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。     

乌鲁木齐蔬菜主产区土壤镉污染评价及空间变异分析

采用土壤污染指数法与GIS相结合的方法对乌鲁木齐蔬菜主产区四个乡镇土壤镉元素含量状况进行评价,结果表明:部分土壤存在镉污染,其中六十户乡最为严重,其次为四十户乡,进一步采用经典统计学和地统计学方法对该地区土壤镉含量空间变异特征进行研究,结果为:六十户乡、四十户乡达中等变异水平,青格达湖乡、安宁渠镇属弱变异.半方差函数计算结果说明:六十户乡土壤镉空间相关性弱,块金值/基台值(C0/C0+C)＞75;,变程为17.6 m,表明六十户乡土壤镉污染主要由人为活动引起,可能为农田采用污水灌溉或过量施用含镉磷肥.安宁渠和青格达湖乡不存在镉超标土壤,四十户乡数据不存在半方差结构,无法用地统计学的方法研究,需进一步尝试其它方法.     

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。     

新疆典型区域土壤重金属As和Cd分布特征及评价

【目的】通过对新疆典型重金属区域（奎屯市123团和127团、乌鲁木齐县六十户乡）土壤进行布点调查采样并测定重金属As和Cd含量,研究目前该区域的重金属含量及分布状况,并对其安全性进行评价。【方法】采用污染指数法和潜在风险指数法,对新疆奎屯市、乌鲁木齐县六十户乡典型农田土壤重金属区域代表性土壤进行重金属、生态风险评价。【结果】乌鲁木齐县六十户乡重金属As和Cd的平均值和背景值的比值小于1,低于新疆土壤背景值。奎屯市123团和127团的6个样点的重金属As的平均值和背景值的比值为1.91,高于新疆土壤背景值。重金属Cd的平均值和背景值的比值为0.92,低于新疆土壤背景值。依据食用农产品产地环境质量评价标准,乌鲁木齐县六十户乡以及奎屯市样点2种重金属范围均为Pi≤0.7或者0.7相似文献   

煤矿城市表层土壤As和Cd空间分布与污染评价

以安徽省淮南市为研究对象,共采集99个土壤样品,分析土壤中As、Cd这2种重金属的含量,运用克里金插值法分析其空间分布情况,采用地累积指数法及潜在生态风险指数评价该地区重金属累积程度和生态危害程度,采用PMF5.0分析污染源。结果表明,该地区不同土地利用方式表层土壤中As、Cd超过淮南市土壤背景值的采样点占比分别为非矿区农田(As 0)、矿区农田(As 10.42%)、林地(As 12.50%)、城市土壤(As 15.38%)和城市土壤(Cd 7.69%)、非矿区农田(Cd 10.00%)、矿区农田(Cd 12.77%)、林地(Cd 31.25%);重金属As和Cd的污染区为凤台县矿区农田(煤矸石堆放点)、八公山林区和上窑林区;重金属地积累指数I_(geo)数据集中在0以下,属于无污染;As的潜在生态风险指数E■最大值<40,属于轻微污染。除八公山区的Cd的E■最大值>80,属于强污染外,其他部分属于轻度污染到中度污染。总的来说,淮南地区土壤重金属富集区域少,并没有因为采煤活动给土壤环境造成重大影响。     

基于GIS的凯江流域农田重金属污染评价研究

采用单因子污染指数法(P_i)对四川盆地丘陵区凯江流域农田耕层土壤(0～20 cm)中4种重金属污染风险进行评价,并基于GIS平台,结合反比距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、普通克里格法(OK)、析取克里格法(DK)和概率克里格法(PK)分析研究区重金属的空间分布特征。结果表明,凯江流域土壤Cd、Hg、As和Pb平均含量分别为0.35、0.10、7.77 mg·kg~(-1)和22.54 mg·kg~(-1),在空间分布上土壤Cd、As和Pb总体呈现以两个高值为中心向四周递减的趋势,土壤Hg则呈现西部高、东部低的特征。单因子污染指数评价结果表明,土样Cd、As、Hg和Pb的污染超标率(P_i≥1)分别为7.5%、0.5%、0和0。前4种空间插值的分级面积统计结果表明,研究区域土壤Pb、Hg和As均无污染超标,土壤Cd超标面积(P_i≥1)为0.14%～1.06%;概率克里格法风险评估结果表明,土壤Hg、Pb分别在P_i0.3和P_i0.2条件下无高风险概率,在阈值为1.0条件下,受到As污染的高概率(0.8～1.0)区域有1.05%,0.16%的区域面积有Cd污染超标风险(P=1.0)。因此,该区部分农田土壤主要受到Cd污染。     

我国东部地区农田土壤重金属污染概况

随着经济和社会的高速发展,农田土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成巨大威胁。为了解我国东部地区农田土壤重金属的污染现状,基于东部地区农田土壤重金属污染数据,采用半方差函数分析及克里金(Kriging)插值手段,通过内美罗(Nemerow)综合污染指数和地累积指数等土壤重金属评价方法,对我国东部地区农田土壤重金属砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)及铅(Pb)的污染概况进行综合分析。结果表明东部地区重金属Hg污染最为严重,均值为中国土壤Hg元素背景值的2.8倍,近30%东部地区处于Hg中度污染水平;其次为Cd,均值为背景值的2倍,50%以上东部地区处于Cd污染警戒线,半方差分析结果显示Cd污染受人类活动影响最强;广东省农田土壤重金属综合污染最为严重,内美罗综合污染指数高达0.854,克里金插值结果显示As、Cd、Hg及Pb的高值区域均在广东省有所分布。     

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...     

克拉玛依市乌尔禾区农田土壤重(类)金属污染特征及生态风险评价

以克拉玛依市乌尔禾区农田土壤为研究对象,在研究区共采集46个土壤样品,分析农田土壤中5种重(类)金属(Cd、Pb、Cr、As、Hg)的含量,分别采用单因子指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险评价法评价农田土壤重(类)金属污染特征及生态风险。结果表明,研究区农田土壤样品Cd和Cr单因子污染指数均大于1,这两种重金属元素均存在一定的累积现象,其中Cd平均污染指数远高于Cr平均污染指数,累积趋势最为明显。内梅罗指数法显示土壤重(类)金属内梅罗污染指数平均值为3.19,属于重度污染。研究区农田土壤5种重(类)金属综合潜在生态风险指数处于低潜在生态风险的占45.65%,处于中等潜在生态风险的占54.35%。     

污染场地周边农田土壤重金属含量的空间变异特征及其污染源识别

采用地统计软件GS+和地理信息系统(geographic information system,GIS)相结合的方法,研究浙江省北部某电池厂(污染场地F1)和火电厂(污染场地F2)周边农田表层土壤(0～20cm)和亚表层土壤(20～40cm)汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)6种重金属的含量及其空间变异特征;通过反距离权重(inversedistance weighting,IDW)空间插值分析方法对未测点土壤重金属含量进行最优估计,并对这些重金属的来源进行初步识别。结果表明:对于污染场地F1,土壤Cd污染比较突出,有91%表层土壤样点Cd质量分数超过国家《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)的2级标准值(Cd>0.3mg/kg);而且F1表层土壤Cd和Pb质量分数具有相似的空间分布特征,随着与污染场地距离的增加重金属含量逐渐降低;同时F1表层土壤Cd和Pb的质量分数均极显著大于亚表层土壤,说明污染场地F1周边农田表层土壤重金属Cd和Pb污染主要来自外源污染,且污染源可能是污染场地F1;对于污染场地F2,土壤Cd和Hg污染比较突出,分别有63%和11%表层土壤样点Cd和Hg质量分数超过国家《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)的2级标准值(Hg、Cd>0.3mg/kg),F2表层土壤Hg质量分数极显著大于亚表层土壤,说明污染场地F2周边农田表层土壤重金属Hg超标主要来自外源污染。综上可见,污染场地周边农田土壤重金属污染与污染场地的影响密切相关,应该引起高度重视。     

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。     

开封某农田土壤重金属和微塑料空间分布及生态风险

为研究典型农田土壤重金属和微塑料污染状况和空间分布,选取河南省开封市某典型农田为研究区域,对土壤重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb)和微塑料含量进行测定,采用克里金插值法对研究区域土壤重金属和微塑料污染状况进行空间分析,并利用内梅罗(Nemerow)综合污染指数法和污染负荷指数法对研究区域农田土壤重金属和微塑料污染进行评价。结果表明：研究区域土壤中存在不同程度的重金属和微塑料污染,其重金属污染Nemerow指数为2.51,处于中度污染水平;重金属-微塑料复合污染Nemerow指数平均值为2.62,处于中度污染水平。污染负荷指数法表明,研究区土壤已开始受到重金属和微塑料的污染,其重金属污染负荷指数为1.32,处于轻度污染水平;重金属-微塑料复合污染综合污染负荷指数为1.26,处于轻度污染水平。此外,土壤Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的含量均值分别为49.24,28.29,29.67,68.69,0.29,22.28 mg·kg^-1,分别是河南省土壤元素背景值的0.92,1.14,1.39,1.06,3.22,1.55倍,这表明开封典型农田土壤中的Cd和P...     

磷化工区农田土壤重金属的空间变化与源解析

为查明磷化工区周边农田土壤污染物的空间分布特征、生态风险及来源构成,以磷化工区下风向农田区为对象,采样测定土壤的重金属污染物（V、Zn、Cr、Ni、Cu、Mo、Cd、Pb、Mn）含量,分析主要污染物的赋存形态,采用污染指数和潜在生态风险指数评价污染级别,运用正定矩阵因子分解法（PMF）解析污染物来源。结果表明：农田土壤中的主要重金属污染物为Cd和Zn,部分地区土壤Zn超标,该农田土壤属于轻度污染。Cd的超标最为严重,且距离磷化工区越近,超标倍数越高;随距离增大,交换态Cd含量急剧下降,而残渣态Cd含量总体上升;与磷化工区距离≤500 m范围内采样点土壤的Cd污染级别及生态风险相对较高;对于污染程度最高的Cd,工业污染源的外源转入贡献率为56.2%,大气沉降和尾气排放源的外源转入贡献率为43.8%。研究区土壤Cd污染与磷化工区密切相关,因此需加强工业污染源治理和环境综合整治,以确保农业生产安全。     

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。     

江汉平原农田土壤环境质量与生态风险分析

对江汉平原后湖地区农田的土壤环境质量和污染状况进行了系统的调研,采用单因子指数、内梅罗综合指数、Hakanson生态风险指数法对研究区Cd、Hg、Cu、Zn、Pb、Ni、As、HCH、DDT进行分析与评价.结果表明,研究区9种单要素污染程度依次为Cd>As>Cu>Zn>DDT>Hg>Cr>Pb>HCH,相比较而言,Cd污染为主要污染元素,8个地块已受到Cd的轻度污染,土壤中的农药残留主要成分为DDT;3.81%的农田的综合污染指数大于1(轻度污染),15.59%的农田处在警戒限;研究区潜在生态风险指数整体偏小,除两个地块的Cd属中潜在风险外.其他都属低潜在风险.整体而言,江汉平原农田土壤环境质量属清洁和安全范围.符合发展现代农业的要求.     

沘江流域农田土壤重金属污染特征及原因剖析

以沘江流域农田土壤为研究对象,通过土壤采样测试分析,运用单因子评价法、内梅罗综合污染指数法和相对污染指数法,分析了沘江流域农田土壤重金属As、Cd、Pb和Zn的污染特征及原因。结果表明:按照国家土壤环境质量标准(Ⅱ),沘江流域农田土壤中Cd大范围严重超标,其次是Pb和Zn,而As没有超标;土壤单因子污染指数CdZnPbAs,农田土壤广泛受到重金属Cd的极重污染,大部分农田土壤受Zn重污染,Pb中度污染且集中在矿区2号段,而As仅对2号段少部分农田土壤有中度污染;内梅罗综合污染指数显示,农田土壤内梅罗综合污染指数达到重污染等级;相对污染指数显示,农田土壤As、Cd、Pb和Zn相对污染指数均超标,超标率PbZnCdAs,说明兰坪铅锌矿的开发对土壤污染影响最大的是Pb和Zn。沘江流域农田土壤中重金属污染不仅由金顶铅锌矿开发所造成,而且与其高背景值也有关系。沘江上游到下游沿岸农田土壤重金属污染空间变化显著。矿区上游土壤的重金属单因子污染和综合污染均最低,离矿区最近的土壤污染最高,离矿区稍有一定距离的土壤污染迅速下降,中游的4号段污染有一定升高,到5号段云龙县城附近污染又逐渐上升,但上升幅度较小。沘江流域农田As、Cd、Pb和Zn污染之间的相关性显著,同源的概率非常大,存在4种重金属复合污染的危险。     

安徽省某市农田土壤与农产品重金属污染评价

为评价安徽省某市农田土壤与农产品重金属污染水平,在研究区内共布设1933个点位,采集土壤样品并在污染农田中采集43个农产品样品,对其与土壤进行一对一检测,分析研究Cr、Pb、Cd、As和Hg 5种重金属含量,对研究区农田土壤重金属含量水平、空间分布特征以及农产品重金属含量与土壤性质的关系进行分析。结果表明：研究区农田土壤中Cr、Pb、Cd、As和Hg的平均含量分别为62.5、32.6、0.209、8.85、0.080 mg·kg^-1,点位超标率分别为0.05%、0、14.59%、0.67%和1.97%。根据单因子污染指数法评价研究区农田土壤污染情况,5种元素污染程度Cd > Hg > As > Pb > Cr,从内梅罗综合污染指数来看,所有点位中清洁的占78.58%,综合生态风险指数法评价结果显示研究区基本处于轻微生态危害水平。农产品中Cr、Pb、Cd和As 4种重金属元素都是在偏酸性的土壤上富集系数较大,而Hg在偏碱性土壤上富集能力较强。     

太行山南麓金属冶炼区土壤环境质量评价

以太行山南麓典型金属冶炼区为例,对其周边农田土壤—小麦系统重金属Pb、Cd、As和Hg含量进行了测定分析,依据相关质量标准,按照单因子污染指数法、地积累指数法及其综合指数法对土壤环境质量进行评价,利用克里格插值法对土壤重金属污染的空间变异特征进行了分析,并依据土壤—小麦系统重金属相关性,确定最终评价结果。结果表明,研究区土壤各重金属含量均值均超过当地土壤背景值,重金属Cd和Pb超标严重,且各重金属含量空间变异程度较大;单因子污染指数法评价结果表明研究区重金属污染程度CdPbAsHg,污染指数分别为4.58、3.57、0.99和0.18,其综合污染指数3.97,属重度污染;地积累指数法评价结果为CdPbHgAs,污染指数分别为4.06、2.53、1.47和0.31,地积累综合污染指数3.25,属强污染水平;2种评价方法中关于重金属Hg评价结果存在差异,依据土壤—小麦系统间重金属相关性,最终确定以单因子污染指数法及其综合污染指数法评价结果为研究区土壤环境质量评价结果。     

乌鲁木齐市蔬菜基地土壤有效态铅的空间变异特征(英文)

[目的]研究乌鲁木齐市蔬菜基地土壤有效态铅的空间变异特征。[方法]以乌鲁木齐市北郊蔬菜基地为典型区,对干旱区绿洲城市郊区土壤有效态铅含量的结构特征进行分析,得到该地区有效态铅的空间分布格局并揭示了引起这种分布格局的成因和污染来源。[结果]乌鲁木齐市北郊蔬菜基地有效态铅属中等变异。半方差函数模型拟合表明有效态铅含量可以用指数函数拟合,且在一定范围内存在空间相关性。采用Kriging最优内插法得到了有效态铅含量的空间分布格局,表明土壤有效态铅含量与工业活动、污水灌溉和大气降尘密切相关。[结论]该研究为该区域铅空间污染源的识别,污染风险评估和污染治理提供了科学依据,对于创造安全、清洁的生产环境和选择合理的蔬菜种植区具有重要意义。     

福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价

为了解福建闽西矿区周边农田土壤中重金属Cd、Pb、Cr积累特征及健康风险,分别测定了农田土壤中Cd、Pb和Cr含量。通过污染指数法和潜在生态危害指数法评价了研究区农田土壤的污染状况和生态危害程度,并应用概率评估模型评价了3种重金属对人体造成的健康风险。结果表明:研究区农田土壤受到不同程度的Cd、Pb、Cr污染,土壤中各元素的单因子污染指数均值大小顺序为CdPbCr,综合污染指数为1.21,整体处于轻度污染等级。土壤中重金属的潜在生态风险指数均值大小顺序为CdPbCr,综合潜在生态风险指数为226,整体处于中度生态危害等级。研究区土壤中Cd的致癌风险商尚未超过有关专家所建议的风险阈值10~(-4),对人体造成致癌风险的可能性较低;Pb的非致癌风险商基本都低于其风险阈值1,不产生健康风险;Cr的致癌风险商有12.9%超过风险阈值(10~(-4)),存在对人体健康构成威胁的可能。