太原市工业区不同下垫面降雨径流污染特征

[目的]揭示太原市工业区不同下垫面降雨径流的污染特征,为探明工业水体污染的来源以及工业水污染治理提供科学依据。[方法]基于研究区2类不同下垫面的降雨径流水质监测数据,计算场次降雨径流污染物的平均浓度(EMCs)。监测项目包括化学需氧量(CODcr),NH_3—N,NO_3~-—N,TN,TP,Cu和Zn。[结果]2种下垫面条件下降雨径流的CODcr,NH_3—N,NO_3~-—N,TN和TP的浓度均超出Ⅴ类国家地表水标准,重金属污染不明显;污染物负荷(EMC)与降雨历时呈现负相关关系,符合指数回归方程。[结论]研究区降雨冲刷效应显著,随着降雨历时的增加,污染物浓度趋于降低。同时,与国内其他城市工业区相比,太原市工业区的污染程度较轻。     

乌鲁木齐市不同下垫面雨水径流水质特性分析

针对乌鲁木齐市面临水资源短缺和水环境污染双重压力的现状,选取乌鲁木齐城区4个不同下垫面的屋面和路面作为雨水取样点,分析了径流不同时间段雨水水质的变化趋势.结果表明:径流初期下垫面的雨水污染均较严重,污染物浓度较高.随着径流时间的持续,各污染物浓度呈下降趋势,且污染物间有一定的相关性.与此同时,依据乌鲁木齐市不同下垫面的雨水水质提出了针对乌鲁木齐市降雨特点的雨水综合利用的途径和措施,为缓解乌鲁木齐市水资源短缺问题具有一定的指导作用.     

城区不同下垫面条件对降雨径流的影响

城区降雨径流过程主要受降雨过程和下垫面变化的影响,不同下垫面条件对降雨径流影响很大.通过对绿地、环保透水砖铺装、草皮空心砖铺装和不透水釉面砖铺装4种不同下垫面情况下的模拟降雨入渗试验,其结论可为城市建设设计提供理论依据.     

石门雄黄矿周边农田土壤重金属污染及健康风险评估

湖南石门雄黄矿区环境污染及风险是当前国家环保部门和地方政府极为关注的重要环境问题之一。本研究以该矿区周边农田表层土壤为研究对象,调查分析了矿区周边农田土壤重金属污染状况及其空间分布特征,并采用美国EPA土壤健康风险模型评估了其对人体的健康风险。土壤重金属污染评价结果显示:该区土壤受到中度的As污染和Cd污染,As平均含量为80.26 mg/kg,Cd平均含量为0.55 mg/kg;Cu、Zn、Pb含量均未超过国家《土壤环境质量》的二级标准;综合污染指数显示研究区域为中度污染。美国EPA模型评估结果显示:成人和儿童的日暴露量及非致癌健康风险主要途径均为经手–口摄入,Cd对成人和儿童均不存在非致癌风险和总风险,As对儿童非致癌总风险指数为3.36,造成严重的非致癌健康威胁;经呼吸暴露的致癌风险,Cd对儿童和成人均不造成致癌健康影响,As对成人和儿童的平均致癌风险指数为3.13×10~(-4)和5.58×10~(-4),均存在显著的致癌健康风险,且As、Cd对儿童的健康威胁均高于成人。可见,该矿区周边农田土壤中As、Cd污染及其风险应加强控制与治理。     

淮南城区小学校园石楠叶面尘重金属污染特征及健康风险评价

叶面尘能够反映一定区域及时间内近地面大气颗粒物污染情况,可以模拟儿童在特定区域的灰尘暴露情况。以典型煤矿资源型城市淮南城区小学校园中石楠叶面尘及地表灰尘为研究对象,对比分析了其重金属含量、污染特征及来源的差异,并对叶面尘中重金属含量进行健康风险评价。结果表明:叶面尘重金属污染程度为ZnPbAsCuNiCoCr,其中Zn和Pb为中度污染,As和Cu为轻度-中度污染;地表灰尘中重金属污染程度为ZnPbCrCuNiCoAs,其中Zn为中度—强度污染,Pb为中度污染,Cr和Cu为轻度—中度污染。校园地表灰尘中重金属含量一般高于叶面尘。叶面尘主要来源于工业、交通排放、煤炭燃烧,还可能来自于二次扬尘和土壤母质。地表灰尘的来源主要为交通排放,其次是建筑物及公共设施磨损和土壤母质。手-口摄入是儿童灰尘重金属暴露的主要途径,重金属非致癌风险大小为PbAsCrCuZnCoNi,均不构成健康威胁,As、Co、Cr和Ni致癌风险均低于风险阈值,不存在致癌风险。     

土壤重金属污染健康风险评估新视角 ——概率风险评估的源起及展望

评估土壤重金属污染对人体产生的危害,是土壤环境风险管理的重要前提.概率风险评估秉持表征不确定性和变异性的理念,为土壤重金属污染健康风险评估带来全新视角.为强化对概率风险评估的理论认知,推动其在土壤重金属暴露风险评估领域的深入应用,本文结合文献计量及整合分析方法,系统阐述了概率风险评估的理论基础及内涵演进,进一步将其与传...     

不同下垫面径流小区次降雨对产流产沙的影响

[目的]揭示南方红壤区人工径流小区次降雨对径流泥沙作用规律,为区域水土保持工程实践与基础理论研究提供参考。[方法]基于云南摩布小流域3种下垫面(林地、农地、裸地)人工径流小区2013—2015年自然降雨观测资料,采用M-K趋势检验、灰色相关分析及双累积曲线等方法研究了次降雨量、径流量、泥沙量和入渗率的变化趋势及相关关系,以及降雨因子对径流泥沙的影响。[结果](1)2013—2015年摩布径流小区月降雨均呈先增加后减少的波动性变化趋势,3a降雨量无显著性变化趋势。(2)相同降雨量各下垫面径流小区产流差异显著(p0.05),其中林地最小,农地次之,裸地最大;3种下垫面次降雨径流深增长速率大小规律与此相同。(3)次降雨产沙量与降雨量、径流量均存在密切相关关系,相关系数分别为0.67~0.82,0.69~0.85。径流小区产沙能力随雨强增大而增强。相同雨量下,林地产沙能力最小,而裸地累积产沙量增速最大。(4)3个径流小区的入渗率均随降雨量和雨强增大而增大,其中林地入渗率最大,平均入渗率为94.03%;裸地入渗率最小,平均入渗率为86.28%。[结论]与农地和裸地相比,林地不同程度提高了土壤入渗性能,降低了产流量和产沙量。     

不同降雨强度下污染土重金属元素随径流迁移转化特征

通过室内模拟降雨试验,研究了不同降雨降雨强度下(29.9,55.2,78.5mm/h)空白土和污染土Cu、Pb和Zn随地表径流的迁移转化特征。结果表明,空白土与污染土径流携带的泥沙量均随降雨强度的增大而增大,土壤受重金属污染对侵蚀泥沙量的变化影响不大;污染土径流中水溶态Cu、Zn含量明显高于空白土含量,且基本不受降雨强度影响,其大小主要由土壤酸溶态中的可交换态含量决定,3种重金属水溶性含量大小为ZnCuPb;不管对于空白土还是污染土,径流中重金属总浓度都随降雨强度的增大而增大,但污染土增加的幅度明显比空白土大,且与泥沙量变化趋势基本一致,而空白土无此规律。     

不同土地利用类型下降雨径流重金属Cd的生态风险分析

在强降雨条件下定点采集天津市郊西青区不同土地利用类型下农田降雨径流样品64个,利用商值法对高生态风险的重金属污染物进行了筛选.结果显示,Cr、Ni、Zn、As、Pb 5种重金属潜在的生态风险较小,Cu和Cd潜在生态风险较大,监测点中存在风险的点位百分比分别为70％和44％.根据研究区不同土地利用类型下降雨径流中Cu和Cd的分布状况,分别构建Cu和Cd的概率密度函数,并利用Monte-Carlo技术计算研究区居民点及工矿用地、农用地和林地及园地3种土地利用类型下降雨径流中Cu和Cd造成生态危害的概率,Cu和Cd在居民点及工矿用地的降雨径流中的生态风险最大,造成生态危害的概率分别达到93.89％和49.99％.     

中国农田土壤重金属污染的人体健康风险评估：研究进展与展望

农田土壤重金属污染对食品安全和人体健康构成巨大的威胁。重金属主要通过经口摄入土壤、吸入土壤颗粒、皮肤接触和食物链摄取等暴露途径进入人体,其中经口摄入重金属污染土壤和农产品是主要的暴露途径。人体健康风险评估在农田土壤质量分类和风险管控中起着重要作用。因此,梳理了中国农田土壤重金属污染的人体健康风险评估的发展状况,介绍了人体健康风险评估的基本流程和评估技术,论述了影响人体健康风险评价准确性的主要因素及优化措施。在农田土壤重金属健康风险评估中,应加强耦合污染源识别技术、重视食物消费暴露途径、精准识别不同敏感受体、本土化敏感受体的暴露参数、纳入重金属的生物可给性,同时提高农田土壤重金属健康风险评估的准确性。未来可从加强应对健康风险评估过程不确定性的技术方法、考虑各种饮食的暴露途径和建立本土化的重金属毒性标准数据等多方面深化农田土壤重金属健康风险评估,以期推动中国农田土壤重金属人体健康风险评估的理论和技术发展。     

滦河流域不同时空水环境重金属污染健康风险评价

通过现场采样及室内分析方法,对滦河干流和主要支流的水体中As、Cd、Pb、Hg和Cu的浓度进行了调查研究,并应用美国环保局推荐的健康风险评价模型对其所引起的健康风险作了初步评价。结果表明,重金属的平均浓度范围分别为As：0.340-2.753 μg·L^-1,Cd：1.120-4.474 μg·L^-1,Pb：11.610-19.088 μg·L^-1,Hg：0.036-0.239 μg·L^-1和Cu：1.058-5.807 μg·L^-1。致癌物As和Cd对人体健康危害的个人年均风险均未超过国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平（5×10^-5·a^-1）,其中As大于Cd,最大在三道河子为1.85×10^-5·a^-1。非致癌物的个人年均风险为Pb〉Hg〉Cu,三者风险水平在10^-9-10^-10之间,均低于ICRP标准4-5个数量级。化学致癌物对人体健康危害的个人年均风险远远超过非致癌物的年风险。不同年代的As个人年均风险变化分析结果表明,1985年到1990年,乌龙矶和潘家口大黑汀水库区域出现了异常升高,在燕子峪最大达到2.80×10^-4·a^-1,其他断面均呈现逐年降低趋势,到2008年已全部低于ICRP标准。     

渭河西安段水体重金属污染现状及其健康风险评价

以Hg,Cd,Cr6+,Pb,As,Cu,Zn和Se为研究对象,采用单因子水质标准比较法、重金属污染指数法(HPI)对渭河西安段水体的重金属污染现状进行了分析,并采用USEPA的健康风险评价模型对其健康风险进行了评价。结果表明,2012年渭河西安段水体中Pb和Cd未检出,依据《地表水环境质量标准(GB3838—2002)》渭河西安段水体中存在一定的Hg污染,其余重金属含量水平在Ⅰ—Ⅱ类标准范围内;渭河西安段水体HPI值为32.74,小于污染临界值100,说明其重金属污染尚处于可接受水平;研究涉及的重金属的非致癌和致癌健康风险均处于可接受水平,As引起的健康风险最大,其致癌健康风险值为8.50×10-5,接近可接受水平的上限(10-4),应引起环境管理部门的特别关注。     

神府东胜矿区不同下垫面产流产沙试验研究

针对神府东胜矿区煤田开采过程中所引发的严重新增水土流失问题,采用野外模拟降雨实验的研究方法,对神府东胜矿区不同下垫面降雨入渗、侵蚀产沙规律进行了初步研究。结果表明:在相同雨强条件下,不同类型下垫面对入渗速率的影响差异性较大,稳渗率大小顺序为扰动地面>原状地面>非硬化路面;在降雨过程中不同类型下垫面的径流量随时间增加而增大,其大小顺序为非硬化路面>扰动地面>原状地面;不同类型下垫面的侵蚀产沙高峰期均出现在降雨初期的0~20 min内,此后侵蚀产沙均下降并趋于稳定,并且不同类型下垫面间的侵蚀产沙量差别不大;非硬化路面的径流含沙量一直稳定在较低水平,而其它类型下垫面的径流含沙量降雨初期很大而后急剧下降,并逐渐接近于非硬化路面的径流含沙量。     

石灰氮对早竹林土壤重金属污染潜在生态风险及竹笋健康风险的影响

为了解覆盖栽培与施用石灰氮对早竹林土壤重金属污染的潜在生态风险以及对早竹笋重金属健康风险的影响,选择浙江省德清县3个主要早竹笋产区作为试验点,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法检测了3种不同处理(不覆盖、覆盖和覆盖后施用石灰氮)下早竹林土壤和笋中的Cr、As、Hg、Ni、Cd和Pb等6种重金属的含量。结果表明,各试验点土壤中重金属含量排序均为Cr>Pb>Ni>As>Cd>Hg,覆盖栽培使土壤酸化,重金属富集,而覆盖栽培后施用石灰氮则可改善重金属的富集水平;覆盖栽培后笋中Cr、As、Hg、Ni、Cd、Pb 6种重金属含量最大值分别为0.23、0.06、0.006、0.65、0.04、0.10 mg·kg^-1,均未超出标准森林食品质量安全通则(LY/T 1777-2008)和食品安全国家标准食品中污染物限量(GB 2762-2012)中的限值。覆盖栽培后施用石灰氮能够降低笋中重金属的积累,同时明显降低土壤重金属综合潜在生态危害指数,通过食用笋摄入6种重金属的健康危害指数(HI)均低于美国环保署(US EPA)推荐的最大可接受水平1...     

煤矿塌陷区复垦地土壤-作物系统中的重金属污染风险评价

以山西省太原市西峪煤矿的采煤塌陷区为试验地,进行了荞麦的施肥试验,并对采煤塌陷区土壤及植物中Cu、Pb、Zn、Cd等重金属的含量进行了测定,探讨了不同施肥条件下荞麦对重金属的吸收作用,用单因子指数法评价了荞麦收获期土壤重金属含量水平,富集系数法讨论了植物对重金属的富集程度,最后用Hakanson生态风险指数法对土壤潜在的生态风险进行了评价。研究结果表明:试验区的土壤Cd含量和Pb含量高于山西省土壤背景值,Cu和Zn低于背景值;成对T检验结果表明荞麦花期和收获期的4种重金属含量均有显著差异(P<0.05),说明植物在后期对重金属的富集效果明显,尤其对Pb、Cd;单因子指数法表明塌陷区土壤中除Cd超标外,其他元素均达标,土壤潜在风险指数RI为95.73～441.72,主要的污染贡献因子为Cd,即土壤Cd污染是造成西峪煤矿采煤塌陷区土壤重金属污染潜在风险的主要影响因素。     

3种海洋贝类重金属污染及食用风险评价研究

为全面了解常见海产贝类的重金属污染状况,对3个不同养殖区域内水煮加工后的牡蛎、缢蛏和血蚶体内的Cd、Cr、Cu、Pb、甲基Hg和无机As等重金属含量进行分析,利用体外生物可利用度分析贝类中重金属在人体胃肠道中的溶解和转化情况,并采用生物质量指数(Pi)和靶标危害系数(THQs)对贝类食用风险进行评估。结果表明,牡蛎中重金属污染水平较高,且Cu、Cd是牡蛎的主要污染因子。Pb和Cd的单项污染指数平均值分别达到4.6675和1.0601,综合污染指数最大值达7.6552,说明部分贝类达到重度污染。体外生物利用度模型表明,贝类中的重金属在人体胃肠道环境下不能完全溶解,其生物利用度在1.1975%~69.5775%之间。采用THQs值评价贝类中金属元素总量和体外消化模型后的含量,以金属总量进行评价时,77.78%贝类样品的THQs值大于1.0;以体外消化模型后的金属元素含量评价时,3个养殖区的牡蛎和象山缢蛏的THQs值大于1.0,表明长期食用牡蛎对人体存在一定的健康风险,并且各重金属对人体的危害依次为Cd无机AsCuPb甲基HgCr。本研究结果为评价重金属对人类健康的风险提供了更为可靠的科学依据。