贵州万山汞矿区某农田土壤重金属污染特征及来源解析

研究采集万山汞矿区典型农田土壤样品,分析测试其Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni含量,利用综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评估农田土壤的污染状况及生态风险,结合相关分析和主成分分析解析农田土壤中重金属的来源。结果表明,该农田土壤Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni的平均含量分别为4.29、117.6、0.43、59.06、48.99、43.77、29.13、18.80 mg kg~(-1)。土壤重金属综合污染指数为7.16,表明该农田土壤重金属重度污染,其中100%的位点Hg、As重度污染,66.7%的位点Pb轻度污染,25%的位点Cd轻度污染。土壤重金属的综合潜在生态危害指数为469.0,生态风险强,Hg对综合潜在生态危害指数的贡献率为78.30%,是该农田土壤生态风险的主要来源。该农田中重金属的来源包括:交通运输源、矿业污染源、农业污染源和自然活动源,主要污染物Hg来源于矿业活动,As来源于交通运输和矿业活动,Cd来源于农业活动,Pb来源于交通运输。     

上海市某大型再开发场地土壤重金属污染特征、评价及来源分析

[目的]研究土壤中重金属污染与生态风险状况,为保障城市更新改造过程中土地的合理利用提供科学依据。[方法]以上海市某大型再开发利用场地为研究对象,采集了102个点位的表层(0-0.5 m)和下层(1.5-2.0 m)土壤样品,测定10种重金属(As,Be,Cu,Pb,Ni,TI,Zn,Cd,Cr和Hg)浓度,采用地累积指数、内梅罗指数和潜在生态风险指数进行土壤重金属污染和生态风险评价,并进一步利用多元统计分析方法揭示土壤中重金属的来源情况。[结果]①测试土壤中重金属均未超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第二类用地风险筛选值,但6.9%,24.5%,25.5%,37.3%和63.7%的采样点土壤中As,Cu,Pb,Zn和Hg浓度超过土壤元素背景值,存在不同程度的累积现象。内梅罗指数评价结果表明研究区域土壤整体处于尚清洁到轻度污染状态,分别有11.8%和3.84%的表层区域与2.64%和0.63%的下层区域土壤呈中度污染和重度污染状态。②表层土壤综合潜在生态风险指数均值为89.91,处于中等风险水平,Hg为研究区域主要的生态风险因子。③土壤中Ni,Cr,Be和TI浓度主要受成土母质风化作用的自然源控制,Pb,Zn,Cu,As和Hg主要受交通运输源和历史农业活动源的影响,其中自然源对表层土壤中的As和下层土壤中Cu也有相当比例的贡献,而表层土壤中Hg更多受到除交通运输源以外的其他人类活动源影响。[结论]后续土地利用过程应注重Hg的生态风险管控,并提高对外来交通源引起的重金属累积效应的关注。     

夏尔西里自然保护区土壤重金属相关性分析及污染风险评价

为了探明夏尔西里自然保护区土壤重金属污染状况及相关性,沿山路蛇形布点采样,根据实地采样数据和试验数据,通过单因子污染指数分析法和潜在生态危害评价法,分别对夏尔西里自然保护区土壤重金属污染状况进行评价分析。结果表明:夏尔西里自然保护区重金属含量超过《土壤环境质量标准（GB15618—1995）》中一级土壤评价标准,Ni,Cr处于清洁状态;土壤中Pb,Zn,Co,Cu超标率分别为65%,50%,60%,85%;土壤中Hg,As超标率分别为90%,100%;8种重金属元素潜在生态危害系数顺序为:Hg > As > Cu > Pb > Co > Ni > Cr > Zn;Zn与Ni、Cu与Pb、Co与Cu的相关性达到显著性水平;Zn与Pb、Cr与Ni、Co与Pb、Co与Zn的相关性达到极显著性水平,元素有较高的同源性,重金属元素含量主要与成土母质有关,人为干扰对重金属元素含量影响较小,Hg,As元素与其他重金属元素相关性低或无相关性。     

大庆地区不同土地利用类型土壤重金属分析及生态危害评价

运用对照分析方法,以大庆市＂七五＂土壤重金属含量、黑龙江省土壤背景值和国家土壤环境质量标准为对照,对比分析大庆地区不同土地利用类型（工业用地,未利用地,草地,旱田和水田）土壤10种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、V、Mn）含量变化规律,并进行了生态危害评价。结果显示：As、Zn、Hg、Pb含量最高的是工业用地,Cd、Cr、Cu、Ni、Mn、V含量最高的是旱田,其次草地,水田和未利用地土壤重金属含量较低;对比＂七五＂大庆市土壤重金属含量发现,除V外,其余含量都有所增加,以Hg、As、Cd增加幅度较大,尤其是Hg污染要密切关注;土壤重金属间存在复合污染,pH与重金属间的相关性不显著,重金属与有机质、CEC相关性显著;从单项潜在危害指数（Ei）分析,工业用地Hg含量达到严重生态危害程度,土壤Cd的Ei值在5种土地利用类型中都较大,以旱田最为严重。5种土地利用类型土壤重金属综合潜在生态危害指数（RI）值排序为：R工业用地〉R旱田〉R水田〉R草地〉R未利用地,工业用地属极度潜在生态危害程度,其他利用地属轻度潜在生态危害程度。     

基于便携式X射线荧光光谱速测的设施菜地土壤重金属污染诊断与评价

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象，采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy, PXRF)原位快速获取土壤重金属（镉（Cd）、铜（Cu）、铬（Cr）、铅（Pb）、锌（Zn）、砷（As）、镍（Ni）及汞（Hg））含量，在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上，对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断，并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明：(1) 异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01)，土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01)；(2) 土壤含水量为150 g?kg-1~200 g?kg-1时，Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01)；(3) 土壤Cd和Cu的超标现象较为突出，其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg?kg-1，约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高；(4) 土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1，由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg，内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言，土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断，并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素，研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。     

基于APCS-MLR受体模型的贵州喀斯特矿区水田土壤重金属源解析

水田重金属污染对粮食生产和人体健康造成严重危害,喀斯特矿区周边土壤受到地质和工矿活动的双重污染,而备受关注。为探讨贵阳市开阳县喀斯特矿区水田土壤重金属污染来源,应用绝对主成分得分-多元线性回归（Absolute Principal Component Score-Multiple Linear Regression,APCS-MLR）与地统计学分析相结合,对水田土壤中重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni的来源进行解析。结果表明：研究区Hg的变异系数最强（384.56%）,其均值（1.51 mg/kg）是贵州省土壤背景（0.11 mg/kg）的13.73倍,表现出很高的外源Hg富集;8项重金属均有点位超农用地土壤污染风险筛选值,Cd超的比例最高（47.54%）,污染风险最为突出。Cd、Cr、Cu、Zn和Ni的高值区主要分布于中部,且位置相对一致;Hg的高值区分布于西南部;As的高值区分布于西北部、中部和西南部,具有明显的连续性;Pb的高值区主要分布在西部。各重金属在空间分布上具有一定的相似特征,高值区以点状形式分布,并未出现明显的大范围聚集区域。通过分析最终解析出3个主要污染源,Cd、Cr、Cu和Ni主要受自然源影响,其中Cd的污染来源较为复杂,受人为源的影响也较大;Pb和Zn主要是受工矿业与农业混合源的影响;Hg和As主要受到大气沉降与农业混合源的影响,特别是Hg受到极强的人为活动影响,应引起相关部门的重视,采取措施对其进行污染防治。研究结果可为喀斯特高背景矿区水田重金来源解析、水田土壤重金属综合防控和水稻安全生产提供参考和科学依据。     

工业区周边农田重金属污染评价及来源分析

以新疆北疆某工业区周边农田土壤为研究对象,采集0~20 cm土壤样品254个,测定了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb、Cd共8种重金属含量。运用相关性分析和主成分分析探讨工业区周边农田土壤重金属的来源,运用GS+进行数据拟合,选取最佳模型,再进行克里格插值分析重金属的空间分布格局。结果表明,Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb和Cd的含量分别为45.00、28.53、55.66、73.57、13.39、2.17、15.38和0.50 mg kg~(-1)。测量的金属除Cr之外均超过土壤的背景值,只有Hg处于中度污染,其余元素都处于非污染,而研究区综合潜在生态风险程度为严重型。重金属空间分布表明,Ni、Zn、As、Hg和Pb在东部和南部含量较高。来源分析表明,Hg来源受研究区内工业活动的影响;Cr、Ni、Zn和Cd主要来自于化肥、农药和地膜等农业活动和土壤母质的共同作用;As、Hg和Pb主要来源是受研究区内工业活动的影响。     

县域尺度土壤重金属污染特征及源解析——以赵县为例

研究采集赵县表层土壤样品,检测其Cr、Cd、Hg、Pb、Ni、Zn、Cu和As含量,采用单因子污染指数法和内梅罗指数法对赵县土壤的重金属污染状况进行评价,引用受体模型UNMIX模型对土壤中重金属来源进行解析。结果表明:(1)土壤中Cr、Cd、Hg、Pb、Ni、Zn、Cu和As平均含量分别为69.29、0.17、0.06、22.21、27.75、71.73、34.07、8.58 mg kg~(-1);(2)单因子污染指数结果表明,Cu元素的超标率为24.10%,且有3个重度污染位点,污染程度最严重;内美罗指数结果表明赵县东北部谢庄乡和范庄镇是污染主要区域,北部前大章乡和韩村镇处于安全水平,其余地区处于警戒水平;(3)土壤中重金属污染源包括"土壤源"、"农药源"、"交通-污灌源",其中,"交通-污灌源"是赵县土壤重金属污染的主要污染源,各类重金属元素含量均较高,"农药源"对东北部地区影响较大,说明污灌、交通和大量使用农药等人为活动是造成赵县表层土壤重金属污染的主要因素。     

海南省农产品重金属污染评价与特征分析

采用单项与综合污染指数法,以海南省农产品为研究对象,开展了农产品中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、As、Cr和Hg含量的抽样调查分析与评价。结果表明,全省农产品中重金属的平均含量均低于食品中规定的限值,各重金属的单项与综合污染指数均≤1,综合污染指数为0.57;全省农产品未受重金属污染,属于安全水平,适宜发展无公害农产品。同时发现,个别监测点的农产品中重金属含量有超标现象,新鲜水果中个别样品Pb、Cd、Hg超标,超标率在2.17%～10.87%之间;豆类蔬菜中个别样品Ni超标,超标率为9.09%;瓜果类蔬菜中个别样品Pb、Cd超标,超标率为12.24%～24.49%;叶菜蔬菜中个别样品Pb超标,超标率为6.67%;谷物中个别样品Pb、Cd、As超标,超标率在2.11%～7.37%之间。农产品中重金属含量间多呈正相关,其中Zn与Ni、As与Hg之间差异达到极显著水平,Cu与Zn、Cu与As、Cu与Hg、Zn与As、Zn与Hg、Cd与As、Cd与Cr、Cd与Hg、Ni与As、Ni与Hg、As与Cr之间差异达到显著水平。结合主成分分析结果,推测Cu、Zn、Ni、As、Hg含量主要受农业生产和人类活动的影响,而Cr、Pb和Cd含量受土壤母质的影响比较大。     

冀东平原农田土壤重金属污染源分析与风险评价

【目的】通过研究冀东平原水稻田土壤中重金属来源、污染现状、空间分布特征和潜在的生态风险,实现重金属污染农田土壤的安全利用管控。【方法】以实地采集的水稻田土壤表层样品（0～20 cm）为研究对象,测定土壤中铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）和砷（As） 8种重金属元素含量。采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和主成分分析、聚类分析等多元统计分析方法测算区域土壤重金属污染程度,并进一步分析重金属污染来源。【结果】以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018)》中的风险筛选值为重金属污染评价基准,冀东平原水稻田土壤部分区域受到明显污染威胁,从单一的重金属元素来看,Cd污染不容忽视,其超标率达到了23.2%,是区域内土壤污染的主要元素。从土壤重金属元素的空间分布来看,重金属污染主要分布在研究区的中部和西部,其中Cd污染严重区主要分布在中部区域。重金属污染元素来源解析结果表明,冀东平原水稻田土壤污染主要受人为活动影响,其次是成土母质,其中Cr和Zn主要以成土母质影响为主,Ni、Pb、Cu、Hg和As是成土母质...     

太原市污灌区土壤重金属污染现状评价

对太原市污灌区土壤重金属分布特征进行了分析评价,结果表明重金属Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Hg、Cd含量均值均未超过土壤环境质量标准（GB15618—1995）,但其平均值均显著高于太原市土壤背景值。各重金属间的相关分析表明,Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Cd之间呈极显著相关,说明这8种元素污染源可能相同。Hg是本区表层土壤重金属污染的主要因子,重金属元素的污染程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉As〉Cu〉Zn〉Cr〉Mn〉Ni。土壤重金属单项污染指数均值均大于1,综合污染指数为2.81,总体上,污染水平为中度及其以上。各种重金属单因子污染指数和综合指数在研究区有相似的空间分布格局,总体分布趋势为东南部小店地区和中南部晋源区相对较高,南部清徐县相对较小;通过因子分析并结合污灌区污染源调查,表明Hg除受污水灌溉的影响外,燃煤释放的Hg可能是重要来源之一,Cd、Zn、Pb和Cu可能来自污水灌溉和大气沉降,以污水灌溉的贡献为主,Ni、Mn、As、Cr来自污水灌溉。Hg、Cd是太原市污灌区土壤中需要优先控制的重金属。     

长期污灌农田土壤重金属污染及潜在环境风险评价

以西安市某典型污灌区农田土壤为研究对象,分析长期污水灌溉对表层土壤重金属含量及富集状况的影响,采用内梅罗指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对其污染现状及潜在环境风险进行评价。结果表明：长期污灌已导致农田土壤Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn7种重金属相对自然背景有不同程度累积,其富集比例依次为100%、82.69%、100%、100%、80.77%、98.08%和100%,仅有土壤As平均含量低于其背景水平;以国家土壤环境质量标准二级限量值作为污染评价阈值,其中Cd和Hg污染表现突出,按其污染指数平均值排序为Cd〉Hg〉Ni〉Cu〉Zn〉As〉Cr〉Pb;土壤重金属综合潜在环境风险为＂强＂等级,Hg、Cd的环境影响占据主导;随污灌年限增长,离灌渠越近,农田土壤重金属的污染水平和环境风险越高。鉴于该区土壤重金属已呈现较强生态危害性,应及时采取必要防治措施,调整土地利用结构,确保农田环境及农产品安全生产。     

山东省露地蔬菜产地土壤重金属含量的环境质量分析与评价

对山东省露地蔬菜产地的土壤进行了重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni含量的抽样调查分析,并采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法对重金属的环境质量状况进行了评价。结果表明,莱阳露地蔬菜产地、金乡大蒜、章丘大葱产地土壤各重金属的平均含量均低于＂食用农产品产地环境质量评价标准＂（HJ332—2006）规定的限值,三地土壤重金属的单项质量指数均≤0.7,综合质量指数分别为0.56、0.50和0.43,土壤环境质量均为1级,属于清洁水平,适宜发展无公害蔬菜。同时发现,部分地区有重金属含量超标现象,莱阳Cu的样本超标率为13.64%,金乡Cd、Cu和Hg的样本超标率分别为5.41%、5.41%和2.70%,章丘Ni的超标率为4.76%。重金属含量之间多呈正相关关系,其中Cd与Zn,Cu与Zn,Pb与Cr之间的相关性达到极显著水平（P〈0.01）,As与Ni,Ni与Zn,Zn与Pb,Pb与Cu,Cu与Cr之间的相关性达到显著水平（P〈0.05）。大部分监测点的重金属含量均高于山东农业土壤自然背景值,表明在监测点土壤中产生了重金属累积。对山东省其他露地蔬菜产区土壤的随机调查,没有发现重金属含量超标。     

Trace elements in surface soils from the mineralized area of Madison County, Missouri, U.S.A.

Duplicate, bulked surface soil samples, from sites 10m apart, were collected at 97 locations 1000 m apart on a regular grid measuring 8x11 km. Data were obtained for Ag, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Li, Mn, Ni, Pb, V and Zn. One field sample was a good predictor of its nearby duplicate for Co, Cu, Ni and Pb, satisfactory for Ba, Be, Cr, Mn and Zn, but poorer for Cr, Li and V. Maps of the variation in precision of the field samples did not reveal any association between abandoned mine sites and high variability. The median coefficient of variation for trace elements in the field duplicates was between 8 and 19.5%. The duplicated field data were averaged to yield a mean soil metal concentration at each sample location. Concentrations of Ba, Be, Cr, Li, Sr and V were comparable with other published values for similar soils in Missouri. Concentrations of Co, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn were higher which was explained by pollution from mining activities. A graphical technique was used to calculate background levels for metals in the second group. Samples of forest litter were collected at 12 locations: Ag, Ba, Cd, Mn, Sr and Zn concentrations were higher in the litter whereas Li and V concentrations were higher in the subjacent mineral soil. Computer isoline maps of the distribution of elements revealed an association between areas of high soil Cu, Co, Ni, Pb and Zn and abandoned mines or mineralized rocks.     

长江三角洲地区土壤重金属含量及其分异特征

以地学统计、浓度-面积分形方法和富集系数等方法分析了该地区土壤重金属元素含量的变化特征。结果显示:表层和深层土壤的重金属均具有多重分形特征,表层土壤中重金属元素分异性强,在该地区表层重金属含量平均值远远大于全国土壤背景值(除了As);土壤Hg、Cd、Pb含量分布显示了受人为影响强烈,而Cu、Zn主要受原始背景和人为活动综合影响;Cr、Ni、As主要受自然背景影响。研究结果为长江三角洲地区土壤质量评价提供可靠的依据。     

宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质的基础上,重点研究宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中重金属元素的含量和形态特征,并进行了污染评价。结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr的平均含量分别为31.8、41.3、102.6、704.6、14.4、37.4、83.2mg·kg-1,均高于陕西省和全国土壤元素背景值,尤其是Cu、Pb和Zn。土壤中Cu、Zn、Ni和Cr主要以残余态的形式存在,Pb、Mn和Co主要以可还原态和残余态的形式存在,重金属的迁移顺序为Mn（63.91%）〉Pb（60.08%）〉Co（51.70%）〉N（i37.12%）〉Zn（32.09%）〉C（r30.58%）〉Cu（19.95%）,其中,Mn、Pb和Co有50%~65%可以发生迁移,易被生物体利用,危害较大。评价结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤主要受到了Pb的轻度污染。     

山东省沂源县土壤重金属来源分布及风险评价

为建设高标准农田及保证食品安全,对土壤重金属污染状况进行精确评估极为关键。选取山东省山地丘陵区典型区域-沂源县为研究区,系统采集427个表层土壤样品（0～20 cm）,测定了As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Hg和Zn共10种重金属含量;采用多元统计分析和地统计分析方法,揭示了土壤重金属的主要来源;进一步分析得出研究区重金属的空间分布以及与成土母质、工业排放和农业生产污染之间的关系。研究表明：1）沂源县表层土壤中10种重金属元素的平均含量值均高于土壤背景值但未超过国家二级土壤元素限定值,存在一定程度的重金属富集。2）经主成分分析和单因素方差分析后将研究区重金属的来源主要分为3类：As、Co、Cu和Mn主要来源于成土母质,属自然源因子;Hg 、Cd、Zn和Pb受到母质和工农业污染双重控制,属于混合来源;Cr和Ni主要是成土母质影响下的自然来源。3）自然来源重金属含量的高值区主要与石灰岩成土母质类型分布相一致,Hg 、Cd、Zn和Pb元素含量的高值区与工业区分布基本一致。4）通过潜在生态风险评价,沂源县表层土壤目前处于中度潜在生态风险等级,其中Hg和Cd潜在生态风险最强,达到中度生态危害,其他元素具有轻微的潜在生态危害。研究中通过多元统计-地统计模拟分析法有效的揭示了土壤重金属污染源汇特征,可作为评估该区土壤污染现状和对土壤重金属污染进行风险评价的重要依据。     

中国太原市农业土壤的重金属污染状况

To evaluate the current state of the environmental quality of agricultural soils in Taiyuan City, a hotspot for China’s industrial development, the concentrations of 8 heavy metals in soils were investigated by means of extensive sampling in farmlands, forestlands, and grasslands in the city. Statistical analyses and spatial distribution maps were used to identify the most significant heavy metal pollutants. The mean concentrations of As, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn, Ni, and Cr were slightly higher than their background values in Taiyuan’s topsoil, but were lower than the maximum permissible concentrations in the Chinese Environmental Quality Standard for agricultural soils. Farmland soils in Taiyuan had the highest average Cd, Cu, Hg, Pb, Zn, and Cr concentrations, but the As and Ni concentrations did not differ significantly among the farmland, forestland, and grasslands. Soil contamination by Cd, Cu, Hg, Pb, Zn, and Cr was mainly derived from farming practices, especially the use of sewage water for irrigation. In contrast, As and Ni might derive mainly from the soil parent material. The identification of heavy metal sources in agricultural soils may provide a basis for taking appropriate action to protect soil quality.