辽宁某冶炼厂周边农田土壤与农产品重金属污染特征及风险评价

以辽宁某典型冶炼厂为研究对象，采集冶炼厂北部1~15 km的农田土壤及种植的农产品，分析Cd、Pb等重金属含量特征。利用土壤重金属水平分布特征、农产品重金属污染特征、富集系数与转运系数、农产品不同器官重金属分布特征、土壤添加和叶面喷施重金属等方法探究了农产品Cd、Pb污染来源，采用暴露风险指数（HQv）评价了通过农产品摄入的重金属对人体产生的健康风险。结果表明：该冶炼厂周边农田土壤Cd、Hg、Zn、Pb和Cu呈明显的污染与富集趋势，总体呈重度污染水平。花生、玉米和蔬菜受到Cd、Pb污染，3类农产品Cd超标率分别为100%、69%和16%，Pb超标率分别为100%、46%和13%。建议减少花生、玉米和小白菜种植，适当增加种植大白菜、萝卜。随与冶炼厂距离的增加，土壤Cd、Pb含量均呈降低趋势，农产品重金属污染特征表明重金属含量高的农产品分布在冶炼厂附近地块，富集系数与转运系数表明花生富集土壤Cd的能力高于Pb，Pb比Cd更容易向玉米籽粒转运。土壤添加和叶面喷施试验表明，不同污染源作用下农产品各器官Cd、Pb含量趋势不同，花生籽粒Cd主要来自土壤，玉米籽粒Pb主要来自大气沉降。暴露风险指数评价结果表明，通过花生摄入的Cd、Pb，小白菜摄入的Cd和玉米摄入的Pb会对人体存在一定程度的健康风险。     

皖东地质高背景区土壤重金属污染分析及人体健康风险评价

针对皖东高地质背景区不同用地类型土壤和农作物中重金属进行污染分析,并对该区域进行人体健康风险评价。结果表明,岩石风化形成的玄武岩质土壤中重金属Cr、Ni超标率已达88%和68%;协同监测农产品(水稻、花生、玉米、甘薯)中重金属污染指数Pi均小于1,农产品未超标。健康风险评价结果显示,花生污染指数HI为0.97,水稻中Cu和Pb的最大污染指数分别达0.99和0.94,虽然皖东地质高背景区土壤目前不存在多种重金属引发的人体健康风险,后期相关主管部门仍需要关注食用花生对人体健康风险以及水稻中的Cu和Pb环境质量问题,进行土壤和农产品的跟踪协同监测。     

苏州市不同区域水稻籽粒重金属积累特征与健康风险评价

以苏州市7个县市的水稻籽粒为研究对象,在2006年采集的449份水稻籽粒样品的基础上,分析了稻米中Cu、Pb、Cd、Cr和Zn的积累特征,并评价了样品的健康风险。结果显示,苏州市水稻籽粒重金属积累平均含量均不超标,但水稻籽粒Pb存在29.49%的样点超标率,Cu、Cd和Cr的超标样点一般在4个以下。单因子污染指数评价结果显示,水稻籽粒重金属元素污染指数高低顺序为Pb>Cr>Cu、Zn>Cd,其中昆山和吴江水稻籽粒受到Pb的轻度污染。综合污染指数评价表明,水稻籽粒重金属污染处于警戒线级别,且水稻籽粒的污染是由于Pb的积累量较高引起的,其中太仓和张家港两市水稻籽粒属于安全等级,昆山、吴中、相城和常熟处于警戒线等级,吴江风险较高。暴露风险评价结果显示,研究区存在水稻籽粒Cr暴露风险,而水稻籽粒Pb仅在个别县市暴露风险高,整体风险并不高。     

陕西省潼关县农田重金属污染分析与评价

为掌握潼关县的农田重金属污染状况,于2015年采集当地土壤样品、畜禽粪便样品、有机肥料样品、过磷酸钙肥料样品以及玉米籽粒样品,测定分析各样品的Pb、Cd、Cr、As和Hg质量分数,并采用单因子污染指数法和综合污染指数法对污染现状进行评价。结果显示,该县土壤存在一定程度的污染,Pb、Cd和Hg超标率分别达到16.0%、56.0%和80.0%;另外,鸡粪中Cr质量分数超标率为8.3%,猪粪中Cd超标率为5.0%,牛粪和生物有机肥中5种重金属元素均未超标,P_2O_5≥16%磷肥中As超标率为12.5%,玉米籽粒中Pb、Cd和Hg超标率分别为8.3%、8.3%和16.7%;相关分析显示,牛粪、P_2O_5≥16%磷肥以及玉米籽粒与土壤重金属质量分数呈正相关。说明,施用牛粪和重金属元素质量分数较高的磷肥对该地区土壤重金属污染有一定影响,且农作物籽粒重金属污染受土壤污染影响明显。     

韶关工矿区水稻土和稻米中重金属污染状况及风险评价

为探明韶关市工矿业活动对矿区周边农业生产的影响,选取韶关市凡口铅锌矿(FK)、大宝山多金属矿(DBS)、曲江发电厂(QJ)三个典型工矿区为研究对象,采集周边村庄的54个稻田土壤及对应的54个稻米样品,分析了重金属含量特征,并采用潜在生态风险评价法和人体健康风险评价法对土壤-稻米中重金属进行生态风险及人体健康风险评价。研究表明,三个典型工矿区周边水稻土中重金属严重超标,Cd、Pb、Cu、Zn含量的超标率分别为100%、30%、50%、74%;水稻土均具有很高或高潜在生态风险,风险大小依序为QJFKDBS;其中Cd为最主要的风险元素因子。稻米中Cd、Pb、Cu、Zn含量超标率分别为94%、85%、2%和4%,Cd和Pb是稻米中最主要的健康风险因子。土壤重金属的人体健康风险评价结果表明,工矿区周边水稻土中重金属的非致癌健康指数均小于1,不会对周围居民造成明显的非致癌健康影响,其中Pb是最主要的非致癌风险元素因子;水稻土中的Cd致癌风险度基本在可接受风险水平,但仍不可忽视其对矿区儿童的潜在致癌风险;经口摄入是最主要的土壤重金属非致癌和致癌风险暴露途径。稻米中重金属的健康风险远高于土壤,对周围村民存在明显的非致癌风险,甚至慢性致毒效应;其中Cd和Pb是研究区域稻米中最主要的非致癌风险元素因子;稻米中Cd的致癌风险度在10~(-3)~10~(-2)范围,远远超过了可接受风险水平(10~(-6))。研究结果为当地如何采取有针对性的措施以防治土壤重金属污染、保障矿区居民健康提供了更全面的依据。     

华北地区菜田土壤—蔬菜重金属污染状况和健康风险评价

为了解华北地区菜田土壤重金属污染状况及蔬菜安全水平,通过搜集2005—2016年间华北地区菜田土壤—蔬菜中重金属含量方面的资料文献,采用内梅罗综合指数法和目标危害系数法分别分析评价土壤重金属污染状况及蔬菜摄入人体的健康风险。结果表明:华北菜田土壤重金属含量均值分别为Hg 0.212mg/kg,Zn91.782mg/kg,Cu 27.450mg/kg,Cd 0.514mg/kg,Cr 69.155mg/kg,As 9.690mg/kg,Pb 25.967mg/kg,Ni28.786mg/kg,均低于食用农产品产地环境质量评价标准(HJ/T 332—2006)的安全限值,但每种元素均有样品超标,其超标率分别为0.19%,0.64%,0.95%,6.91%,1.35%,0.35%,1.10%,0.82%。污灌区菜田土壤重金属Cd均值高达2.204mg/kg,超出其安全限值2倍以上,且内梅罗综合污染指数高达2.665,属于重度污染水平。非污灌区菜田土壤内梅罗综合污染指数为0.407,土壤环境质量属清洁;华北地区蔬菜中Pb和Cd存在超标现象,超标率分别为6.28%,1.96%。然而,目标危害系数法的健康风险评价结果显示Cr、Cd、Pb是引起蔬菜复合风险的最主要因素,并且茎菜类蔬菜对于人体存在明显的健康风险。     

商洛市食用菌重金属污染风险与健康风险评价

【目的】研究商洛市食用菌重金属污染情况,评价其对人体的健康风险,为产业发展和消费安全提供科学依据。【方法】采用原子吸收光谱法与原子荧光光谱法测定食用菌栽培基质（菌包、木屑、麸皮、豆粕）、灌溉水和香菇、木耳中的铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）和汞（Hg）含量,采用单因子污染指数法和综合污染指数法对其污染状况进行分析,采用目标危险系数法评价食用菌中重金属产生的健康风险。【结果】168个食用菌栽培基质样本中As超标率达8.33%,Pb和Hg处于安全水平,Cd为警戒线水平,As达中度污染水平,主要污染基质为菌包。118个灌溉水样本中As超标率为1.69%,Pb、Cd和Hg处于安全水平,As达轻污染水平。120个食用菌样本中4种重金属含量均未超标,处于安全水平。Pb、Cd和Hg单一风险THQ值均小于1,但有3.33%和19.17%的样本As THQ值超过1,分别对成人和儿童存在一定的健康风险隐患;4种重金属复合风险有8.33%和27.50%的样本TTHQ值超过1,分别对成人和儿童带来健康风险隐患。【结论】商洛市食用菌栽培基质与灌溉水存在一定的As污染,食用菌中4种重金属含量低于相关标准,但存在一定的As健康风险隐患,尤其对儿童的摄入风险较高。     

矿业废弃复垦地主导作物重金属健康风险评价

针对矿业废弃复垦地土壤重金属含量明显上升以及由此引起的粮食安全问题,以西南地区某硫磺矿废弃复垦地为研究对象,利用"点对点"采集土壤和玉米样品40个,建立研究区玉米重金属健康风险评价模型,基于该模型,联合地理加权回归(Geographic Weighted Regression,GWR)、综合污染指数法等方法,进行了复垦区域主导作物重金属健康风险评价及其相关性分析。结果表明:玉米籽粒中重金属均值均未超过国家食品卫生标准(GB 2762—2012)限值,仅部分点位出现超标现象,其中Cr、Ni、Cd的超标率分别为2.5%、5.0%和10.0%;从食用当地主导作物引起的健康风险结果来看,该地区种植的玉米对成人健康不会产生风险,但对儿童健康产生风险的可能性大,需引起重视;玉米籽粒中Cr的个人平均年健康风险最大,已超过USEPA推荐的最大可接受风险(1.0×10-4a-1),故应对此加强防范管理,而其他元素均处于安全水平。相关性分析表明,Ni、As元素在玉米籽粒与土壤中对应显著正相关(P0.05),Cd呈现极显著正相关(P0.01);GWR模型有效揭示了土壤对玉米的影响是一种空间非平稳关系。该模型可为当地作物中重金属污染差别化治理和防控提供科学依据。     

河北省蔬菜大棚土壤及蔬菜中重金属累积分析

为了解河北省大棚菜地的重金属累积情况，以蔬菜产区的土壤和蔬菜为研究对象，采集了邯郸市永年县、保定市定州县、沧州市青县、石家庄市藁城区共64个大棚土壤以及对应蔬菜样品，测定其Cr、Ni、Cd、Pb、As含量，利用地累积指数法对大棚土壤重金属污染进行了评价，利用目标危害系数法分析了蔬菜摄入对人体的健康风险。结果表明，与《土壤环境质量标准》（GB 15618—1995）二级标准相比，四个蔬菜产区大棚土壤中Cr、Cd、Ni、Pb、As含量均值未超标；但与河北省表层土壤背景值相比，大棚土壤中Cd和Cr累积普遍，分别是背景值的1.99倍和1.10倍，超标率为100%和40.6%。Pb、As局部点位有累积现象，Ni含量均低于背景值。地累积指数评价结果表明，除Cd为轻度-中等累积污染外，其他元素均为无累积污染。与《食品中污染物限量》（GB 2762—2017）相比，除15.63%的蔬菜样品中Cr超标外，所调查的蔬菜中Ni、Cd、Pb、As含量均不超标。菠菜、大葱、蒜苗对5种重金属的富集系数均相对较大，不同类型蔬菜对5种重金属富集能力均为叶菜类 > 根茎类 > 球茎类 > 果菜类，对不同重金属富集能力为Cd > Ni > Cr > As > Pb。河北省大棚蔬菜重金属总体不存在明显的人体健康风险，但是藁城蔬菜Cr存在明显的健康风险，应该引起关注。     

焦化厂周边土壤—玉米系统重金属污染风险评价

为了解焦化厂周边土壤重金属污染现状,在太谷县某焦化厂周边采集土壤样品和玉米样品各30份,分析测定土壤和玉米籽粒中重金属元素的含量以及土壤pH值,并进行生态风险评价及健康风险评价。结果表明,该地区潜在生态风险指数最高的是Hg元素,其污染达到了中等危害水平,其他重金属元素的污染均处于轻度危害水平;焦化厂附近居民经玉米途径摄入的单一污染元素对人体健康的损害风险并不大;Pb、As、Hg、Cr、Cd这5种重金属污染叠加后对成人和儿童的总危害指数分别是0.001 7和0.001 0,5种重金属元素中As的贡献率最高,达到70.4%。     

河南省义马市及其周边地区土壤重金属含量调查与分析

【目的】研究河南省义马市及其周边地区土壤中Cd、Cu、Pb和Zn 4种重金属的污染状况。【方法】以河南省义马市及其周边的新安、渑池2个县为研究对象,对其土壤中Cd、Cu、Pb和Zn 4种重金属的含量进行测定,用单因子污染指数法和内梅罗综合因子污染指数法对重金属污染状况进行评价,并对4种重金属平均含量的相关性进行分析。【结果】义马市及其周边地区土壤重金属含量存在明显差异,且4种重金属含量均超出了国家土壤重金属含量背景值。Cd和Cu单因子污染指数大于1的样点数所占的比例均达100%,Zn为52%,Pb为21.67%。4种重金属污染程度大小依次为Cd>Cu>Pb>Zn;3个县（市）中,新安县的综合污染程度较高,义马次之,渑池最小。研究区域内土壤Cd、Cu、Pb和Zn 4种重金属平均含量相关性较低,说明它们形成复合污染的几率较小。【结论】义马及其周边地区土壤中重金属的内梅罗综合污染指数为10.60,属于中度污染,需要及早处理及控制。     

金属矿业密集区广西南丹土壤重金属含量特征研究

为评估矿业活动对"锡都"南丹耕地土壤重金属含量的影响,并评估其潜在生态风险,分别抽样采集自然土壤、矿区和非矿区耕地土壤、尾砂及河流底泥样品72、172、129、24、6个,测定其As、Pb、Cd、Cu、Zn和Sb含量,并进行空间分布特征分析和风险评估。结果表明:南丹县土壤偏弱酸性,As、Pb、Cd、Cu、Zn和Sb的背景值均值分别为17.74、40.78、0.503、17.94、81.40、3.004 mg·kg-1,Cd背景值明显偏高,比全国土壤背景值高4.16倍;耕地土壤中82.0%的点位存在超标现象,Cd、Sb、As、Zn、Pb和Cu的超标率依次为79.1%、68.3%、56.8%、36.1%、22.8%和9.44%,矿区耕地土样中各重金属含量显著高于非矿区采集的土样;Sb和Cd对南丹县耕地土壤的生态风险贡献率最大,其中大厂镇、车河镇及刁江沿岸存在较高生态风险。南丹县耕地土壤重金属的污染来源主要是大厂和车河镇矿业活动,需要加强管控。     

关中东部农业土壤重金属分布特征与污染评价——以富平县为例

为了解关中东部地区富平县农业土壤重金属污染及分布现状,采集了25处农业表层土壤,研究农田土壤中Zn、Pb、Cr、Cu、Mn的累积与污染情况,以单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法对其污染现状进行评价,并采用Arcgis 9.3软件绘制重金属污染分布图.结果表明:富平县农业土壤中Cr、Cu的污染情况较严重,且全部为重度和中度污染,其中重度污染的样点分别占总采样点的76%和40%;Pb处于轻度污染,空间分布较均匀;Zn、Mn的污染程度较低.从综合污染指数来看,研究区内东南部及西北偏东部污染最严重,西南、东北部污染相对较轻,农业土壤重金属污染整体处于中度污染水平.     

路旁土壤-小麦系统重金属污染及其健康风险评价

分别于距离路基0、5、10、15、25、35、50、100、200、300 m处采集土壤、麦苗和籽粒样品,在测定样品重金属Pb、Cd、Zn、Cr和Cu含量的基础上,开展路旁土壤-小麦系统重金属分布和污染状况分析,并对膳食小麦引起的健康风险进行评价。结果表明,土壤-小麦系统重金属含量随着离路基距离的增加呈先增加后减少的趋势,重金属含量表现为土壤>麦苗>小麦籽粒;膳食小麦所致的Cd个人健康风险较大,在距路基50 m范围内超过ICRP可接受标准的1.6～3.2倍;不存在非致癌重金属健康风险,致癌重金属Cd的个人健康风险占总风险的94.81%,是最主要的健康危害物质。     

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。     

宁夏贺兰县土壤重金属分布特征及其生态风险评价

为研究西北地区农田土壤重金属分布特征及其生态风险，以宁夏贺兰县为研究区，采集农田表层土壤样品140个，分析测试了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量，并采用内梅罗综合污染指数和Håkanson潜在生态风险指数法进行了重金属生态风险评价。结果表明：宁夏贺兰县农田表层土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb元素均低于国家土壤环境二级标准，仅有1.42%样点的Cd元素出现超标；与宁夏土壤背景值相比，各元素都有不同程度的累积，其中Cd和Ni元素超出背景值的点位率分别达到100%和85%；土壤各重金属元素的分布特征较为一致，各元素含量分布比较均匀，高值区集中在中部和东部地区，主要受人类活动的影响。单因子污染指数分析结果表明，Cd元素有0.71%的点位为中度污染水平，Ni和As分别有7.14%和5%的点位处于尚清洁水平，Cr、Cu、Zn、Pb全部清洁，尚未造成污染。重金属的单项生态风险指数（E_rⁱ）表明，Cd元素的平均潜在生态风险指数为97.68，达强烈风险水平，是最主要的生态风险元素。宁夏贺兰县农田土壤环境质量整体良好，Cd和Ni累积严重，值得关注。     

典型铅锌矿区土壤-农作物体系重金属含量及污染特征分析

[目的]研究贵州SQ、DX典型铅锌矿区种植的水稻、玉米与其土壤中重金属的污染状况，为矿区环境保护、农业生产提供参考。[方法]以该矿区18个水稻籽、15个玉米样品与其土壤中重金属含量为对照，采用单项污染指数法和综合污染指数（内梅罗指数）法研究铅锌矿区土壤-农作物体系重金属含量间的相关性。[结果]研究结果表明，水稻籽、玉米中Cu、As的单因子污染指数小于1，Pb、Cr、Hg、Cd的单因子污染指数大于2，已造成农作物污染。采用综合污染指数评价，该矿区种植的水稻籽、玉米已受重金属污染。[结论]除Cu、As、Zn外，水稻籽、玉米中的其他重金属含量与土壤中的相应重金属含量显著相关，说明这些元素较易从土壤向水稻、玉米植物体内迁移积累。     

湘中南农田土壤重金属污染特征及源解析

湖南省部分农田存在重金属污染现象,不仅影响农作物生长,而且威胁人体健康。为进一步明确土壤重金属分布特征,定量解析污染来源,采集了湖南省重金属潜在风险区内典型水旱轮作区107个土壤样品、13个肥料样品和31个灌溉水样品,测定了其中Cd、Pb、Zn、Cu 4种元素含量,并利用UNMIX模型对农田重金属污染源进行了解析。结果表明:研究区域内表层土壤Cd、Pb、Zn、Cu平均含量分别为背景值的5.22倍、4.58倍、1.10倍、1.49倍,其中Cd、Pb富集明显;对比国家土壤重金属二级标准,点位超标率分别为69.16%、5.61%、3.73%和6.54%,可见Cd污染尤为严重。肥料和灌溉水中Cd含量未超过我国有关限量标准。UNMIX解析结果表明,在郴州和衡阳区域,土壤表层Cd污染主要由工业活动(贡献率分别为66.15%和64.88%)引起,Pb污染同时受工业活动(贡献率分别为49.10%和54.28%)和交通运输及自然污染(贡献率分别为43.24%和50.23%)共同影响;在长沙区域,土壤表层Cd污染受农业源影响最大(61.50%),而Pb污染主要与交通运输及自然污染综合源(94.29%)有关。综合3个研究区域,土壤表层Zn、Cu污染物主要来源于施肥和灌溉等农事活动。本研究结论可为湖南省典型水旱轮作区重金属污染防控和治理提供理论基础。     

某多金属矿周围牧区土壤重金属形态及环境风险评测

采集某多金属矿周围牧区土壤样品,分析土壤中含量相对较高的Cr、Cu、Ni、Pb、Sr、Zn的赋存形态,采用污染负荷指数法(PLI)、内梅罗综合指数法、风险评价编码法(RAC)和聚类分析比较探讨该矿区周围土壤重金属污染程度。结果表明,该区域土壤中大部分重金属含量都超过了对照土壤背景值。PLI与内梅罗综合指数法分析显示,该矿区周围土壤处于被污染状态,重金属元素污染程度顺序为ZnCuNiCrSrPb。赋存形态分析表明,重金属的主要形态是残渣态,其中Sr的可交换态(4.99%~42.11%)和碳酸盐结合态(4.05%~41.10%)所占百分比最高,Cu和Ni的有机结合态明显高于其他元素。RAC结果显示Sr处于高风险,Cu、Ni、Pb和Zn基本处于中低风险,Cr基本处于无风险等级。重金属非残渣态聚类分析结果表明,该区域土壤中重金属非残渣态可分为两个集群,分别是Ni、Pb、Cu、Cr以及Zn、Sr,其中Sr和Zn环境污染风险最大。以上结果表明该地区已受到一定程度的污染,并且存在继续污染的风险,应该加强该地区金属矿开采和尾矿的管理和监督。