧汽车拆解厂汽车拆解区垂向0~1000 cm深度的土壤样品,对重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Cd、Hg和As元素含量进行检测和污染评价,并对土壤中重金属Pb和Zn的不同形态进行分析研究。研究发现:废旧汽车拆解区表层土壤存在一定程度的Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、As污染,其中,Pb、Zn、Cu含量严重超标,呈现Cu、Ni、Pb、Cr、Zn、As多种元素复合污染的特性。同时,拆解区土壤中重金属含量随土壤深度显著下降,但是,Pb和As的污染超标深度可达150 cm。拆解区土壤中可离子交换态的Pb含量最低,土壤pH值对各种形态重金属Pb的控制作用不显著,随着土壤垂向深度的增加,可氧化态和弱酸提取态Pb的比例迅速降低,残渣态Pb的质量分数逐渐提高,Pb的生物有效性下降。土壤pH对可Zn的生物有效性具有显著相关性,弱酸性土壤中以生物有效性高的形态Zn存在,中性土壤中以可还原态和可氧化态Zn为主。     

新乡市大棚菜田土壤重金属积累特征及污染评价

采用微波消解-ICP-AES技术,测定不同种植年限大棚菜田土壤样品中As、Pb、Zn、Cd、Cr、Mn、Ni、Cu等重金属的含量,研究不同种植年限与大棚菜田土壤重金属累积的相关性以及大棚菜田土壤重金属累积特征,并利用地积累指数法进行污染评价。结果表明:大棚菜田土壤重金属Zn、Pb、Ni、Mn和Cu的含量与种植年限具有极显著相关性;大棚菜田土壤中重金属Cd和Cr的含量与种植年限不相关。重金属元素间相关性分析表明,Zn与Pb、Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Pb与Cd、Ni、Mn、Cr、Cu,Cd与Ni、Mn、Cr,Ni与Mn、Cr、Cu,Mn与Cr、Cu具有污染同源性,Cu与Cd、Cr不具有污染同源性。地积累指数法污染评价结果显示Cd的污染等级达到了6级,已构成了极严重污染;Zn和Cu的污染等级达到2级,已构成了中度污染;Pb、Mn的污染等级达到1级,已经构成了轻~中度污染;As、Ni、Cr均未构成污染。     

典型城市城郊土壤重金属含量对比研究

选取成都经济区内成都、德阳、蒲江彭山3类典型城市作为研究对象,对其城郊土壤中Cd,Hg,As,Zn,Cr,Cu,Pb 7种重金属元素含量作了对比研究.与国家土壤二级质量标准比较,成都、德阳、彭山蒲江Cd含量均超标,超标率分别为11.67%,70.67%,39.00%,彭山蒲江Cr含量超标,超标率为20.25%,其它元素含量均未超标.比较3类不同城市城郊土壤重金属含量.成都城郊Hg,As,Zn,Pb含量最高,Cd,Cr含量相对最低;德阳Cd,Cu最高;蒲江和彭山Cr相对最高,Hg,As,Zn,Cu,Pb含量则相对最低.与国内其他城市比较,成都、德阳城郊土壤Hg含量,彭山蒲江、德阳Cr含量在全国处于较高水平;成都的As,Cd含量,德阳的Cd,Zn含量,蒲江彭山的Hg,As,Zn,Pb含量处于全国较低水平.     

典型农业土壤重金属的累积特征与源解析

为探明商丘市农业土壤重金属累积特征及规律,调查研究商丘市不同利用方式下的土壤重金属含量。结果表明,商丘市农业土壤重金属呈现不同程度的累积趋势,其As、Cd、Cu、Pb和Zn的含量均值分别为10.74、0.24、21.87、15.33和70.93mg·kg-1。通过不同土地利用方式比较发现,重金属As、Cu、Zn含量以设施菜地最高,Pb在绿化地、Cd在果园的含量最高,而森林土重金属含量普遍较低,其Cu、Zn含量显著低于设施菜地(P0.05),Pb含量以森林土和设施菜地较低。不同土壤按Cd累积程度排序为:果园露天菜地设施菜地绿化地麦地森林土;集约化生产方式下,设施菜地重金属含量随设施年限的增加而不断累积,导致相应的环境风险增加,此过程与化肥和有机肥的不当投入有关。本文研究为规避农业土壤重金属累积风险及开展区域重金属污染防控提供一定科学依据。     

长期不同施肥下我国3种典型土壤重金属的累积特征

采用现场采样及室内分析测试方法,观测了1989年开始的红壤、黑土和灰漠土17a不同施肥（不施肥、施用化肥、化肥与有机肥配施和单施有机肥）下重金属元素Cu、Cd、Zn、Pb和Cr含量随时间序列的变化,阐明长期施肥下3种土壤中重金属元素的累积变化过程和富集特征。结果表明,灰漠土各处理的重金属含量在17a间持平;红壤和黑土中Zn、Pb和Cr含量17a间没有显著变化,各个处理间也没有显著差异,但施用有机肥处理的Cu和Cd含量则显著增加,其快速增加期起始于试验开始的5～6a后。其中红壤Cu含量在1996年之后的3a中由41mg·kg^-1左右快速增加到64mg·kg^-1左右,之后在高浓度持平;Cd含量则在最近的10a中从0.20～0.30mg·kg^-1直线上升到1.30～1.50mg·kg^-1。黑土Cd在6a中快速增加了2.4倍和1.4倍,2000年后在高浓度基本持平。红壤的Cu和Cd、黑土的Zn和Cd之间存在极显著正相关关系,表明其可能来源一致。长期施用有机肥是红壤和黑土中重金属显著富集的重要原因,有机肥的质量对土壤重金属的累积起重要作用。     

六合蒋家湾蔬菜基地重金属污染现状与评价

以位于南京市城市边缘带的六合区蒋家湾蔬菜基地为研究区,对土壤进行了高密度样品采集与分析,阐明了该地区土壤重金属污染状况并进行了相关评价。研究数据表明:该区As、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb等6种重金属在土壤中的含量均低于背景值,而土壤中Hg含量严重超标,为该地区主要的土壤污染因子。Hg进入土壤的途径可能包括蔬菜地高强度的农化产品投入、工业和生活垃圾施用,但没有证据显示与灌溉水源有关。     

北京东南郊农田土壤重金属含量与环境质量评价

采集北京市大兴区长子营镇58份土壤耕层样品,分析其中Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cd和Hg 8种重金属含量,其平均含量分别为23.1、59.6、61.8、19.5、23.8、4.7、0.16和0.07 mg·kg-1,8种重金属元素含量平均值均未超出土壤环境质量一级标准,但Cu、Zn、Cr和Cd的平均含量由于受人类活动的影响已经高出北京地区环境背景值。皮尔逊相关系数分析结果表明,Cu、Cr、Zn、Ni与Cd 5种重金属,Zn与Hg,Cr与Pb具有相同来源的可能性较大。在国家土壤环境一级标准下各元素的单因子污染指数均小于1,顺序为CdCrCuZnNiPbHgAs,综合污染指数为0.70。分析不同土地利用类型的土壤重金属单因子指数与内梅罗指数,设施菜田、露地菜田、粮田和果园的内梅罗指数分别为0.88、0.91、0.61和0.59。长子营镇重金属的空间分布特征为中、北部含量高于南部,尤其以中部地区含量最高。总体来说,研究区域内土壤环境质量总体安全,部分地区土壤重金属含量接近临界处于警戒水平。     

芜湖市三山区蔬菜中重金属富集特征及健康风险评价

通过采集蔬菜和对应土壤样品进行室内分析测试,研究了芜湖市三山区蔬菜和土壤中重金属的含量分布、富集特征及其经食入途径对人体的健康风险评估。结果表明,与食品中污染物限量值相比较,蔬菜中As、Zn、Cu、Pb和Cr含量均未超标。不同品种蔬菜中重金属含量不同,花菜和青菜中As、Zn、Pb、Cr、Fe、Ni、Co和Mn的含量相对于其他蔬菜中的同种重金属含量要高。除Cu、Cr外,其他重金属在根茎类蔬菜中的含量最低,除Pb外,其他重金属在花果类中的含量最高。各元素平均富集系数大小为：Zn〉Cu〉Mn〉Cr〉Ni〉Pb〉As〉Co〉Fe。叶菜类对As、Pb的富集系数最大,花果类对其他重金属的富集明显。三山区蔬菜对重金属的富集系数总体偏低,主要是受土壤pH值偏高、周围良好的大气环境质量的影响。三山区蔬菜中重金属所致的健康风险主要来自化学致癌物Cr,而花果类蔬菜中Cr含量最高,因此该区应加强土壤Cr的防治,居民应减少花果类蔬菜的种植和摄入,保障其饮食安全。     

长江三角洲地区土壤重金属污染的空间变异特征——以江苏省太仓市为例

城市化、工业化和农业集约化的发展影响着土壤环境和健康质量。本研究以位于长江三角洲地区的江苏省太仓市为典型区，采用地统计学方法对其耕层土壤中Cd、Cr、Cu、M、Hg、Pb、Zn和As等8种重金属结构特征和空间分布格局进行了分析，并用模糊数学法综合评价了土壤重金属的污染程度，结果表明：太仓市表层土壤Zn、Cu属强变异强度，呈对数正态分布；Cd、Ni、Hg、As、Cr和Pb属中等变异强度，呈正态分布。除Cd、Cr和Pb略低于背景值外，其他重金属均高于其背景值，其中以As污染指数和超标率最高。土壤重金属复合污染严重，模糊综合评价污染结果为一级。通过半方差函数模型拟合发现Hg、Cd符合球状模型，其他重金属均符合指数模型，8种重金属元素在一定范围内均存在空间相关性。采用Kriging最优内插法得到了耕层土壤重金属含量的空间分布图，发现土壤重金属含量与母质、土壤质地、有机质含量以及工业化、城市化和农业集约化程度密切相关。     

特色果品种植区土壤重金属空间变异规律研究——以河北省沧州为例

以沧县、献县、泊头和黄骅为研究区,采用地理信息系统(GIS)和地统计学相结合的方法,研究了该特色果品种植区的表层1470个样点土壤全量Cu、Zn、Pb、Ni、Cd、Cr、Hg、As元素的空间分异规律及其影响因子。结果表明:除Hg、Cr、Pb外其他5种元素的最大值均超出土壤环境质量一级标准,说明研究区还存在一定程度的重金属污染。变异系数分析表明,Cr最小,为0.10;Hg最高,为0.40。8种重金属之间均为1%水平显著正相关关系;块金效应分析结果显示Ni和Cr空间相关性较强,而其余6种重金属则呈现中等强度空间相关性。而从变程来看,Cd最大,为108.80 km,说明该元素与土壤母质关系密切,Cr最小,仅为25.99 km,说明该元素空间自相关距离大于取样间隔距离。8种重金属空间分布结果表明,整体呈现西部高于东部的特征;其原因除母质等自然因素外,人为因素如工业发达、交通尾气和农药化肥施用等也是影响其空间分布的重要原因。     

青海湖典型湿地土壤重金属空间分布特征

以青海湖黑马河湿地为研究对象,对湿地土壤重金属铜、锌、铅、铬(Cu,Zn,Pb,Cr)4种元素的空间分布特征进行了研究。结果表明:湿地表层土壤(0—10cm)中,Cu,Cr,Pb和Zn的平均含量分别为16.38±4.95mg/kg,65.46±7.34mg/kg,14.26±4.28mg/kg,46.35±7.27mg/kg。垂直湖岸的水平方向上,Cu,Cr,Pb和Zn的含量高值出现在湿地高水位带以及陆相带,低值出现在湿地水陆过渡带。在土壤剖面方向上,各重金属元素表现出不同的分布特征:Cu呈现出表面聚集现象;Zn随深度变化有明显的淋溶和积聚趋势;Pb含量沿土层剖面纵深分布的特征是先增加后减少;Cr呈显著的表面聚集现象。湿地表层土壤的对比结果显示研究区内土壤环境质量良好。湿地土壤中Cu,Zn,Pb,Cr四种元素之间呈显著正相关,表明本区域重金属具有同源性。     

松嫩平原产油区农田土壤重金属含量及污染风险评价

  目的  为探明松嫩平原石油开采及石化工业活动区周边农田土壤重金属污染分布及风险状况。  方法  在大庆市让胡路区选择代表性农田采集96份土壤样品,测定重金属（Cd、Hg、Ni、Pb、Cu、Zn、Cr、As）含量;在利用地统计学克里金插值法分析重金属含量空间分布特征的基础上,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对该地区农田土壤重金属污染状况及其生态风险进行评价。  结果  该区土壤中Cd和Ni的含量分别为土壤背景值的1.39倍和1.27倍。在对各样点Pb、Zn、Cu和Cr 4种元素含量分析中,均出现不同程度的高于土壤背景值的样点。重金属Cd的地积累指数平均值为0.11,达到轻度~中度污染水平。研究区土壤重金属潜在生态危害风险指数（RI）平均值为84.84,从大到小为Cd > Hg > Ni > As > Pb > Cu > Zn > Cr,其中Cd的RI值最大为190.23,达到中等生态危害范围。研究区农田土壤重金属含量在空间分布上表现为:Cd、Zn和Pb含量高值区出现在中部地区,其它重金属元素含量高值区分布比较零散。  结论  研究区域内,8种重金属含量的平均值均低于风险筛选值,Cd和Ni两种重金属平均含量超出了背景值,从地积累指数来看,Cd污染等级为1级,其它7种元素均处于无污染水平。从潜在生态风险分析可知,该区域污染程度属于轻度生态危害范围。     

长江三角洲地区土壤重金属含量及其分异特征

以地学统计、浓度-面积分形方法和富集系数等方法分析了该地区土壤重金属元素含量的变化特征。结果显示:表层和深层土壤的重金属均具有多重分形特征,表层土壤中重金属元素分异性强,在该地区表层重金属含量平均值远远大于全国土壤背景值(除了As);土壤Hg、Cd、Pb含量分布显示了受人为影响强烈,而Cu、Zn主要受原始背景和人为活动综合影响;Cr、Ni、As主要受自然背景影响。研究结果为长江三角洲地区土壤质量评价提供可靠的依据。     

北京市农业土壤重金属状态评价

以北京市土壤重金属背景值为标准,对比分析了农业土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Ph、Hg 8种重金属的含量及累积情况,并采用单因子污染指数法和综合污染指数法进行了土壤重金属污染评价。结果表明,北京市农业土壤存在着一定的Cr、Cu、Zn、As、Cd累积趋势,其含量的平均值分别为53．61、21．95、65．42、9．14、0．125mg·kg^-1,比相应的背景值高79．9％、17．4％、13．8％、28．9％、5．0％;Ni和Pb的累积则不明显,平均值比相应的背景值低7．9％、29．2％,分别为24．84和19．04mg·kg^-1;而Hg含量的平均值与背景值一致,为0．08mg·kg^-1。从单因子评价结果来说,Cr污染指数在1．06-2．93之间,所有的样点都处于轻度或中度污染状态;As、Cu、Zn、Cd的污染指数相对较小,平均值分别为1．29、1．17、1．13、1．05,有50％以上的样点处于轻度污染状态;而Ni、Ph、Hg的污染指数均小于1,有60％以上的样点处于清洁或尚清洁状态,污染较轻。若从综合评价结果来说,综合污染指数处于0．96～2．16之间,平均值为1．45,几乎所有的土壤样点都属于轻度污染状态。