规模猪场环保区土壤重金属检测及生物修复探讨

为研究山东省标准化规模猪场环保中心种植区土壤经施用腐熟猪粪后重金属残留情况。实验场选择山东省莱州市某集团猪场的种植区,土壤重金属含量采用三酸消解法进行测定,采取单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和土壤潜在风险指数评估法分别对土壤重金属污染风险进行评估和土壤潜在生态风险进行评价。结果表明:Cu和Cr含量范围分别为26.32～32.28mg/kg和61.03～81.02mg/kg均超山东地方土壤背景值,Cu风险指数均值71.28,属中等风险等级,Cr风险指数均值41.86,属轻度风险等级;Zn土壤含量范围85.16～172.14mg/kg,超国家和地方土壤背景值,风险指数均值85.81,属强风险等级;Cd和Hg土壤含量范围分别为0.07～0.137mg/kg和6.24～18.62mg/kg,Cd超过国家土壤背景值,接近山东土壤背景值,Hg和Pb全部样本含量不超山东地方背景值;Pb、Hg和Cd所有样本风险指数均在40以内,属轻度污染等级;污染程度依次为Zn>Cu>Cr>Hg>Pb>Cd。研究结论是环保区土壤重金属均有检出,但有几种重金属处于低风险和轻度污染等...     

规模化养猪场粪污重金属含量特征及其潜在污染风险

为推进畜禽粪污的绿色、高效、循环利用,探讨其农用带来的潜在风险,采集了湖南省长沙地区各规模化养猪场的60个粪便样品、52个沼液样品和21个外排污水样品,并对其中重金属含量及超标情况进行了分析。结果显示:Cd、Pb、Cr、As、Hg、Cu、Zn、Fe和Mn在粪便中的检出率为100%,其中Cd、Pb、Cr、As和Hg未超标,而Cu、Zn含量较高,且其点位超标率近50%;猪粪的农田重金属年输入量以Fe、Zn、Mn和Cu较高,分别为24.4、9.34、5.21和3.06 kg·hm^-2;有毒重金属元素年输入量大小为Cr>Ni>Pb>As>Cd>Hg。10种所测元素在养殖废水(沼液和污水)中的含量变异度大,Cd、Pb、Cr、Hg和As点位超标率在2.70%~10.81%之间。研究结果可为畜禽粪污的安全利用提供支撑。     

养殖环保区土壤HMs植物修复研究

据2018年潍坊试验区域土壤监测Zn>Cu>As>Pb>Cr>Cd,潍坊市县市区养殖环保区土壤施用熟化粪肥（CPM）后重金属（HMs）沉积情况为Zn及Cu在土壤中残留量显著超标,潜在生态风险等级为中、高,As超山东土壤背景值,潜在生态风险分别处于弱,未超国家土壤环境质量二级标准;Pb,Cd和Cr均有检出,但不超过地方背景值,在国家土壤质量二级标准含量内,潜在生态风险为安全。本文基于“边生产边修复”理念,研究了潍坊区域养殖环保区农田土壤HMs生物修复;经过调研国内MHs修复植物库和本地实际情况后,筛选了经济价值高、生长周期短的植物,通过植物对连续施用多年CPM土壤中Zn、Cu的转运率和富集率优势表现,研究结果是金针菜、大豆和小白菜可显著降低土壤Zn和Cu的存量,同时植物地上生物量和总产量得到一定程度提高。有望通过植物修复,土壤生态性复原,并提高经济效益和社会效益。     

草原土壤重金属含量空间变异与污染评价——以大庆市及周边地区为例

重金属是危害草原生态健康的主要污染物之一,迄今有关大庆市及周边地区草原土壤重金属含量、空间变异和污染程度的研究鲜见报道。本文通过野外调查采样,应用地统计学,结合经典重金属污染评价方法,分析了大庆市及周边地区草原土壤Cd,Cr,Pb,Cu,Zn,Ni,Hg及As含量的空间变异与污染程度,结果表明:研究区8种重金属含量具有中等空间异质性,变异系数在28.3%~58.5%。8种重金属元素可以用指数模型、高斯模型和球状模型拟合,Cd,Cr,Pb,Cu,Zn,Ni和As的块金值/基台值[C₀/(C₀+C)]在25%~75%,其空间变异由结构性变异(母质、地形等)和非结构性因素(人类活动)共同引起,Hg的[C₀/(C₀+C)]>75%,即非结构性因素对其的影响大。土壤重金属含量呈斑块状、条带状、点状和环岛状分布特征。研究区8种重金属的超背景值率较高,表现为累积的特征。As和Ni的分别有23.7%和1.7%的采样点重金属含量超过《国家土壤环境质量标准》(GB15618-1995)2级标准限值。地积累指数评价表明,As存在轻度污染风险,其他重金属无单因子污染风险。潜在生态风险评价表明,8种重金属元素均不存在潜在生态风险。大庆市及周边地区草原土壤重金属呈现空间中等强度变异,个别重金属元素存在超标现象,土壤质量整体良好。     

东祁连山不同土地利用方式下土壤重金属污染评价

本研究通过对东祁连山不同土地利用类型下土壤的7种重金属含量进行测定,结合青藏高原土壤元素背景值,对土壤重金属污染程度和综合潜在生态风险做出综合性评价。结果表明：7种重金属元素的均值都超过了土壤元素背景值,其中Zn和Ni平均含量较高,为196.67 mg·kg^-1和74.28 mg·kg^-1,分别是土壤背景值的3.20和3.00倍,形成了土壤重金属元素的富集现象;内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险系数法分析显示,各类型土地平均内梅罗综合污染指数为2.84,属于中度污染程度,其中农田平均污染指数最大,为3.10,达到了重度污染水平;草地为2.71,湿地最小为2.49,均为中度污染水平。各类型土地的综合潜在生态风险系数为94.31,其中农田类风险系数最高,为101.90,草地类为92.22,湿地为73.29;各类型土壤中Zn元素变异系数最低;Cd元素变异系数最高。     

河北省邯郸市畜禽养殖场周边土壤重金属含量调查及污染评价

为了解河北省邯郸市养殖场周边土壤的重金属含量状况及污染情况,本研究选取不同方位的3个养殖场15个采样点进行采样,测定了土壤中9种重金属的含量,并用污染指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染现状进行评价,结果显示这9种重金属含量均处于国家土壤环境质量标准二级范围。运用污染指数法和潜在生态危害指数法评价,结果显示其污染程度分别为清洁(安全)和轻微生态危害水平;用污染指数法评价,结果显示重金属元素中污染最严重的为镍(Ni),污染最小的为汞(Hg),污染程度按由高到低排列的顺序为:镍(Ni)锌(Zn)锰(Mn)砷(As)铅(Pb)镉(Cd)铬(Cr)铜(Cu)汞(Hg);用潜在生态危害指数法评价,污染最严重的是镉(Cd),污染最小的为锌(Zn)和锰(Mn),污染程度按由高到低排列的顺序为:镉(Cd)砷(As)汞(Hg)镍(Ni)铅(Pb)铜(Cu)铬(Cr)锌(Zn)锰(Mn)。结论是邯郸市养殖场周边土壤保护状况良好,重金属污染状况属于清洁和轻微生态危害水平;其中镍(Ni)、砷(As)、铅(Pb)在两种评价方法中均处于前五位,应加强对其的关注度,避免累积速度过快增长。     

藏中矿区家畜组织中重金属分布与放牧环境关系研究

以藏中矿区土壤、牧草、家畜组织为对象,探讨土-草-畜系统中Cu、Zn、Pb、Cd这4种重金属分布情况与饲养环境的相关性。通过设立研究点的方法,采集矿区饲养环境中的土壤、牧草、家畜(牦牛、藏羊)组织进行含量检测。结果表明:藏中矿区及周边土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd这4种元素均高于我国二级土壤限量值,Cu含量达限量值的2倍以上,Cd超标最严重。牧草、家畜组织体内重金属含量出现超标现象,牧草含量的分布顺序为Zn>Pb>Cu>Cd,这与土壤中重金属含量表现一致。牦牛体内Zn元素含量与远离矿区家畜(CK)相比差异显著(P<0.05),Cd含量与对照(CK)相比差异显著(P<0.05)。Cu、Zn存在超标现象,Cd、Pb两者存在差异但均未超标。矿区牦牛肉中Cu和牧草中Cu含量呈极显著的相关关系(P=0.836,P<0.01);牦牛肉中Zn含量与土壤和牧草中的Zn含量呈显著的相关关系(土壤P=0.631,牧草P=0.667,P<0.05);牦牛肉中Pb含量与牧草中Pb含量呈显著的相关关系(P=0.520,P<0.05);藏羊肉中Cu含量与牧草中Cu含量呈极显著相关关系(P=0.756,P<0.01)。矿区可食牧草中重金属向牦牛和羊肌肉迁移系数变化较大,迁移系数在0.19%~44.61%之间。     

南湾水库重金属分布及污染评价

近年来,由于工业化及城市化的加速,人类生产活动向自然环境中排放的重金属物质愈发增多。重金属元素难于降解、只能通过迁移、转化、富集作用固定在土壤、沉积物及生物体中,具有严重危害性。本文通过对南湾水库1月枯水期和7月丰水期两个阶段,设置7个采样点的方式对该水库表层沉积物中Hg,As,Cu,Pb,Cd等5种重金属元素的含量加以测定,应用潜在生态风险指数法,对水库进行生态风险评价,对水库的进一步开发及治理提供理论参数。     

南湾水库重金属分布及污染评价

近年来,由于工业化及城市化的加速,人类生产活动向自然环境中排放的重金属物质愈发增多。重金属元素难于降解、只能通过迁移、转化、富集作用固定在土壤、沉积物及生物体中,具有严重危害性。本文通过对南湾水库1月枯水期和7月丰水期两个阶段,设置7个采样点的方式对该水库表层沉积物中Hg,As,Cu,Pb,Cd等5种重金属元素的含量加以测定,应用潜在生态风险指数法,对水库进行生态风险评价,对水库的进一步开发及治理提供理论参数。     

山东省生猪主产区土壤重金属沉积存量研究

【目的】猪场固态废弃物虽经无害化处理,施于农田,此做法由来已久;虽然,近些年由猪粪肥污染土壤的案例较罕见,但规范和法规未出台之前,养殖相关企业饲料添加剂滥用情况普遍,土壤中重金属经多年沉积,已经通过食物链间接危害人类健康和自然生态循环,本研究是针对土壤重金属沉积现存量进行测定并做相关风险评估。【方法】试验场地抽选在潍坊市诸城市的连续施用腐熟猪粪五年以上的种植区,对土样采取水侵提—点位方法测定pH值,三酸消解法和电感耦合等离子体谱仪测取Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg土壤含量,单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染评估,土壤潜在风险指数法分析土壤重金属危害等级和潜在风险级别。【结果】试验区土壤中ZnCuHgCrPbCd,Cu为26.32～31.25mg/kg;Zn为88.26～162.06mg/kg;Zn和Cu分担率分别为36.48%和21.05%,在土样重金属中出现率最高;Cu、Zn土壤潜在风险系数为26.09～84.27、15.64～36.12。【结论】在山东种植区每年均采用猪腐熟粪肥施做,但在相关法规和规范的监管下和养殖相关企业环境保护的意识的提升,由猪粪肥的输入土壤的重金属呈下降趋势;Zn和Cu在猪生产中特殊存在意义,其土壤沉积存量和风险等级要引起重视,应采取植物自然消解的方法进行土壤修复。     

郑开城际铁路两侧农田土壤重金属污染及健康风险

采集郑开轻轨两侧土壤样品260个,用ICP-MS法测定土壤Cu、Cr、Pb、Ni、Cd、Co、V和Zn含量,用ICP-AES法测定土壤Al和As含量,用内梅罗污染指数法展开重金属污染评估,用健康风险评价模型展开重金属健康风险评价。结果表明:郑开轻轨两侧土壤Al、Cd、Co、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni、V和As含量的变异系数变化在12.52%~86.57%之间,为中等变异,南北两侧断面上土壤As超标,其余重金属含量都在二级标准以下,不存在超标现象;轻轨两侧200 m范围内土壤重金属污染综合指数I普遍大于1小于2,为轻污染,且轻轨南侧土壤重金属污染程度均高于北侧,土壤As对综合污染指数的贡献最大;轻轨两侧土壤9种重金属的HQ值和HI值均小于1,短期内不会对居民健康产生非致癌风险;轻轨两侧土壤260个采样的CR_(As)和TCR都大于10~(-6),存在一定的人体可耐受的致癌风险,As对TCR的贡献率平均高达85.90%,As是最主要的致癌风险因子。     

铁尾矿区沙棘-桑树混交林中重金属元素的积累与分配

以铁尾矿区人工营造的沙棘-桑树混交林为研究对象,从沙棘和桑树的各个部位(根、干、枝、叶、皮)、单个植株以及混交林生态系统结构(乔木层、草本层、枯落物层、土壤层)3个层面,测定分析Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Cd等8种重金属离子的积累、分配和富集特征,为铁尾矿重金属污染土壤的森林修复生态系统构建以及保障与维持系统的平衡、可持续性提供科学依据。2个树种植株的各个部位,均以树根和树叶中的重金属元素含量较高,其次为树皮和树枝,树干中的含量最低,而且2个树种植株的根系对8种重金属元素的富集能力普遍较强,树皮和树叶对Pb、Cr、Cd的富集能力高于其他部位。2个树种在单株水平上均对土壤Ni的富集能力最强,对Fe的富集能力最弱,但沙棘对Fe、Mn、Cu、Cr、Pb和Cd的平均富集能力比桑树强,而桑树对Ni的富集能力比沙棘强,二者对Zn的平均富集能力相当;沙棘单株对8种重金属元素的总积累量为3.094 2×10-3kg/株,桑树为2.402 0×10-3kg/株。2个树种的混交林地土壤中,Fe元素贮存量占总贮存量的98.79%,Mn元素占0.94%,其他6种元素合计共占0.27%;沙棘根际土壤重金属的平均含量低于桑树,特别是Cd含量低于桑树。混交林生态系统结构各层次的重金属元素贮存量从大到小依次是土壤层、枯落物层、乔木层、草本层。以上研究结果提示,在铁尾矿上营建对重金属元素富集能力强,而且树种间对不同重金属元素的富集具有互补性的沙棘-桑树混交林,是一种较优的治理铁尾矿区土壤重金属污染的模式。     

黄嘴白鹭集群繁殖对营巢地土壤重金属积累的效应

本研究采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)方法,测定福建漳浦菜屿岛黄嘴白鹭(Egretta eulophotes)排泄物的重金属元素(V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Se、Pb)及半金属元素(As)的含量,分析比较黄嘴白鹭繁殖之前和繁殖之后的集群营巢地、非营巢地的表层土壤的重金属元素及半金属元素含量的变化.结果显示:在本次测定的所有排泄物和土壤样本中均未检出元素Se和Cd:非营巢地土壤中各元素的含量在繁殖前后都没有显著差异(p>0.05),营巢地土壤中的Zn和Pb元素的含量在繁殖前后有极显著差异(p<0.01).营巢地和非营巢地土壤之间的元素含量比较结果发现,繁殖之前两地土壤之间的Zn含量存在极显著差异(p<0.01);繁殖之后两地土壤之间的Cu、Zn、As、Pb存在极显著差异(p<0.01),V、Ni存在显著差异(p<0.05).上述数据说明黄嘴白鹭的集群繁殖活动对湿地和海岛生态系统之间的重金属转移起着重要作用,长时间则可能造成海岛营巢地土壤的重金属污染.     

重庆东北脐橙主产区土壤重金属含量分析

研究区除As、Pb含量明显低于中国土壤元素背景值和三峡库区元素背景值外,其余重金属元素的含量均高于上述土壤背景值。这表明该区土壤中重金属含量相对较高,特别是其中Cd的富集系数最高,是造成研究区土壤重金属污染的主要因素,表明该区土壤受人类活动影响较大。根据土壤综合污染指数,与土壤分级标准相比较,该区土壤总体尚清洁,仅部分地区受到Cd轻度污染。     

猪粪施用水平对桂牧1号象草栽培及土壤重金属富集的影响

为利用高产牧草消纳猪粪,探索种养一体化绿色生态循环模式,研究了猪粪肥不同施用水平对桂牧1号象草及土壤的影响,测定桂牧1号象草越冬率、分蘖数、鲜草产量和牧草中干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维及重金属Cu、Zn、Cd、Pb、As含量,试验同时也测定猪粪肥和土壤中氮、磷、钾养分及重金属Cu、Zn、Cd、Pb、As元素含量。结果表明:(1)经对所施猪粪肥测定,Cu、Zn含量较高,Cd、Pb、As含量均在国家1996年实施的土壤环境质量标准允许范围内。(2)不同施用水平处理间,桂牧1号象草越冬率差异显著,分蘖数随猪粪施用增加而增加,差异不显著,而生物产量差异显著;经对草样监测,植物体内Cu、Zn、Cd、Pb、As五种重金属元素含量未见显著增加,草样中干物质86.68%~92.01%、粗脂肪0.6%~1.7%、粗蛋白1.18%~12.1%、粗纤维22.3%~28.6%。(3)对土壤抽样检测,土壤中pH值、全钾含量变化不明显,全氮、全磷含量显著增加,分别较对照土样含量增加87.5%和36.1%,Cu含量有一定的增加但没有达到显著水平,Zn含量增加达到显著水平,各处理水平间5种重金属元素在土壤中的富集变化规律差异性不明显。     

洛阳地区涧河水中重金属含量及污染评价

为了给洛阳地区涧河中重金属含量分布建立数据库,对涧河中重金属的含量进行了普查和分析。通过调查,采用原子吸收分光度法测定其中的重金属元素含量,结果发现涧河河水中的Pb、Cu、Zn和Cd 4种重金属的平均含量分别为0.165、0.063、1.132 mg/L和0.012 mg/L。将河水测定结果与《地表水环境质量标准GB 3838-2002》比较,根据单因子指数法,河水中Cu和Zn单因子污染指数均小于1,为清洁水平,而Pb和Cd则达到1.650和1.200,提示河水中Pb和Cd超标。河水的综合污染指数为1.319,需要及早处理及控制。     

盐碱及重金属对植物生长发育的影响

盐碱及重金属在体内积累过多,会对植物产生毒害。根据近年来的研究报道,本文综述了盐碱[氯化钠（NaCl）、碳酸钠（Na2CO3）等]及重金属[镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、铜（Cu）、铬（Cr）、锌（Zn）、砷（As）等]胁迫对植物生长发育的影响,并探讨减轻或避免盐碱及重金属危害的相应方法。     

四种草本植物对铅锌尾矿土壤重金属的抗性与吸收特性研究

盆栽试验的结果表明,高羊茅、早熟禾、黑麦草和紫花苜蓿在铅锌尾矿土壤或处理的尾矿土壤上都能生长,但在处理土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草本植物更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物.单位面积上4种植物体内重金属含量均为Zn>Pb>Cu>Cd,但每种植物对Cd、Pb、Zn和Cu的吸收浓度和分布均不相同,一般为根系浓度大于茎叶.加入改良剂和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的4种草本植物生物量显著增加,植物体中的Cd、Pb和Zn元素浓度下降,但Cu元素浓度反而上升,结果单位面积上4种草本植物吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草本植物相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性.     

天水苹果园土壤重金属富集调查与污染评价

以天水市6个区县苹果园主产区为研究点,对其0~20 cm土壤pH 值、有机质和铜、锌、镉、铅、铬的含量及累积情况进行了检测及统计分析,并根据绿色食品产地土壤环境质量为标准,通过内梅罗综合指数法和污染负荷指数法对苹果园土壤环境质量进行了评价,结果显示：天水市苹果园土壤呈弱碱性,有机质含量均值为1.53%,所检测的5种重金属已有一定程度的积累,Cr、Pb、Zn均值都超过了甘肃省土壤的背景值;研究区土壤Cr、Pb、Cu三者在0.01和0.001水平具有显著正相关性,且这三种重金属与土壤有机质呈显著正相关;重金属累积的单项污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数和污染负荷指数均在0.7以下,果园土壤环境质量完全满足绿色食品产地环境质量要求,其中Pb的累积对绿色苹果生产可能有较大的潜在影响,应加以有效控制以防止其持续累积。     

黔北轻污染耕地12种优势杂草重金属含量及富集特征

以一块黔北轻污染耕地生长的12种优势杂草及根区土壤为研究对象,采用野外采样和室内分析方法,利用贵州省土壤背景值、《食用农产品产地环境质量评价标准》、单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、富集系数和转移系数来评价土壤重金属污染状况及优势杂草对重金属的富集特征,为贵州山区重金属污染耕地的植物修复提供参考资料。结果表明,杂草根区重金属单因子污染指数范围为0.30~1.71,內梅罗综合污染指数为1.31,处于轻污染状态,其中Cd的贡献最大;调查区内生长的优势杂草,主要有铁苋菜、龙葵、艾草、稻槎菜、马唐草、黄秋葵、堇菜、野苋菜、革命菜、异叶黄鹌菜、风轮草和野葱,体内重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量范围分别为42.15~110.27 mg/kg、35.89~157.87 mg/kg、0.29~6.08 mg/kg和2.99~37.19 mg/kg,属一般植物正常含量范围,均未达到超富集植物水平,但铁苋菜、黄秋葵和革命菜对Cu、Zn、Cd,稻槎菜对Cu和Zn,野苋菜、堇菜和异叶黄鹌菜对Cd的富集系数和转移系数均大于1,具有成为超富集植物的潜力。