新产区土壤和三七中重金属元素的累积状况

摘要：云南是重金属元素的高背景区,也是三七的主产区,近年来有关中药材中重金属累积污染的问题倍受关注,但是由于连作障碍的原因,三七种植区已从传统地道产区文山向外扩散,本文以红河州三七种植区为研究对象,研究了红河州四个市县三七种植区土壤和三七中四种重金属元素的累积状况。结果表明：（1）目前红河州三七种植区土壤Cd含量范围0.113-1.01 mg/kg, As含量范围5.34-220.2 mg/kg,Cu含量范围30.6-143 mg/kg,平均值分别为0.48 mg/kg、53.17 mg/kg、58.30 mg/kg,有多个采样点存在超标现象。（2）通过综合污染指数发现,红河州4个三七种植县的重金属污染程度依次表现为建水县＞泸西＞蒙自＞个旧。（3）三七叶片和块根中都有比较严重的Cd、As、Pb超标,叶片中Cd、Pb、As超标率分别为64.7%、58.8%、94.1%,其中块根中Cd、As超标率分别高大82.4%和58.8%,而铜则均低于相关标准。（4）种植区三七具有较强的Cd富集能力和较弱的Cu、Pb富集能力,且三七叶片对Cu、Pb、As、Cd的富集系数总体均大于块根,三七对Cu、Pb、As、Cd有向地上部分转运的能力,三七中Cu、Pb、As、Cd转运系数平均值分别为1.61、4.15、3.05、1.22,转运能力依次Pb＞As＞Cu＞Cd。     

粤北矿区污染农田土壤中重金属分布特征及相关性研究

为了了解调查区域的土壤污染现状和为粤北矿区土壤修复提供科学依据,采用网格法进行布点采样,采集了144个表层土壤样,通过单因子污染指数法、综合污染指数法以及相关性等对测试数据进行分析。结果表明,重金属Cd、Zn、Ni、Pb超标率分别达100%、96.53%、6.25%、3.00%;土壤重金属Cd、Zn单项污染指数分别为3.59、1.90,表明地块已受到这2种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,Pb、Ni、Cu的Pi均小于0.7,属于安全范围。其中,土壤中Pb(0.9851)、Zn(0.9197)、Cd(0.8994)有效态含量与全量的相关性均达到极强相关水平,表明其在土壤中极易发生迁移,潜在的生态污染风险较大;Cu、Ni有效态含量与全量的相关性也达强相关水平,在土壤中的迁移能力也不可忽视。     

云南不同产地三七的重金属吸收累积特征研究

[目的]三七Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen是我国传统珍贵中草药植物,其在云南种植区域不断北移和扩大,重金属污染问题已引起广泛关注,但相关研究却非常有限。[方法]本研究采集了分布于云南三州七县27个三七样品,并采用湿法消解前处理方法,电感耦合等离子体质谱仪( ICP－MS) 测定其4种重金属元素Pb、Cd、As、Cu 的含量,揭示云南不同产地三七植物体内重金属的吸收富集特征及转运规律,并对不同产地三七的食用安全性进行人体健康评估。[结果]结果表明,参照《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》,三七块根中Pb、Cd、As、Cu的超标率为0%、62.96%、37.04%和0%,对应叶片中的超标率分别为37.04%、33.33%、48.15%、3.70%,应加强Cd、As的安全性关注。三七块根中Cd的富集系数最大,As和Cu相近,Pb最小。叶片中Pb、As、Cu富集系数变化较小,与三七块根相似,而Cd不同产地富集系数变异较大,最大的建水是最小的师宗的8.3倍。聚类分析表明不同地区的不同重金属的污染程度差异较大。不同产地三七Pb、Cd、Cr、Cu 对人体的摄入风险贡献依次为4.91%～10.00%、3.83～10.50%、7.34～23.28%、0.40～0.61%,所占比例较小。[结论]云南部分三七存在一定的重金属污染风险,本研究可为三七药材的规范化种植,安全评价及三七安全质量控制技术提供理论依据。     

河北省设施蔬菜土壤微量金属元素状况评价及来源分析

对河北省设施蔬菜土壤微量金属元素调查与评价表明,土壤出现不同程度的重金属污染和微量元素积累.以无公害蔬菜产地环境为评价标准,采用指数法评价,土壤重金属综合污染指数为1.25,属3级,轻污染水平.单项污染指数评价是镉(Cd)>铬(Cr)>砷(As)>铅(Pb),Cd、Cr单项污染指数分别为1.59,1.14,均属3级轻污染水平,As和Pb的单项污染指数分别为0.35和0.05,属1级安全水平;土壤Cd的超标率为73.7%,Cd超标率为68.4%.与河北省土壤自然背景值比较,土壤Pb和As含量在背景值以下,Cd和Cr含量分别是背景值的12倍和4倍.土壤微量元素呈现不同程度的积累趋势.土壤微量元素有效Fe、有效Mn、有效Cu和有效Zn含量分别是对照农田的5.7,2.9,4.0和15倍.以菜地土壤微量元素分级标准,4种金属元素处于高含量比例分别为65.8%,25.1%,100%,83.6%.在评价基础上,分析指出化肥尤其是进口磷肥是河北省设施蔬菜土壤Cd污染的主要来源,没有重金属限量标准的畜禽粪便和有机肥是Fe、Cu、Zn和Cr的主要来源.     

保定市郊养殖场畜禽粪中重金属含量调查分析

为了解保定市郊畜禽粪污染现状,采用调查问卷和随机取样的方法对保定市郊8个养殖场的基本情况进行了调查,并分析测定了畜禽粪中重金属Cu（铜）、Zn（锌）、Pb（铅）、Cd（镉）、Hg（汞）、As（砷）的含量。调查结果表明8个养殖场规模均较大,饲料以玉米、麦麸、豆粕、豆饼为主,在饲喂过程中均使用了饲料添加剂和兽药。畜禽粪的主要去向是农用,且农用前基本不经过无害化处理。畜禽粪中重金属的含量分析结果表明各养殖场畜禽粪中Cu、Zn含量普遍偏高,其次为As,Pb、Cd和Hg含量均处于较低或很低水平。其中下闸养猪场的Cu含量以及北宋养鸡场的Zn含量明显高于其它养殖场。不同动物粪便中重金属含量也存在一定差异：猪粪和鸡粪中各种重金属含量均较高,而兔粪和牛粪中重金属的含量则相对较低。根据德国的腐熟堆肥标准,畜禽粪中Cu、Zn的超标率分别为83.33%和20.83%;然而根据中国城镇垃圾农用控制标准,在所有样本中有3个As含量超标,超标率为12.5%;其它元素均不超标。     

贵州省9个小品种蔬菜重金属污染风险评估

通过采集贵州省各地区9种小品种蔬菜样品,探究小品种蔬菜重金属Pb、Cd、Hg、As的污染状况,以及4种重金属对人体的健康风险。结果表明:贵州省小品种蔬菜的重金属Hg、Pb、Cd、As超标率均低于3%,风险较低;在一定程度上存在综合污染,其中芫荽、茼蒿和细香葱重金属综合污染相对严重,南瓜和丝瓜则受到重金属综合污染的影响比较小;由聚类分析和计算暴露风险指数值可知,细香葱、芫荽、茼蒿相对于其他几种小品种蔬菜风险较高,但平均含量均未超过MRL值,总体风险较小,9种小品种蔬菜的As、Cd、Hg和Pb的HQ蔬菜值〈1,健康风险可以接受。     

浙西南竹笋主产县土壤重金属环境质量分析与评价

为了解浙西南山区主产县（区、市）竹笋基地土壤重金属的状况,保障竹笋质量安全,选择安吉、临安、余杭等8 个县44 个竹笋基地,采集132 份土壤样品进行As、Hg、Pb、Cd、Cr、Cu和Zn 7 种重金属的含量分析,以森林食品产地环境通用要求(LY/T 1678—2014)为依据,进行单因子污染指数、综合污染指数评价。结果表明：研究区域7 种重金属含量范围分别为0.79~24.80、0.03~1.05、7.64~316.69、0.00~4.50、2.47~232.21、5.33~542.20、38.63~436.84 mg/kg;变异系数在64.5%~268.5%之间;综合污染指数大小顺序为富阳＞安吉＞德清＞余杭＞临安＞龙游＞莲都＞遂昌。相关分析和聚类分析结果表明：Cd、Zn和As 可能具有同源性或是伴生关系;As、Hg、Cr、Cu和Pb 呈现相互伴随的复合污染现象;而Cd表现其独特的污染来源。8 个县竹笋生产基地土壤重金属环境质量总体良好;部分地区Pb、Hg和Cd处于轻度及以上污染水平,栽培和生产中应采取一定的措施防控Pb、Hg和Cd污染。     

基于地质累积指数与内梅罗指数结合法的耕地土壤重金属污染空间分布

按8km×8km网格将聊城市耕地分为136个采样点,调查As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属的含量。采用地质累积指数与内梅罗指数相结合的综合指数法进行污染评价,并以此判断重金属污染的程度;并对8种重金属进行各样点的含量差异分析;最后,应用ArcGIS8.3,以污染评价结果为数据支持,进行重金属污染空间分布研究。新的综合指数法评价结果表明,聊城市重金属污染的程度依次为Hg＞Cu＞Cd＞Zn＞Cr＞Pb＞As＞Ni;各元素总体平均变异程度为：Zn> As>Hg>Cr>Ni>Cu>Pb>Cd;土壤各重金属污染分布不尽相同,但总体上区域差异较小。     

闽西中堡银多金属矿区周边农田土壤剖面重金属分布及其评价

为了探究银多金属矿区周边农田土壤剖面重金属的分布情况,以闽西中堡银多金属矿区周边农田土壤为研究对象,分析了土壤剖面中重金属Cu、Cd、Hg、Zn、Pb、Ni、As、Cr 的含量和垂直分布规律,并讨论了污染元素的来源。结果表明：该区土壤Cu、Cd、Hg、Zn、Pb的含量垂直向下规律呈下降趋势,其中Cu、Cd和Hg主要在表层富集,Pb 和Zn的表聚现象较弱。As和Cr 未呈现表层富集现象,其含量随深度增加呈增大趋势。Ni 含量在剖面中无太大变化。只有表层土壤Cu、Cd、Hg超标,其平均综合污染指数大于1,属于轻度Cu-Cd-Hg复合污染型。土壤Cu、Cd污染源主要来自于银多金属矿区活动,而Hg污染源与民间冶金有关。     

克钦湖水体重金属分布特征及评价

为了更好地研究扎龙湿地的水环境质量,以扎龙湿地内的克钦湖水体为研究对象,分析了水体中重金属的含量及潜在生态危害程度。在湖内均匀布设29个采样点进行取样,测定了水体中的Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量,重金属浓度含量的大小顺序为As＞Cu＞Pb＞Cd＞Zn。分别以方差分析和潜在生态危害指数评价法对污染情况进行分析评价,其中方差分析结果表明,克钦湖水体中As元素的污染比较严重。克钦湖水体重金属对扎龙湿地的潜在生态危害由强到弱依次为：As＞Cd＞Pb＞Cu,其中As的影响占主导地位。总体而言,克钦湖水体的重金属的潜在生态危害程度较高,已对扎龙湿地生态系统产生了潜在的生态风险。     

煤矿废水对岩溶区水源及土壤污染、危害与评价

为了研究煤矿废水对地下水、表水、土壤污染及危害状况以及可能对农作物污染程度的评价,通过对研究区的地下水、地表水进行全面调查分析后,对受煤矿废水污染的水源、土壤进行重金属含量及相关项目的检测分析及质量评价。结果表明：未污染的地下水（泉水）水质良好,受煤矿废水直接污染的3、9、17号地下水域及表水水质很坏,除Pb、Cr、Hg外,Cu、Cd、Zn、Ni、As、pH值、SO42-项目全部超出当地地下水背景值,最大达89倍(Cd),质量评级为重度污染。污染水源按饮用水标准,判别出超标项目主要为Cd、Ni元素及pH,最高达9.8倍(Cd),质量评级为重度危害;按农田灌溉用水标准,判别出超标元素为Cd,高达4.4倍,质量评级为重度危害;按土壤环境质量二级标准判别出土壤中污染的元素为Cd,高达10.5倍,质量评级为重度危害、对农作物重度污染。     

水稻根际酶活性对土壤重金属污染的响应

为了解水稻根际土壤酶活性的变化及其与根际重金属有效性的关系,选取酸性矿山废水污灌形成的多重金属污染水稻土,采用根际袋模拟水稻根际环境,研究水稻根际土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性的变化特征及其与土壤有效态Cd、Pb、Cu和Zn含量的关系。结果表明,根际土壤pH和脲酶活性均低于非根际土壤,根际土壤微生物量碳和磷酸酶活性均高于非根际土壤。根际土壤有效态Cd和Zn含量低于非根际土壤,有效态Pb 和Cu含量高于非根际土壤。土壤pH与有效态Pb和有效态Zn均呈显著负相关,有效态Cd、有效态Pb 和有效态Cu含量与微生物量碳均呈显著正相关,有效态Cd、有效态Pb、有效态Cu和有效态Zn含量与土壤脲酶活性呈显著负相关,有效态Cd、有效态Pb 和有效态Cu含量与蔗糖酶活性呈显著正相关。可见,在多重金属污染土壤,土壤酶活性受不同重金属有效态含量影响;该结果可为水稻重金属污染治理研究提供理论依据。     

大宝山矿区地下水重金属污染季节特征与环境风险

为了研究矿山开采区地下水季节变化特征及这种特征引起的环境风险,以广东大宝山矿区地下水为例,应运环境健康风险评估模型计算环境风险。结果表明,丰水期地下水重金属含量较枯水期增加。运用环境健康风险评价模型对环境风险进行计算表明,Cu、Pb和Zn通过饮水途径的环境风险范围在10^-10~10^-12之间,通过皮肤接触的风险范围在10^-11~10^-17之间;Cu、Pb、Zn和Cd通过皮肤接触环境风险：值枯水期＞丰水期;Pb和Zn通过饮水途径的环境风险：丰水期＞枯水期,Cd环境风险水平与距污染源距离相关,而离尾矿库区距离越远,则重金属Cd的健康风险水平影响越小。枯丰水期Cd的环境风险值超过ICRP推荐的最大可接受风险水平,因此Cd应为该矿区地下水优先控制的污染物。     

农产品对土壤中重金属的富集能力研究

在重庆市各农产品的主产地,采集了柑桔果实、水稻、苋菜、莴笋、大葱、四季豆、辣椒、甘蓝及其土壤样品共314个,测定了样品中重金属铅、镉、汞、砷的含量。方差分析和聚类分析结果表明,八种农产品中柑桔果肉、甘蓝、辣椒、四季豆对土壤中铅、镉、汞、砷的吸收富集能力很小。在铅、镉、汞、砷含量相对较高的土壤宜选择种植这四种作物。     

滇中高山丘陵区土壤重金属来源及影响因素——以武定县为例

以武定县为例,探明土壤重金属的来源及影响因素,以期为高山丘陵区土壤重金属污染防治提供理论依据。笔者分析了武定县重金属含量和空间分布特征,运用多元统计分析方法,结合地质特征综合分析土壤重金属来源和影响因素。结果表明,表层土壤重金属的空间分布特征与深层土壤具一致性。除Cd、Pb、Zn外,表层与深层土壤重金属含量无显著差异。受区内断裂带控制,重金属主要富集在铁铜、铅锌多金属成矿带上。在垂向分布上,Cd受人为因素影响较大,Cr、Ni受自身理化性质的控制,As、Cu、Hg、Pb、Zn可能由地质背景控制。8种重金属均来源于成土母质,Cd、Pb、Zn受矿产开采的影响较大,Cr、Ni主要来源于成土母质,As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn来源于多金属成矿带高背景值成土母质与矿产开采的共同影响。不同土壤类型和土地利用类型中重金属含量不同,土壤重金属含量也与有机碳、铁锰氧化物、粘土矿物、养分元素、pH具有较显著的相关关系。     

施用商品有机肥对作物产量及土壤与农产品中重金属积累的影响

选择蔬菜和水稻等2类农作物,进行了为期2年的7个田间试验,探讨了配施商品有机肥对蔬菜和粮食作物产量及土壤和农产品重金属积累的影响。结果表明,化肥配施商品有机肥可显著增加蔬菜的产量,但对水稻的增产效果较小。施用商品有机肥可增加土壤中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和As等重金属的积累,累积量因有机肥来源不同有所差异,并随施用量增加而增加。短期施用商品有机肥一般不会导致蔬菜和水稻等农产品中重金属的超标,但可增加蔬菜和水稻产品中Cu、Zn、Cd和Pb等重金属的含量。蔬菜地、油菜-晚稻种植模式和草莓-早稻种植模式下商品有机肥年推荐施用量分别为250～500、100-200和500 kg/亩,作基肥一次施用。