龙游硫铁矿区农田土壤重金属污染的空间 变异及在水稻中的积累

为了解浙江龙游硫铁矿区农田重金属污染状况,采集矿区265件农田土壤样品,分析8种重金属Cu、As、Hg、Zn、Cd、Ni、Pb、Cr元素全量,利用地统计学软件GS+9.0对研究区土壤各元素指标进行半变异函数拟合,并利用普通克里格法进行插值并绘制空间分布图。采集30件水稻籽粒样品,分析重金属在研究区中水稻籽粒的累积特征,并进行了健康风险评价。结果表明:矿区土壤中8种重金属元素的变异系数从0.72到1.76,离散程度较高。8种重金属的土壤空间半变异函数Cu、As、Hg元素符合指数模型,Zn、Cd、Ni、Pb符合球状模型,Cr符合高斯模型。元素Cu、Pb、Zn、Cr、Ni的块金值与基台值的比值C0/C0+C都小于0.25,说明空间变化主要受地质背景等因素影响;元素Cd、Hg和As的块金值与基台值的比值C0/C0+C在0.25~0.75之间,说明除了地质背景因素,人为活动等随机因素也有影响。矿区水稻籽粒中重金属Ni和Cd的变异系数最高,分别为0.95和0.87,说明Ni和Cd元素可能存在异常积累。矿区水稻籽粒对重金属的富集能力由大到小依次为Cd、Zn、Cu、Ni、As、Hg、Cr、Pb。健康风险评价结果表明矿区农田水稻籽粒中元素As、Cd的风险商大于1,存在潜在健康风险;而其他6种重金属Cu、Hg、Zn、Ni、Pb和Cr基本属于安全范围。     

基于环境地球化学基线的农用地重金属累积特征及其潜在生态危害风险研究

为探明浙江东部某市周边农用地土壤重金属累积特征及潜在生态危害风险,系统采集研究区表土样品,测定重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)和惰性元素(Li、Eu、Sc、Sm)含量。通过元素相关性分析,筛选出合适的标准因子,按标准化方法建立了研究区土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn环境地球化学基线,获得基线值分别为11.13、0.38、57.48、43.86、0.30、21.55、51.91和132.7mg·kg~(-1)。在应用单因子方法评价土壤重金属污染程度基础上,以环境地球化学基线值作为标准因子,采用富集因子方法判别因受人类活动影响的重金属污染点位,并对土壤重金属累积潜在的生态环境风险进行了评价。结果表明,研究区表层土壤普遍存在不同程度的重金属污染,以轻微至轻度污染级别为主,其中Cd和As存在少量重度污染点位,比例分别为3.00%和0.19%。研究区重金属富集主要受工矿企业活动影响,浓集中心集中在金属矿山和印染企业周边,具有沿水系向低地势平原区迁移趋势。研究区范围Cd和Hg具有潜在的较高生态风险。利用GIS系统,将各样点重金属土壤污染程度、富集因子(EF)和潜在生态危害评价结果,在研究区农用地土地利用现状图斑上进行空间叠加,可实现从地理空间上的土壤重金属污染范围界定、重金属人为成因污染判别和潜在生态危害风险空间预警。