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。     

三峡库区重金属含量空间分布及污染状况

[目的] 对三峡库区坡面土壤与消落带沉积泥沙中重金属含量特征开展研究,为该区重金属污染评价提供理论与数据支持。[方法] 在三峡库区选取53个采样点,分析区域内坡面土壤与消落带沉积泥沙中Cr,Cu,Pb,Zn,Mn 5种重金属元素的含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价。[结果] 研究区域内重金属含量平均值大小依次为：Mn>Zn>Cr>Cu>Pb,仅Cu,Zn和Mn存在污染。Zn和Mn在消落带沉积泥沙与坡面土壤中皆富集,而Cu仅在坡面土壤中富集。研究区域内重金属在空间分布上呈上、下游高,中游低分布。单因子污染指数法表明,研究区内仅存在Zn （P_ia=1.07）的轻度污染与Mn （P_ia=2.65）的中度污染。研究区域内梅罗综合指数为2.93,为中度污染。根据地累积指数法,研究区域内仅存在Mn轻度污染,其余重金属皆为无污染。Cr,Cu,Pb,Zn,Mn的潜在生态危害皆为轻微生态危害;研究区域的综合生态危害指数为14.09,为轻微生态危害。[结论] 研究区域内Cr含量主要受到研究区地质背景影响,而Cu,Pb,Zn和Mn含量同时受到地质背景与人类活动的影响。研究区内存在Mn和Zn污染,且有轻微生态危害。     

污染土壤生态修复研究综述

系统介绍了国内外污染土壤生态修复研究的一些成果,并就污染土壤生态修复技术特点和重金属污染土壤、有机物污染土壤的生态修复研究现状进行了讨论,最后指出了污染土壤生态修复研究的前景。     

三峡库区消落区表层土壤重金属污染评价及源解析

三峡库区是我国重要的水源地, 研究库区水陆交错带消落区内土壤重金属污染程度并解析其来源,对水库的水环境和土壤环境具有重要意义。本研究采用地质累积指数, 对三峡库区消落区175 m 水位蓄水前12 个采样区表层68 个土样的土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 和Cr 污染进行评价, 结果表明: 整个研究区不受Cr 污染, 研究区70%以上面积不受Pb、Cu 和Zn 污染; 研究区As 污染最严重, 其次为Cd 和Hg。利用因子分析法对这7 种重金属来源进行解析的结果表明, 库区消落区土壤重金属源可分为2 大类别:“自然因子”类别元素(Cr、Pb、Cu 和Zn)和“工业污染因子”类别元素(Hg、As 和Cd)。消落区表层土壤重金属污染评价及源解析可为消落区生态环境的综合治理提供参考。     

上海城市中心区不同类型绿地土壤重金属污染特征

对上海城市中心城区公园绿地土壤和道路绿地土壤中Pb、Cu、Zn、Cr、Cd和Ni的污染特征进行了研究,发现除Cr和Ni外,土壤中重金属均出现富集现象,且公园绿地土壤中重金属含量普遍低于道路绿地土壤;土壤重金属污染潜在生态风险评价结果表明6种重金属中,Cd污染最严重,其潜在生态危害系数最高,总体上公园绿地土壤重金属污染潜在生态风险处于中等水平,而道路绿地土壤重金属污染则处于较高水平,且均受Cd污染控制;多元统计分析结果表明,中心城区绿地土壤中重金属主要源于交通排放和工业活动释放,道路绿地土壤重金属更易受交通排放污染的影响。     

土壤重金属污染、生态效应及植物修复技术

探讨了土壤中重金属的来源、特点以及生态效应,综述了土壤重金属污染的植物修复技术,展望了重金属污染土壤的植物修复研究发展趋势。     

土壤重金属污染的生态风险评估分析:个案研究

研究了浙江富阳某乡土壤重金属污染,并应用概率方法评估了土壤重金属的生态风险。结果表明,研究区土壤中Cu、Zn、Pb、Cd污染严重,平均值分别为290、794、205、2.1mg/kg。生态风险评估表明,土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd对生物种类的风险概率分别为30%、53%、15%和5%,而对生态过程的风险概率分别为44%、70%、13%和0.6%。空间分析表明,研究区有一半以上地区土壤Zn污染对生物种类的影响达75%以上。从保护生态受体来说,对研究区重金属污染的土壤进行修复和风险管理时需要优先针对土壤Zn的污染。     

西安市公园土壤及灰尘中重金属污染与生态风险评价

通过对西安市城区6个公园表层土壤和地表灰尘的取样调查,采用单项指数法、综合指数法、潜在生态风险指数法对其进行重金属污染评价,利用多元统计方法探讨了土壤和灰尘重金属间密切程度。结果显示:西安市公园土壤和灰尘中5种重金属元素Cu,Cd,Zn,Pb,Cr均值含量均高于陕西省土壤背景值。表层土壤和地表灰尘主要受到Pb,Cu,Cd的污染;土壤重金属污染多属中度—重度污染,灰尘重金属污染均属重度污染;公园土壤重金属元素潜在生态危害均属轻微生态风险,大明宫遗址公园、革命公园、曲江池遗址公园和莲湖公园灰尘重金属元素潜在生态危害属"强—很强"生态危害,其中大明宫遗址公园地表灰尘中重金属元素Cd潜在生态危害系数达到978.33,属极强潜在生态危害;土壤和灰尘间对应重金属元素Cu和Cr存在极显著相关性,Pb存在显著相关性。     

Hakanson指数法在评价土壤重金属生态风险上的应用进展

Hakanson指数法是目前重金属元素潜在生态风险评价的常用方法。该方法开始被应用于研究河流沉积物重金属污染评价中,后逐步被引进到土壤重金属污染的研究,并被广泛使用。分析发现,Hakanson指数法对于评价土壤重金属生态风险是有效的,但也存在不足之处。本文综述了众多专家学者在利用Hakanson指数法进行土壤重金属生态风险评价中的研究成果,介绍了利用土壤重金属元素形态、修改毒性响应系数和生态危害风险指数等对Hakanson指数模型进行改进的方法和步骤,讨论了Hakanson指数法在评价土壤重金属生态风险方面的应用进展。     

水趋光抑制法快速监测重金属污染土壤的生态毒性研究

试验研究水趋光抑制法快速监测重金属污染土壤的生态毒性结果表明,水趋光指数与土壤Cd、Pb添加量(模拟污染浓度)呈极显著相关性。同一污染水平下土壤生物毒性表现为酸提液>水提液;同浓度重金属含量下土壤溶液生物毒性则表现为Cd>Pb,水提液 重金属>酸提液 重金属,远低于重金属在ISO标准水中的生物毒性。水趋光抑制法能综合、快速、灵敏地反映土壤重金属污染状况及土壤生态毒性,可为土壤健康质量的生物监测及评价提供理论依据。     

土壤弹尾目昆虫Folsomia candida对铜污染的急性毒理初步研究

随着土壤环境重金属污染的加剧,有关重金属污染土壤的风险评估受到关注.对土壤质量评价的方法长期以来集中在检测重金属污染物质在土壤中的浓度及化学形态等方面,而对于重金属、土壤和生物之间的相互作用很少考虑,因而难以全面评估重金属对土壤环境的生态毒性效应[1].重金属污染土壤的生物评价是对化学评价的有效补充和相互验证.土壤弹尾目昆虫(跳虫)作为土壤动物群落中的优势物种之一,是土壤环境的重要指示生物,在对污染环境的生态评估研究中得到越来越多的重视[2-5].     

三峡库区柑橘园土壤重金属行为特征研究

试验研究三峡库区奉节县、忠县、长寿湖和江津市柑橘园土壤重金属行为特征结果表明,0~30cm土层土壤全Cd、有效镉含量显著高于30~60cm土层,说明三峡库区柑橘园土壤已受到Cd污染;三峡库区柑橘园土壤重金属源于成土母岩,柑橘园黄壤全Cu、全Cr、全Zn和全As含量显著高于紫色土,而有效锌、有效镉、有效铜和有效铅含量显著低于紫色土。柑橘园紫色土中有效镉占全量百分比达30.39%,黄壤中有效镉占全量百分比仅为2.30%。     

重金属污染对水稻土微生物及酶活性影响研究进展

水稻土受到重金属污染不仅影响水稻的产量品质，而且对水稻土微生物及酶活性的影响不容忽视。本文系统综述了水稻土重金属污染的来源，重金属污染对水稻土微生物生物量、种群数量、群落结构以及土壤酶活性的影响，并针对重金属污染对水稻土微生态效应研究的不足提出了未来应该研究的重点和方向，指出：①加强水稻-重金属-微生物三者相互作用、相互影响方面的研究；②在研究重金属污染与水稻土土壤微生物生态特征的关系的基础上，加强对重金属、土壤理化性状和水稻等因素进行综合并定量化分析，将是明确重金属对土壤微生物生态特性的影响及相关机理的关键；③应用分子生物学方法以及系统生物学方法，促进重金属污染胁迫下水稻土微生物活性及功能的演变规律及响应适应过程；④加强基于长期定位实验的研究，在较长的时间尺度和较大的空间尺度上认识水稻土生态系统在重金属胁迫下的演变规律和机制；⑤重金属污染对水稻土酶活性的研究应重点从机理方面入手，注重结合土壤酶的动力学参数和热力学参数，深化土壤酶与复合污染的作用机理，进一步揭示复合污染致毒途径及其机理，同时借助分子手段，探索重金属污染水稻土中更多未发现的酶的特性，寻找更加敏感、更能普遍推广的重金属污染土壤的综合性指标，以期为重金属污染水稻土的风险评价和生物修复提供科学依据。     

三峡库区耕地重金属分布特征初步研究

通过对三峡重庆库区16个市、县(区)旱地和水田土样分析、统计、评价,研究了库区耕地土壤主要重金属元素分布特征。结果表明,库区耕地土壤有不同程度污染,重金属As、Cd、Cu、Ni的含量均有超标,Cd有最大超标;旱地土壤重金属含量略高于水田,紫色土略高于黄壤,各采样点重金属含量差异大;重金属元素Cd、Pb、Cu、As、Zn间存在极显著正相关,土壤污染有复合污染趋势;主要淹水区县土壤环境质量评价结果显示,仅巫山县污染综合指数评价为中污染,主城区、开县为轻微污染,涪陵区、长寿区、奉节县为警戒级,其余为安全级;耕地土壤中重金属元素均未超过土壤环境基本容量,能够保证作物品质和农业持续发展。同时对三峡库区耕地重金属淹水和非点源污染进行风险分析,指出库区开展淹水重金属形态与非点源污染输出研究意义.     

新疆准东矿区土壤与降尘重金属空间分布及关联性分析

土壤重金属与大气降尘重金属之间的关联性可以反映重金属污染的来源、土壤-大气系统中重金属的传输、迁移和扩散特征。为了研究矿区表层土壤的污染状况及与降尘重金属质量分数间的关联性,该研究以新疆维吾尔自治区准东矿区为研究靶区,利用2014年采集的51个表层土壤和大气降尘样品的室内实测重金属质量分数数据,并基于此分析了样品中6种重金属(As、Cu、Cr、Hg、Pb、Zn)的空间分布特征、地积累指数以及潜在生态风险;利用Pearson相关性分析矩阵和灰色关联法对表层土壤与大气降尘中重金属浓度的相关性和关联度进行探讨。结果表明:1)准东矿区表层土壤重金属的分布状况存在着明显的空间差异,其中Hg的污染程度最严重,处于强-极强度污染,其潜在生态危害指数达到了较高生态风险;Zn和Cu基本处于无污染状态,属于轻微生态风险;2)大气降尘重金属空间分布存在着明显差异,降尘中的Zn处于极强度污染,Hg处于无污染状态;3)Pearson相关分析与灰色关联分析表明,准东地区表层土壤与大气降尘中6种重金属的相关系数大小顺序与关联度排序结果一致,其中Hg和As元素具有较强的一致性,且具有相同的来源,说明大气降尘对表层土壤中重金属的质量分数有一定影响。但因不同重金属元素沉降特性不同,导致各元素之间的关联度有所差异。     

滕州土壤重金属污染特征及生态风险评价

为确定滕州地区土壤中重金属的污染及生态危害程度,在研究区均匀布置深层和表层土壤采样点进行生态风险调查,采用地积累指数和潜在生态风险评价两种方法对表层土壤八项重金属污染程度及生态危害等级进行判定。积累指数表明,滕州地区表层土壤中小部分地区的Hg达到强-极强的污染水平,整体上研究区土壤重金属污染水平主要处于0~1级,污染水平处于2级以上的相对较少;危害系数表明,As、Zn、Pb、Cr、Cu处于轻微危害等级,部分Cd为中等及强的危害等级,多数Hg处于中等至强危害等级,少数为极强的危害水平;综合危险指数表明,土壤整体危害级别为中等危害程度;研究区重金属污染源来源与工矿业的废料排放、交通运输以及农田化肥农药的使用有关。     

哈尔滨市城市土壤重金属生态风险评价

研究哈尔滨城市土壤中Cd、Pb、Cr、Cu和Zn含量与分布特征,采用Hakanson潜在生态危害指数法对土壤重金属污染环境质量和潜在生态风险进行评价.结果表明:哈尔滨城市土壤5种重金属含量与松辽平原土壤背景值相比有较大积累,污染源的空间差异性引起不同功能区土壤重金属含量不同.土壤表层5种重金属污染程度:工业区>交通区>郊区耕地区>植物园区,潜在生态风险系数在工业区和交通区为中度危害,在郊区耕地区和植物园区为低度危害.最后,对土壤重金属污染来源进行综合分析,提出相应的管理防治对策.     

平凉市典型作物种植区土壤重金属污染状况及其分布特征

土壤重金属污染已严重危害粮食安全与人类健康。为了解平凉市土壤重金属污染现状,摸清典型作物生长、生产环境,明确土壤重金属空间分布特征及污染源。选取506个典型作物种植区耕层土样,测量其重金属含量,并利用内梅罗指数法和潜在生态危害指数法进行土壤重金属污染评价。结果表明,平凉市土壤重金属污染等级为清洁的样品占99.41 %、尚清洁占0.59 %;潜在生态危害等级轻微的土壤样品占95.85 %、中等生态危害占4.15%。506 个点位样品中,铅和砷2种土壤重金属元素有部分超标,超标率Pd为0.45%、As为0.90%。从地理区域来看,土壤重金属潜在生态危害程度在平凉市的分布为中部 > 西部 > 东部;从土壤类型来看,土壤重金属污染占比较大的土类主要为山地草甸土、灰褐土、新积土和红粘土。     

银川市城市绿地土壤重金属分布特征及其生态风险评价

为掌握银川市城市绿地土壤重金属的空间分布特征及其生态风险状况,分析测定了Cr,Ni,Cu,Zn,As,Hg,Cd和Pb含量,利用单因子、内梅罗污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对不同绿地土壤重金属的污染程度和潜在生态风险进行了评价。结果表明:银川市绿地土壤中除Cr外,其他7种重金属元素的平均含量均超过了银川市土壤背景值,其中Hg,Cd,Pb超标严重,重金属在道路绿地和生产绿地中富集现象最明显。绿地土壤各重金属元素的空间分布特征较为一致,高值区主要集中在中部、东部以及东北部,主要受工业生产、交通、商业、养殖场等人类活动的影响。污染评价表明,Hg属于中度污染,其他重金属元素均属于轻微污染或警戒水平,5种绿地类型土壤重金属均属于轻度污染。研究区5种绿地土壤重金属综合潜在生态风险指数大小排序为:道路绿地生产绿地公园绿地居住绿地防护绿地,其中道路绿地、生产绿地和公园绿地均处于中等生态风险,居住绿地和防护绿地处于轻微生态风险。8种重金属元素单项潜在生态风险指数(E■)平均值大小顺序为:HgCdAsPbCuNiCrZn,Hg为强生态风险级别。银川市绿地土壤总体处于中等生态风险,Hg是最主要的生态风险元素,应引起重视。     

煤炭基地复垦村庄土壤重金属污染生态风险评价

对煤炭基地的复垦村庄进行土壤重金属潜在生态风险评价,可以指出在村庄复垦中应该特别注意的物质,减少煤炭开采后有可能会造成土地污染并提高村庄复垦后的耕地质量。以山西省泽州县西郜村的压煤复垦村庄为研究区域,在分析了该地区土壤重金属含量的基础上,以山西省土壤重金属元素背景值为评价标准,采用潜在危害指数法对土壤重金属污染状况进行评价。研究结果表明,压煤复垦村庄不同层次土壤的综合污染程度范围为6.05~14.92,平均处于中等污染程度;从单个要素上来看,各种重金属污染系数平均值由高到低为:Hg > Pb > As > Cd > Cr,Hg属于较高的污染水平,其重金属潜在风险指数在75.9～275.19之间,有一半样点的潜在生态风险达到了中等程度;Hg潜在生态风险达到了较高污染程度,需要在复垦过程中进行治理。对煤炭基地复垦土壤重金属进行潜在生态风险评价,有助于掌握土壤重金属污染特征和分布规律,为复垦后耕地的重金属污染控制与修复提供一定的依据,促进土地资源的可持续利用。