农田土壤重金属污染主要来源识别研究

利用对比法和地统计学与地理信息系统结合的方法研究广东省北部某水泥厂周边农田土壤中重金属的主要来源。通过分析采样点位表层土壤(0~20cm)和深层土壤(20~40cm)中镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、汞(Hg)的含量及空间变异特征,利用Kriging插值分析方法对未测点土壤含量进行最优估计,结果表明,农田土壤重金属Cd污染最为严重;耕作层土壤Cd、Pb、Hg全量都大于底层;对比法和地统计学分析结果表明,该区域农田土壤重金属含量以水泥厂和公路为中心呈辐射状分布,可确定为该区域土壤重金属的主要污染来源。     

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。     

海南岛农用地土壤重金属含量的空间分布

利用地理信息系统(GIS)及地统计学方法,对海南岛农用地中的Hg、Cd、Cr、Pb和As 5种重金属的污染状况进行空间变异性分析.结果表明,5种重金属的平均含量均未超过国家环境质量2级标准(GB15618-1995);Hg、Cd、Cr和Pb含量的变异函数理论模型符合指数模型,Hg和Pb空间相关程度弱,显示出其含量受成土因素的影响较大;As含量的变异函数理论模型符合高斯模型;Cd、Cr和As空间相关程度中等,显示出其含量受外源污染的影响较大;运用Kriging插值方法得出海南岛该5种土壤重金属的插值梯度分布图,海南岛外源性重金属污染在工业区最为严重.     

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。     

黄骅市土壤重金属空间变异特征及污染评价

为研究工业和经济高速发展对环渤海滨海生态脆弱区土壤质量的影响,以黄骅市为研究区,利用地统计学方法对黄骅市表层土壤中的Pb,Hg,Cd,Cr,As,Cu,Zn,Ni共8种重金属空间分布特点和污染状况进行了分析。结果表明:(1)Pb,Cd,Cu元素样点平均含量超过河北省土壤背景值,其他元素含量平均值均未超过,所有元素含量平均值都在国家土壤质量二级标准的范围内。(2)根据变异函数拟合发现,Pb,Hg,Cd,Cr,As,Cu共6种元素拟合于指数模型,Zn,Ni两种元素拟合于球状模型;Pb,Cd,Zn基底效应值为25%~75%,空间自相关程度一般,其空间分布格局受到一定外界干扰。其他元素基底效应值均在25%以下,空间自相关性比较强,空间分布格局受外部影响相对较小。(3)根据克里格内插预测发现,Pb,Cd,Cu整体含量高,区域离散分布;Cr,Zn,Ni整体含量低,连续集中分布;As元素成岛状分布,分布集中于几个区域;Hg成散点状分布于黄骅全县。(4)通过计算内梅罗污染指数可知,黄骅市土壤内梅罗污染指数大部分处于1.0~2.0,属于轻度污染状态;吕桥镇中部和齐家务乡西部污染指数最高,属于污染最严重的地区。工业生产和地质环境是影响土壤重金属元素空间分布的主要原因。     

贵州喀斯特山区锑冶炼厂对农业土壤污染特征的影响及风险评价

以贵州省晴隆县大厂镇喀斯特山区废弃锑冶炼厂周围的农田土壤为研究对象,研究了距离冶炼厂烟囱不同距离12个表层土壤样点和5个典型土壤剖面中重金属含量。结果表明表层土壤主要污染元素为Sb、Zn、Pb、Hg、As和Cu,分别是贵州省土壤背景值的58.58、11.96、7.99、7.45、6.70和1.60倍;土壤剖面中8种主要重金属元素垂直变化规律各异,不同层次重金属含量（(Pb除外）)均表现为：距离冶炼厂烟囱越近含量越高,平均含量由高到低依次为：Mn>As>Sb>Cu>Cr>Pb>Hg>Cd,均明显高于全国土壤背景值的平均水平。其中,As、Cr、Mn和Hg平均含量差异较大,与对照相比,主要污染元素为Sb、Hg和As,Hg和As分别为国家土壤环境质量Ⅱ级标准的4.7倍、4.4倍;其次是Cd和Cu,分别为国家Ⅱ级标准的3.0倍、2.7倍。相关分析和聚类分析表明,土壤主要受重金属Cr、Cd、Cu、Sb和As复合污染。采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法对该地区农田土壤进行了环境风险评价,各层次Cr、Cd、Cu和As含量均超标,污染严重,综合污染指数在1.21 ~ 14.83之间,以重度污染为主;耕作层污染程度由高到低顺序为：大厂村（(冶炼厂）)>中心街村>碧康组>田坝组,均属于重度污染,表层污染土壤（(0 ~ 20 cm）)种植农作物存在一定的风险。     

山东省临沂市烟田耕作层土壤重金属含量

采集山东省临沂市的100个典型烟田耕作层土壤样品,分析了其As、Cd、Cr、Hg和Pb全量,并与相应的国家限制值进行对比。结果表明:1临沂市典型烟田土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb含量分别为0.20~30.52、0.01~0.38、4.38~128.00、0~0.36和4.99~70.80 mg/kg,均低于相应的国家标准限制值,尚未发生重金属污染现象;23个p H级别中,As、Cd、Cr、Hg和Pb含量与对应的限制值的比值,最大值分别为76.3%、96.7%、85.3%、90.0%和88.5%,说明临沂市烟田面临着潜在的重金属污染威胁,必须继续严格控制烟田的重金属外源以确保烟田土壤质量安全。     

黄河三角洲芦苇湿地不同水期土壤-植被重金属分布特征

ICP-AES法研究了黄河三角洲湿地平水期(4月)、丰水期(8月)和枯水期(10月)土壤和植被重金属(Hg,Cu,Zn,Pb,Cd和Cr)含量分布特征,并分析了土壤和植被重金属含量的关系。结果表明:(1)黄河三角洲芦苇湿地表土和底泥Hg,Cu,Zn平均含量变化呈递减趋势,依次表现出:平水期丰水期枯水期,不同时期土壤重金属Hg,Cu,Zn含量均表现为表土底泥;黄河三角洲芦苇湿地表土和底泥Pb,Cd和Cr平均含量变化呈递增趋势,依次表现出:枯水期丰水期平水期,并且不同时期土壤重金属Pb,Cd和Cr含量均表现为底泥表土,局部有所波动,综合分析可知,黄河三角洲芦苇湿地平水期的Hg,Cu,Zn污染最严重,枯水期Pb,Cd和Cr污染最严重;(2)黄河三角洲芦苇湿地表土重金属Hg,Cu,Zn含量高于底泥,表土重金属Pb,Cd和Cr含量低于底泥;(3)黄河三角洲芦苇湿地植被重金属Hg,Cu,Zn,Pb,Cd和Cr含量均显著高于土壤(p0.05),说明植被的吸收作用在土壤重金属污染中起着关键作用;(4)主成分分析表明黄河三角洲芦苇湿地土壤中Hg和Zn含量、植被中Pb和Cd的含量变化是黄河三角洲芦苇湿地的重金属污染主要影响因子;相关性分析表明,植被体内的重金属含量主要来自和依赖于土壤重金属含量,同时植被对于土壤各重金属的吸收也保持一定的独立性。     

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．Pb7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。     

沈阳地区河流灌渠沿岸农田表层土壤中重金属的污染现状评价

用地积累指数法和单因子内梅罗综合指数法研究了沈阳地区蒲河、浑河、细河以及沈抚灌渠周边农田表层土壤中7种重金属的污染状况。结果表明,表层土壤中As、Hg、Cd、Pb和Cr的最大值出现在细河周边,Zn和Cu的最大值出现在沈抚灌渠周边,Hg、Cd、Pb、Zn、Cu、Cr6种重金属的平均含量在各个区域中差别明显。Cd与Hg之间的相关系数高,表明Cd、Hg来源相同;Pb、Zn、As、Cu相关性好,判定可能来自同一来源。地积累指数和单因子内梅罗综合指数计算结果表明,Cd、Hg、Zn污染在这些河流地区较普遍,Pb、Cu、Cr和As在部分地区受到污染,部分细河沿岸农田土壤受到严重污染。     

Effects of combinations of heavy metal pollutants on Cuscuta reflexa

The effects of combinations of Hg, As, Pb, Cu, Cd, and Cr on the variables of Cuscuta reflexa Roxb. in natural condition were studied. All of the combinations of heavy metals tested decreased Hill reaction activity, chlorophyll and protein contents and increased tissue permeability over control values. The effects were best visible with the treatments of (As + Cd + Pb + Hg + Cu + Cr) and (As + Cd + Pb + Hg + Cu), followed by (As + Cd + Pb + Hg), (As + Cd + Pb), and (As + Cd). The degree of inhibition or increase by combinations of heavy metals is much higher due to synergism as the observed effects exceed the summed amount. The general order of sensitivity was As > Cd > Pb > Hg > Cu > Cr (absolute metal concentration).     

宝鸡市街尘重金属元素含量及其环境风险分析

分析了宝鸡市街尘中重金属元素的含量,结果表明:宝鸡市街尘中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As和Hg的平均含量分别为123.2、408.4、715.1、126.7、5.5、19.8和1.1μg g-1。在工业区、交通区及商业区,除Cr和As略微高于陕西省土壤元素背景值(1.6~2.2倍),其他重金属元素均远远高于陕西省土壤元素背景值(5~64倍)。不同功能分区街尘中重金属元素含量存在显著差异,Hg在交通区含量最高,其他重金属元素均在工业区最高。地累积污染指数法的评价结果表明,宝鸡市街尘中除Cr和As的污染较轻外,其他重金属元素的污染均比较严重,尤其是Cu和Pb在工业区尤为突出。潜在生态风险指数法的评价结果表明,宝鸡市街尘中重金属元素的污染水平和生态危害达到了严重程度,其中,Cr和As属于中等污染,其他重金属元素达到了重度以上污染,Cu、Zn、Cr、As和Pb属于中等潜在生态危害,Hg和Cd达到严重潜在生态危害。     

襄阳古城表层土壤重金属污染特征研究

采集到襄阳古城71个表层土壤样品,测定了其中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属含量,用反距离加权插值法分析了重金属分布特征,用地累积指数和潜在生态风险指数进行了污染评价,并用主成分和聚类分析探讨了重金属污染来源。结果表明:襄阳古城表土样品中Hg的平均含量为1.04±1.10 mg kg~(-1),富集最为显著(可达70倍于背景值),其高浓度分布基本与居民区、污水处理厂、垃圾转运场以及人口密集区重合;Cd、Zn、Pb的平均含量分别为0.46±0.15 mg kg~(-1)、160.5±62.97 mg kg~(-1)和46.8±17.34 mg kg~(-1),也发生富集(可达数倍于背景值),高值总体沿NW-SE向分布,且三者的高值分布区域基本重合,指向交通繁忙地点;其它几种元素未明显富集。Hg总体出现中度至重度污染(I_(geo)平均2.52),达到了极高生态风险级别(潜在生态风险因子E_i平均519);Cd总体出现轻度至中度污染(I_(geo)平均0.77),达到较高生态风险级别(E_i平均80.65);Cu、Pb、Zn无污染至轻度污染(I_(geo)<1),As、Cr、Ni无污染(I_(geo)<0),它们为低生态风险级别(E_i<40);8种重金属总体达到了高生态风险级别(RI平均633)。襄阳古城表土样品中Hg主要来自垃圾和污水处理、燃煤等,Cd、Zn、Cu和Pb具同源性应主要源自交通和燃煤,As可能源自农药施用,Cr和Ni具同源性主要为自然来源。     

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。     

湖南湘潭市土壤重金属污染调查与评价

对湘潭市土壤、不同土地利用类型及不同土壤类型土壤重金属Cu,Pb,zn,Cd,Cr,Hg,As污染现状进行了调查和分析.结果表明,湘潭市54个样本中镉、汞2种重金属属于重污染;铜、锌属于中污染;铬属于轻度污染;铅、砷属于尚清洁区.不同土地利用类型土壤中镉、汞污染严重,介于重污染与中污染之间,铅属清洁区或尚清洁区,其余介于轻度污染与尚清洁区之间.不同类型土壤中镉、汞污染严重,属重污染,锌属中污染,铅属清洁区或尚清洁区,其余介于轻度污染与尚清洁区之间.总之,湘潭市镉、汞污染严重,污染可能由工业三废、汽车尾气、化肥和污水灌溉造成的.     

工业区周边农田重金属污染评价及来源分析

以新疆北疆某工业区周边农田土壤为研究对象,采集0~20 cm土壤样品254个,测定了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb、Cd共8种重金属含量。运用相关性分析和主成分分析探讨工业区周边农田土壤重金属的来源,运用GS+进行数据拟合,选取最佳模型,再进行克里格插值分析重金属的空间分布格局。结果表明,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb和Cd的含量分别为45.00、28.53、55.66、73.57、13.39、2.17、15.38和0.50 mg kg~(-1)。测量的金属除Cr之外均超过土壤的背景值,只有Hg处于中度污染,其余元素都处于非污染,而研究区综合潜在生态风险程度为严重型。重金属空间分布表明,Ni、Zn、As、Hg和Pb在东部和南部含量较高。来源分析表明,Hg来源受研究区内工业活动的影响;Cr、Ni、Zn和Cd主要来自于化肥、农药和地膜等农业活动和土壤母质的共同作用;As、Hg和Pb主要来源是受研究区内工业活动的影响。     

不同种类重金属胁迫对两种小麦产量及构成因素的影响

以当前农业研究的热点领域——重金属污染为切入点,研究了大田Cd、Pb、As、Hg、Cr5种重金属胁迫对小麦（郑麦9023、小偃22）籽粒产量及构成因素的影响。结果表明重金属胁迫下,cd、Pb、As、№、cr重金属对产量三要素中单位面积群体穗数的影响最大,其次为穗粒数,对千粒重的影响最小;单位面积群体穗数对重金属Cr、Pb最为敏感,在旱田偏碱性的土壤上,Cr、Pb胁迫对小麦单位面积的群体穗数影响的临界含量分别约为187．5mg·kg^-1和175mg·kg^-1。对两个小麦品种的籽粒产量影响不同,郑麦9023籽粒产量依次为Cr2〈Crl〈CK〈Cd2〈Hgl〈As2〈Asl〈Hg2〈Pbl〈Cdl〈Pb2;小偃22籽粒产量依次为Cr2〈Crl〈CK〈Hgl〈As2〈Hg2〈Cdl〈Cd2〈Pb2〈Asl〈Pb1。重金属Cr对小麦的产量表现为抑制效应,Cd、Hg、Pb、As对小麦产量的影响表现为增产效应;不同种类重金属胁迫对小麦产量影响作用依次为Hg〈Cd〈As〈Pb〈Cr。     

福建沿海农田土壤重金属污染与潜在生态风险研究

分析了取自福建沿海农田185件表层土壤样品的重金属含量与分布特征,采用连续提出的方法研究重金属元素的赋存状态。结果表明福建沿海稻田土壤中的Hg、Cd、As、Cr、Ni、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为0.41mgkg-1、0.20mgkg-1、6.62mgkg-1、35.65mgkg-1、12.7mgkg-1、128.39mgkg-1、109.65mgkg-1和63.56mgkg-1。相对于区域土壤背景值与国家土壤环境质量标准,污染较突出的元素是Hg和Cd。有46%样品中的Hg含量高于土壤质量的Ⅱ标准值,有13%的样品的Cd高于土壤质量的Ⅱ标准值。Hg高含量的样品主要分布福州、漳州等城镇等附近,同时它在土壤中主要以有机结合态的形式存在,土壤中Hg含量的升高可能主要来自于后期污染的叠加。Cd高含量的样品的分布则较分散,并不都集中在工业活动区,同时它在土壤中是以残渣态和铁锰氧化物态的形式存在,说明其高含量可能更多是受到成土母质的地球化学背景影响。农田土壤中的Hg和Cd具有较高的生态风险。该区主要是栽种水稻,而水稻对Cd具有强吸收的特性,土壤酸化还会促进Cd的吸收。本区土壤呈酸性,所以Cd污染可能导致大米的食品安全应引起足够重视。