污灌区土壤-植物系统中重金属的分布与迁移转化特征研究

采用田间调查与室内分析相结合的方法,研究了河北省栾城县洨河两岸污灌区土壤-小麦系统中重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的分布与迁移转化特征。结果表明：污灌区土壤和小麦籽粒重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的平均含量明显高于清灌区。随着土层深度的增加,污灌土壤重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的含量呈明显的下降趋势。而清灌土壤各重金属含量在0～60 cm土层通体变化不大。污灌区小麦籽粒中Cd和Zn的平均含量分别是清灌区的3.96倍和1.30倍。相比Pb、Cr和Cu元素,Cd和Zn更容易向小麦籽粒转移。     

天津污灌区土壤重金属含量与理化性质对小麦吸收重金属的影响

采用田间现场采样及室内样品分析测试方法,重点探讨了天津污灌区小麦各器官的重金属含量,以及土壤重金属含量、土壤质地、土壤盐度、土壤有机质等对小麦中重金属含量的影响.结果表明,小麦各器官对Cd、Cu、Pb的富集程度均较高,籽实中Cd的含量超过国家食品安全标准,受到污染.小麦不同部位对重金属的富集能力不同,小麦根对重金属的富集能力依次为Cd＞Zn＞Cu＞Ni＞Pb＞Cr;小麦的茎和叶对重金属元素的富集能力依次为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Cr;小麦籽实对重金属的富集能力依次为Zn＞Cd＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni.土壤重金属含量、pH值、有机质、全盐和土壤质地与小麦中重金属元素含量的相互作用关系复杂,小麦籽实中Cd的含量与土壤中Cd的含量相关性较好;Zn和Ni的富集系数与土壤pH值的相关系数最大;小麦中的重金属与土壤有机质呈负相关,Cu与有机质的相关性最好,Cd、Pb次之;土壤种类和土壤质地对小麦籽实重金属的富集有一定影响,小麦中的重金属与砂质潮土、壤质潮土相关性较好,与粘质潮土相关性较差.     

贵州施秉太子参产地不同生态模式下土壤元素特征及主成分分析

为研究贵州施秉太子参产地土壤元素特征,采用ICP-MS测定了土壤9种元素(Na、Mg、K、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Mo)及6种重金属(Cr、Cu、As、Cd、Hg、Pb)含量,运用主成分分析法对不同生态模式下土壤元素特征进行分析,建立了土壤微量元素和重金属主成分模型。结果表明:土壤中微量元素Mg、K、Ca、Fe、Mo的平均含量均表现为大棚示范区林地,受人为因素影响较大;Mn、Co、Ni元素分布存在不均匀性,均以大棚中含量最小。元素特征可由3个主成分来反映,其贡献率分别为F_1(Ca、K、Mo、Mn、Co)26.176%,F_2(Mg、Fe、Ni、Mn)23.068%,F_3(Na、Mo、Ni)13.215%。贵州太子参产地土壤存在Cd、Hg污染,主要原因是土壤背景值较高,而大棚土壤As含量明显高于示范区和林地;土壤重金属可由3个主成分来反映,其贡献率分别为F_1(As和Pb)35.293%,F_2(Cd)18.463%和F_3(Hg)16.888%。     

聊城市土壤重金属含量特征分析

以聊城市136个土壤监测点重金属含量为研究对象,基于SPSS软件,通过主成分分析和聚类分析进行了研究。结果表明：相对于区域和国家土壤环境质量标准值,聊城市土壤重金属含量以Cu、As、Hg污染较为严重,县市郊区靠近工业园区的重金属富集明显;As与Cd、Co、Cu、Ni、Zn呈正相关,而与Cr、Hg、Pb呈负相关;元素间的相关性分析和聚类分析表明,Zn相对于其他元素较为独立,Pb、Cr、Hg、As、Cd、Cu等元素含量受人类活动影响较大。     

大冶龙角山矿区农田土壤重金属形态分布及其来源

为研究大冶龙角山矿区某溪流段沿岸农田土壤基本理化性质和重金属分布情况,采用Tessier五步连续提取法提取并测定土壤中Mn、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni和Cd 7种重金属的形态与含量,并分析了重金属含量与土壤Fe和S含量之间的相关性。结果表明:所有重金属在大部分取样点总含量均超出湖北省土壤背景值;Cu和Cd总含量超过土壤环境质量三级标准(GB 15618—1995)限值,Zn、Pb、Cr和Ni符合土壤环境质量二级标准;Mn、Cu、Zn、Pb、Ni和Cd均以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,Pb、Cr和Cd存在一定比例的可交换态。矿山矿石组分主要为黄铁矿和黄铜矿,且Mn、Cu、Zn、Pb和Cd的铁锰氧化物结合态、残渣态以及总含量的分布均与土壤Fe和S含量分布表现出较好的正相关关系,表明硫化物矿物开采引发了重金属Mn、Cu、Pb、Zn和Cd在该矿区农田土壤中的累积与污染。     

药用植物种植与生产地重金属污染分析与评价

【目的】研究药用植物种植与生产地重金属污染状况，为药用植物质量控制和GAP基地的建设提供依据。【方法】以陕西南部汉中地区典型的药用植物种植基地与生产地16个样点土壤以及4个样点水样为研究对象，分析土壤及水样的基本理化性质和重金属元素（V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb）含量，采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价土壤重金属元素的污染状况，通过相关性分析、冗余分析和主成分分析探明土壤理化性质与重金属元素的关系以及重金属元素的来源。【结果】不同样点的土壤pH、有机质、总磷和总氮含量有明显差异。研究区所有土壤样点中，除Se元素之外，其余11种金属元素（V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb）含量均未超过当地土壤背景值，研究区样点土壤Se含量最高为1.83 mg/kg，但也未超过土壤富Se含量最高限值（3.0 mg/kg），因而不存在超标现象。4个样点水体pH为6.78~7.52；水体Ni元素含量均超标，可知样点水体中Ni是主要污染元素。地累积指数法结果表明，研究区除了1个样点（城固天然谷药业）土壤中的Cd呈无污染 中污染程度外，其余样点均无重金属污染。潜在生态危害指数法结果显示，整个研究区土壤重金属潜在风险为轻度风险，风险主要来源于土壤中Cd。主成分分析结果表明，研究区土壤中V、As、Cd 和Pb的来源与大气沉降和废水排放相关，Mn、Fe、Co、Zn、Ni和Cu主要源于成土母质以及自然积累，Se来源与当地农业活动作用相关。【结论】汉中地区药用植物种植与生产地环境中重金属元素总体呈无污染或轻微低污染状态，适合药用种植与生产，但在今后的种植和生产中应控制土壤Cd元素的污染，降低土壤重金属污染生态风险。     

金华市郊杂草对土壤重金属元素的吸收与富集作用(Ⅱ)-杂草-土壤间重金属元素关系的主成分分析

通过对金华市郊土壤－杂草中Cd,Cr,Cu,Mn,Pb和Zn6种重金属元素含量的主成分分析（Principal Component Analysis,PCA)表明：（1）土壤与杂草体内6种重金属元素具有较高的相关性，在6种元素之间，Cr,Cd,Pb,Cu在含量上的相关性较大，而Zn,Mn的相关性较低；（2）在不同的杂草与土壤样品中，均以Mn,Zn的含量差异最为显著；（3） PCA排序图能够定量直观地反映出样点，杂草在6种重金属元素组成上的相似性，也反映出元素组成差异所形成的杂草生态类群与局部区域土壤元素差异的对应性。     

玉米籽粒重金属累积量与土壤重金属DTPA态含量的相关性分析

采集玉米籽粒及对应土样,分别测定籽粒Cu、Pb、Ni、Zn、Cr五种重金属元素的含量和土壤中五种重金属 DTPA态的含量并分析其相关性。结果表明,玉米籽粒中Pb、Ni、Cr含量与土壤相应元素DTPA态极显著正相关,Cu、Zn的相关性不显著;将 Cu、Zn分别与另四种重金属元素进行偏方差分析,结果反映其它四种重金属元素含量与籽粒中Cu含量相关性不显著;土壤中Cu含量与籽粒中Zn含量显著正相关。依据模拟的回归模型,可以通过检测土壤重金属DTPA态的含量来预测玉米籽粒是否有重金属超标的风险。     

污染石灰性土壤不同品种小麦籽粒对重金属的积累特征

为给污染土壤安全生产筛选适宜小麦品种，以17种常见小麦品种为供试材料，在豫北某污染石灰性土壤种植，比较各品种小麦籽粒中重金属镉（Cd）、铅（Pb）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）元素的积累水平，并分析其根际土壤重金属有效态含量及其与籽粒元素含量的相关性。结果表明，试验地土壤Cd含量为2.17 mg/kg，依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618—2018），试验地属于安全利用类土壤。不同小麦品种籽粒Cd含量差异明显，其中，小麦品种北10的籽粒Cd含量最低（0.12 mg/kg），其次是偃科048，偃展4110籽粒Cd含量最高。试验地各小麦品种籽粒Cd含量均超出《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中的限量值（0.10 mg/kg）。就籽粒Pb含量而言，品种间无明显差异，且均低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB 2762—2017）限量值（0.20 mg/kg）。土壤有效态Cd含量占全Cd含量的比值较高，为46%。土壤有效态Cd含量与籽粒Cd含量之间呈极显著正相关关系。Fe、Zn是Cd的拮抗元素，本研究所...     

宿州煤矿区大气降尘重金属的污染评价及来源解析

为认识宿州煤矿区大气降尘中重金属的污染现状及来源,利用富集因子指标评价尘样中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Mn和Fe的污染等级,并借助相关分析和主成分分析手段对降尘中重金属元素的来源进行了研究。结果表明:降尘中Cu、Pb、Zn、Cd和As的平均含量均高于安徽省土壤背景值,而Cr、Mn和Fe则低于土壤背景含量;Cd的元素富集因子为9.02,为显著污染水平,Cu和As的富集因子介于2~5,为中度污染,其余元素富集因子均小于2,为无污染至弱污染;降尘中的Cd和As元素具有同源性,与煤矿开采及煤炭资源利用等相关的人为活动密切相关,Cu、Pb和Zn的含量富集主要受到矿区大型运输车辆交通污染影响,而降尘中Cr、Mn和Fe则来源于地表土壤颗粒物。     

包头某铜厂周边土壤重金属分布特征及来源分析

通过测定包头某铜厂周边4方向不同水平距离及深度处64个土壤样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Mn、Cr 6种重金属含量,探讨其空间分布特征及可能来源。结果表明,铜厂周边土壤中6种重金属均已呈现不同程度的富集,其中Cu、Cd、Pb污染普遍且严重,且Cu受人为活动干扰最为强烈。6种重金属含量分布主要取决于其所在位置距铜厂的水平距离和土层深度,其中:0~20 cm表层土壤中重金属含量随水平距离增加呈现先增大后减小的规律,Pb、Cr和Cu、Zn、Mn分别在100 m和300 m处达到峰值;在距铜厂不同水平距离的样品中,各重金属含量均随土层深度增加而减小,但相距50 m处减小缓慢,100 m、300 m处减小迅速。土壤重金属来源解析表明,铜厂周边土壤中Cr、Cd、Cu来自复合污染源,Pb、Zn的外源污染主要来自交通源,Mn主要来自自然源。     

滇池内湖滨带重金属污染及其生态风险评价

水体沉积物是重金属元素的重要载体,其含量高低能反映水环境质量现状。采集滇池内湖滨带沉积物样品,分析了滇池内湖滨带表层沉积物中Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni、Fe、Mn8种重金属元素含量特征,并用Hakanson潜在生态危害指数法评价其生态危害,旨在为合理预防和治理滇池内湖滨带的重金属污染以及内湖滨带生态系统的修复提供基础资料。结果表明,与全国土壤环境质量标准对比,表层沉积物中主要是Cd、Cu、Zn超标,重金属污染强度总体上是草海>外海。不同重金属间的相关性分析结果表明,Cu-Cd之间呈极显著相关,说明这两种元素污染源可能相同,几种污染重金属与胶体矿物元素Fe、Mn间的相关性不大,说明在所调查沉积物中,Fe/Mn氧化物或氢氧化物共沉淀或吸附Pb、Cd、Cu、Zn、Cr、Ni元素量较少。由潜在生态风险评价结果可知,滇池内湖滨带表层沉积物已具极强生态危害,各重金属对滇池内湖滨带生态风险影响程度由高到低依次为:Cd>Cu>Pb>Ni>Zn≈Cr。     

平顶山市煤矿塌陷区复垦土壤重金属分布及污染分析

采集了河南省平顶山煤矿塌陷区复垦地5个点位的土壤样品,采用HCl-HNO3-HF-HClO4全分解的方法对土壤样品进行处理,用原子吸收分光光度法测定了镉、铅、铜、锌、镍和总铬的含量,根据内梅罗指数法对土壤重金属污染进行了评价,同时对塌陷地和附近正常农田土壤中重金属元素的含量也进行了分析测定.结果表明,复垦土壤的镉、铜和锌含量高于对照土壤,重金属垂直分布无确定规律.复垦土壤大部分样点的总铬和镉的污染分指数大于1.0,发生了不同程度的污染;铅、铜、锌和镍的污染分指数小于1.0,未发生污染.复垦土壤的重金属综合污染指数均大于1.0,发生轻度至重度污染.对照样也发生了不同程度的污染,但污染程度小于复垦土壤."挖深垫浅式"复垦土壤的最大污染因子是镉,"充填式"复垦土壤和对照土壤的最大污染因子是铬.随着"挖深垫浅式"复垦时间的增长,土壤污染程度有减轻的趋势.     

基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0~20 cm土壤和40个0~100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB 15618—2018）筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定的调控措施。     

贵州柑橘园土壤与果实的重金属含量特征及其评价

为探明贵州山地柑橘园土壤与柑橘果实重金属含量特征,为柑橘安全生产提供依据。对贵州省南北盘江、红水河、都柳江和清水江等沿岸的柑橘园进行实地调查取样,分析土壤重金属含量与柑橘果实重金属的含量及其相关性。结果表明:柑橘园土壤重金属含量依次为ZnCrPbCuNiAsCdHg;柑橘果实重金属富集量依次为ZnCuNiCrPbAsCdHg。柑橘果肉中Zn、Cu、Ni和Pb富集量与土壤中含量呈正相关;柑橘果肉中Cr、Cd、As、Hg富集量与土壤中的含量呈负相关。不同果园和不同土壤质地其重金属含量差异较大,不同品种或同一品种柑橘果肉对重金属的富集量差异较大,且来源不同。采用单项污染指数法和综合污染指数法对样品进行评价,样品均为清洁,试验区适宜发展无公害柑橘果品生产。     

武清区典型蔬菜种植区土壤重金属的风险评估和空间分布特征

重金属污染已严重危害人类健康与粮食安全,为探明不同时期土壤重金属动态变化规律,采集了天津市武清区的95个农田表层土,并对样品中Pb、Cu、Cr、Ni、Zn、Cd和As的含量进行测定。基于地统计法分析农田土壤重金属空间分布规律,探讨2005年和2019年土壤重金属的累积、潜在生态风险以及土壤中重金属的空间分布特征。结果表明,除Ni以外,重金属Pb、Cu、Cr、Zn、Cd和As随着时间的推移累积污染不断增加。地累积指数和潜在生态风险指数结果表明,Cd和As是研究区生态风险的主要贡献者。2005年和2019年重金属空间特征表明,Cu、Cr、Ni、Zn和As具有相似的空间分布,高值区集中在研究区的西南部,Pb的高值区呈现面源污染,而Cd呈现明显的点源污染。研究区Cu主要受农业施肥的影响,Zn主要受农业施肥和污水灌溉的双重影响,As、Ni和Cr的污染主要来自成土母质,Cd可能来源于工业活动,Pb归因于交通尾气的排放。研究表明,武清区典型蔬菜种植土壤重金属累积的主要原因是工业排放以及污水灌溉。本研究明确了天津市武清区的土壤重金属空间分布特征及污染源,可为研究区污染控制和生态保护提供理论依据。     

典型黑土区农田土壤与玉米中重金属含量研究

[目的]为了弄清黑土区农田土壤与玉米中重金属含量及其二者之间的相关性。[方法]通过对黑龙江省双城市公路周边土壤及主要农作物玉米进行同步调查取样,分析土壤重金属全量Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg、As含量和玉米各器官中这8种重金属的含量,并得出土壤中8种重金属之间的相关性及玉米各器官的重金属含量与土壤重金属全量的关联性。[结果]除Ni以外,调查区域土壤中其他7种重金属含量均存在一定程度的富集,其中Cd、Pb、Hg的富集程度较高,但均未超过GB15618—1995国家土壤环境质量二级标准,土壤质量尚好。比较得出,土壤重金属含量高于玉米各器官的重金属含量。玉米的不同器官对重金属的富集能力不同,表现出根〉叶〉茎〉籽粒。玉米籽粒中的8种重金属含量均远低于国家粮食标准,玉米品质良好。土壤中除Cr与Ni之间为负相关外,其余各种金属之间均为正相关,其中Cd与Hg之间,Cu与Zn之间呈现0．01水平显著正相关;Cd与Cr、Cu、Zn之间,Cr与Cu、Zn之间,Pb与Cu、Zn之间,Zn与Hg之间呈现0．05水平显著正相关。分析玉米不同器官的重金属含量与土壤重金属全量的相关性得出,土壤重金属全量与玉米各器官重金属含量均呈正相关,但相关性不佳,只有Cd、Cu、Zn在玉米根系与土壤中呈0．05水平显著正相关。[结论]黑土区土壤质量尚好,玉米品质良好。土壤中各种重金属的相关性好,土壤重金属含量与玉米各器官重金属含量相关性不佳。人类活动是造成重金属同源性的主导因素。     

成都平原农田蔬菜重金属含量及污染评价

为降低重金属污染风险,保证蔬菜生产安全,调查了成都平原部分污染地区蔬菜种植地土壤和5类18种蔬菜可食部位重金属含量,并对蔬菜中重金属污染状况进行了评价,同时运用富集系数分析和比较了不同蔬菜对Cd、Cr、Pb、Zn、Cu、Ni、Hg、As的富集能力。结果表明:试验区域土壤Cd含量超标率达31.91%,Cd是主要污染物,其余元素均符合国家标准。所有蔬菜可食部位主要受重金属Cr、Hg、Cd污染,轻微污染的有蒜苗和油菜,轻度污染的有菠菜和香菜;通过富集系数发现,18种蔬菜对8种重金属元素的富集系数平均值均从高到低依次为Cd>Zn>Hg>Cu>Ni>As>Cr>Pb,且不同蔬菜对同一种元素的富集系数也表现显著性差异。总体上,叶菜类蔬菜如香菜对Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu和菠菜对Cd、Hg、Zn、Pb、Cu以及红油菜对As、Pb富集能力相对较强,表明研究区域香菜和菠菜不宜在Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu污染土壤上栽培,及红油菜不宜在As、Pb污染土壤上栽培,而甘蓝类和根茎类如包心菜对Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu和白萝卜对Cd、Cr、Zn、Cu、Ni、Hg及红萝卜对Zn、Cr、Cu富集能力则相对较弱,可作为研究区域Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu、Zn污染土壤优先选种的蔬菜品种。     

贵州省遵义市主要烟区烟草中重金属含量及其来源研究

[目的]探究贵州省遵义市主要烟区烟草中重金属含量及来源。[方法]对遵义市遵义县、凤冈县、余庆县代表性植烟区烟苗、烟叶中8种重金属Cu、Cr、Zn、As、Ni、Cd、Pb和Hg含量和来源进行了分析。[结果]烟苗中8种重金属含量由高到低依次为Cu、Cr、Zn、As、Ni、Pb、Cd、Hg,烟叶中由高到低依次为Zn、Cu、Cr、Ni、Cd、Pb、As、Hg。聚类分析结果显示,烟苗重金属和烟叶重金属来源相似。[结论]烟苗中大部分重金属含量高于烟叶样品。烟苗和烟叶中重金属的来源与工业活动、农业活动和大气沉降有关。