农田土壤重金属污染特征、生态风险评价与来源分析

目前,我国经济与工业快速发展,农田土壤重金属污染问题日益严重。采用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)、相关性分析和聚类分析等方法研究新疆乌鲁木齐市周边农田土壤重金属污染现状、空间分布特征、潜在生态风险及其主要来源。结果表明,乌鲁木齐市周边农田土壤重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg含量的平均值均超过了新疆土壤背景值,特别是Cr和Zn的含量远超过新疆土壤背景值;乌鲁木齐市周边农田土壤属于轻度污染;乌鲁木齐市周边农田土壤重金属中Hg与Cd是最主要的生态风险因子,研究区生态风险预警指数呈现无警示状态。Cu、Cr、Hg、Ni、As的污染主要是由于污水灌溉,Pb和Cd的污染主要是由于煤矿开采,Zn的污染是由镀锌钢管大棚、机械制造及彩钢制造厂等所造成的。     

湖南省某铅锌矿土壤重金属污染分析与风险评价

采用现场采样与室内分析方法测定湖南省某铅锌矿周边农田土壤中Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属的含量,运用单因子指数法、地质累积指数法、污染负荷指数法以及潜在生态危害指数法等评价方法对研究区土壤重金属污染状况和潜在生态风险进行评价。研究结果表明,Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属都存在不同程度的富集或污染;根据25个采样点计算得出的矿区污染负荷指数为2.6,表明整个矿区土壤重金属污染程度较重。Cd、Pb、As、Zn等重金属潜在生态风险指数属于中等及以上的风险状态,这些重金属的污染及潜在生态风险应当引起充分关注。此外,相关性分析与主成分分析结果表明,采矿作业可能是导致研究区农田土壤Cd、Pb、As、Zn等重金属含量升高的主要原因。     

黔西南某农用地土壤重金属风险评估与来源解析

【目的】了解喀斯特地区小尺度区域农用地土壤重金属的含量特征和生态风险,为利用土地功能和保护耕地土壤环境提供参考。【方法】在黔西南中部某农用地土壤上共布设27个点位,采集表层土壤(0～20 cm)样品,分析测定pH与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素,采用《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)为评价标准,分析其分布特征、生态风险和来源。【结果】研究区土壤pH为5.46～8.07,重金属Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cu、Cd与Hg平均含量分别为154.24、153.71、64.25、61.76、50.38、49.86、0.41和64.25 mg/kg。研究区农用地土壤受As和Cd污染指数分别为1.68和1.38。8种重金属的危害指数(I_R)为69.00,小于生态危害下限(I_R=150)。Cd与Pb, Hg与As、Cu、Zn、Ni, As与Cu、Zn、Ni、Cr, Cr与Cu、Zn、Ni, Cu与Zn、Ni, Zn与Ni间分别具有同源性,存在复合污染。As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni在第一主成分有较高载荷,其方差贡献率为57.565%,含量较高原因主要为长期含重金属化肥施用造成;Cd和Pb在第二主成分中有较高载荷,其方差贡献率为80.277%,含量较高原因主要为成土母质中含量较高。【结论】研究区农用地土壤pH为5.46～8.07,已受不同程度As和Cd污染;Cr和Ni污染处于尚清洁范围;Hg、Pb、Cu和Zn处于清洁范围。污染程度为轻微生态危害。     

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。     

某铜选冶场地土壤重金属污染特征及风险评价

【目的】了解铜选冶场地重金属污染特征,为场地污染评价及土壤修复提供科学依据。【方法】测定场地土壤重金属(Cd、As、Hg、Cu、Cr、Ni、Pb)含量,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法及潜在生态危害指数法评价场地土壤重金属污染情况,结合相关性分析、主成分分析对重金属来源进行分析。【结果】研究区土壤重金属含量相对较高,Cu、Pb、Cd、As、Hg 5种重金属元素的平均含量均高于云南省土壤背景值。重金属单因子污染结果表明Cr元素属于重度污染,As元素属于轻度污染,其余Cu、Ni、Pb、Cd、Hg元素均为清洁状态。内梅罗综合污染指数分析表明研究区属于重度污染。地累积指数结果显示Hg元素为中度累积,Cd、As元素为偏中度累积,Cu元素为轻度累积,Pb、Cr、Ni元素为无累积。重金属潜在生态危害单项指数Hg>Cd>As>Cu>Pb>Ni>Cr, Hg、Cd元素为很强生态风险,其余5种重金属均为轻微生态风险,整体上研究区生态风险属于强生态风险。研究区属于复合污染,土壤重金属污染受人类活动和自然因素共同影响。【结论】研究区土壤中Hg、Cd、...     

华北平原某地农田土壤重金属污染特征及来源分析

选取华北平原某地(全国重要的有色金属产业基地)作为研究区,采集377个表层土壤样品(0～20 cm),分析测定样品中Pb、Cd、Cr、As、Hg 5种重金属的含量。运用单因子指数法、内梅罗综合指数法和潜在生态风险指数法评价研究区农田土壤中重金属的污染及生态风险状况,运用因子分析的方法对研究区农田土壤中重金属元素的来源进行分析。结果表明,研究区农田土壤中Pb、Cd、As含量超过农用地土壤污染风险筛选值(GB 15168—2018)的点位占比分别为6.10%、44.30%和1.33%;基于农用地土壤污染风险筛选值,研究区农田土壤中Cd、Pb的污染等级为重度污染,As的污染等级为中度污染,Cr、Hg为安全级;基于农用地土壤污染风险筛选值,研究区农田土壤中Cd为中等生态风险,Pb、Cr、As、Hg的生态风险较低;综合潜在生态危害指数的均值为56.64,总体看研究区农田土壤处于轻微生态危害水平,其中Cd是研究区农田土壤中最主要的污染因子和生态风险因子,贡献率达80%以上;相关分析和主成分分析结果表明,研究区农田土壤中As主要来源于自然源,受成土母质的控制;Cd、Pb主要来源于人类活动中的工农业源...     

榆林市定边县农田土壤重金属评价与研究

【目的】以定边县农田土壤为研究对象,分析土壤中8种重金属Cd、Pb、Cu、Cr、As、Hg、Zn和Ni的含量,进而评价土壤质量状况。【方法】采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法进行评价,利用相关性分析和主成分分析解析重金属元素的来源。【结果】8种重金属元素空间分布不对称、不均衡,Hg和Cu集中,其余元素不集中;以背景值为评价基础时,Hg属于清洁、安全等级,Cd、As、Cu、Ni和Zn属于轻度污染,Pb和Cr属于重度污染;潜在生态危害指数介于1.074～40.677,属于轻微至中等危害水平;以国家农用地土壤污染风险筛选值为评价基础时,土壤重金属含量属于清洁、安全状态、轻微生态危害水平;通过土壤重金属相关性分析和主成分分析初步判断：Cd、As、Pb、Cu、Ni和Zn为农业、交通、燃煤等混合来源;Cr为油气开采污染源,Hg为自然来源。【结论】研究区土壤适合开展农业生产,但重金属存在累积趋势,后期还需定期监测,为高质量农产品发展提供优良的生产环境。     

鸣翠湖底泥中重金属污染现状分析

利用地累积指数法和潜在生态风险指数法对鸣翠湖底泥的重金属污染现状进行综合评价．结果表明：呜翠湖底泥已受到不同程度的重金属污染,各污染物污染程度排列顺序为Hg〉Cd〉Pb=As〉Ni〉Cu〉Cr〉Zn．全湖处于强的生态危害水平,风险指数顺序为Hg〉Cd〉As〉Pb〉Cu〉Cr〉zn,码头、补水入口区域潜在生态危害水平大于湖心和主航道区域．     

榆林市榆阳区农田土壤重金属评价与研究

以榆林市榆阳区农田土壤为研究对象,分析土壤中8种重金属Cd、Pb、Cu、Cr、As、Hg、Zn和Ni的含量,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法进行评价,利用相关性分析和主成分分析解析重金属元素的来源,结果表明：(1)重金属元素空间分布不对称、不集中、不均衡;(2)以背景值为评价基础时,Cd、Pb和Zn元素平均值为0.12 mg/kg、15.98 mg/kg、34.92 mg/kg,均高于榆阳区土壤背景值,达到污染水平,上盐湾镇、鱼河峁镇和牛家梁镇土壤样点重金属污染等级分别达到重度污染、中度污染和轻度污染;潜在生态危害指数介于7.79～14.78之间,属于轻微生态危害水平。(3)以国家农用地土壤污染风险筛选值为评价基础时,榆阳区内土壤重金属含量属于清洁、安全状态、轻微生态危害水平。(4)通过土壤重金属相关性分析和主成分分析初步判断出：Cd、Pb、Cu、Cr、As、Zn和Ni主要受农业、交通、工业和自然的综合影响;Hg来源是大气沉降。     

克鲁伦河滨岸带土壤重金属污染风险评估

为揭示克鲁伦河滨岸带重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)污染生态风险状况,沿河采集10个采样点的土壤样品,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对克鲁伦河重金属的污染进行生态风险评估.结果表明:7种重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量平均值分别为其背景值的117.71、266.7、0.64、2.07、2.12、5.38、55.95倍,大小排序为Cd> As> Zn>Pb> Ni> Cu> Cr,其中As、Cd和Zn三种重金属元素在土壤中积累情况较为严重.地积累指数法得出7种重金属污染程度排序为Cd> As> Zn>Pb> Cu> Ni> Cr,潜在生态风险指数表明污染程度由强到弱排序为Cd >As> Zn> Pb >Ni> Cu> Cr,由于毒性系数的影响,导致两种方法中Ni和Cu的污染程度大小顺序发生变化.结合综合污染系数及潜在生态风险系数的分析得知,10个采样点均处于极高污染风险等级,克尔伦苏木污染最为严重.由潜在生态风险贡献率得出Cd和As对土壤污染贡献率最高,初步判断Cd和As应该作为重金属污染治理和修复的优先控制对象.     

洞庭湖沉积物的重金属污染及生态风险评估

根据2003～2010年的数据,分析和评价了洞庭湖沉积物中重金属污染及生态风险。各重金属平均含量的顺序为:Zn>Cr>Cu>Pb>As>Cd>Hg。采用Muller地积累指数法的评价结果为:Zn处于基本无污染状态;As、Cr、Pb处于轻度污染状态;Hg、Cu处于偏中度污染状态;Cd处于偏重度污染状态。采用Hakanson潜在生态风险指数法的分析结果为:As、Cr、Pb、Cu、Zn均处于低潜在生态风险水平;Hg处于较高潜在生态风险水平;Cd处于极高潜在生态风险水平。     

北京门头沟矿集区土壤重金属空间分布及污染特征

采用ArcGIS反距离权重插值数学模型和SPSS多元统计分析对门头沟矿集区周边的土壤重金属空间分布及污染特征进行综合研究,并运用潜在生态危害指数法进行生态风险评价。结果表明,研究区域土壤重金属含量空间分布自西至东逐渐升高。研究区域重金属危害程度由大到小依次为Hg > Cd > Pb > Cr > Zn > Cu > Ni > As。研究表明煤矿开采及人类工农业生产共同作用造成的重金属危害最大,砂石类矿种造成的危害较弱。8种重金属潜在生态危害指数RI值在67.81~668.53之间,各种重金属污染的潜在生态危害由强至弱依次为Hg > Cd > As > Pb > Ni > Cu > Cr > Zn。综上所述,研究区域的土壤重金属存在危害,由于研究区域位于北京市生态涵养区,其生态危害不可小觑,需要跟踪评价和系统修复。     

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。     

台州市典型电子垃圾拆解场地周边农田土壤重金属污染特征和来源解析

为分析台州市电子垃圾拆解场地周边农田土壤中重金属污染特征和来源贡献,在2021年3月采集研究区230个表层（0~20cm）农田土壤,测定了样品中9种重金属（Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb）元素含量。通过污染负荷指数（PLI）和潜在生态风险指数（RI）分析重金属的生态风险,并利用地统计、多变量统计和...     

果蔗地土壤重金属含量特征及风险评价

以广西壮族自治区果蔗地表层土壤(0~20 cm)作为调查对象,分析了土壤中重金属Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、As和Hg的含量。以《土壤环境质量标准》二级标准为参照标准,采用单因子污染指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法对研究区域土壤中重金属污染特征及其生态风险进行评价。结果表明,研究区域土壤中Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、As和Hg的平均含量分别为0.81、30.4、54.5、29.8、107.4、16.69、0.28 mg/kg,综合污染指数为2.03,属于中污染。地积累指数评价结果表明,Cd的地积累指数为1.02,属于中等污染,Hg的地累积指数为0.30,处于轻-中等污染;潜在生态危害综合指数评价结果显示,研究区域土壤中重金属污染处于中等生态风险程度,其中Cd的潜在生态危害指数最高,达到强生态危害程度。因此,增强果蔗地土壤安全性生产管理、严控土壤污染源与推行标准农业生产是十分必要的。     

广西某农灌蔗区土壤重金属含量及污染评价

【目的】开展广西某农灌甘蔗产区表层土壤重金属含量调查,为甘蔗重金属生物有效性研究、合理种植及确保甘蔗质量提供参考依据。【方法】对广西某农灌甘蔗产区蔗田26个表层土壤样品重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行调查分析,采用单因子污染指数与内梅罗综合污染指数相结合的方法和潜在生态危害指数法对研究区域蔗田重金属的污染及其生态风险进行评价。【结果】研究区蔗田土壤Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 7种重金属的平均含量分别为0.056、10.3、23.7、55.9、17.8、33.7、18.9 mg/kg,均未超过国家土壤环境质量二级标准。经潜在生态危害指数分析得知,重金属潜在生态危害由强至弱依次为：Cd〉As〉Ni〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn。【结论】该农灌蔗区蔗田土壤重金属污染风险程度较低。     

北京顺义区土壤重金属污染生态风险评估研究

在北京顺义区农业用地采集了412份土壤表层样品,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对区域土壤重金属污染生态风险进行评估。结果表明:研究区土壤6种重金属元素(Cu、Zn、Pb、Cd、As和Hg)的地积累指数(Igeo)平均值均小于0,处于无污染程度;但处于Hg、Zn和Cd"轻度-中等污染"和"中等污染"的土壤样本分别有12.6%、12.9%和17.0%。土壤重金属生态风险指数(RI)平均值为93.07,属于轻度生态危害;轻度、中等和强度生态危害的比例分别为95.6%、3.9%和0.5%;均有超过20%的土壤样本处于Hg和Cd中等生态危害以上的水平;从不同土地利用类型中土壤样本的RI分析,菜地土壤RI平均值为109.55,达到中等污染等级的比例为14.3%。从研究区土壤重金属生态危害指数的空间分布特征分析,区域内潮白河、小中河和金鸡河对区域生态存在影响。     

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。     

秀山县农业区域土壤重金属分布特征及生态风险研究

[目的]研究秀山县农业区域土壤重金属分布特征及生态风险。[方法]以秀山县农业区域土壤为研究对象,采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地质积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤中重金属进行特征分析及生态风险评价。[结果]研究区域土壤中As、Cd、Cr、Hg、Pb 5种重金属的平均含量均符合《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准要求,除Cr外,其余4种均高于重庆市土壤背景值。土壤中重金属元素的污染程度从大到小依次为As、Cd、Hg、Cr、Pb,平均单项生态风险因子由强到弱依次为Hg、Cd、As、Pb、Cr,其中Hg处于很强生态风险,另外4种重金属均处于较低生态风险水平。[结论]该研究可为秀山县生态环境保护提供科学参考。     

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。