改进模糊数学法在土壤重金属污染评价中的应用

在土壤重金属污染评价中,重金属污染因子权重是影响土壤环境质量评价结果的关键因素。以花溪区城郊菜地土壤中Zn、Cd、Pb、Cu、As和Hg为污染因子,运用最小信息熵原理,将"超标倍数法"与"双权重超标赋权法"组合成综合权重以改进传统模糊综合评价模型。改进模型结果显示,31个采样点处于Ⅰ级,13个采样点处于Ⅱ级。相比于传统模糊综合评价模型,在计算评价因子权重时,改进模糊综合评价模型综合了重金属浓度及其毒性,使评价结果更为客观、合理。利用Arc GIS 9.3软件进行土壤重金属污染空间分布结果表明,花溪区城郊菜地土壤清洁率达到83.87%,尚清洁率为16.13%,尚未出现土壤污染区。     

规模化猪场灌区土壤重金属污染特征及风险评价——以重庆市某种猪场为例

为了解长期猪场粪污灌溉带来的土壤重金属污染特征和风险,依托于重庆市某种猪场,采集其粪污灌溉区16个土壤样品,测定了Cu、Zn、Cd、Pb的全量,并运用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法、地累积指数法评价了重金属污染状况,同时测定各重金属的分形态含量,评价了重金属的生物有效性和潜在生态风险。结果表明:灌区土壤呈弱碱性,Cu、Zn、Cd、Pb的平均含量分别为30.80、91.33、0.55、29.34 mg·kg~(-1),均超过了区域背景值,但不超过土壤环境质量标准(GB 15618—1995)二级标准。变异系数CdCuZnPb,其中Cd和Cu达强变异性水平。部分采样点的Cd含量高,已达到中等污染水平,土壤未受到Cu、Zn、Pb的污染。土壤中Cu、Zn、Pb主要以残渣态存在,其分别占总量的85.52%、68.40%、56.55%,Cd主要以可还原态存在,占总量的52.65%。土壤重金属生物有效性CdZnPbCu,Cd和Zn的可生物利用风险较大。以土壤质量二级标准为参比值,4种重金属的单项潜在生态风险均为轻微等级;以区域背景值为参比值,Cd的生态风险为中等,其余元素为轻微。研究区重金属综合潜在生态风险为轻微级。     

深圳市宝安区主要荔枝、龙眼生产基地土壤重金属污染调查及评价

对覆盖宝安区的20个主要荔枝、龙眼生产基地土壤进行重金属污染调查,选取锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)和砷(As)7个指标,采用单项污染指数法和综合污染指数法对其土壤环境质量进行了评价.结果表明,20个样点土壤中19个样点土壤没有受到污染,1个样点受到轻度污染,污染率为5%.2级土壤和3级土壤主要是由于汞(Hg)污染造成的.     

煤矸石堆周围土壤重金属污染空间分布及评价

对焦作矿区演马矿煤矸石堆周围土壤中Zn、Cd、Cr、Cu、Pb和Mn的空间分布特征进行了检测和分析,根据重金属含量对土壤环境质量进行评价,并结合研究区地形地貌、气候特征、土壤性质研究重金属分布和来源.结果表明,在9个采样点45个土样中,No.1～No.5采样点上Zn或者Cd超标,其中No.1和No.4采样点上10个土样均超标,Zn含量最高超三级标准达18倍,Cd含量最高超二级标准43倍;所测土壤重金属综合评价中,重污染占22.2%,轻污染占2.2%,警戒水平占6.7%,其中No.1和No.4属于重污染,No.2已经达到警戒水平,甚至出现了轻度污染;重金属含量在平面上与煤矸石堆距离成负相关,在剖面上与深度关系不明显;土壤中重金属污染分布特征与地势高低、风向和土壤性质有关.     

白城市工业园区土壤重金属含量调查与评价

为研究白城市工业园区土壤重金属含量,于2017年10月采集10份白城市工业园区内表层土壤样品(0～5cm),测定重金属Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、Fe、Mn、As的含量并进行环境质量综合评价.结果表明:以白城市土壤环境背景值作为评价标准,工业园区土壤受到了不同程度的污染,尤其以Ni的污染最为严重;各采样点以内梅罗指数法计算出的PN值均大于5,评价结果为重度污染;Ni为主要污染因子,其主要源自于原有镍厂的历史排放.     

和县有机蔬菜基地土壤重金属监测与评价

以安徽省主要有机蔬菜生产地(巢湖市)土壤为研究对象,经过野外调查和室内分析对棚室及露天菜地土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Ni、Cr、Cd)的总量分别进行分析测定,并用单因子指数法,内梅罗综合污染指数法以及模糊数学综合评价法对棚室及露天菜地土壤重金属污染状况进行了综合评价和比较。结果表明,镉为各研究区的主要污染物,铅次之。按照国家土壤环境质量二级标准,应用内梅罗综合污染指数进行评价,露天研究区92%的样点属于清洁级,土壤环境质量良好;而棚室研究区19%的样点属于轻度污染。模糊数学评价结果与综合指数类似,露天菜地研究区土壤重金属环境质量良好;棚室菜地研究区一级占96%,二级占4%。总体而论,棚室菜地较露天菜地污染严重。     

泰安市某蓄电池生产企业周围土壤重金属污染现状调查与分析

随着经济的迅猛发展和人们对电动车的需求,铅蓄电池生产企业越来越多.铅蓄电池的生产可能造成周围土壤的重金属污染.土壤受重金属污染后,不仅会退化土壤肥力,使农作物产量下降,而且可能通过食物链的传递危害人类健康.因此,土壤重金属污染问题受到越来越多的重视.泰安市世华电缆电池有限公司以生产铅酸蓄电池及零部件为主,为了解世华电缆电池有限公司周围土壤重金属污染情况,以该公司周围一定距离土壤样品为研究对象[1],在野外采样和实验室分析的基础上,评价企业周围土壤受Cu、Zn、Pb三种重金属的污染程度.结果表明,该公司周围环境中部分土壤样品中Cu、Zn、Pb含量与土壤环境背景值相比有显著提高(p＜0.05),但周边土壤中三种主要重金属的污染均未超过国家土壤环境质量二级标准,污染等级为清洁,公司对周围土壤重金属污染影响较小.     

河北省无公害果品基地土壤重金属含量分析及土壤环境评价研究

笔者在河北省选取12个县的无公害果品产地作为土样采集点,分析土壤中重金属Hg、As、Pb、Cr、Cd的含量及其污染状况,利用SPSS软件分析重金属元素问的相关性;以<土壤环境质量标准>GB15168-1995二级标准为评价标准,采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法相结合的方法.对研究区土壤环境质量进行评价.结果表明:河北省无公害果品生产基地土壤污染综合评价值范围在0.085-4).991之间,等级范围在I～Ⅲ级之间,其中8个县评价等级为I级;1个县为Ⅱ级;3个县为Ⅲ级.各重金属之间除Pb与cd在0.05水平下呈显著负相关性,其它重金属元素之间没有显著相关性.研究区土壤重金属综合污染评价状况为安全级,土壤中重金属元素含量状况可以满足无公害食品生产基地的建设要求.     

深圳市宝安区主要蔬菜生产基地土壤重金属污染调查及评价

对深圳市宝安区30个主要蔬菜生产基地的土壤进行重金属污染调查,选取Zn、Cu、Cr、Pb、Hg、Cd和As共7个指标,采用单项污染指数法和综合污染指数法对其土壤环境质量进行了评价。结果表明：30个样点土壤中,21个样点为1级土壤;5个样点为2级土壤;4个样点土壤受到轻度污染,为3级土壤。2级土壤和3级土壤由Pb、Hg、Cd和As造成的污染比重依次为56％、33％、22％和11％。30个监测点的土壤均没有受到Zn、Cu和Cr污染。     

汾河临汾段污灌区土壤重金属污染评价

为全面了解汾河临汾段污灌区土壤重金属污染状况,对该区土壤 Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Cr、Hg、As含量进行检测,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明,汾河临汾段污灌区土壤Zn、Cu、Pb、Cd、Hg、As 平均含量均超过了山西省土壤背景值;各重金属平均含量均未超过国家土壤环境质量标准二级标准值,仅 Ni、Pb、As 分别有5％、37％、1％的采样点超过了国家土壤环境质量标准二级标准值,但所有样点均未超过国家土壤环境质量标准三级标准值。汾河临汾段污灌区土壤各重金属地累积指数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞As＞Ni＞Cr,各重金属潜在生态危害系数表现为 Hg＞Cd＞Pb＞As＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,土壤环境总体处于无至中－强度污染水平,存在强度危害风险。污染较严重的重金属元素不仅受灌溉水质影响,还与灌溉次数、农业施肥、交通运输、工矿企业生产、日常生活和生产活动密切相关。     

模拟酸雨对施用猪粪的菜园土壤重金属有效性的影响

采用室内培养方法,研究了酸雨对施用富含重金属的猪粪后菜园土壤重金属有效态含量的影响。结果表明,酸雨可显著降低菜园土壤pH值,但有机肥处理对酸雨有一定的缓冲作用。土壤Cu,Zn,Cd和Pb的有效态含量均随酸雨处理H⁺浓度的提高而有不同程度的增加,有效态As含量则随H⁺浓度的提高而降低,添加猪粪处理（M）与无机重金属处理（HM）的重金属有效态含量没有明显的差异,但含量均高于对照（CK）。可见,除了As外,源于有机肥的重金属与无机重金属的有效性同样受到酸雨的促进作用,具有一定的环境风险。因此,在酸沉降频繁的南方地区,长期大量施用富含重金属的猪粪在改善菜园土壤养分状况的同时也增加了土壤环境和蔬菜的重金属污染的风险。     

贵州省艾纳香种植基地土壤重金属污染现状评价

[目的]对贵州省罗甸县艾纳香种植基地土壤中5种重金属（Pb、Cd、Hg、As、Cu）污染现状进行评价。[方法]选用《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准和黔南州土壤重金属背景值作为土壤评价标准,采用综合污染指数法与尼梅罗综合指数法进行污染现状评价。[结果]贵州省艾纳香种植基地土壤重金属含量水平差异较大,变异系数为13.70%~65.79%,均达国家土壤环境质量标准（二级） 综合污染指数与尼梅罗综合指数结果表明,调查区域内土壤未被污染。但结合艾纳香对土壤中重金属的吸收富集特征发现,土壤中重金属Pb、Cu、Cd对艾纳香均存在污染。[结论]土壤重金属污染的评价仅用总量进行分析是不够的,植物种类及土壤中重金属形态的变化也应考虑在内。     

桑树修复土壤重金属污染的研究进展

重金属污染修复已成为当前国际环境科学研究的热点问题,利用桑树修复土壤重金属污染也是一种有效的植物修复技术。笔者简单介绍了土壤重金属与植物修复技术的概念,并阐述了桑树的生长特性,桑树生长与土壤中镉、铅、锌、砷等重金属元素的关系,并结合江西省土壤重金属污染的形势,探讨了桑树作为江西省土壤重金属污染修复树种的潜力。     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。     

基于改进物元可拓模型的鄱阳湖区耕地土壤重金属污染评价

为了解鄱阳湖区耕地土壤重金属污染状况,采集252个耕地表层土壤样品,分析测定了Hg、As、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn7种重金属元素的含量。鉴于土壤重金属污染的模糊性和不确定性,尝试运用物元可拓模型并对其进行改进,同时引入Hakanson毒性响应系数修正传统超标倍数赋权法权重,建立了基于改进物元可拓模型的耕地土壤重金属污染评价模型,并将其评价结果与传统评价方法结果进行对比。结果表明:样品中7种重金属的平均含量均超过当地背景值,并有不同程度累积,超标率CrCuCdHgZnPbAs;运用改进后的物元可拓模型得到的鄱阳湖区耕地土壤重金属总体污染情况为尚清洁状态,都昌县、湖口县、共青城市的污染等级均为清洁级,其余地区均为尚清洁状态;改进物元可拓法与传统评价方法得到的评价结果基本一致,表明改进物元可拓模型在土壤重金属污染评价中同样适用,且更为合理。     

广西水岩坝钨锡矿废弃地重金属污染与生态修复

为探明广西水岩坝钨锡矿废弃地重金属污染的基本情况,寻求合适的生态修复方法,对尾矿库区废弃地、周边土壤以及植物进行大面积的抽样调查。结果表明:尾矿库区废弃地和周边土壤重金属镉和砷严重超标,尾矿库区土壤成为一个潜在的污染源,重金属不断向周边土壤迁移扩散。芥菜的生物富集系数较大,类似的植物不适宜作为土地复垦植物,玉米的生物富集系数最小,适宜在污染相对较小的土地复垦中选用。尾矿库区土壤重金属污染相当严重,农作物的重金属含量高,不适宜进行简单的土地复垦而应该进行植物恢复或采取工程措施防止水土流失和重金属迁移扩散。     

煤矿周边农田土壤酶活性的研究

采用奈氏试剂比色法、磷钼酸比色法等,对山东裕隆煤矿周边农田脲酶、蔗糖酶等土壤酶活性进行了测定,分析了土壤重金属污染状况与土壤酶活性的相关关系。结果表明,煤矿周边土壤环境受到不同程度的Cr、Hg、Pb、Zn污染,从矿区中心到外围重金属污染程度逐渐减轻,而土壤酶活性则不断提高,其中以脲酶活性增加最明显。多元回归模型显著性结果表明,重金属元素对土壤酶活性有不同的作用。可见,采用酶活性构筑的土壤信息系统的总体酶活性来表征矿区土壤的重金属污染状况是可行的。     

铜绿山矿区农业土壤重金属污染及生态风险评价

[目的]掌握铜绿山矿区农业土壤中重金属含量、污染程度及分布特征。[方法]对矿区周边农业土壤重金属进行实地采样,并对Cu、Pb、Cd、Zn含量进行分析。采用地累积指数法及潜在生态风险指数法,评价土壤中的重金属污染程度和风险。[结果]矿区农业土壤受到重金属不同程度的污染,重金属的污染程度从大到小依次为Cu、Zn、Pb、Cd;重金属区域污染差异较大,局部区域污染严重;矿区农业土壤中Cu、Pb、Zn和Cd 4种重金属综合的潜在危害程度均为"轻微",Cu是潜在生态危害最大的因子。重金属潜在危害程度从大到小依次为Cu、Pb、Zn、Cd;Pb和Zn有很大相关性,说明Pb和Zn可能属于同源污染物。[结论]该研究可为矿区农业用地重金属污染防治提供科学依据。     

重金属污染对土壤颗粒态有机质和添加植物材料矿化的影响

    为了解重金属污染对土壤中有机物质和添加植物材料矿化的影响,采用室内培养试验,研究不同重金属含量的植物残体进入不同程度重金属污染土壤后土壤颗粒态有机物质矿化、微生物生物量和颗粒态有机质的动态变化.结果表明,土壤和植物残体重金属污染都会减弱颗粒态有机物质和植物材料在土壤中的矿化速率,增加颗粒态有机质对微生物的抵抗能力和颗粒态有机质在土壤中的积累.在植物残体矿化过程中.土壤微生物生物量主要与土壤污染程度有关,随土壤重金属污染程度的增加而减少;当加入土壤的植物材料重金属含量较低时,中量重金属污染可在一定程度上增加土壤的呼吸强度;而土壤颗粒态有机质的积累均随土壤或植物残体中重金属的积累而增加.其中植物中重金属积累对其影响更为明显.重金属在土壤颗粒态有机质中的积累可能是土壤有机质稳定的重要原因之一.     

重金属复合污染对土壤微生物生态特征的影响研究

研究重金属复合污染比单一污染更符合实际,针对土壤中重金属的复合污染在土壤微生物活性、群落结构等方面的影响、研究机理和方法以及土壤微生物生态特征在土壤修复和污染评价中的作用进行综述,并提出了建议和意见。