巢湖3条入湖河流表层沉积物重金属生态风险评价

以巢湖3条入湖河流南淝河、杭埠-丰乐河和柘皋河不同时期河流表层沉积物为研究对象,对其Cu、Cd、Ni、Pb、Zn和As 6种重金属含量进行测定并初步分析其来源,基于地积累指数法、潜在生态风险指数法对沉积物重金属污染水平进行评价。结果表明,各入湖河流沉积物中,除As和Ni外几乎所有沉积物重金属含量均超出安徽重金属环境背景值。其中南淝河污染较重,重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量均高于其他河流,分别是背景值的3.11、3.99、1.34和10.41倍。统计分析结果表明各入湖河流沉积物中Cu、Ni、Zn含量显著相关,可能来源于工业生产和居民活动。地积累指数法和潜在生态风险指数法评价结果均表明Cd是主要生态风险贡献因子,其指数为64.53～862.33,处于较大生态风险。     

香溪河沉积物重金属形态分布特征及生态风险评价

于2016年6月,在三峡库区香溪河流域设置5个样点,采集30个样品,通过五步连续提取法对Pb、Cd、Cu、和Cr重金属总量及形态进行分析,运用聚类分析法探讨香溪河流域沉积物各重金属的分布特征,利用基于形态学研究的次生相和原生相比值法对香溪河沉积物中重金属进行了生态风险评估。结果表明:研究区域重金属的变异系数大小为PbCdCuCr,聚类分析将样点分为三类,其中贾家店(XX04)为一类,三岔沟(XX01)、水库干流与香溪河交汇处(XXCJ)为一类,峡口(XX06)、平邑口(XX08)为一类;形态分析表明,Cu主要以有机物及硫化物结合态和残渣态存在,Pb主要以碳酸盐结合态、Fe-Mn氧化物结合态以及残渣态存在,Cd主要以可交换态与残渣态存在,Cr主要以残渣态存在;生态风险评价表明,样点XX04与XX06上Cd的污染最为严重,大部分都在中度污染以上。综合评价得出,Cd是香溪河沉积物污染较为严重的重金属。     

夜郎湖表层沉积物重金属分布特征及生态风险评估

为研究喀斯特地质背景下重金属在河流沉积物中积累和释放过程以及重金属污染的环境生态风险,以贵州省普定县夜郎湖表层沉积物为研究对象,分析其中Zn、As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量及形态分布特征,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对各重金属的污染水平及潜在生态风险进行评价。结果表明:夜郎湖表层沉积物中Zn、Pb、Cr、Ni、Cu、As和Cd的平均含量分别为141.75、83.76、54.97、38.60、36.61、9.47、1.50 mg·kg-1,除As和Cr外,其他重金属含量明显高于贵州省沉积物地球化学背景值;Cr、Ni、Cu和As以残渣态为主,所占比例分别为52.56%~80.21%、30.09%~70.43%、38.05%~80.77%和70.04%~94.89%,Pb、Zn易还原态比例相对较高,Cd的酸可交换态占10.93%~49.15%,易还原态占25.58%~62.49%,表现出很强的生物活性。从沉积物的空间分布来看,重金属活性高的地方绝对含量也高,且Cu与其他重金属含量均呈极显著相关关系,说明沉积物中重金属来源与网箱养鱼有很大关系。地累积指数法结果表明,该区域受Pb和Cd污染较为严重,部分可达到中度污染水平;潜在生态风险评估结果表明,Cd是最主要的生态风险因子,沉积物中Cd在地球化学高背景下,可能受到网箱养鱼废弃物沉积的影响。研究区基本处于轻度到中度潜在生态危害水平,喀斯特地区重金属Cd的地球化学高背景与污染叠加对水生生态系统具有潜在环境风险。     

鄱阳湖湿地土壤中Cu Zn Pb Cd的形态研究

针对乐安河上游铜矿开采带来的鄱阳湖湖体东部重金属污染的问题，采用Tessier法对鄱阳湖湿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的化学形态以及重金属形态与植物富集的相关关系进行了研究。结果表明。鄱阳湖土壤中Cu、Pb、Zn主要以有机结合态和残渣态为主，水溶态和交换态等生物有效性态含量很少。Cd的水溶态、交换态和铁锰氧化物态较其他元素高。相关分析和偏相关分析均显示植物中重金属含量与其生存环境中的重金属含量直接相关．植物对重金属的富集能力表现出Zn〉Cu〉Cd〉Pb的趋势。     

杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解杞麓湖农业径流区低污染水所致湖滨带湿地重金属空间分异特征及潜在危害,采集湖滨带农业径流区32个不同类型湿地（河流湿地n=13、人工湿地n=10、湖泊湿地n=9）的表层沉积物,检测重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Ni和Hg含量,利用ArcGIS反距离权重插值法（IDW）分析7种重金属空间分布特征,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价杞麓湖农业径流区湿地重金属污染。结果表明：不同类型湿地7种重金属污染程度存在差异,平均含量由高到低依次为河流湿地 > 人工湿地 > 湖泊湿地,各重金属平均含量由大到小依次为Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > Cd > Hg,除Pb外,其余6种重金属平均含量均超过云南省土壤背景值,Cd超背景值样点比例高达100%。单因子污染指数表明重金属Cd和Hg呈重度污染,存在危害风险;农业径流区潜在生态风险指数介于112~1 241,平均264,属中度风险水平;重金属含量分布存在明显空间差异,北部高于南部、西部高于东部,含量分布高值区与潜在生态风险评价结果一致。相关性分析表明Cu、Ni、Cr和Zn污染源主要是农业活动;Pb来源主要与道路交通有关,还受工业活动影响;Cd主要受农业活动和工业活动影响。研究表明,杞麓湖农业径流区不同类型湿地重金属污染存在空间差异,Cd和Hg污染严重,生态风险高值区出现在西北部和西南部。     

百花湖麦西河口沉积物剖面重金属的形态分布

为揭示贵阳市百花湖入湖河口——麦西河口沉积物剖面中重金属的形态分布特征,采用柱状采泥器通过临水垂直插管法采集沉积物样品。借鉴改进Tessier五步连续提取法对沉积物中4种重金属Cd、Cu、Zn、Pb的形态在垂向上的分布进行测定,并对其总量进行讨论。结果表明:重金属总量由大到小的顺序为:Zn、Cu、Pb、Cd,含量分别为190.53～302.08、82.44～192.37、21.67～94.70、0.13～1.86mg/kg。其中,Cd主要以离子交换态、铁/锰氧化物结合态存在;Cu主要以有机质及硫化物结合态和残渣晶格结合态存在;Pb与Zn主要以有机质及硫化物结合态、铁/锰氧化物结合态和残渣晶格结合态存在。4种重金属的总量和形态在垂向上的分布因重金属种类不同而有所差异,呈现出垂向分布的不规律性。     

农田Cd和Hg污染的来源解析与风险评价研究

以天津某郊区农田为研究对象,调查了土壤及农产品中Cd和Hg的污染状况,运用指数法评估其污染风险,利用GIS空间模型和同位素比值法分析了Cd和Hg的空间分布特征和污染来源,并筛选出生物富集低且经济效益可观的作物种类,为通过种植结构调整降低农田重金属污染风险提供依据。结果表明,研究区内部分农田受到了Cd和Hg的污染,安全土壤点位分别占19%和46%,污染土壤中有较多点位属于警戒(36%和17%)和轻污染(26%和19%),处于重度污染的小于10%,该区域种植的农产品中Cd和Hg超标率分别为17%和37%。基于GIS的空间分布显示:Cd主要以点源形式进入土壤,移动性较大;Hg以面源污染为主,以残渣态为主要形态。运用同位素比值分析法得出:研究区内土壤Cd污染主要来自工业废弃物及灌溉水,农产品中Cd污染主要来源于土壤;土壤Hg污染主要来自大气降尘、有机肥及灌溉水,农产品中Hg的污染来源主要有土壤和大气降尘。不同农作物对重金属的富集能力不同,瓜果类蔬菜对Cd和Hg的富集系数最低,果实中这两种重金属含量均在安全水平以内。研究表明,利用不同植物吸收重金属有效性的差异,通过种植结构的调整,可以在微污染农田中生产出安全农产品,为控制农田重金属污染风险提供了一条可行之路。     

滆湖污染源调查与分析

为调查江苏省滆湖主要入湖河流水质变化特征和滆湖主要污染物来源,对扁担河、夏溪河、湟里河、北干河、中干河等5条入湖河流进行了为期1年的水量水质监测,并计算分析了主要入湖污染物通量和滆湖沉积物中氮磷释放量。结果表明,入湖河流中高锰酸盐指数含量为2.7~8.9 mg/L、氨氮含量为0.21~3.59 mg/L、总氮含量为0.39~4.59 mg/L、总磷含量为0.236~0.624 mg/L;5条入湖河流年径流量为8.04×108m3/年,径流量大小排列次序为扁担河北干河湟里河中干河夏溪河;5条入湖河流主要污染物通量总磷为174.28 t/年、氨氮为865.46 t/年、总氮为1 654.75 t/年、化学需氧量(COD)为16 219.74 t/年,主要污染物入湖通量大小排列次序为扁担河湟里河北干河夏溪河中干河;滆湖底泥中沉积的氮、磷总量分别为44 370、18 168 t,每年向水体释放的总氮、总磷量分别为562.22、19.16 t。     

土法炼锌区土壤重金属形态及其转化

废弃地复垦成为土法炼锌区面临的主要问题,而重金属(Pb、Zn、Cd)的调控又是复垦中的首要问题.为了探索土法炼锌区废渣和污染土壤中重金属的迁移扩散和转化规律,对经过土法炼锌区河流进行了监测,以及用水浸提废渣、用HNO3和NaOH分别调控废渣和污染土壤的pH值、采用5步萃取法测定重金属化学形态、用腐殖质、EDTA、不同量的石灰等处理污染土壤后进行苗圃盆栽试验.结果发现,河流重金属主要来源于水土流失,集中在悬浮物和沉积物,防止水土流失非常必要;废渣中的重金属用水浸提溶出量很少;废渣中的重金属随pH值降低溶出量显著增大,污染土壤中的重金属随着pH值的增加溶出量减少,增加到9以后,溶出量反而增加,因而控制废渣的pH降低和适当提高污染土壤pH值可减少重金属的潜在危害;废渣中重金属可交换态含量极低(<0.1%),其他的形态含量远远高于背景土壤,污染土壤中重金属可交换态含量远远高于背景土壤和废渣;施用石灰使土壤中Pb、Zn、Cd的DTPA提取态分别降低了83.9%、23.1%和79.4%,白菜中Pb、Zn、Cd的含量分别减少97.2%、94.7%和89.4%,因而在土法炼锌区废弃地复垦中调控pH值是一种实用而有效的措施.     

羊栖菜生物炭对镉污染土壤性质及镉形态的影响

为了研究生物炭对实际镉(Cd)污染土壤理化性质和Cd化学形态的影响,首先以海洋生物质(羊栖菜)、农林废弃物(水稻秸秆、山核桃壳)为原料制备了三种生物炭,并比较了三种生物炭对水溶液中Cd的吸附效果,从而优选出对Cd吸附最佳的生物炭。通过在Cd污染的土壤中施用不同用量的优选生物炭,测定污染土壤基本理化性质和Cd化学形态的变化,初步探讨了生物炭对实际Cd污染土壤理化性质和土壤Cd污染的钝化效果。结果表明,三种生物炭中羊栖菜炭对重金属Cd的吸附效果最佳。污染土壤添加羊栖菜炭后可以明显提高污染土壤p H、有效磷、速效钾、全氮和有机质,且随添加量增加而幅度增大。不同量的羊栖菜炭的施入均有效降低了污染土壤有效态Cd含量,使得土壤重金属Cd由交换态向碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态转化。综上所述,羊栖菜炭显著降低了土壤重金属Cd的生物有效性和生态毒性,从而显著降低重金属Cd的危害。     

环鄱阳湖区部分叶菜类蔬菜重金属污染评价与来源分析

[目的]对环鄱阳湖区部分叶菜类蔬菜的重金属污染状况进行评价,并对其来源进行分析。[方法]测定环鄱阳湖区11个县的蔬菜基地、农家的3种叶菜类蔬菜共163个样品中的Pb、Cd、Cr、Cu和Zn重金属的含量,评价重金属的污染状况,通过比较2种来源蔬菜污染状况进一步分析环湖区蔬菜重金属的污染来源。[结果]环鄱阳湖区叶菜类蔬菜有2/3样品的重金属含量超标,超标率在50%以上,其中白菜Pb超标最为严重,超标率高达85.2%;单因子污染指数评价表明,环鄱阳湖区叶菜类蔬菜的安全和优良级别所占比例为66.9%,已受到一定程度的重金属污染,其中以芹菜受污染的程度最大,污染主要来源于Cr、Pb;在2种种植方式下,基地蔬菜受重金属污染水平较高于农家。[结论]环鄱阳湖经济区的工业、交通的大力发展已初步造成区域的蔬菜重金属污染,建议环湖区居民适当减少芹菜和基地蔬菜的食用来降低由此引起的健康风险。     

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。     

达里诺尔湖生物有效态重金属的形态分布及生态风险评价

以内蒙古赤峰市达里诺尔湖为研究对象,利用Tessier连续提取法,对表层沉积物及柱芯中Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属的形态进行了研究.基于形态及上覆水、过滤水和孔隙水中重金属的浓度,探讨了重金属在水-沉积物界面间的迁移转化规律,评价了湖泊沉积物重金属的污染状况.结果表明:达里诺尔湖的水体环境污染是以Cu、Pb和Zn为主的多金属复合污染,Pb有从上覆水向沉积物迁移的显著趋势,Cu有从孔隙水向上覆水迁移的微弱趋势;沉积物中4种重金属生物有效态主导形态因其元素地球化学性质的差异性而存在差异,表层沉积物中Cu、Pb、Zn和Cd生物有效态的主导形态分别为有机硫化物结合态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态,分别占总生物有效态的61.64％、60.72％、71.50％和53.59％;水平方向上,总生物有效态重金属含量表现出从南西向北东逐渐减小的趋势;沉积柱芯中4种金属有效态之和波动变化,但在40 cm以下均随深度的增大呈现增加趋势.沉积物中4种金属的综合污染指数(RI)为41.18～155.64,空间分布上表现从南西向北东逐渐减小的趋势.达里诺尔湖尚处于轻微生态危害,但南部湖区重金属污染应引起重视.     

鄱阳湖流域溶解态重金属行为特征及健康风险评价

通过测定鄱阳湖流域各断面及入湖口水体溶解态重金属Cu、Zn、Pb和Cr的含量水平,调查了重金属在季节和空间变化下的行为特征,并运用美国环保局推荐的健康风险对其引起的健康风险进行了初步评价。结果表明:鄱阳湖流域不同溶解态重金属季节行为特征差异显著,Cu和Cr主要由人为因素主导,而Zn和Pb受自然因素影响更多;其空间行为特征由开采的矿山分布和人为源释放主导,这在赣江和乐安江表现尤为明显;流域健康风险大小依次为湖区>信江>抚河>赣江>乐安江>修河,由化学非致癌物Cu、Zn、Pb引起的健康危害的个人年均风险值远低于国家辐射防护委员会推荐的通过饮水途径最大可接受风险值5.00×10-5a-1,而化学致癌物Cr的健康危害的风险值超出可接受水平,比化学非致癌物高出5～6个数量级,是主要的健康风险污染物,需引起风险决策部门的重视。     

近150年呼伦湖重金属污染历史及潜在生态风险

针对呼伦湖演化历史研究相对不足的现状,于呼伦湖中心采集柱状岩芯沉积物样品78个,测定分析了沉积物中Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Cd、As、Pb等8种重金属元素的垂向分布特征。结合210Pb测年数据和粘土含量,采用Pearson相关分析和主成分分析法,判别不同沉积阶段重金属元素的可能来源,并对其进行潜在生态风险评价。结果表明:1865—1973年各种金属元素含量相对较低,以自然输入源为主,人类活动对湖泊影响微弱;1973—1992年重金属元素含量均呈现增加趋势,主要以工矿业和农业污水、交通源等人类活动释放源为主;1992年后除As、Pb外均出现下降趋势,受自然保护区建立的影响,自然来源为首要源,但仍存在农业污水、交通源和采矿业的人为源。生态风险评价结果表明,单元素污染系数CdAsPbCuCoCrMnZn,Cd潜在生态风险超强,As在1992年以后为中等潜在生态风险,其他几种元素均属于轻微生态风险,多种污染物的潜在生态风险近年处于较高水平,Cd和As是主要生态风险贡献因子。呼伦湖重金属污染历史能够较好地指示人类活动,自然保护区的建立对治理污染起到了一定的积极作用,但Cd、As污染应予以重视,呼伦湖的环境保护及治理有待进一步加强。     

巢湖水体重金属污染评价

对巢湖水体和湖泊沉积物的重金属(Cu、Pb、Cd、Zn、Fe、Mn、Cr)含量进行了抽样测定,并分别对水与湖泊沉积物的重金属(Cu、Pb、Cd、Zn、Fe、Mn、Cr)的污染状况进行了评价,结果表明:巢湖水质较清洁,除Fe为Ⅴ类标准、巢湖湖心Zn属于Ⅱ类标准外,其他点重金属均达到Ⅰ类标准,但底泥中Pb、Cu、Cr、Zn污染相对较严重。     

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。     

安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物重金属污染特征及生态风险评价

为研究安庆沿江湖泊及长江安庆段重金属污染特征及潜在的生态风险,采集了安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物样品共58个,分析了Cu、Zn、Pb和Cd共4种重金属分布特征,并采用地累积指数法和Hakanson生态危害指数法进行生态风险评价,结果表明:不同水体沉积物重金属含量差异较大,市区湖泊群内各重金属含量普遍高于周边生态湖泊和长江安庆段;与区域对应的沉积物重金属背景值比较,市区湖泊群中各类重金属普遍高于背景值,而其他水体沉积物中的重金属则与背景值相近,表明市区工业生产及生活等人类活动对湖泊沉积物重金属含量有较大影响。地累积指数污染评价表明安庆市区湖泊群受到一定程度的重金属污染,尤其是Cd污染达到了中度污染程度。总的看来,所有安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物中各重金属污染的程度依次为CdPbZnCu。生态风险评价表明市区湖泊群和菜子湖处于中等生态危害状态,其他水体均处于低生态风险状态,各水体潜在生态危害顺序依次为市区湖泊群、菜子湖、长江安庆段、嬉子湖、石门湖、白荡湖;研究区域沉积物中的重金属生态风险以Cd为主。     

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。