107国道两侧土壤重金属分布及潜在生态危害研究

为了研究公路运营对两侧农田造成的重金属污染状况,以107国道新乡段秦庄村附近农田土壤为对象,按距路基不同的距离布设采样点,用F-AAS法测定土壤中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni的含量,并采用Hakanson指数法评价重金属的潜在生态危害。结果表明公路两侧农田土壤重金属含量随距路基距离的增大而呈降低趋势,各重金属含量的峰值均出现在距路基10～30m处;公路两侧300m范围内土壤受到不同程度的Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni污染和潜在生态危害,重金属污染程度为:Ni>Pb>Zn>Cd>Cr>Cu,潜在生态危害综合指数达到中等,主要污染为Cd、Ni,达到强生态危害,其次是Pb、Cu、Cr、Zn,为轻微生态危害;公路西侧土壤污染程度大于东侧;Pb、Cd、Cu、Zn主要来自机动车燃料,轮胎等机件,是典型的交通源重金属元素。     

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。     

贵州万山汞矿区某农田土壤重金属污染特征及来源解析

研究采集万山汞矿区典型农田土壤样品,分析测试其Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni含量,利用综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评估农田土壤的污染状况及生态风险,结合相关分析和主成分分析解析农田土壤中重金属的来源。结果表明,该农田土壤Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为4.29、117.6、0.43、59.06、48.99、43.77、29.13、18.80 mg kg~(-1)。土壤重金属综合污染指数为7.16,表明该农田土壤重金属重度污染,其中100%的位点Hg、As重度污染,66.7%的位点Pb轻度污染,25%的位点Cd轻度污染。土壤重金属的综合潜在生态危害指数为469.0,生态风险强,Hg对综合潜在生态危害指数的贡献率为78.30%,是该农田土壤生态风险的主要来源。该农田中重金属的来源包括:交通运输源、矿业污染源、农业污染源和自然活动源,主要污染物Hg来源于矿业活动,As来源于交通运输和矿业活动,Cd来源于农业活动,Pb来源于交通运输。     

黄石市绿地土壤重金属污染风险评价及来源解析

  目的  城市绿地土壤健康问题日益受到人们的广泛关注。掌握黄石市绿地土壤重金属污染情况,为当地及同类矿冶城市生态建设与转型发展提供技术支撑。  方法  按照多点混合法选择黄石市道路绿地布设采样点,共采集土壤样品48个,测定其多种金属元素含量。使用地累积指数法、潜在生态危害指数法以及多元统计分析法对其进行污染评价;使用ArcGis10.2进行重金属分布可视化分析;利用相关性分析与主成分分析法对各重金属元素进行来源解析。  结果  土壤铅（Pb）、锌（Zn）、铬（Cr）、砷（As）、镉（Cd）、铜（Cu）的平均含量分别为200.12、424.88、109.96、56.74、4.02、376.81 mg kg?1,分别超出湖北省土壤背景值7.49、5.08、1.28、4.61、23.67、12.27倍,除Cr均未超出背景值外,各金属超出背景值样点占总体的比率分别为Cu 100%、Pb 97.92%、Zn 97.92%、As 93.75%、Cd 100%;地累积指数评价结果为53.06% ~ 87.08%样点处于中重度污染水平,89.58%样点的综合潜在生态危害指数大于150。  结论  土壤Cr含量空间分布较为均匀,但仍存在高值区,高值区位于西塞山区某大型冶钢企业附近。土壤Pb、Zn、As、Cu、Cd含量差异大,高值区均位于黄石港区,极高值点均位于下陆区某大型有色金属冶炼厂附近;6种重金属的地累积指数大小、即污染程度依次为:Cd > Pb > Cu > Zn > As > Cr,潜在生态危害指数为:Cd > Cu > As > Pb > Zn > Cr,可见Cd是该研究区域内最主要的重金属污染元素;多元统计分析表明Pb、Zn、As、Cd、Cu来源于人为源,与有色金属冶炼、交通有关,Cr主要来源于岩石的风化和土壤母质等。     

滇东南农田土壤重金属分布特征及污染风险评价

为了解滇东南农田土壤重金属污染及其环境风险状况,测定分析了该区域农田土壤8种重金属含量,并使用相关统计方法对其重金属进行了来源解析及污染评价。结果表明,研究区土壤Cd、Zn、Ni、Cr和Hg的平均含量均超过了云南省土壤重金属背景值,其中Cd的点位超标率最高、达77.78%。As、Hg主要来源于人类活动,Cu、Zn来源可能受自然和人为叠加影响,Pb、Cd主要来源于工业活动。污染评价结果表明,6.5

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三峡库区小江流域土壤重金属的分布特征与评价分析

通过对小江流域消落带土壤重金属分布特征和评价分析,结果表明,重金属Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、Ni含量均值分别为23.76mgkg-1、20.78mgkg-1、82.92mgkg-1、36.84mgkg-1、0.064mgkg-1、38.08mgkg-1,均未超过国家土壤环境质量标准(GB15618-1995),其中Zn、Pb、Ni均高于重庆市土壤背景值。Cr与Cd、Cu与Zn、Cu与Cd,Cu与Ni的相关系数分别为0.9077、0.7969、0.4217、0.4347,呈正相关性。但其他元素间相关性不显著。Ni是本区表层土壤重金属污染的主要因子,重金属元素的污染程度依次为Ni>Zn>Cu>Cd>Pb>Cr。土壤重金属单项污染指数均值小于0.7,综合污染指数为0.47,总体上,污染水平为清洁,土壤重金属潜在生态风险为轻度生态危害。不同功能区潜在生态危害程度上以三中最大,其次为中原和铺溪,产生潜在生态危害的主要重金属是Cd、Pb,Cu、Cr次之。     

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。     

开封市某高校校园地表灰尘重金属分布特征及生态风险评估

【目的】高校校园地表灰尘重金属污染关系到师生健康,探究其地表灰尘重金属环境风险,可为高校校园管理提供数据支持。【方法】采集开封市某高校校园内外地表灰尘52个样品,测定样品中重金属镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)的含量,使用地积累指数法和潜在生态风险指数法分析重金属的污染程度和生态风险。【结果】高校地表灰尘重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn平均含量分别为1.05、88.36、47.04、29.76、68.72和328.87 mg kg^-1,其中Cd和Zn含量分别为当地灰尘背景值的3.49倍和4.26倍。地积累指数分析表明,地表灰尘重金属污染指数平均值由高到低依次为Zn> Cd> Pb> Cu> Cr> Ni,其中Zn与Cd处于偏中度污染,Pb,Cu和Cr处于轻度污染,Ni处于无污染状态。潜在生态风险评价表明,高校地表灰尘中6种重金属综合潜在生态风险指数为144.53,属于“轻微”生态风险等级,其中Cd是该高校地表灰尘中最主要的生态风险影响因子。正定矩阵因子分析法(PMF)表明,Cr和Ni主要来...     

三峡库区典型农业区土壤重金属污染特征及风险评价

为了解三峡库区农业区土壤重金属污染现状及环境风险水平,该文以重庆市8个典型农业区县(铜梁、云阳、万州、丰都、城口、垫江、南川和江津)土壤为研究对象,共采集表层(0~20 cm)土壤样品160个,依照《土壤环境监测技术规范(HJ/T 166-2004)》和《土壤环境质量标准GB 15618-1995》分析了土壤样品中8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)的含量,比较了不同区县8种重金属污染现状及差异,应用地积累指数法和潜在生态风险指数法探讨了研究区土壤重金属的累积特征及潜在生态风险等级。结果表明:该研究区农业土壤8种重金属含量平均值均未超过《土壤环境质量标准GB 15618-1995》二级标准,与土壤背景值相比,Cd、Cr、Cu、Hg和Zn均具有极显著差异(P0.01),As、Ni和Pb差异不显著,8个区县Cr均表现出极显著差异(P0.01),城口区多种重金属均表现出极显著差异(P0.01),8种重金属地累积指数平均值均小于0,研究区土壤受重金属污染水平为未污染等级,单个重金属潜在生态风险顺序为HgCdAsHgCuNiCrZn,Hg元素潜在生态风险指数平均值为43.840,属中等生态风险等级,其余元素生态风险指数值均小于40,属于低生态风险等级,8种重金属综合潜在生态风险指数平均值为108135,为低生态风险等级。综合研究结果表明:三峡库区典型农业区土壤Cd、Cr、Cu、Hg和Zn具有一定程度的累积,且表现为多种重金属复合累积现象,Cr累积具有普遍性,Hg是影响三峡库区农业土壤综合潜在生态风险的主要元素,但研究区土壤重金属总体处于低生态风险水平。     

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。     

土壤重金属潜在生态风险指数法优化研究

  目的  优化潜在生态风险指数评价标准,使其更适用于土壤重金属污染评价。  方法  参考瑞典学者H?kanson的方法,以城口县115件表层土壤中镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）和锌（Zn）等6种重金属为研究对象,基于重金属毒性系数,并结合内梅罗综合污染指数法（P_N）,以期验证潜在生态风险指数（RI）评价标准优化的适用性。  结果  ① 优化了土壤中6种重金属潜在生态风险评价分级体系:RI < 60,60 ≤ RI < 120,120 ≤ RI < 240,240 ≤ RI < 480,RI ≥ 480分别代表轻微、中等、强、很强、极强潜在生态风险。 ② 案例区6种重金属含量均值（算术均值,下同）分别为中国农用地土壤风险筛选值的5.0、0.39、0.52、0.44、0.23和0.76倍。③ 内梅罗污染评价显示,Cd处于重度污染[P_i(Cd) = 5.25],其余重金属处于无污染水平,P_N显示土壤重金属整体处于重度污染（P_N = 3.94）。④潜在生态风险评价结果显示,RI介于22.9 ~ 1582,均值196。优化前,案例区土壤6种重金属处于中等生态风险（优化前分级,150 ≤ RI < 300）,而优化后处于强潜在生态风险。  结论  案例验证研究表明,优化后的潜在生态风险评价分级体系适合土壤重金属污染潜在生态风险评价,能客观反映土壤重金属污染状况。     

冀东平原农田土壤重金属污染源分析与风险评价

【目的】通过研究冀东平原水稻田土壤中重金属来源、污染现状、空间分布特征和潜在的生态风险,实现重金属污染农田土壤的安全利用管控。【方法】以实地采集的水稻田土壤表层样品（0～20 cm）为研究对象,测定土壤中铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）和砷（As） 8种重金属元素含量。采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和主成分分析、聚类分析等多元统计分析方法测算区域土壤重金属污染程度,并进一步分析重金属污染来源。【结果】以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018)》中的风险筛选值为重金属污染评价基准,冀东平原水稻田土壤部分区域受到明显污染威胁,从单一的重金属元素来看,Cd污染不容忽视,其超标率达到了23.2%,是区域内土壤污染的主要元素。从土壤重金属元素的空间分布来看,重金属污染主要分布在研究区的中部和西部,其中Cd污染严重区主要分布在中部区域。重金属污染元素来源解析结果表明,冀东平原水稻田土壤污染主要受人为活动影响,其次是成土母质,其中Cr和Zn主要以成土母质影响为主,Ni、Pb、Cu、Hg和As是成土母质...     

Pollution and Ecological Risk Assessment of Heavy Metals in Farmland Soils in Yanqi County,Xinjiang, Northwest China

A total of 50 farmland soil samples were collected from the Yanqi County, Xinjiang, China, and the concentrations of eight heavy metal elements (As, Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn) were determined by standard methods. The spatial distribution, pollution level and ecological risk status of heavy metals were analyzed based on GIS technology, the Geo-accumulation Index (Igeo), the Pollution Load Index (PLI) and the Potential Ecological Risk Index (RI). Results indicated that: (1) The average contents of Cd, Cr, Ni, Pb, and Zn of farmland soils exceeded the background values of irrigation soils in Xinjiang by 1.5, 1.40, 1.33, 2.63, and 4.92 times, respectively. Cd showed a no-pollution level, Zn showed a partially moderate pollution level, Pb showed a slight pollution level, and Cr, Cu, As, Mn, and Ni showed no-pollution level, compared to the classification standard. The PLI values of heavy metal elements of farmland soils varied from 0.83 to 1.89, with an average value of 1.29, at the moderate pollution level. (2) The Individual Potential Ecological Risk Index for heavy metals in the study area was ranked in the order of: As > Ni > Cu > Cd > Pb > Cr> Zn. The RI values of heavy metals of farmland soils varied from 3.45 to 11.34, with an average value of 6.13, at the low ecological risk level. (3) Cu and Mn of farmland soils were mainly originated from the soil parent material and topography of the study area. As, Cd, Ni and Pb were mainly originated from human activities, and Cr and Zn may originated from both natural and anthropogenic factors in the study area.     

基于ArcGIS的潍坊市土壤重金属污染现状与空间分布研究

[目的]了解潍坊市土壤重金属污染现状及其在空间上的分布规律,为该区土壤重金属污染防治和农业生产的合理安排提供指导。[方法]在土壤重金属污染调查的基础上,以ArcGIS为操作平台,采用地质积累指数分析潍坊市土壤重金属污染状况,并绘制空间分布图。[结果]潍坊市大部分地区土壤重金属未产生污染,但在某些地区镍的污染等级达到3级;8种重金属污染程度依次为:HgNiZnCrPbCdCuAs;土壤中Cd,Ni,Pb,Hg受土壤质地影响,Cd,Ni,Pb易在砂土中富集,Hg易在黏土中富集;重金属元素浓度与土壤pH值相关性较差;Hg的浓度与土壤有机质有着非常显著的正相关关系(p0.01);Ni污染存在着复合现象;重金属元素中,Cu,Cr,Ni在空间的分布主要集中于青州—临朐—昌乐交界处和安丘—诸城交界处。[结论]土壤重金属污染分布与人类活动有关,应加强地区交界处的环境管理力度。     

Pollution assessment and spatial variation of soil heavy metals in Lixia River Region of Eastern China

Purpose

The effect of soil heavy metals on crops and human health is an important research topic in some fields (Agriculture, Ecology et al.). In this paper, the objective is to understand the pollution status and spatial variability of soil heavy metals in this study area. These results can help decision-makers apportion possible soil heavy metal sources and formulate pollution control policies, effective soil remediation, and management strategies.

Materials and methods

A total of 212 topsoil samples (0–20 cm) were collected and analyzed for eight heavy metals (Cd, Hg, As, Cu, Pb, Cr, Zn, and Ni) from agricultural areas of Yingbao County in Lixia River Region of Eastern China, by using four indices (pollution index (PI), Nemerow pollution index (PI_N), index of geo-accumulation (I _geo), E _i /risk index (RI)) and cluster analysis to assess pollution level and ecological risk level of soil heavy metals and combining with geostatistics to analyze the concentration change of heavy metals in soils. GS+ software was used to analyze the spatial variation of soil heavy metals, and the semi-variogram model is the main tool to calculate the spatial variability and provide the input parameters for the spatial interpolation of kriging. Arcgis software was used to draw the spatial distribution of soil heavy metals.

Results and discussion

The result indicated that the eight heavy metals in soils of this area had moderate variations, with CVs ranging from 23.51 to 64.37 %. Single pollution index and Nemerow pollution index showed that about 2.7 and 1.36 % of soil sampling sites were moderately polluted by Cd and Zn, respectively. The pollution level of soil heavy metals decreased in the order of Cd?>?Zn?>?Pb?>?As?>?Cu?>?Cr?>?Ni?>?Hg. The I _geo values of heavy metals in this area decreased in the order of Zn?>?Cd?>?As?>?Pb?>?Cu?>?Cr?>?Hg?>?Ni. According to the E _i index, except Cd that was in the moderate ecological risk status, other heavy metals in soils were in the light ecological risk status, and the level of potential ecological risk (RI) of soil sampling sites of the whole area was light.

Conclusions

The results of four indices and the analysis of spatial variation indicated that the contents of Cd and Zn were contributed mainly by anthropogenic activities and located in the south-east of this study area. However, the contents of Hg, As, Cu, Pb, Cr, and Ni in soils were primarily influenced by soil parent materials.

     

白洋淀内不同土地利用类型土壤重金属分布特征与污染评价

  目的  白洋淀作为雄安新区生态共同体的重要组成部分,在“白洋淀生态环境治理和保护规划”中,淀区内陆地将被淹没。为科学评价淹没后陆地对白洋淀水体的环境影响,从淀区不同土地利用类型土壤重金属元素分布特征及污染程度评价两个方面开展了研究工作。  方法  以淀区内现有陆地0 ~ 20 cm土壤为研究对象,以砷、汞、镉、铬、铅、镍、铜、锌重金属元素为研究要素,以统计分析、污染负荷指数法和地质累计指数法评价为分析手段,对淀区内陆面重金属元素统计特征和污染程度进行分析和评价。  结果  淀区内陆地土壤重金属元素背景值显著高出区域背景值,污染程度总体为轻度污染;农业用地类型土壤重金属污染元素最多, 铜、镉、汞是本区陆地土壤中背景值高、污染贡献最为显著的元素。  结论  淀内陆地土壤重金属元素含量均低于国家标准（GB 15618—2018）和（GB 36600—2018）中土壤筛选或管控的标准,环境承载力仍有一定缓冲容量;重金属元素间的相关性特征主要由地质背景因素控制,但也明显受到土地利用类型改变的影响。