土壤重金属污染风险评价的研究进展

土壤重金属污染治理是一个全球性的难题,自20世纪80年代以来,土壤重金属风险评价理论体系已经日趋成熟。我国土壤环境质量问题日趋严峻,探索和研究现阶段国内外土壤重金属污染风险评价研究的趋势和特征,总结近年来我国土壤重金属污染风险评价的发展存在的问题,为制定适合我国土壤环境质量标准和建立完善的评价体系提供一定的依据。     

铜陵矿区废弃地块土壤重金属污染特征及风险评价

为评估铜陵矿区开采后废弃场地土壤重金属对人体健康和生态环境的潜在风险,以铜陵矿区典型废弃地块为例,采用单因子污染指数法和内梅罗污染指数法进行土壤环境质量评价,并结合健康风险评价模型分析地块土壤重金属污染的人体健康风险。结果显示：研究区域土壤达到重度污染水平,As、Co、V、Tl的浓度超过筛选值,研究区综合风险指数为625.94,风险等级较强;其中采样点S4附近潜在生态风险指数最大,达到“极强”等级,存在复合污染趋势。风险评价结果表明,经口摄入是该地区土壤重金属主要风险暴露途径,非致癌风险和致癌风险均为不可接受。其中As和Tl为主要风险来源,应引起重视。结论表明该地区已存在显著的潜在健康风险,本地块应重点关注Cd、As、Hg和Tl元素的污染情况,在后期开发利用过程中,需密切关注该地区重金属污染状况并进行土壤治理管控。     

工业园周边土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

采集工业园及周边不同区域表层土壤(0～20 cm),统计分析土壤样品中砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)8种重金属含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及潜在生态风险指数法(RI)对研究区重金属累积状况与潜在生态风险进行综合评价.结果表明:土壤重金属...     

石家庄北郊土壤重金属分布特征及风险评价

以河北省石家庄市北郊为研究对象,采用随机布点的方法采集28个城郊土壤,分析了其中7种重金属(Pb、Cr、As、Cd、Ni、Zn和Cu)的总量。应用单污染指数法、内梅罗污染指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和《污染场地风险评估技术导则》(报批稿)推荐的风险评价模型等对土壤重金属含量进行了风险评价。结果表明:研究区域土壤中部分重金属的平均含量高于河北省和全国土壤背景值,其中Pb、Cd和Cu均值为背景值的1.5~2.5倍,Cr、Ni和Zn均值为背景值的1.0~1.5倍,表明研究区域土壤受人为活动影响明显。土壤中各重金属的单项污染指数大小顺序为CuNiCdZnCrPbAs,整个研究区土壤环境质量内梅罗污染指数为0.738,表明该区域土壤尚清洁。土壤中重金属的潜在生态风险指数大小顺序为CdPbCuAsCrNiZn,平均潜在生态风险均值为90.5,处于轻微生态危害等级。研究区域内不同重金属对人体健康的致癌风险大小顺序为CrAsNiCd,非致癌风险大小顺序为CrAsNiCuCdZn,其中以Cr和As的致癌和非致癌风险最高,超过其风险阈值10E-06和1。当地土壤存在一定的潜在生态风险,需要采取适当的风险控制措施,以防止土壤继续污染,确保当地人群的健康权益。     

合肥草莓基地土壤重金属污染风险评价

采集合肥市某草莓基地区域100个样点的土壤,测定表层土壤（深度分别为0～10 cm和10～20 cm）的6种重金属（Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu）,利用地累积指数方法对草莓种植土壤重金属的污染程度和生态风险进行评价,并结合多元统计分析探讨重金属来源。结果表明,Pb、Cd、Hg、Cu和Cr虽对草莓基地部分区域的土壤有一定程度的累积和污染,但污染风险低;主成分分析表明,Pb、Cd、As、Cu和Hg源于人类农业活动,Cr源于土壤母质及风化累积。显示草莓基地整体区域的土壤重金属生态风险低,种植基地土壤重金属未对草莓质量安全产生影响。     

新疆温宿县土壤重金属含量分布及污染风险评价

[目的]分析新疆温宿县林果土壤重金属As、Hg、Cd、Pb和Cr的含量,明确该区域的重金属含量及分布状况,并对其安全性进行风险评价.[方法]2014年对温宿县5.33×104 hm2(80万亩)林果取样调查,根据林果分布、树龄及土壤特征在1 300个样点中选取代表性138个样点,测定重金属As、Hg、Cd、Pb和Cr的总含量.采用污染指数法和潜在生态风险指数法,结合新疆土壤背景值、国家土壤质量二级标准,进行该区的土壤重金属总量分析和重金属污染评价.[结果]温宿县土壤重金属,As平均含量11.96 mg/kg,Hg平均含量0.032 mg/kg,Cd平均含量0.17 mg/kg,Pb平均含量22.93 mg/kg,Cr平均含量43.38 mg/kg,且5种土壤重金属变异系数均较小.以国家土壤环境质量标准(二级)为基础,各元素的污染指数污染程度排序为:As＞ Cd＞Cr＞ Pb＞ Hg.污染评价表明,5种重金属元素(As、Hg、Cd、Pb和Cr)在温宿县土壤的单因子污染指数(Pi)中,均属于安全等级(Pi≤1),为清洁水平;就综合污染指数(Ps)而言,该区域的土壤重金属元素污染程度也均属于安全等级(Px≤0.7),为清洁水平;单因子潜在生态风险评价指数的平均值表明,温宿县5种重金属的潜在生态危害排序为:Hg(77.35) ＞Cd(42.60) ＞As(11.03) ＞Pb(7.96) ＞Cr(1.01),重金属As、Pb和Cr处于低生态风险程度(E＜40),重金属Hg和Cd处于中生态风险程度(E＜80).5种重金属的综合潜在生态风险指数的范围为79.78～236.10,处于低生态风险程度(RI=139.94＜ 150).[结论]新疆温宿县土壤重金属(As、Hg、Cd、Pb和Cr)含量均低于警戒线,污染程度均处于安全等级,单因子、综合生态风险评价也均属于低生态风险程度,说明温宿县的土壤环境质量整体良好.     

绿竹林土壤重金属污染特征及竹笋健康风险评价

在福建、浙江、重庆等绿竹笋主产区,按照山顶、山腰、山麓、山地稻田、水稻田、河滩等6种土地类型进行了典型样地取样,通过测定土壤和竹笋中重金属的质量分数,采用污染指数、富集系数、健康风险系数等指标进行综合评价。结果表明：Cd在水稻田中超标,Pb在山顶、山麓、河滩地3种土地类型中存在超标,Zn、As、Cu、Cr在6种土壤中均未发现超标;6种土地类型的综合污染指数均小于或等于1.0,属于未污染土壤。绿竹笋中的重金属平均质量分数均未超出国家限量值。6种重金属在绿竹笋中的生物富集系数由大到小为Cu、Cd、Zn、Cr、Pb、As,且目标危险系数值均小于1,对人的健康风险都较低。6种土地类型以河滩地和山地稻田的危害指数略大,长期食用这两种林地生产的绿竹笋存在一定的健康风险。因此,现有绿竹笋用林土壤中重金属污染程度不大,仅有个别地方存在轻微超标;绿竹笋富集重金属能力较弱,重金属不超标。     

山西省土壤重金属污染特征及生态风险评价

为揭示山西省土壤重金属污染生态风险及空间分布特征,采用单因子评价、内梅罗指数、地累积指数和IDW等方法,对从公开发表学术论文中收集到的550个样点8种重金属Pb、Cr、Cd、As、Hg、Cu、Zn、Ni含量进行污染评价和空间分布表征。结果表明:8种重金属的平均含量分别为山西省土壤环境背景值的2.98、0.99、4.45、1.43、13.61、1.35、1.75、1.16倍。在8种重金属的地累积指数中,Pb、Cd、Hg表现为无～中度污染,其余5种重金属污染程度表现为清洁,Cd在城市土壤和沉积物中的地累积污染指数分别为2.90和4.01,Hg在农田中的地累积污染指数为3.86,呈现中～强度污染和强度污染特征。8种重金属内梅罗综合污染指数平均值均处于轻度污染及以上,其中Hg和Cd的均值最大,表现出重度污染特征。8种重金属RI的范围为147.85～19649.40,平均值为409.71,具有严重的生态风险。在8种重金属潜在生态风险因子中,Cd处于重度风险水平,Hg处于中度风险水平。     

山西省土壤重金属污染特征及生态风险评价

为揭示山西省土壤重金属污染生态风险及空间分布特征,采用单因子评价、内梅罗指数、地累积指数和IDW等方法,对从公开发表学术论文中收集到的550个样点8种重金属Pb、Cr、Cd、As、Hg、Cu、Zn、Ni含量进行污染评价和空间分布表征.结果表明:8种重金属的平均含量分别为山西省土壤环境背景值的2.98、0.99、4.45...     

对复垦土壤重金属污染潜在生态风险及评价方法的探讨

复垦土壤重金属污染是国家环保部门关注的环境治理中的重点,它对健康的生态环境造成了极大威胁。本文主要对复垦土壤重金属污染潜在的生态风险及生态风险评价方法进行探讨,并对今后建立完善的土壤重金属污染信息系统提供论据。     

城镇化进程对沈抚新区土壤重金属分布的影响及风险评价

通过系统研究沈抚新区不同土地类型的58个地表土壤采样点重金属(Pb、Cd、Zn、Cu、Ni和As)的分布状况,对比研究区域表层土壤背景值,评估沈抚新区城镇化进程对土壤重金属分布的影响及其存在的风险。结果表明:污染物浓度总体趋势为东部地区高于西部地区;土壤中Zn、Cd和Pb的污染状况在高速公路附近以及公路交叉点较为严重;Cu和Ni的污染高值区在工业区内的化工厂、钢铁厂和电控设备厂附近,说明工业生产对该地区的Cu和Ni的贡献率较高;As的分布特征受土壤系统结构影响相对较大,同时人为因素或外源物质干扰也起到了一定的影响作用。采用内梅罗指数法对不同用地类型表层土壤中重金属污染水平的评价排序为城镇用地林地耕地农村居住地。     

典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

基于225个样点分析了贵州省不同地区（自然背景区、农业种植区和矿区）表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数（I_geo）对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数（RI）及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明：贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。I_geo值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。     

安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物重金属污染特征及生态风险评价

为研究安庆沿江湖泊及长江安庆段重金属污染特征及潜在的生态风险,采集了安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物样品共58个,分析了Cu、Zn、Pb和Cd共4种重金属分布特征,并采用地累积指数法和Hakanson生态危害指数法进行生态风险评价,结果表明:不同水体沉积物重金属含量差异较大,市区湖泊群内各重金属含量普遍高于周边生态湖泊和长江安庆段;与区域对应的沉积物重金属背景值比较,市区湖泊群中各类重金属普遍高于背景值,而其他水体沉积物中的重金属则与背景值相近,表明市区工业生产及生活等人类活动对湖泊沉积物重金属含量有较大影响。地累积指数污染评价表明安庆市区湖泊群受到一定程度的重金属污染,尤其是Cd污染达到了中度污染程度。总的看来,所有安庆沿江湖泊及长江安庆段沉积物中各重金属污染的程度依次为CdPbZnCu。生态风险评价表明市区湖泊群和菜子湖处于中等生态危害状态,其他水体均处于低生态风险状态,各水体潜在生态危害顺序依次为市区湖泊群、菜子湖、长江安庆段、嬉子湖、石门湖、白荡湖;研究区域沉积物中的重金属生态风险以Cd为主。     

城乡交错区农田土壤重金属总量及形态空间分布特征与源分析: 以河南省某市东郊城乡交错区为例

目的研究喀斯特地区城乡交错区土壤中重金属分布情况,为喀斯特城郊土地资源安全利用提供科学依据。方法以贵阳市观山湖区城乡交错带为研究区,采集土壤样品,检测并分析土壤中Cd、Hg、As、Pb和Cr等5种重金属含量,利用单因子评价法、内梅罗综合评价法和潜在生态风险指数评价法进行风险评估,并使用克里金插值法分析其空间分布特征。结果单因子评价结果显示：各元素污染程度为Cd结论喀斯特城乡交错区重金属元素的空间分布呈现差异,研究区内土壤受多种重金属元素的复合污染,存在中等程度的潜在生态风险。     

南岭泡金山矿产集采区土壤重金属空间分布及风险评价

为探究典型多金属矿产集中开采区土壤重金属分布情况及其潜在风险,以南岭泡金山地区即湘南桥条江小流域矿采区为研究区,采集352个表层土壤样品,对Cr、Cd、Pb、Zn、Cu、Ni和As这7种重金属元素进行测试分析,综合运用数统和地统方法分析研究区整体及不同影响因素下土壤重金属的空间分布特征,并对其进行风险评价。结果表明,研究区表层土壤重金属均受到了不同程度的污染,矿区及其下游沿河地区污染严重,空间变异程度略高,复合污染、点源污染情况突出。土壤重金属含量基本随pH及有机质含量升高而升高;不同土地利用方式下土壤Cr、Ni、Cd含量变化不明显,草地、林地中Pb、Zn、Cu、As含量较高;不同地质背景条件下土壤重金属含量在成矿母岩(花岗岩体)、含矿围岩(D_2s+h)及矿区中下游干流一级阶地(Qx~Ⅰ)含量较高。研究区Cd、Pb、As单元素潜在生态风险水平较高,整体处于低-中等潜在生态风险水平,但矿区及其周边、下游沿河地区潜在生态风险为高或极高等级,可能会对北江流域产生一定影响,应该引起警惕予以重视。     

垃圾填埋场渗滤液泄漏区域土壤重金属空间分布特征 及健康风险评价

为探究垃圾填埋场渗滤液泄漏区域土壤重金属空间分布特征及对人体健康的风险,采用网络并行电法技术获取渗滤液潜在泄漏范围及其空间分布特征,在此基础上指导研究区域土壤样品采集工作。为进一步分析渗滤液泄漏造成的重金属污染状况及健康风险,分别对样品中的Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、As和Hg含量进行测定。结果表明：区域内土壤重金属含量分布与电阻率剖面特征具有较好的一致性,重金属含量较高区域表现为明显的低电阻率异常,如土壤采样点S22、S23等区域;重金属含量平面分布特征表现为中部区域含量低周边高,同时内梅罗综合指数及综合潜在生态风险指数表明研究区整体污染水平较低,但Cd、Hg具有较高的潜在生态风险,垃圾渗滤液泄漏是导致该区域风险等级提高的主要原因;健康风险评价数据表明研究区重金属主要暴露途径为经口摄入,单纯某种重金属不会对当地居民构成非致癌风险,但Ni、Cr和As存在一定致癌风险。研究结果可为垃圾填埋场渗滤液泄漏调查评估和重金属污染防控提供科学依据。     

高速公路两侧农田土壤重金属污染特征及评价

为探讨高速公路对两侧农田土壤重金属污染的影响,对沪昆高速和贵黄高速某路段两侧40个土壤样品中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd和Cr的分布格局和污染水平进行分析。结果表明,高速公路两侧在距路基0～150 m范围之间,Ni、Zn、Cr、Pb含量整体上呈现随路侧距离增加而先增加后减小的趋势,峰值出现在断面两侧10～20 m范围之间,而Cu、Cd含量随公路两侧距离的增加而逐渐降低。高速公路两侧土壤已出现不同程度的污染风险,其中Cd的风险系数最大;在路侧10～15 m范围内,综合潜在风险指数由强度风险向中度风险过渡,应及时采取措施进行防治。     

长三角地区池塘养殖水产品重金属含量及其健康风险评价

为全面了解长三角地区池塘养殖水产品重金属污染现状及食用风险,于2015年5月至11月分别在上海、江苏和浙江的13个养殖池塘采集了5类共13种水产品并进行了重金属含量的测定,同时根据每周可耐受摄入量(PTWI)及风险评价指标分别评价了其食用安全性和健康风险。实验结果表明,长三角地区水产品体内重金属Cr和As的残留量很低,Cu和Pb有近60%的样点超标,而Cd在所有样点都超标,且底栖类水产品中重金属的浓度高于鱼类。根据每周水产品摄入量进行食用安全性评价的结果表明,Cu、Pb、Cr和As 4种重金属的百分比都小于100%,但Cd的占比远远超过100%,存在较大威胁。健康风险评价结果显示:部分水产品存在食用风险,且该风险主要由重金属Cu和Cd所贡献;就水产品种类而言,鱼类水产品的整体健康风险低于底栖类水产品。通过与沉积物中重金属含量的比较及相关性分析,初步得出长三角地区养殖池塘水产品体内的重金属Cd、Cr和As的残留可能与养殖池塘沉积物中重金属的污染有关。     

巢湖柘皋河沉积物重金属分布特征与风险评价

选取柘皋河为对象,研究了巢湖东半湖入湖河流沉积物中重金属的污染状况。自流域上游至下游共布设13个监测点(编号S1~S13),调查分析表层沉积物中V、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等7种重金属的含量和分布特征。结果表明,柘皋河表层沉积物中重金属的污染程度为CdCuNiPbVZnCr,其中Cu和Cd在部分河段污染较重,最高含量分别达到173.78 mg·kg~(-1)和1.11 mg·kg~(-1)。自流域上游至下游,各重金属含量总体呈升高趋势。柘皋河上游河段的重金属污染最轻,其内梅罗综合指数为0.33,处于安全范围;下游污染加重,内梅罗综合指数达到1.67,处于轻度污染水平。应用潜在生态危害指数进行风险评估后发现:所调查的7种重金属中Cd和Cu存在较高的环境风险,特别是在流域下游风险值提高;流域下游的重金属综合生态危害指数RI大于300,具有强生态危害等级,下游段应是重金属污染治理的重点区域。聚类分析结果显示靠近柘皋河入巢湖河口的S12点是重金属累积的"汇"和"拐点",再往下游的河口地段因受到河湖水文-水质交换的影响其重金属含量反而极速下降。分析认为,流域农业面源和下游的水产养殖活动是柘皋河重金属污染的主要来源。沉积物粒径分级结果显示,重金属在河道中自上而下的迁移和累积与水中粘粒的随波逐流和在靠近河口地段发生较明显的沉降密切相关。对柘皋河沉积物中重金属的潜在释放风险进行了评价,并提出巢湖柘皋河重金属污染的治理与控制策略。