细河流域农田土壤重金属污染评价及来源解析

由于长期接纳沈阳市工业废水和生活污水,细河水质和周边土壤污染严重。2015年10月采集细河流域农田表层(0~20 cm)土壤样品134份,分析土壤中重金属Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn和Cu的含量分布特征并进行污染评价,首次采用正定矩阵因子分析法(PMF)对该地区8种重金属来源进行分析,为土壤重金属源解析方法学评价提供依据。结果表明:细河流域农田土壤中Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn、Cu含量范围分别为0.04~1.85、4.80~11.70、10.80~36.70、0.09~1.50、22.30~47.40、19.60~104.00、71.40~242.00、31.20~105.00 mg·kg~(-1),其中Hg、Cd、Zn、Cu、Ni和Cr含量均值是沈阳市土壤背景值的3.80、2.50、2.04、2.03、1.14倍和1.02倍,Cd、Cu和Hg的含量超过土壤环境质量标准(GB 15618—1995)样点比例分别为48%、9%、9%。单因子污染指数评价结果显示Hg和Cd污染最为严重,污染指数均值分别为4.52和2.96;内梅罗综合污染指数均值为4.13,说明研究区域总体为重度污染。PMF模型解析出重金属污染来源有:工业污染源贡献率36.5%,交通污染源和大气沉降综合污染源贡献率23.5%,农业污染源贡献率20.8%,自然成土母质源贡献率19.2%。     

亳州市涡北煤矿周边农田土壤重金属污染评价及来源解析

为开展煤矿周边农田土壤重金属污染程度及来源研究,采集了亳州市涡北煤矿周边农田105个表层土壤样品,测定了Ni、As、Cr、Zn、Cu、Cd和Pb 7种重金属的含量.利用污染指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度进行评价,采用绝对主成分分数-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型初步定量解析重金属的潜在来源.结果 表明,涡北煤矿周边农田土壤重金属含量总体处于较低水平,重金属Cd局部污染较为严重.涡北煤矿周边农田土壤中7种重金属主要受到自然因素与采矿、农业施肥等人为因素的影响.结论 显示,涡北煤矿周边农田土壤存在一定程度的重金属污染,重金属Zn与Cd的富集主要受矿业活动的影响.     

煤矿区农田土壤重金属的空间分布及污染评价

为深入认识宿州煤矿区土壤重金属的空间分布及污染状况,选择朱仙庄和桃园两矿,在其附近农田采集土壤样品106份,通过实验测试与分析,探讨了矿区土壤重金属元素的赋存含量及空间分布特征,并利用富集因子和潜在生态风险评价法对其污染现状进行了评估。结果发现:重金属元素Pb、Zn、Cr和Cd的平均含量分别为22.72、54.76、66.84、0.336 mg·kg~(-1),除Cd明显超出安徽省土壤背景含量外,其余三种元素均低于背景值;矿区土壤重金属元素含量的空间分布差异明显,各元素的含量高值主要集中在堆积场和塌陷塘附近农田,这是由于煤矸石中微量元素的长期淋溶输出,以及矿区地表水汇集过程中重金属元素不断向地势较低的塌陷塘附近农田土壤迁移所致;富集因子和潜在生态风险评价结果表明,Cd是煤矿区土壤的主要污染元素,其富集因子指数EF和潜在生态危害系数Er分别为3.81和103.84,属中度污染和极强生态风险等级,而Pb、Zn和Cr均为轻微生态风险水平。     

华县公路两侧农田土壤重金属的分布特征与污染评价

为了解关中灌区农田土壤重金属的累积与分布特征,以华县农田土壤为研究对象,按照地理信息要求布点采样,分析表层土壤中5种重金属的含量,运用单因子污染指数进行评价.结果显示:土壤中Pb、Cu、Rb、Sr和Zr元素的平均值分别为71.33 mg/kg、42.96 mg/kg、82.38 mg/kg、293.04 mg/kg和142.04 mg/kg,其中Rb、Sr、Zr的平均值均小于背景值,表明此区域土壤未受到这3种重金属污染,而Pb、Cu元素的平均值均明显高于背景值,表明研究区受到了重金属Pb、Cu元素不同程度的污染.说明,在调查区域内农业土壤已经出现一定程度的污染.必须采取修复措施,加强对该地区污染的防治工作,避免对人体健康造成危害.     

四川省江安县某硫铁矿区周边农田土壤重金属来源解析及污染评价

为全面了解四川省江安县某硫铁矿区对周边农田土壤的影响,系统采集207个表层土壤样品和10个背景土壤样品,对pH值和重金属含量进行测定,采用多元统计方法解析重金属的主要来源,并对土壤重金属污染指数评价、潜在生态风险进行研究。结果表明:研究区农田土壤重金属背景值受矿区影响普遍高于全国、四川省土壤背景值,存在不同程度的累积现象;多元统计分析结果显示Cr、Ni、Cu和Cd来源相似,主要受硫铁矿区工业活动影响;Hg和As主要来源于成土母质;Zn可能受人为活动和自然因素双重影响;研究区土壤Cd污染最严重,均值为1.55 mg·kg~(-1),超标率高达99.03%,Cu次之,超标率为37.20%,整体以中度污染为主;背景参比值的选取显著影响潜在风险评价结果,以研究区土壤背景值作为参比时,79.71%采样点存在中等生态风险,主要是Cd和Hg的风险较高。研究表明,硫铁矿区工业活动导致周边农田镉污染严重,本研究为后续耕地土壤污染防治提供科学依据。     

基于田块尺度土壤重金属空间分布及其生态风险评价

为了揭示田块尺度上土壤重金属污染特征及空间分布,以河南省新乡县翟坡镇某冬小麦种植农田为研究对象,采集了202个农田表层0～20 cm土壤和40个0～100 cm剖面土壤样品,分析了土壤样品中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn的含量特征,运用地统计分析中的普通克里格插值法研究土壤重金属的空间分布规律,并结合地质累积指数法和潜在生态危害指数法对研究区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明,研究区表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni和Mn均值为0.95、24.35、6.40、35.52、319.60、21.76mg·kg^-1和157.32 mg·kg^-1。Cr、Cd、Pb含量均超过河南省土壤重金属含量背景值,其中Cr、Cd含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)筛选值,点位超标率分别为98%和100%。总体来看,土壤重金属含量随着剖面深度增加而降低,调查区南部的部分区域重金属含量偏高。从地质累积指数法与潜在生态危害指数法两种方法来看,Cd污染最为严重,生态风险较高,应当对该区域土壤Cd污染采取一定...     

农田土壤重金属污染评价研究进展

为科学合理地评价土壤中重金属污染问题,并为土壤污染修复和土地资源可持续利用提供依据,利用文献计量学方法,结合Cite Space软件分析了近25年来国内外土壤重金属污染评价相关领域的研究热点和发展方向的演进,发现人体健康及生态风险评价、重金属在土壤中形态分析及污染源解析等问题受到较为广泛的关注。综合分析了内梅罗综合污染指数法、富集因子法、地累积指数法和潜在生态危害指数法等四种常用的指数评价法在实际评价中的优势与不足,并发现现有的污染指数评价方法侧重土壤重金属超标问题,对农产品质量涉及较少,而土壤和农产品综合质量指数法克服了现有评价方法存在的问题,将土壤重金属污染与农产品品质有机结合,同时考虑到土壤背景值、重金属形态等,可更为全面地评价土壤重金属污染。     

龙井市近郊农田土壤重金属污染评价

[目的]为了解吉林省龙井市近郊农田土壤中重金属污染状况。[方法]结合国家《土壤环境质量标准（》GB15618-1995）中的二级标准,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,对龙井市近郊龙池村农田土壤中重金属铜、锌、铅、镉含量进行调查。[结果]单因子污染指数大小顺序为镉〉锌〉铜〉铅,主要污染元素为镉。不同耕作类型旱田与水田土壤综合污染指数分别为1.341、.66。2种耕作类型土壤均超过警戒范围,为轻度污染,而水田土壤污染相对严重。[结论]龙井市近郊农田土壤重金属综合污染指数为1.57,其污染状况为轻度污染。     

入海排污口处红树林土壤重金属污染评价及来源解析

选择深圳福田和湛江观海长廊入海排污口处红树林为研究对象,采用潜在生态风险指数法和地累积指数法分析红树林重金属污染现状,采用相关性分析和主成分分析探讨重金属污染来源.结果表明,福田和观海长廊红树林土壤中6种重金属均值在国家土壤环境质量标准范围内;但福田研究区重金属质量分数均超过广东省土壤背景值,观海长廊仅Cd、Cu和Zn...     

喀什市农田土壤重金属污染评价研究

通过测定喀什市农田土壤中的重金属Cr、Cu、Pb、Zn、Cd含量,利用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,结合喀什市土壤背景值及国家标准(GB 15618-1995),进行重金属污染评价。结果表明,喀什市农田土壤中重金属Cr、Cu、Pb、Zn的含量分别为109.6、36.9、34.3、100.1 mg/kg,Cd未检测出。以国家土壤环境质量标准(二级)为标准评价,各元素的污染指数排序为CrZnCuPb,综合污染指数为0.465,污染程度为安全。     

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。     

兰州市农田土壤重金属污染评价与研究

通过测定兰州市三县五区主要农田土壤中的重金属砷、铅、铜、锌含量,利用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,结合兰州土壤背景值及国家标准(GB15618-1995),进行重金属污染评价.结果表明:以国家标准为标准的评价体系中,兰州市农田土壤总体综合污染指数为0.81,污染水平为警戒级,单因子污染程度为砷＞铅＞铜＞锌;西...     

设施农田土壤重金属污染评价及分区阈值研究

设施农田高强度的耕作模式使土壤重金属累积日益加重,因地制宜地确定其土壤重金属目标值与筛选值对设施农田可持续生产意义重大。本文以石家庄、衡水与唐山为研究区,基于土壤重金属污染风险和生态风险评价,用熵权法得出综合风险等级并确定重金属污染分区阈值。结果表明土壤Cd、Cu、Zn污染最严重,高风险区占比达40.57%。研究区设施农田土壤Cd、Cu、Pb、Zn全量与有效态的目标值分别为0.12、40.17、19.23、116.03 mg·kg^-1与0.02、4.19、0.59、8.80 mg·kg^-1;筛选值分别为0.40、90.27、38.33、170.68 mg·kg^-1与0.11、11.77、1.55、14.24 mg·kg^-1。基于综合评价结果反推分区阈值的方法简单便捷,重金属全量与有效态的目标值及筛选值的确定为研究区设施农田重金属污染的预防提供了多方位的指导。     

图们江流域湿地土壤重金属污染特征

以中国一侧图们江流域为研究区,选取该流域湿地为研究对象,采集85个表层土壤样本,对Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb这7种重金属含量进行测定。利用主成分分析法探索污染来源,通过地质累积指数与内梅罗指数相结合的综合指数法(GNI)及潜在生态危害指数法(RI)并结合GIS技术对土壤重金属污染程度及空间分布特征进行分析。结果表明,图们江流域湿地土壤7种重金属中Cu、As、Cd和Pb污染情况显著。Cu、Zn、As和Pb主要受人为因素影响,Cr、Ni和Cd主要由自然因素影响。图们江流域湿地土壤重金属新综合污染指数评价总体上基本处于偏中度到中度,其中As污染较为严重;潜在生态危害污染评价总体上处于轻度;其中Cd污染较为严重。从整体流域分界上看,污染程度表现为中游下游上游;从整体空间分布上看,污染程度由西向东表现为先升高在降低,由北向南表现为降低。     

包头某铜厂周边土壤重金属分布特征及来源分析

通过测定包头某铜厂周边4方向不同水平距离及深度处64个土壤样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Mn、Cr 6种重金属含量,探讨其空间分布特征及可能来源。结果表明,铜厂周边土壤中6种重金属均已呈现不同程度的富集,其中Cu、Cd、Pb污染普遍且严重,且Cu受人为活动干扰最为强烈。6种重金属含量分布主要取决于其所在位置距铜厂的水平距离和土层深度,其中:0~20 cm表层土壤中重金属含量随水平距离增加呈现先增大后减小的规律,Pb、Cr和Cu、Zn、Mn分别在100 m和300 m处达到峰值;在距铜厂不同水平距离的样品中,各重金属含量均随土层深度增加而减小,但相距50 m处减小缓慢,100 m、300 m处减小迅速。土壤重金属来源解析表明,铜厂周边土壤中Cr、Cd、Cu来自复合污染源,Pb、Zn的外源污染主要来自交通源,Mn主要来自自然源。     

基于APCS-MLR受体模型的农田土壤重金属源解析

定性、定量分析湘潭县农田土壤重金属的污染来源及源贡献率。以湘潭县农田土壤为研究对象,结合地统计学分析,利用数理统计方法[相关性分析、因子分析和绝对因子分析/多元线性回归(APCS-MLR)受体模型],解析了研究区域内镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)8种重金属元素的来源及源贡献率。结果表明:研究区域内8种重金属元素中仅有Cd含量平均值超出了农用地土壤污染风险筛选值(0.3 mg·kg~(-1),pH≤5.5),且Cd的空间变异性较强,其次是Hg,两者均受人为活动影响较大。综合数理统计分析和地统计学分析,将土壤中8种重金属元素的主要来源归结为3个:工业源主要分布于湘潭县工矿企业密集的东北部,其对Cd、Pb、Zn、Hg具有较大贡献率,分别为65.36%、49.21%、43.43%和22.12%;农业源对As、Hg、Pb具有较大贡献率,分别为59.20%、24.97%和17.82%;自然源对Ni、Cu、Cr具有较大贡献率,分别为86.73%、87.87%和89.67%。研究区域内土壤重金属含量主要受工业活动和自然成土母质影响较大,应重点加强Cd的来源控制,并加强管理和修复治理进度,降低其风险水平。受体模型和地统计学的结合使用能有效地定性、定量解析农田土壤重金属的来源与源贡献率。     

徐州矿务集团夹河煤矿煤矸山周围土壤重金属污染评价

对徐州矿务集团夹河煤矿煤矸山周围土壤中Cu,Pb,Cr,Cd,Zn5种重金属元素的污染状况研究结果表明:若与徐州地区土壤背景值作比较,5种重金属元素都有超标现象,单项污染指数均大于1,综合污染指数高达7.01;若对照土壤一级标准,在5种重金属元素中,有Cu,Pb,Cd和Zn4种元素存在超标现象,Cr也接近1,综合污染指数为4.81;若对照土壤二级标准,Cd和Zn2种元素存在超标现象,综合污染指数为1.59.说明煤矸山周围土壤受到一定程度的重金属污染,尤其以Cd污染最为严重.     

山东省滨城区农田土壤重金属来源解析及评价

以山东省滨城区为研究对象,对农田土壤重金属来源进行解析及评价。通过对表层土壤中7种重金属(Pb、Hg、Cu、Cd、Cr、As和Zn)及速效磷、速效钾进行主成分分析,探讨研究区内土壤重金属形成原因,并采用单因子指数和加权综合指数法对土壤环境质量进行评价。分析结果表明:研究区域内的土壤中7种重金属元素含量的平均值均未超过食用农产品产地环境质量标准,部分样点中Pb、Cd、Cu和As总量超过背景值,超出比例分别为38.3%、46.8%、42.6%和14.9%。主成分分析结果表明,土壤中7种重金属的富集原因存在差异,其中重金属Hg、Cd、Cr和As主要源于化肥、农药、有机肥的过量施用以及灌溉用水受污染;Pb、Cu和Zn主要源于粉尘及汽车轮胎磨损所产生有害气体中的重金属。单因子指数评价及加权综合指数评价结果表明,重金属元素Hg的单因子污染指数达到轻度污染水平,占总采样点个数的21.3%,其余6种重金属元素均属于土壤环境质量评价分级标准中的"安全"等级;加权综合污染指数平均值为0.54,表明研究区内土壤环境质量总体状况优良,大部分地区处于"安全"等级。