新疆温宿县土壤重金属含量分布及污染风险评价

[目的]分析新疆温宿县林果土壤重金属As、Hg、Cd、Pb和Cr的含量,明确该区域的重金属含量及分布状况,并对其安全性进行风险评价.[方法]2014年对温宿县5.33×104 hm2(80万亩)林果取样调查,根据林果分布、树龄及土壤特征在1 300个样点中选取代表性138个样点,测定重金属As、Hg、Cd、Pb和Cr的总含量.采用污染指数法和潜在生态风险指数法,结合新疆土壤背景值、国家土壤质量二级标准,进行该区的土壤重金属总量分析和重金属污染评价.[结果]温宿县土壤重金属,As平均含量11.96 mg/kg,Hg平均含量0.032 mg/kg,Cd平均含量0.17 mg/kg,Pb平均含量22.93 mg/kg,Cr平均含量43.38 mg/kg,且5种土壤重金属变异系数均较小.以国家土壤环境质量标准(二级)为基础,各元素的污染指数污染程度排序为:As＞ Cd＞Cr＞ Pb＞ Hg.污染评价表明,5种重金属元素(As、Hg、Cd、Pb和Cr)在温宿县土壤的单因子污染指数(Pi)中,均属于安全等级(Pi≤1),为清洁水平;就综合污染指数(Ps)而言,该区域的土壤重金属元素污染程度也均属于安全等级(Px≤0.7),为清洁水平;单因子潜在生态风险评价指数的平均值表明,温宿县5种重金属的潜在生态危害排序为:Hg(77.35) ＞Cd(42.60) ＞As(11.03) ＞Pb(7.96) ＞Cr(1.01),重金属As、Pb和Cr处于低生态风险程度(E＜40),重金属Hg和Cd处于中生态风险程度(E＜80).5种重金属的综合潜在生态风险指数的范围为79.78～236.10,处于低生态风险程度(RI=139.94＜ 150).[结论]新疆温宿县土壤重金属(As、Hg、Cd、Pb和Cr)含量均低于警戒线,污染程度均处于安全等级,单因子、综合生态风险评价也均属于低生态风险程度,说明温宿县的土壤环境质量整体良好.     

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%-49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。     

黑土区小流域土壤重金属生态危害与来源解析

为探明黑土区土壤重金属污染状况，以海沟河小流域为研究区域共采集136个土壤样品，分别测定土壤样品中重金属Cu、Zn、Hg、As、Ni和Cr的含量。采用潜在生态危害指数进行重金属污染评价，并通过主成分分析和正定矩阵因子分析的方法进行土壤重金属污染来源解析，结果表明:1)参照黑龙江省土壤背景值，该地区土壤中重金属Cu、Zn、Hg、Ni和Cr均存在超标现象，超标率分别为16.2%、28.7%、93.4%、48.5%和19.1%，且均处于中等变异程度，都受到人为因素的影响；2)潜在生态危害指数表明该地区土壤重金属整体处于低风险等级，除Hg外其他重金属元素也都处于低风险等级，而Hg元素处于中风险等级，具有潜在的生态危害性；3)通过源解析基本可以确定该地区重金属污染有4种来源，分别为自然源与大气沉降源、工业农业活动源、生活污染源和交通源，其中Hg的主要来源是燃煤活动，Cu主要是由于化肥的过量施用，Zn、Ni和Cr的累积主要与交通运输有关。     

太原市污灌区土壤重金属分布特征及风险评价

对太原市污灌区土壤重金属Pb,Zn,Cu,Ni,Mn,Cr,As,Hg和Cd污染现状进行调查和分析,结果表明,该地区重金属平均含量分别为:Pb 24.95 mg/kg,Zn 83.86 mg/kg,Cu 28.33 mg/kg,Ni 33.30 mg/kg,Mn682.16 mg/kg,Cr 80.08 mg/kg,As 12.46 mg/kg,Hg 0.09 mg/kg,Cd 0.19 mg/kg。主要污染物为Hg和Cd,单项污染指数分别为2.74和2.42,为中度污染,单因子生态危害系数分别为109.54和72.71,为中度生态危害;晋源区Hg单项污染指数和单因子潜在生态危害系数最高,分别为4.89和195.57;小店区Cd单项污染指数和单因子潜在生态危害系数最高,分别为3.09和92.59。同时,通过污染指数与生态危害系数比较,表明Hg,Cd在构成土壤环境污染的同时,也造成了相应的生态危害。     

泊江海子流域土壤重金属分布与生态风险探讨

以泊江海子流域的土壤为对象,采集表层土样54份,对7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Hg、As)含量进行了分析,利用Arc GIS 10.1获取各重金属在该流域空间分布特征,运用单因子法、综合污染指数法及Hakanson潜在生态危害指数法对研究区的土壤质量及重金属潜在生态危害程度进行评价。结果表明,土样中7种重金属含量平均值从高到低依次为Zn(79.60 mg/kg)、Cr(56.40 mg/kg)、Ni(12.89 mg/kg)、As(12.48 mg/kg)、Cu(8.34 mg/kg)、Pb(6.60 mg/kg)、Hg(0.03 mg/kg),均达到了国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)一级标准,其中Zn、Cr、Pb含量均值高于内蒙古土壤背景值,Ni、As、Cu含量低于内蒙古土壤背景值;7种重金属空间变异系数均达到中等变异程度;土壤各重金属元素的单因子指数均值从大到小依次为As、Zn、Cr、Ni、Cu、Hg、Pb,综合污染指数平均值为0.95,说明整个研究区土壤为尚清洁状态;相对于标准,约1/3土壤存在轻微以上污染,Zn含量的高低是影响土壤环境质量的主导因素;Hg、As为综合潜在生态风险主要贡献元素,综合潜在生态风险指数RI均值为85.98,该流域处于轻微生态危害等级。     

耕层土壤重金属污染评价——以长治市为例

种植业易受土壤重金属的影响,综合评价耕层土壤重金属污染情况,有助于农业环境全面分析和污染防控。基于长治市耕层土壤重金属Cd、Hg、As、Pb和Cr的实测值,采用单因子污染指数、内梅罗污染指数、污染累积指数、污染负荷指数、地质积累指数和潜在生态风险指数法,对研究区域土壤重金属污染程度进行综合评价。耕层土壤中Cd、Hg、As、Pb和Cr的平均含量分别为0.123mg/kg、0.044mg/kg、13.03 mg/kg、22.2 mg/kg和47.7 mg/kg;因地质特征,研究区域土壤Cd、Hg、As和Pb含量均高于山西省土壤元素背景值;分别以土壤质量标准值和元素地球化学背景值为参照,判断研究区域耕层土壤分别处于清洁状态、轻度和中度污染状态,或存在Hg的点状污染,重金属污染程度依次为Hg> Pb′As> Cd> Cr;Cd和Hg生物毒性较强,表现出中-强潜在生态风险,研究区域最主要的土壤污染元素为Hg。基于全量分析和单一方法,潜在生态风险指数比较适用于土壤重金属污染评价,但复合型评价得出的结果更接近实际。     

东洞庭湖湖滨带土壤重金属健康风险评价

以东洞庭湖湖滨带为研究区域,系统调查分析其土壤中的重金属污染状况,并进行致癌风险评价和非致癌风险评价。东洞庭湖湖滨带土壤中的重金属As、Hg、Cd、Cu、Zn、Ni、Cr的平均含量分别为19.31、0.0113、0.989、50.29、125.7、43.9和93.36 mg/kg,已全部超过了洞庭湖背景值,其中As、Hg和Cd的最大含量分别已超过洞庭湖背景值的5倍、5倍和20倍之多,说明东洞庭湖湖滨带土壤已经受到一定程度的重金属污染。致癌风险评价结果表明,As为当地主要的致癌物,Cd属于安全的范围,叠加后的致癌总风险指数平均值成人的为1.6810-5,儿童的为1.0410-6,在鹿角港口区、岳阳市区和城陵矶港口区相对较高,是平均值的1.3至2.6倍。非致癌风险评价结果显示,Hg、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni的非致癌风险指数均远小于1,不会对当地居民健康构成威胁。叠加后的非致癌总风险指数平均值成人的为1.7910-1,儿童的为1.0910-2,在漉湖芦苇场、团州农场、君山旅游区较高。     

海南西部热带雨林次生林土壤易氧化有机碳分布特征及影响因素

【目的】检测云南八角主产区林地土壤重金属污染水平,为八角产地土壤环境质量评价、潜在 风险评估提供参考依据。【方法】以云南省文山州 7 个县的八角林地土壤为研究对象,测定土壤重金属 As、 Cd、Cu、Cr、Pb、Hg、Zn 和 Ni 的含量,应用单项和综合污染指数对林地土壤重金属污染风险进行评价。 【结果】检测区土壤重金属变异系数在 7.11%~18.75% 之间,Hg、As、Pb、Cr 的平均含量超过云南省土壤重金 属背景值,As、Pb、Cu 超过风险筛选值。污染评价表明,As 单因子污染指数平均值最高为 1.99,为警戒级别, 内梅罗综合污染指数评价为轻污染;潜在生态风险因子和潜在生态风险指数均处于低风险等级,其中 Cd 生态风 险因子最高;地质累积指数 Hg 和 As 在 1~2 之间,为中度污染等级。聚类分析表明,林地土壤重金属 As、Pb、 Cd、Cu、Zn、Hg 主要受土壤母质和人类活动的共同影响,Cr 和 Ni 来源相似,主要为自然来源。【结论】云南 八角种植区土壤重金属含量差异较大,受人类活动和成土母质的共同影响,部分区域重金属存在一定程度的超 标现象。     

如东潮间带表层沉积物重金属含量及其污染评价

于2013年5⁶月对江苏省如东潮间带表层沉积物重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd)含量及其污染进行了调查,并采用地质积累指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中的重金属污染进行了评价。结果表明:如东潮间带表层沉积物Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Hg、Cd的平均含量分别为:58.84、21.80、10.55、47.79、16.04、6.58、0.013、0.072 mg/kg;地质累积指数法评价结果表明,Cr、As、Cu和Hg整体表现为无污染,Cd、Pb、Ni、Zn主要表现为轻度污染。潜在生态危害指数法评价结果表明,调查区域重金属元素的潜在危害程度大小顺序为Cd>Hg>As>Pb>Ni>Cu>Cr>Zn,采样区域重金属的潜在生态危害轻微,总体上讲,该研究区未受到明显的重金属污染。     

典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

基于225个样点分析了贵州省不同地区（自然背景区、农业种植区和矿区）表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数（I_geo）对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数（RI）及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明：贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。I_geo值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。     

黔江区污水处理厂污泥中重金属生态风险评价与健康风险评估

采用ICP,AAS,AFS法测定了重庆市黔江排水有限公司污水处理厂终端污泥中9种重金属(Zn,Cr,Cu,Mn,Ni,Pb,As,Cd,Hg)的质量分数,并采用内梅罗综合污染指数法、 Hakanson潜在生态危害法、 Muller地累积指数法对污泥中9种重金属生态风险进行评价,同时,基于US EPA健康风险评价模型对5种重金属(Zn,Cu,Mn,Pb,Hg)进行非致癌健康风险评估,对另外4种重金属(Cr,Ni,As,Cd)进行致癌健康风险评估.生态风险评价表明, Ni,Cr,Pb无污染,生态危害程度很低,但Muller地累积指数法分析显示Cu,Zn,Hg,As存在一定生态危害风险,同时, Hakanson潜在生态危害风险评价和Muller地累积指数法评价均表明, Cd生态危害程度较高;健康风险评估表明该厂污泥中重金属基本不存在非致癌健康风险和致癌健康风险,但Cu,Mn的非致癌总风险相对较高,且各重金属经手口摄入途径产生最高非致癌健康风险,儿童所承受的非致癌健康风险高于成人约5.9倍,但儿童所承受的总致癌健康风险略低于成人.     

锡矿山土壤重金属生态健康风险评价及重金属在优势植物的分布

为探明湖南锡矿山矿区周边土壤重金属污染程度及重金属在优势植物中的分布,通过野外调查,分析锡矿山地区土壤重金属的含量、来源、生态风险及重金属在优势植物中的富集和迁移情况。结果表明,锡矿山土壤中重金属Sb、Cd和Hg的平均值远超湖南省土壤背景值,超标率均达到100%。来源分析表明,Sb、Hg、Zn、Cd、Pb、As主要受人为活动的影响,但重金属污染来源不完全一致,存在复合污染。生态风险评价结果显示,Sb、Cd和Hg是锡矿山地区极高的生态风险因子,62.50%的样点具有极高生态风险。健康风险评价结果显示,经口摄入是土壤重金属暴露的主要途径,且儿童受到的非致癌和致癌风险均高于成人。Sb和As分别是主要的非致癌和致癌健康风险因子。苎麻对As、Sb的富集系数和转移系数值均大于1,且在重度污染地区的根系滞留率低于其他6种优势植物。研究表明,锡矿山地区存在较高程度的生态风险和健康风险,苎麻具有较高的修复矿区土壤重金属潜力,可作为锡矿山地区重金属污染的修复植物。     

东洞庭湖湿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

选择东洞庭湖3个典型洲滩(小西湖、六门闸和麻塘)进行土壤取样,分析其土壤重金属含量,并应用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法以及Hakanson潜在生态危害指数法对土壤中重金属污染特征和潜在生态危害进行了评价。结果表明,东洞庭三个洲滩区域(小西湖、六门闸和麻塘)土壤重金属Cd、Cr、Ni、Pb、Hg、As的含量分别为0.59-2.40 mg/kg,114.52-119.94 mg/kg,53.49-66.59 mg/kg,42.88-83.46 mg/kg,0.09-0.21 mg/kg and 11.65-24.04 mg/kg,麻塘洲滩中的6种土壤重金属指标均高于小西湖和六门闸两个洲滩,其中Cd问题突出,Cd含量是背景值的7倍,是小西湖和六门闸的3.8和4.1倍。单项污染分级评价表明,研究区重金属污染程度依次为CdNiHgAsPbCr,以麻塘最为严重,小西湖次之,六门闸基本不存在污染。潜在生态危害系数和污染分级评价表明,麻塘达到中度生态危害,小西湖和六门闸则为低度生态危害。因此,东洞庭湖洲滩湿地土壤,尤其是与湘江航道相连的地区,土壤重金属污染问题值得高度关注,需采取合理措施进行治理。     

典型饮用水源地周边土壤环境质量及其潜在生态风险评价

受农业生产和工业活动等影响,集中式饮用水水源地周边土壤环境质量备受关注。本文以湖南省某典型集中式饮用水源为例,采用网格法和现场踏查分别在水源地一、二级保护区布设13个采样点（S1~S13）及4个底泥样点,开展了土壤及底泥样品的重金属含量监测与潜在生态风险评价。结果表明,饮用水源地周边土壤环境质量良好,土壤中重金属汞、砷、铬、铜和镍的均值都低于农用地污染风险筛选值（GB 15618—2018）,而重金属镉、铅和锌均值分别为0.86 mg/kg、509.53 mg/kg和215.78 mg/kg,均超过了项目风险筛选值,其中S7和S8样点底泥的铅含量超过了项目风险管制值。单因子污染指数结果显示,土壤中镉和铅分别为中度和重度污染。内梅罗综合污染指数结果表明,11.7%的点位样品重金属为中污染,58.8%的点位样点为重污染。综合潜在生态风险指数（RI）范围为153.75~508.44,处于中等和强生态风险水平的样品比例分别为76.5%和23.5%。研究表明,该水源地周边土壤中镉和铅等重金属含量超标,综合潜在生态风险等级为中等水平,应重视该水源地周边土壤环境生态保护,避免局域土壤重金属的潜在生态风险。     

垃圾填埋场渗滤液泄漏区域土壤重金属空间分布特征 及健康风险评价

为探究垃圾填埋场渗滤液泄漏区域土壤重金属空间分布特征及对人体健康的风险,采用网络并行电法技术获取渗滤液潜在泄漏范围及其空间分布特征,在此基础上指导研究区域土壤样品采集工作。为进一步分析渗滤液泄漏造成的重金属污染状况及健康风险,分别对样品中的Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、As和Hg含量进行测定。结果表明：区域内土壤重金属含量分布与电阻率剖面特征具有较好的一致性,重金属含量较高区域表现为明显的低电阻率异常,如土壤采样点S22、S23等区域;重金属含量平面分布特征表现为中部区域含量低周边高,同时内梅罗综合指数及综合潜在生态风险指数表明研究区整体污染水平较低,但Cd、Hg具有较高的潜在生态风险,垃圾渗滤液泄漏是导致该区域风险等级提高的主要原因;健康风险评价数据表明研究区重金属主要暴露途径为经口摄入,单纯某种重金属不会对当地居民构成非致癌风险,但Ni、Cr和As存在一定致癌风险。研究结果可为垃圾填埋场渗滤液泄漏调查评估和重金属污染防控提供科学依据。     

浙江大洋水库沉积物重金属、营养盐生态风险评价

为评价大洋水库有机污染和重金属的潜在生态风险,于2013年3、6、9月对其沉积物Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、As和Hg 7种重金属和碳、氮、磷的空间分布进行了研究。结果表明:沉积物Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、As和Hg含量分别为19.50、86.19、0.41、2.44、126.7、3.46、0.36 mg/kg,有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)含量分别为7.30%、0.27%和0.099%,各种重金属和营养盐含量无空间差异;大洋水库重金属污染程度和潜在生态风险两种背景值评价方法间无差异或仅相差一个等级;以金衢盆地重金属背景值为参比,发现大洋水库沉积物处于中度重金属污染水平(Cd=10.53),7种重金属处于低污染到较高污染程度之间,其中Hg污染程度最高,Cr和As污染程度较低;大洋水库沉积物潜在重金属生态风险指数(RI)平均值为181.63,具有中等生态危害;各种重金属离子潜在生态风险由高到低依次为Hg、Cd、Pb、As、Cu、Zn、Cr,其中Hg具有中等到较高的生态风险,Cd为中等风险,其他重金属为低风险。研究表明,该水库存在严重的有机污染和较严重的有机氮污染。     

某流域农田土壤-水稻系统重金属空间变异特征及生态健康风险评价

为探讨某流域农田土壤-水稻重金属污染状况、空间变异特征及生态健康风险,2017年9—11月期间陆续在该流域采集水稻籽粒样品以及对应水稻田土壤样品各938个,测定其Cd、Hg、As、Pb和Cr 5种重金属含量,并基于ArcGIS和SPSS对土壤和水稻籽粒中不同的重金属生态健康风险进行评价。结果表明:从研究区土壤和水稻籽粒的重金属空间变异与分布规律来看,Cd、Hg、As和Pb为中等空间自相关性,Cr空间相关性则较弱;水稻籽粒中5种重金属的空间相关性均较弱。流域耕层土壤5种重金属中除Cr外,其余含量均较高,并且在南部中心区域呈现一个明显的大斑块污染区,向四周平缓扩散;水稻籽粒中Cd和As风险较高,主要在流域沿岸地区。从研究区土壤-水稻重金属污染风险分布情况来看,不同区域的重金属风险存在明显差异。耕层土壤重金属风险指数跨度较大,处于轻微风险;水稻籽粒风险指数跨度较小,不同区域的水稻籽粒重金属风险差异不明显,有11个点位属于中等风险级别,其余属于轻微风险级别。