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。     

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。     

乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染及生态风险评价

为研究乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染状况及生态风险,本试验采集140个农田土壤样本,检测其Cu、Zn、Ni、Cr、Pb和Cd等6种重金属含量,并利用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价农田土壤重金属污染和潜在生态风险程度,采用矩阵因子分析法(PMF)解析重金属来源。结果表明:乌鲁木齐市北郊农田土壤中所有元素含量均未超出国家土壤环境质量标准的限值(GB 15618—2018);没有样点重金属综合污染超越警戒限,样点主要集中于清洁水平,研究区内土壤中重金属存在较低的潜在生态风险,其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb存在轻微潜在生态风险,Cd存在少量中等潜在生态风险,且Cd对综合潜在生态风险的贡献率为60%,Cd污染必须关注;通过PMF模型解析出5个源:Pb含量主要来自于汽车尾气排放污染源;Cd含量主要来自于自然源;Cr含量主要来自于工业排放源;Ni含量主要来自于其他外来源;Cu、Zn含量主要来自于农业投入品投入源。     

包头南郊污灌区农田表层土壤重金属潜在生态风险综合评价

【目的】评价包头市南郊污灌区农田土壤Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 5种重金属元素的潜在生态风险,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供科学依据。【方法】在包头市南郊四道沙河流域的麻池乡城梁村,选取有代表性的8个采样点,按照“梅花形”布点取样采取农田表层0～20 cm土样,测定土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Ni元素含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,对研究区土壤重金属的潜在生态风险进行评价。【结果】包头市南郊污灌区农田土壤中的5种重金属元素含量还不到污染级,但除Cu含量基本接近河套地区土壤背景值外,其他4种重金属元素含量的平均值均超过了当地土壤背景值,其中以Cr、Ni元素含量的平均值超过地区背景值最高,且具有明显高度富集的特征。各种重金属污染的潜在生态风险指数由强至弱依次为Ni（49.59）＞Pb（41.18）＞Cu（39.70）＞Cr（23.24）＞Zn（8.62）,其中Ni的潜在污染风险指数最高,是主要潜在生态风险因子,其次是Pb。【结论】人类活动导致包头南郊污灌区农田土壤中Pb、Cr、Cu、Zn、Ni　5种重金属元素明显积累,且已表现出一定程度的潜在生态风险,应该引起足够的重视。     

成乐高速两侧农田土壤重金属污染及潜在生态危害评价

【目的】为评价成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染程度及其潜在生态危害。【方法】采用原子吸收分光光度法,对成乐高速公路两侧农田土壤中的Pb、Cd、Cu、Zn和Cr含量进行测定,采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法对成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染及潜在生态危害进行评价。【结果】Cd的含量超过风险筛选值,Cr的含量明显低于风险值,Zn的含量临近风险值。彭山段农田土壤的Cd、Pb和Cr含量较高,夹江段农田土壤的Cu含量较高,东坡段农田土壤的Zn含量最高。5种重金属的含量随着距离的增加总体上呈下降趋势。5种重金属的单项污染指数顺序为CdZnPbCuCr,5种重金属的综合污染指数为0.96,4个测试路段的综合污染指数的大小顺序为彭山段东坡段青神段夹江段。5种重金属的潜在生态危害依次为CdPbCuZnCr,潜在生态危害综合指数RI=42.17。【结论】Cd和Zn为成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染的主要元素,Pb、Cu和Cr处于清洁状态,不同路段的不同重金属含量存在一定差异。成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染与农田距离路基的垂直距离具有明显的负相关关系。成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染处于警戒状态,临近轻度污染,具有轻微的生态危害风险,Cd污染的潜在生态危害相对较大,值得高度关注。     

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。     

城市郊区典型区块农田土壤重金属污染风险评估——以郑州为例

以郑州市西郊农田为研究对象，取0～20 cm土样，测定其6种重金属元素的含量，并采用Pearson相关系数、内梅罗综合污染指数、地积累指数、潜在生态危害指数和生态风险预警指数分析了土壤重金属的含量、空间分布、相关性及生态风险。结果表明：土壤Pb、Cd、Zn、Cu、Cr和Ni的平均含量分别为31.67、0.07、58.05、18.15、18.84、24.76 mg/kg，其中Pb和Cd的平均含量分别是河南省土壤背景值的1.42倍和1.08倍，属于轻度污染；土壤重金属含量的变异系数介于26.23%～72.36%，空间分布差异较大；Ni含量与Zn、Cr含量均呈极显著正相关（P <0.01），它们的污染来源具有相似性，Ni、Cr、Zn、Cu污染来源于自然因素，Pb和Cd污染来源于交通运输和化肥使用；重金属的内梅罗综合污染指数为1.2，地积累指数介于-1.746～0.506之间，潜在生态风险指数为49.57，生态风险预警指数为-0.479，属于轻度污染，整体潜在生态风险程度与生态风险预警等级较低。     

湘潭县农田土壤重金属污染及生态风险评价

为探讨湘潭县农田土壤重金属的污染特征及潜在生态风险,以湘潭县农田土壤为研究对象,分析了土壤中As、Hg、Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni 8种重金属元素含量和污染特征,并利用潜在生态危害指数法评价了该区域农田中土壤重金属的综合潜在生态风险。结果表明:8种重金属中Cd含量平均值高于风险筛选值,低于风险管制值,其他7种重金属含量的平均值均低于风险筛选值,且Cd和Hg累积程度较高,其最小值分别是背景值的1.53倍和1.04倍。在单项污染风险评价中,超过90%的样本Cr、As、Hg、Pb含量小于风险筛选值,90.4%的样本Cd含量大于风险筛选值,且Cd含量高的区域主要分布在东部地区,没有Cr、As、Hg、Pb和Cd含量大于风险管制值的样本;综合污染风险评价结果显示92%的样本可能存在食用农产品不符合质量安全标准等的土壤污染风险。综合潜在生态风险系数的平均值为314.9,处于强潜在生态风险水平。通过以上分析说明,该区农田土壤重金属整体呈现出高生态风险状态,这种现象主要是由该区农田土壤中Cd的污染程度比较高造成的。     

崇明岛农田土壤重金属分布特征及生态风险

为探明崇明岛农田土壤重金属含量分布特征,采集581个点位耕层土壤样品,分析了土壤样品中8种重金属（Hg、Cr、Ni、Pb、As、Cu、Zn和Cd）的含量及污染特征,并采用内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价了研究区土壤重金属的潜在生态风险。结果表明：研究区土壤重金属含量总体低于农用地风险筛选值（GB 15618—2018）,但个别点位土壤Cu、Pb、Zn和Cd含量超标,存在一定的环境风险。空间分布上,Cd元素含量自西向东呈逐步下降趋势,其他重金属元素则总体表现出中部>西部>东部的趋势。生态风险评价结果显示,研究区内梅罗指数平均值为0.34,处于清洁水平,潜在生态风险指数平均值为19.6,潜在生态风险较低,其中Cd为主要风险因子。综上分析表明,研究区土壤整体呈现清洁、低生态风险状态,但局部区域土壤重金属的累积问题仍需加以关注。