博尔塔拉河沿岸土壤重金属含量特征与有机质、pH值的关系

以博尔塔拉河沿岸表层土壤中重金属As,Cd,Ni,Cr,Pb与有机质及pH为研究对象,并对它们之间关系进行研究。结果表明:土壤中5种重金属元素As,Cd,Ni,Cr,Pb平均含量分别为22.37,52.52,27.50,0.48,28.92mg/kg。土壤有机质平均含量为27 431mg/kg。土壤pH值为6.5~7.5,平均值为6.94。研究区土壤性质与土壤重金属含量间关系复杂:有机质含量与As,Cd,Cr,Pb含量呈显著正相关,有机质易与重金属离子形成络合物,从而降低重金属离子活性,导致土壤重金属含量增加;pH值与As,Cd,Pb含量之间呈显著负相关,随pH值增大,有效态As、有效态Cd和有效态Pb在土壤中含量明显减少。通过对土壤有机质、pH与重金属含量的关系研究,发现土壤有机质、pH是影响土壤重金属含量的重要因素。     

郑州农区土壤重金属污染与蔬菜质量相关性探析

以单因子污染指数和综合污染指数为评价方法,对郑州市郊区3种不同灌溉方式农田土壤进行重金属(Hg、Cr、Cd、Pb、As、Cu、Zn)污染监测和蔬菜质量调查。结果发现,郑州市郊区的土壤均未超过GB15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准限值;部分蔬菜已受到重金属的污染,含量超过国家食品卫生蔬菜类标准;土壤中的Zn、Cu、Cd、Cr污染与多数蔬菜的污染呈显著的正相关,而Pb、Hg污染在多数蔬菜中均表现为与土壤污染无相关性。     

芜湖市不同功能区土壤重金属污染状况与环境质量评价

通过对芜湖市工业区、商业区、休闲区和居住区土壤重金属污染现状的调查与分析,分别以本地区自然土壤重金属元素自然含量的平均值和国家土壤环境质量标准作为评价标准,计算出各功能区土壤单因子污染指数,并采用主成分分析法确定权重,对各功能区的土壤环境质量进行综合评价。结果表明:芜湖市各功能区土壤Cd、Hg、Cu、Pb、Cr、Zn含量均超过本地区自然土壤重金属元素自然含量的平均值。其中工业区土壤中Cd、Hg和Cu,商业区土壤中Cd和Hg,休闲区和居住区土壤中Cd均超过国家土壤环境质量标准。Cu、Hg、Pb、Cr、Cd污染均表现为工业区最大,商业区次之,Zn在各功能区含量差异不大。土壤中重金属含量上层高于下层,且在商业区和居住区差异明显。土壤环境质量居民区尚清洁,休闲区和商业区中度污染,工业区重度污染。     

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。     

大庆龙凤湿地土壤重金属空间分布特征

对大庆龙凤湿地土壤Cu,Cr,Cd,Zn,Pb和As六种重金属元素的空间分布特征进行了研究.结果表明:湿地土壤表土层(0-10 cm)Cu,Cr,Cd,Zn,Pb和As在水平分布上的变化较大,除Cr和Zn外,Cu,Cd,Pb和As含量均低于松嫩平原土壤重金属含量平均值;在土壤剖面中,Cu,Cr,Cd和As都随着土层深度的增加逐渐减少,而Pb和Zn则是先增加后减少,这与区域内土壤的理化性质、成母土质、岩石风化及淋溶作用有极大的关系.Cu,Cd,Zn,Pb,As五种重金属元素之间,除Cu和As间相关关系不显著外,其余各重金属元素之间均呈极显著的正相关关系,而Cr只与Cu呈显著正相关,与其他各重金属元素之间均未表现出显著的相关性,由此推测Cu,Cd,Zn,Pb,As元素的来源可能相同,且具有一定的共生组合性,而Cr则受湿地周边复杂环境及人为随机因素的影响较大.     

泰安市农田土壤重金属污染特征及来源解析

泰安市土壤污染的研究还处于起步阶段,尚缺乏系统的研究和探讨。利用因子分析法对泰安市110个农田表层土壤（0～20cm）中7种重金属（Cr、Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Hg）元素进行分析并提取了3个主因子,结合泰安市工业分布情况,对比这3个主因子,分析其可能来源,并对土壤中重金属污染进行了潜在生态风险评估。结果表明,泰安市农田土壤重金属的累积现象比较明显,尤其是Hg、Ni、Cu的最大值均超过了国家土壤环境质量二级标准。相关性分析表明Zn与Ni、Zn与Cu、Ni与Cr之间分别呈显著正相关,Zn与Hg呈显著负相关。因子分析显示,研究区土壤中Zn、Cu、Ni、Cr主要来源于工矿业活动,农业活动和居民生活对Cd和Hg的影响较大,商业活动对Pb污染贡献最大。潜在生态风险评估的结果是Cr、Zn、Ni、Pb4种元素的潜在生态风险均处于低危害水平,Hg、Cd、Cu均存在不同程度的潜在生态风险。     

北京市农田土壤重金属的化学形态及其对生态系统的潜在危害

选取北京市农田96件土壤样品,采用分级提取试验方法研究土壤中重金属元素Cd、Hg、Pb、As的化学形态.结果表明,Cd、Hg、Pb、As的含量远低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995);As、Hg、Pb主要以残渣态形式存在,Cd主要以离子交换态存在:As、Pb各形态的变异系数差异相对较小,Hg、Cd各形态的变异系数差异较大;元素总量和土壤有机质含量是影响元素地球化学形态的主要因素;Cd的迁移能力较强,容易被植物吸收,对土壤生态系统的潜在危害性较大.     

重庆市植烟土壤重金属含量特征及污染评价

对重庆市植烟土壤中8种重金属元素的含量特征进行了调查研究,并采用标准对比法和地质累积指数法对其污染状况进行了评价.结果表明,重庆市植烟土壤中8种重金属元素的平均值分别为:As 12.78 mg/kg,Cd0.492 mg/kg,Cr 83.62 mg/kg,Cu 32.91 mg/kg,Hg 0.141 mg/kg,Ni 34.74 mg/kg,Pb 36.42 mg/kg,Zn 93.62mg/kg,且均高于其土壤背景值,变异系数以Hg,Cd最大,分别为80.94%和61.36%,元素分布极为不均.通过重金属相关性分析,大部分元素两两之间均呈现显著或极显著正相关,存在土壤复合污染的特征.采用两种方法评价均发现,重庆市植烟土壤中的Cd污染相对较为严重,轻度污染至中度污染的土壤样本数达90%以上,As,Hg,Pb 3种金属元素的环境质量则处于无污染至轻度污染的状况,而Cr,Cu,Ni,Zn 4种重金属元素环境质量相对较好,均处于土壤清洁的安全状态.     

喀斯特边远农区正安县植烟土壤重金属含量及其特征

在喀斯特边远农区典型植烟县采取代表性植烟土壤样品66个,研究县级尺度下植烟土壤重金属含量及其特征。结果表明,Pb,Hg,Cr 3种重金属含量全部符合国家土壤环境质量二级标准,As含量符合国家土壤环境质量二级标准的样点数高达98.5%,4种重金属环境状况良好,无污染。Cd含量符合国家土壤环境质量二级标准样点数占69.7%,且有10.1%的样点含量高于国家土壤环境质量三级标准,部分植烟土壤已受到染污。3种不同植烟土壤类型重金属含量差异较大,石灰土Cd,Hg,As平均含量最高（分别为0.51 m g/kg,0.173 m g/kg,15.45m g/kg）,水稻土Pb,Cr平均含量最高（分别为66.13 m g/kg,55.63 m g/kg）,黄壤居于中间水平。土壤重金属含量与土壤质地密切相关,与土壤粒径具有一定的相关性,粘粒与镉、砷极显著正相关（r=0.333^＊＊,r=0.345^＊＊）,与汞显著正相关（r=0.289^＊）,砂粒与汞、砷显著负相关（r=-0.286^＊,r=-0.245^＊）。喀斯特边远农区植烟土壤重金属环境状况总体良好,但应重视Cd的控制管理。     

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。     

水稻子实对不同形态重金属的累积差异及其影响因素分析

在分析成都平原核心区土壤重金属(Cd、Cr、Pb、Cu、Zn)全量、各形态含量及相应点位种植的水稻子实重金属含量的基础上,通过统计分析、空间插值及线性回归方程的模拟,研究了土壤Cd、Cr、Pb、Cu、Zn全量的空间分布状况、各形态重金属含量统计特征,以及水稻子实对重金属各形态的累积差异及其影响因素。结果表明,成都平原水稻土重金属污染较轻,除Cd外,均低于国家土壤环境质量二级标准。土壤中重金属的可交换态含量均较低,Cd主要以铁锰氧化态存在,Cr、Cu、Zn、Pb主要以残渣态存在。水稻子实对5种重金属的累积效应顺序为:Cd>Zn>Cu>Pb>Cr。与水稻重金属累积关系密切的重金属活性形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机物结合态)主要有:Cd的碳酸盐结合态、Cr的可交换态、Pb的有机物结合态和Cu的碳酸盐结合态含量;Zn各活性形态对水稻子实含量的影响不明显。土壤理化性质对不同活性形态重金属元素的影响效应各不相同。活性态Cd主要受有机质、pH和容重的影响;活性态Cr与pH、有机质、CEC和容重密切相关;活性态Pb与有机质、容重、中细粉粒、砂粒等均有密切的关系;Cu的活性主要受粘粒、有机质含量的影响;Zn的有效性主要受pH、有机质、砂粒、容重的影响。总的看来,对土壤Cd、Cr、Pb、Cu、Zn各活性形态含量影响效应较强的是有机质、pH、容重,而与土壤吸附性能密切相关的颗粒组成、CEC的影响不甚明显。     

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。     

昆山市农业土壤基本性质与重金属含量及二者的关系

研究了昆山市农业土壤基本性质和土壤中的重金属含量,并对二者的相关关系进行了分析。结果表明:昆山市农业土壤基本全为壤土,土壤pH值平均为6.50,土壤有机质平均含量为30.53g/kg,土壤CEC平均值为17.51cmol/kg,且各区之间变幅不大;昆山市主要污染重金属Cd、Pb和Hg全量大小排序基本为黄泥土>青泥土>青紫土>乌栅土;土壤重金属含量和土壤理化性质间的关系复杂,如全量As与pH值、有机质含量和全N含量呈极显著负相关,而全量Hg与土壤中有机质含量、全N含量、碱解N含量、CEC呈极显著正相关。     

长江三角洲典型城市农田土壤重金属累积特征与来源

研究农田土壤重金属累积特征和来源对科学管理、安全利用土壤资源具有重要意义。通过野外采样与实验室分析研究了长江三角洲典型城市农田土壤重金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu)含量、累积状况,识别了农田土壤重金属来源。结果表明:(1)六种土壤重金属的累积程度按照由重到轻的顺序为:Hg>Cd>Cu>As>Pb>Cr;(2)以《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)为参考,土壤中Cu、Cd和Hg超过风险筛选值的比例分别为2.13%、1.06%和0.53%,As、Pb和Cr未超过风险筛选值;利用地累积指数法进行土壤重金属污染评价发现,Cd和Hg的污染较其他四种元素严重,其污染比例分别为12.83%和21.28%;(3)地理探测器分析表明,化肥和农药的使用量以及工业总产值均能解释六种重金属的空间分异,其他环境因子能解释某些特定重金属的空间分异;(4)研究区土壤中As和Cr的主要来源为农业源和工业源;Cd和Hg的来源除了农业源与工业源外,还有土壤母质;Cu来源与研究区农业活动、畜禽养殖活动以及工业活动有关,Pb主要来源于农业源、工业源和交通源。总之,研究的六种重金属存在不同的累积趋势,农业和工业活动是研究区土壤重金属累积的主要原因。研究区交通、社会活动等对土壤重金属累积的影响还需进一步研究与讨论。     

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。     

沿海滩涂区土壤重金属含量分布及其有效态影响因素

为揭示沿海地区土壤重金属含量的空间分布特征及其与自然、人为因素的关联,以近年来围垦开发强度较大的江苏沿海某滩涂区为研究对象,采用经典统计与地统计相结合的方法研究了表层土壤主要重金属Pb、Cr、Cd、As全量与有效态含量状况及其空间分布,分析了沿海滩涂区土地利用方式对重金属含量的影响,探讨了重金属有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明:目前研究区土壤环境质量状况良好,土壤Pb、Cr、Cd、As均呈累积趋势但基本都低于土壤环境质量一级标准值;土地利用方式不同程度地影响了Pb、Cr、Cd全量与有效态含量,As全量与有效态含量受土地利用方式影响较小;研究区土壤Pb、Cr、Cd全量与Pb、Cr有效态含量具有明显的趋势效应,且研究区土壤重金属全量与有效态含量的空间分布受大尺度的潮汐作用与小尺度的人为因素的共同控制;土壤Pb、Cr、Cd有效态含量与黏粒含量、阳离子交换量和p H显著负相关,与有机质呈显著正相关,土壤As有效态含量仅与土壤p H显著正相关。本研究为沿海滩涂区土壤重金属源头减量、活性钝化、污染消减与风险防范提供科学依据。     

Tea Plantation–Induced Activation of Soil Heavy Metals

Abstract

The accumulation of heavy metals in tea leaves is of concern because of its impact on tea quality. This study characterized long‐term changes of soil properties and heavy‐metal fractions in tea gardens and their effect on the uptake of metals from soils by the plants. Soil and tea leaf samples were collected from five plantations with a history of 2–70 years in Jinghua, Zhejiang Province, southeast China. The six chemical fractions (water‐soluble, exchangeable, carbonate‐bound, organic‐matterbound, oxide‐bound, and residual forms) of cadmium (Cd), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe), nickel (Ni), manganese (Mn), lead (Pb), and zinc (Zn) in the soils were characterized. Dissolved organic‐matter accumulation in the soils and effects of low‐molecular‐weight organic acids on solubility of soil heavy metals were also tested. Long‐term tea plantation use resulted in accumulation of dissolved organic matter, decrease of soil pH, and elevation of water‐soluble and exchangeable metal fractions, thereby increasing metal contents in leaves. The influence was more significant when soil pH was less than 4.4. The results indicated that both acidification and accumulation of dissolved organic matter induced by tea plantations were also important causes of increased accumulation of the metals in the tea leaves. This was particularly true for the soils polluted with low concentration of heavy metals, because availability of the metals in these soils was mainly controlled by pH and dissolved organic matter.     

天水苹果园土壤重金属富集状况评价及来源分析

对天水果园表层（0~20 cm）219件土壤样品进行研究,测定5种重金属（Zn、Cu、Pb、Cr和Cd）及有机质含量,以天水小陇山土壤为对照,运用相关分析和主成分分析方法区分土壤中重金属的来源。结果表明,①Zn、Cu、Pb、Cr和Cd含量分别为77.39、23.03、23.62、61.49 mg.kg-1和0.07 mg.kg-1,其中Cd极显著（P〈0.01）高于小陇山土壤,其余4种重金属虽高于小陇山土壤但无显著差异性（P〉0.05）;②研究区土壤Cu、Pb、Cr三者间在0.01或0.001水平上具有显著正相关性,且这3种重金属与土壤有机质具有显著正相关性,其余重金属间不存在显著相关性;③主成分分析显示Cu、Pb和Cr来源相似,主要来自于成土母质,Cd来源于人为施肥因素,Zn的富集受多种因素影响。研究评价结果显示,天水地区果园土壤Cd受人为施肥影响较大,具有一定程度的富集。     

滩涂围垦区土壤重金属调查及生态风险评价——以盐城市弶港镇为例

以苏北盐城弶港镇滩涂围垦土壤为研究对象,进行了重金属Cr、Pb、As、Cd、Hg的测定及其风险评价,为我国沿海滩涂种植业的发展提供依据,并为其他国家和地区相关研究提供参考。结果表明,该区域土壤中5种重金属含量均未超过《国家土壤环境质量标准》（GB15618—1995）一级标准限制,农田土壤Cr、As、Cd含量较高,郊区菜地土壤Pb、Hg含量较高;重金属Cr、Pb、As、Cd含量在不同土地利用类型间存在显著性差异;Hg含量差异不显著。采用地积累指数法进行评估可知,土壤没有受到单项重金属污染。依据内梅罗综合指数法评估可知,潮间带沉积物、工业区土壤、滩涂围垦熟化的土壤没有受到重金属污染;郊区菜地与农田土壤的污染等级已达到警戒线,污染水平属于＂尚清洁＂。Hakanson潜在生态风险评价结果表明,区域内土壤重金属处于无风险等级,尚不具有潜在生态风险。