酸雨淋溶条件下赤泥中重金属在土壤中的迁移特性及其潜在危害

为探讨在气候特征较特殊区域的赤泥堆场溃坝后,赤泥中重金属对土壤及地下水的影响,以我国普遍存在的联合法赤泥为研究对象开展土柱模拟实验。结果表明:赤泥经酸雨淋溶后,溶出的As、Cr、Cd、V、Mo 5种重金属主要累积在表层(0~20 cm)土壤中,平均浓度分别达到17.71、42.31、0.79、57.77、29.76 mg·kg-1,与原始浓度相比分别增加了5.83、1.36、2.21、2.34、1.89倍;Pb与Zn在0~60 cm深度土壤累积明显,平均浓度分别达到18.67、58.52 mg·kg-1,分别增加了8.76、3.86倍,Cu、Ni在土壤中含量有微量增加,累积现象不明显;赤泥经酸雨淋溶后,As、Ni酸可提取态平均占比较高,可迁移性强,Cu、Cr、Mo主要以可氧化态和可还原态存在,Pb、Zn、V主要以可还原态存在,具有较大的潜在迁移性;渗滤液中仅检出较低浓度的Mo、V、Pb、Cu,说明赤泥经酸雨淋溶后,溶出的重金属主要滞留在土壤中,对土壤造成较大的潜在危害。     

模拟酸雨对三明地区受重金属污染土壤的淋滤过程研究

针对福建三明地区实际受重金属污染的土壤样品,采用模拟酸雨淋溶土柱的试验方法,研究了不同酸度模拟酸雨(pH=2.5、3.6和5.6)对污染土壤中重金属元素的淋滤液性质的影响.结果表明,随着模拟酸雨pH值的降低,淋滤液的电导呈递增变化,而淋滤液pH值呈递减变化;随着淋溶量的增加,淋滤液电导逐渐下降,而淋滤液pH值呈现先迅速下降后逐渐升高的总趋势.研究发现,模拟酸雨作用于该受重金属污染土壤时,污染土壤中不同重金属呈现不同的溶出规律.淋滤液中锌、镍、铜、铬和铅的含量均随模拟酸雨pH值的降低而增加,但锌、镍和铜的释放过程可分为快速释放和准稳定两个阶段,铬和铅的释放过程则分为快速释放和慢速释放两个阶段.相同pH值模拟酸雨条件下,该污染土壤中重金属累积释放量由大到小的顺序为Zn＞Cu＞Cr＞Ni＞Pb.pH=3.6时,每千克污染土壤中Zn、Cu、Cr、Ni和Pb的最大累积释放量分别为750、60、0.9、0.9和0.48 mg.     

节能灯企业集聚区周边农田土壤重金属污染评价

为了解节能灯生产企业周边土壤重金属污染状况,采集并分析了102个土壤样品的Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co和Mn等重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数对土壤重金属污染程度进行了分析,并基于地统计学分析了土壤重金属空间分布特征。结果表明:节能灯生产企业周边土壤重金属Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn的平均含量分别为0.27 mg/kg、3.51 mg/kg、17.74 mg/kg、54.84 mg/kg、70.34 mg/kg、0.1 5 mg/kg、25.12 mg/kg、10.31 mg/kg、7.36 mg/kg、134.43 mg/kg,均未超过国家土壤环境质量二级标准,但Pb和Hg元素平均含量超过浙江省土壤背景值,分别是对应背景值的1.80倍和1.69倍。单因子污染指数评价表明,不同重金属元素平均污染程度为:PbHgCdZnCuCoAsCrNiMn;内梅罗综合污染指数评价表明,101个土壤样点受到不同程度的重金属污染,污染程度为轻污染、中污染和重污染水平所占的比率分别为86.27%、9.80%和2.94%。土壤中Pb和Hg两种重金属元素污染相对严重,与交通、节能灯生产企业空间分布特征具有一定的对应性。     

不同浸提剂pH对工业污水污泥中重金属浸出的影响

在研究工业污水污泥中6种重金属（Zn、Cu、Pb、Cr、Mn、Ni）含量的基础上,应用固体废物浸出毒性的浸出方法（GB5086．2-1997）以不同pH值的浸提剂对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究。结果表明：污泥中Mn和Zn含量较高,其次为Cu和Ni,而毒性较大的Pb和Cr含量较低。浸提剂的pH对污泥中重金属的浸出具有重要的影响,其中污泥中的Zn、Mn、Ni、Cu最大浸出量在pH为7左右,而Fe则有较大的波动。不同pH值中金属的浸出量有很大的差异,这可能与浸提过程中的吸附一解吸过程、络合一解离过程和溶解一沉淀／共沉淀等因素有关。     

模拟酸雨对铅锌冶炼废渣重金属释放及生物毒性的影响

为评价酸雨淋洗对铅锌冶炼废渣中重金属释放及生物毒性的影响，以黔西北酸雨严重区域大量堆存的铅锌冶炼废渣堆场为研究对象，对照组以去离子水为浸提剂，分析不同粒径废渣在不同酸度模拟酸雨浸提下重金属的分布特征及生物毒性变化规律。结果表明，与对照相比，模拟酸雨均可不同程度降低铅锌废渣浸出液的pH，废渣粒径越小浸出液的电导率越高。模拟酸雨可提高铅锌冶炼废渣浸出液中Cu、Zn、Cd的浓度，相同条件下，浸出液中重金属浓度总体上随废渣粒径减小呈增加趋势。模拟酸雨可促进废渣中残渣态Cu、Pb、Zn向其他形态转化而增加铅锌废渣堆存的环境风险。进一步分析表明，废渣浸出液中Zn、Cd含量越高浸出液的生物毒性越大，而低浓度范围内废渣浸出液中Cu含量越高反而生物毒性越小。综上，模拟酸雨能促进不同粒径铅锌冶炼废渣中重金属离子的溶出释放、改变废渣中重金属的形态，并提高废渣浸出液的生物毒性，从而增大了铅锌冶炼废渣堆场的环境生态风险。     

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。     

琼北农田土壤重金属水平及潜在生态风险

以琼北高背景区农田土壤为研究对象,共采集103个样品,分析农田土壤中12种重金属(As、Cu、Cr、Zn、Pb、Ni、Hg、V、Mn、Co、Cd、Se)的含量,并采用地累积指数法及潜在生态危害指数法评价该地区农田重金属累积程度和潜在的生态风险。结果表明:该地区4类农田土壤(赤红壤、砖红壤、水稻土和火山灰土)中Ni、Cr、Co、Cu、V、Mn平均含量比海南省背景值高1.11~11.06倍,比全国背景值高1.01~5.92倍;和国家土壤环境质量标准比较,Ni、Cr、Cu、Co、V、Mn存在普遍的超标现象;基于三角模糊数的地累积指数表明Ni、Co、Cr和Mn存在累积现象;除火山灰土外,其余3类农田土壤重金属的潜在生态危害综合指数均为轻微生态危害,其中重金属Ni、Hg和Co的累积水平较高。     

酸雨对城市生活垃圾填埋场渗滤液性质的影响

取台州市新鲜生活垃圾作模拟酸雨淋溶试验，探讨在pH为4.0的模拟酸雨作用下垃圾溶出液中CODCr、油、重金属Cu、Zn、Pb、Ni、Hg等随降水时间及降水量的溶出情况，同时以pH为6.7为对照。在不同淋溶介质条件下，主要污染因子的淋溶解放一般符合Ct=C0t^b模型。     

生活污泥焚烧灰的重金属含量及其浸出特征

针对生活污泥灰中的重金属种类、重金属含量及其浸出特征进行研究,并进一步探究该污泥处理处置的可行方法。研究表明:在生活污泥灰中主要含有Fe、Pb、Cu、Ni、Zn、Mn、Cr、Cd,其中Fe的含量最多。污泥灰中重金属在酸性条件下的浸出率明显高于碱性条件下的浸出率,Cr、Ni和Cd的最佳浸提剂pH值均为2,其中Cu和Zn随浸提剂pH变化的浸出特征不明显。     

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。     

铜尾矿库重金属元素的形态分布及生物有效性

[目的]研究德兴铜矿尾砂库周边农田土壤中重金属（Cd、Zn、Cu）的形态分布特征和生物有效性。[方法]采用HCl提取和Tessier连续提取法研究了土壤中的重金属形态分布及生物有效性。[结果]用0.1mol/LHCl提取重金法测得Cu、Zn和Cd含量分别为：3.55～131.80、7.25～44.10、0.06～0.38mg/kg,其平均值分别为40.25、13.22、0.19mg/kg。[结论]Cu主要以有机结合态形式存在,Zn主要以残渣态形式存在,2者均处于相对稳定状态,而Cd则主要以可交换态形式存在,易发生迁移,对环境潜在影响较大。     

土壤中酸可提取态重金属释放特征研究

采用模拟酸雨土柱淋洗实验,研究了不同土壤中酸可提取态重金属释放特征。结果表明,随着模拟酸雨pH值下降,土壤中酸可提取态重金属释放强度明显增大,各元素的释放量与酸雨pH值呈显著负相关。Zn释放主要集中在pH4.5～3.5之间;Cu释放主要集中在pH6.5～3.5之间;Cd的释放没有较集中的范围;而Cr和Pb,不同土壤集中释放的pH值范围不同。不同处理水平对酸可提取态种金属的释放有显著影响。     

野生曼陀罗重金属含量及其安全性评价

为探明野生曼陀罗各器官不同生育期金属含量状况,进而为其人工栽培选择合适生境及用药安全性提供科学依据,采用原子分光光度计法,分别对不同生育期采集的野生曼陀罗的根、茎、叶、果实等器官中(Pb,Cd,Hg,As,Cu,Fe,Mn,Zn,Cr,Ni)的含量进行分析测定。结果表明:1)不同生育期曼陀罗根、茎、叶和果实中的As、Hg、Cd和Pb的含量分别为0.11～1.16mg/kg、0.018～0.086mg/kg、0.021～0.19mg/kg和0.42～4.63mg/kg,与药用植物及制剂进出口绿色行业标准相比,均未超过对应元素的安全值。2)Cu在成熟叶片、成熟果实、成熟根、幼果和幼根中的含量分别为35.1mg/kg、26.0mg/kg、26.4mg/kg、23.9mg/kg和20.7mg/kg,均超过安全值(为20.0mg/kg),其中,成熟叶片中的含量超标严重,比安全值高75.5%,其他器官超标甚微。     

小尺度区域红壤重金属含量背景值及其环境质量评价

在小尺度范围内均匀密集布点采样的基础上,从268个土壤样品中挑选其中“清洁”红壤48个和“清洁”水稻土78个进行统计分析后,提出了江西省鹰潭红壤Hg含量的背景值为0.050 mg/kg、Cd为0.105mg/kg、As为10.4 mg/kg、Cr为47.9 mg/kg、Cu为24.1 mg/kg、Pb为25.7 mg/kg;水稻土Hg含量的背景值为0.063 mg/kg、Cd为0.100 mg/kg、As为4.3 mg/kg、Cr为42.3 mg/kg、Cu为25.7 mg/kg、Pb为27.1 mg/kg;与以前研究提出的背景值相比,本研究提出的鹰潭红壤Cd和Cu含量的背景值分别提高了61.5%和31%,Hg降低了35.9%,其它元素相近;水稻土除Cu稍有提高外,其余5种重金属元素都显著降低。同时,不同作物利用土壤重金属环境质量评价结果表明:鹰潭地区50%旱地红壤、20%菜地、15%水稻土和30%果园地的土壤达到清洁标准。     

典型农业区农田土壤重金属潜在生态风险评价

采用野外采样和室内分析相结合的方法,以典型农业区山东禹城的农田表层土壤(0-20 cm)为研究对象,分析了土壤中重金属Cr、Ni、Pb、As、Hg、Cd、Cu和Zn的含量,探讨了土壤中重金属的含量与不同人类活动的关系并进行了潜在生态风险评估.结果显示,8种重金属的含量均超过黄河下游潮土区的背景值.潜在生态风险评估表明,当地的农田土壤Cr、Ni、Pb、As、Cu、zn有轻度的生态风险,Hg和Cd存在较大的生态风险.城市化进程、畜禽养殖和污灌是造成十壤Cd高生态风险的主要因素,城市化进程和污灌也是造成土壤Hg高生态风险的主要因素.禹城各区域土壤受8种重金属的综合潜在生态风险程度大小依次为城郊农田>污灌农田>典型施肥农田>井灌农田>引黄灌农田,不同人类活动区域土壤Cd生态风险和8种重金属的综合潜在生态风险存在显著差异.     

广西会仙湿地土壤重金属分布特征及风险评估

[目的]调查广西会仙湿地土壤环境质量。[方法]]研究广西会仙湿地表层土壤中Cu、Zn、Pb、Ni、Cr、As和Hg 7种重金属元素在不同土地利用类型中的分布特征,并进行风险评估。[结果]会仙湿地土壤Zn、Pb、Ni、Cr、Cu、Hg和As 7种重金属的平均含量分别为(141.25±126.62)、(46.99±20.14)、(39.60±13.93)、(110.71±30.84)、(38.76±27.51)、(0.18±0.16)、(17.32±6.92)mg/kg,除As和Hg外,其他重金属含量均超过广西土壤背景值;重金属在不同土地利用类型中存在差异,含量高的地方相对集中于池塘和沟渠,其中河流湿地Hg含量超过国家土壤质量二级标准;Zn与Ni、Cr、Cu、As呈极显著相关(P0.01),而Pb仅与Cr呈极显著相关(P0.01),而与其他重金属元素间均未表现出相关性;不同土地利用类型土壤存在不同程度的重金属污染,河流湿地、林地、沼泽湿地属于中度污染,其他湿地类型为轻度污染。[结论]会仙湿地土壤重金属污染已经对生态系统的健康发展构成了一定程度的威胁。     

大气PM2.5中重金属在模拟酸雨中的释放特征

通过模拟酸雨溶出试验发现,在模拟酸雨浸提作用下大气细颗粒物PM2.5中重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr都有不同程度的释放,且溶出率随模拟酸雨pH降低而增加,说明酸性加强能加速PM2.5中重金属元素的释放。在同一pH模拟酸雨作用下,2007年春样品中各重金属的溶出率均比2006年秋高,2007年春重金属不稳定态比例普遍比2006年秋高,说明在酸性条件下吸附在颗粒物中的不稳定态重金属更容易释放出来,酸雨会增加大气颗粒物中重金属在环境中的迁移性和污染能力。     

焦岗湖流域农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

以焦岗湖流域农田土壤为研究对象,分析流域内农田土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量及污染特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了该区域农田土壤中重金属污染状况和潜在的生态风险。结果表明:研究区农田土壤中重金属As、Cd、Cr平均含量高于背景值,并表现出不同程度的积累,而Cu、Pb、Zn平均含量低于背景值;地累积指数评价结果表明该区域农田土壤重金属污染总体表现为无污染到中污染状态,主要污染物为Cd、As和Cr;潜在生态危害指数法评价结果表明研究区土壤潜在生态风险为中等,重金属的潜在生态危害依次为Cd >As >Cu> Pb >Cr >Zn;焦岗湖流域农田土壤重金属含量在空间分布上总体表现为流域西南部及东部区域较高、中部及北部区域较低。