长期施用猪粪土壤的重金属含量及风险评价

【目的】为了解规模化养猪场周边土壤重金属含量及安全风险。【方法】以贵阳地区某养猪场周边长期施用猪粪的土壤为研究对象,随机采集土壤样品45个,测定土壤Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu和Zn等7种重金属的含量,采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤环境质量及潜在风险进行评价。【结果】研究区土壤中Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu、Zn平均含量分别为0.30、34.22、68.43、25.47、0.29、40.23和184.93 mg/kg。重金属Cd、As、Hg、Cu、Zn超过土壤环境质量二级标准;Pb、As、Hg、Cu、Zn超过贵州土壤背景值。土壤重金属的单项污染指数为CdHgZnCuAsPbCr,内梅罗综合污染指数为1.01。土壤潜在生态风险指数为AsHgCdPbCuZnCr,潜在生态风险值为109.88。【结论】从内梅罗综合评价结果看,长期施用猪粪土壤为轻度污染,污染较突出的重金属是Cd、Hg和Zn;从潜在生态危害评价结果看,潜在生态风险处于轻微生态危害程度,土壤潜在生态危害程度较低。     

农田土壤重金属含量及生态风险程度评价

【目的】 分析干旱区农田表层土壤重金属含量及土壤可能存在的生态风险。【方法】 于乌鲁木齐米东区采集农田表层（0~20cm）土壤,分析As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni 8种重金属含量,综合运用地累积指数法、潜在生态危害指数法评价米东区农田土壤生态风险,采用相关分析法和主成分分析法分析米东区土壤重金属的主要来源。【结果】 米东区农田土壤8种重金属含量均低于《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T 332-2006）限值,Cd、Hg、Cu、Zn平均值高于新疆土壤背景值,Cd、Hg平均值含量为新疆土壤背景值的3~4倍。地累积指数（Igeo）平均值Hg>Pb>Cd>Zn>Cu>Ni>Cr>As,米东区农田土壤7种重金属整体处于轻度污染。潜在生态危害指数（RI）均值为31.41,米东区整体处于低潜在生态风险水平。米东区土壤Cr、Ni以自然源为主,Hg以人为源为主,Pb、Zn、As、Cd与Cu以自然、人为复合源为主。【结论】 米东区农田土壤重金属整体处于轻度污染,低潜在生态风险水平,属于生产安全区域。     

农田土壤重金属污染特征、生态风险评价与来源分析

目前,我国经济与工业快速发展,农田土壤重金属污染问题日益严重。采用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)、相关性分析和聚类分析等方法研究新疆乌鲁木齐市周边农田土壤重金属污染现状、空间分布特征、潜在生态风险及其主要来源。结果表明,乌鲁木齐市周边农田土壤重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg含量的平均值均超过了新疆土壤背景值,特别是Cr和Zn的含量远超过新疆土壤背景值;乌鲁木齐市周边农田土壤属于轻度污染;乌鲁木齐市周边农田土壤重金属中Hg与Cd是最主要的生态风险因子,研究区生态风险预警指数呈现无警示状态。Cu、Cr、Hg、Ni、As的污染主要是由于污水灌溉,Pb和Cd的污染主要是由于煤矿开采,Zn的污染是由镀锌钢管大棚、机械制造及彩钢制造厂等所造成的。     

张掖绿洲农田土壤重金属污染潜在风险评价

以张掖市境内典型绿洲农业区内的部分农田为研究对象,分析了土壤中Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Ni和Cr 8种重金属元素的含量特征,并采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况和潜在生态风险进行了评价.结果显示,研究区域农田土壤中8种重金属元素的平均含量均低于我国土壤环境质量标准二级标准.地质累积指数法评价结果表明,该区域内Cd的地质累积指数在0~1之间,属于无污染-中度污染,其余7种元素地质累积指数均小于0,污染程度为无污染.潜在生态风险指数法的评价结果表明,研究区域的农田土壤重金属污染的潜在生态风险为轻度生态风险,但是Cd元素的生态风险系数达到中度生态风险,应该引起充分关注.     

广州城区菜地土壤重金属污染特征及生态风险评价

【目的】以城市化发展影响下广州城区零散菜地土壤为研究对象,研究重金属的污染特征及其生 态风险。【方法】采集广州市 7 个中心城区 35 个土壤样品,分析 As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8 种重金属 的浓度,采用 Pearson相关系数、主成分分析法、潜在生态危害指数法分析了土壤中重金属的来源、含量和生态风险。 【结果】研究区菜地土壤 As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 的含量均值分别为 15.93、0.11、66.37、46.84、0.62、 35.19、110.09、154.95 mg/kg,均高于背景值。与《土壤环境质量标准》比较,除 Cr 外,其余金属均出现不同程度 的超标,并以 Hg 的超标率最高（37.1%）。菜地土壤重金属污染源为复合型人为污染源。部分菜地土壤处于较高 的生态危害水平,Hg 是主要的风险元素。【结论】广州城区部分零散菜地土壤不再适宜种植蔬菜。     

云南八角林地土壤重金属含量特征及潜在风险评价

【目的】检测云南八角主产区林地土壤重金属污染水平,为八角产地土壤环境质量评价、潜在风险评估提供参考依据。【方法】以云南省文山州7个县的八角林地土壤为研究对象,测定土壤重金属As、Cd、Cu、Cr、Pb、Hg、Zn和Ni的含量,应用单项和综合污染指数对林地土壤重金属污染风险进行评价。【结果】检测区土壤重金属变异系数在7.11%～18.75%之间,Hg、As、Pb、Cr的平均含量超过云南省土壤重金属背景值,As、Pb、Cu超过风险筛选值。污染评价表明,As单因子污染指数平均值最高为1.99,为警戒级别,内梅罗综合污染指数评价为轻污染;潜在生态风险因子和潜在生态风险指数均处于低风险等级,其中Cd生态风险因子最高;地质累积指数Hg和As在1～2之间,为中度污染等级。聚类分析表明,林地土壤重金属As、Pb、Cd、Cu、Zn、Hg主要受土壤母质和人类活动的共同影响,Cr和Ni来源相似,主要为自然来源。【结论】云南八角种植区土壤重金属含量差异较大,受人类活动和成土母质的共同影响,部分区域重金属存在一定程度的超标现象。     

海南西部热带雨林次生林土壤易氧化有机碳分布特征及影响因素

【目的】检测云南八角主产区林地土壤重金属污染水平,为八角产地土壤环境质量评价、潜在 风险评估提供参考依据。【方法】以云南省文山州 7 个县的八角林地土壤为研究对象,测定土壤重金属 As、 Cd、Cu、Cr、Pb、Hg、Zn 和 Ni 的含量,应用单项和综合污染指数对林地土壤重金属污染风险进行评价。 【结果】检测区土壤重金属变异系数在 7.11%~18.75% 之间,Hg、As、Pb、Cr 的平均含量超过云南省土壤重金 属背景值,As、Pb、Cu 超过风险筛选值。污染评价表明,As 单因子污染指数平均值最高为 1.99,为警戒级别, 内梅罗综合污染指数评价为轻污染;潜在生态风险因子和潜在生态风险指数均处于低风险等级,其中 Cd 生态风 险因子最高;地质累积指数 Hg 和 As 在 1~2 之间,为中度污染等级。聚类分析表明,林地土壤重金属 As、Pb、 Cd、Cu、Zn、Hg 主要受土壤母质和人类活动的共同影响,Cr 和 Ni 来源相似,主要为自然来源。【结论】云南 八角种植区土壤重金属含量差异较大,受人类活动和成土母质的共同影响,部分区域重金属存在一定程度的超 标现象。     

典型铅锌矿区河流沿岸农田土壤重金属分布特征及潜在生态风险评价

以原桃林铅锌矿区下游新墙河为例,依据河水灌溉特征,开展了河流沿岸农田土壤中重金属污染调查研究。应用内梅罗综合污染指数、地积累指数分析了农田土壤中重金属的污染与分布特征,利用相关性分析和聚类分析研究了重金属的主要来源,利用Hakanson潜在生态风险指数评估了重金属的潜在生态风险。研究结果表明,新墙河沿岸农田土壤中存在以Cd为主,As、Cu、Ni、Pb、Zn共存的多种重金属污染,主要集中在距离原桃林铅锌矿3 km范围内,呈现明显的点源污染分布特征。沿水流方向,农田土壤中重金属污染程度总体呈现下降趋势。距离矿区3 km范围内农田土壤中As、Cu和Pb,3~15 km范围内Cd、Ni和Zn含量仍处于《土壤环境质量标准(GB 15618—1995)》二级标准临界值水平;15~30 km范围内As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn含量基本在二级标准临界值以下;而在距离矿区30~50 km范围内河流沿岸农田土壤中只存在轻微的Cd污染。新墙河沿岸50%以上的农田土壤样品中Cd的生态风险系数达中等及以上;沿水流方向,距离矿区约6 km范围内灌溉水覆盖区的农田土壤中重金属潜在生态风险较高,需要优先防控。     

黄土残垣沟壑区坝地土壤重金属含量特征及潜在生态健康风险评价

【目的】探明黄土残垣沟壑区坝地土壤重金属污染特征并进行生态健康风险评价。【方法】选取黄土残垣沟壑区山西省乡宁县西廒沟淤地坝坝地土壤作为研究对象,于2021年8月采集70个点位0～20 cm土壤样品并测定土壤Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、As、Hg、Cr 8种重金属元素的含量。采用ArcGIS 10.4进行插值分析土壤重金属在空间上的分布状况,采用单因子指数(P_i)、内梅罗综合指数(P_综)、潜在生态风险指数(RI)评估8种土壤重金属元素的风险程度,并采用PMF模型解析土壤重金属来源。【结果】(1)研究区土壤表层,8种土壤重金属含量均未超过农用地土壤污染风险管控标准,但是土壤表层Cd、Pb、Zn、As、Hg均值高于山西省土壤背景值,而Cd、Pb、Zn、Hg均值高于黄土的土壤背景值。研究区土壤Cd、Cu、Pb、As、Hg在坝内耕地及南北靠近村庄、交通干道处含量较高,土壤Zn的高值主要分布于北部,低值分布于中部及南部,土壤Ni、Cr含量呈南北高、中部较低的规律,表现出一定程度的条带状分布特点。(2)单因子指数法表明研究区Cd、Hg污染程度较高,为中度...     

贵州典型煤矿区土壤重金属污染与生态风险评价

【目的】探讨煤矿开采活动对周边土壤环境质量的影响.【方法】以贵州某典型煤矿为研究对象,对其周边农田土壤重金属元素Pb、Cd、Hg、As、Cu的含量进行分析,并采用单因子指数法、内梅罗综合指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度和生态风险进行评价.【结果】除Cd、As元素外,Pb、Hg、Cu的含量均超过了贵州省土壤背景值,分别是贵州省土壤背景值的1.34、3.00和6.38倍,其中Cu的超标率为100%;单项污染指数分析表明,Cu的污染程度最严重,其次为Hg,重金属的污染程度大小依次为:CuHgPbCdAs;综合污染指数分析表明,研究区采样点土壤综合污染指数均值为4.96,土壤整体污染程度为重污染等级,Cu和Hg是研究区土壤污染的主要因素.【结论】综合多种金属潜在生态风险指数RI,研究区RI值为190.86,整体表现为轻微生态危害等级,5种重金属元素的单项生态危害程度Eir依次为HgCuCdPbAs,Hg、Cu、Cd是主要的潜在生态风险因素.     

药用植物种植与生产地重金属污染分析与评价

【目的】研究药用植物种植与生产地重金属污染状况，为药用植物质量控制和GAP基地的建设提供依据。【方法】以陕西南部汉中地区典型的药用植物种植基地与生产地16个样点土壤以及4个样点水样为研究对象，分析土壤及水样的基本理化性质和重金属元素（V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb）含量，采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价土壤重金属元素的污染状况，通过相关性分析、冗余分析和主成分分析探明土壤理化性质与重金属元素的关系以及重金属元素的来源。【结果】不同样点的土壤pH、有机质、总磷和总氮含量有明显差异。研究区所有土壤样点中，除Se元素之外，其余11种金属元素（V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb）含量均未超过当地土壤背景值，研究区样点土壤Se含量最高为1.83 mg/kg，但也未超过土壤富Se含量最高限值（3.0 mg/kg），因而不存在超标现象。4个样点水体pH为6.78~7.52；水体Ni元素含量均超标，可知样点水体中Ni是主要污染元素。地累积指数法结果表明，研究区除了1个样点（城固天然谷药业）土壤中的Cd呈无污染 中污染程度外，其余样点均无重金属污染。潜在生态危害指数法结果显示，整个研究区土壤重金属潜在风险为轻度风险，风险主要来源于土壤中Cd。主成分分析结果表明，研究区土壤中V、As、Cd 和Pb的来源与大气沉降和废水排放相关，Mn、Fe、Co、Zn、Ni和Cu主要源于成土母质以及自然积累，Se来源与当地农业活动作用相关。【结论】汉中地区药用植物种植与生产地环境中重金属元素总体呈无污染或轻微低污染状态，适合药用种植与生产，但在今后的种植和生产中应控制土壤Cd元素的污染，降低土壤重金属污染生态风险。     

神木矿区土壤重金属含量特征及潜在风险评价

通过对神府煤田开采区2个典型煤矿周围土壤0~60 cm土层镉（Cd）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、铅（Pb）含量进行测定,分析了煤矿周围土壤重金属含量随深度的变化趋势,评价了煤矿开采对周围土壤的重金属污染程度和潜在生态风险。结果表明：（1）两个煤矿周围土壤重金属含量随深度变化的趋势基本相同,但变化幅度有明显差异,四道沟煤矿土壤中重金属含量大于凉水井煤矿;（2）凉水井和四道沟煤矿土壤中Cd含量平均值均超过国家一级标准土壤背景值,分别为0.40 mg·kg-1和0.47 mg·kg-1,四道沟煤矿的污染程度较凉水井煤矿严重,说明小型煤矿的开采对环境的污染更明显;（3）两个煤矿周围土壤综合污染程度在9.71~13.61之间,处于中等污染水平,其中凉水井煤矿平值为10.11,四道沟煤矿平值为11.39,单项重金属污染系数平均值从高到低顺序为Cd＞Zn＞Cu＞Pb＞Cr,其中Cd的平均污染系数值为5.43,处于高污染水平;（4）两个煤矿周围土壤生态风险指数值范围在104.83~144.75之间,其中凉水井煤矿平均值为115.51,四道沟煤矿平均值为133.53,均处于低风险水平,但最大值已经接近中等风险程度,从单种污染元素来看,Cd的生态风险系数范围为87.5～132.5,生态风险达到较高程度。研究结果可为矿区土壤环境质量评价工作及煤矿周围土壤重金属污染的综合治理提供科学依据。     

北京市郊农田土壤中多环芳烃污染特征及风险评价

对北京市郊农田土壤中多环芳烃（PAHs）的种类、含量进行研究,并对其来源和生态风险进行探讨,以期了解京郊农田土壤中PAHs的污染现状和潜在风险,为农业环境保护提供科学依据和理论支持。结果表明：16种PAHs全部检出的检出率为74.4%,PAHs总含量（∑PAHs）范围为7.19~1 811.99 ng·g^-1,平均值为460.75 ng·g^-1;土壤中PAHs的组成结构主要以2~4环为主,占总含量的78.2%,主要来源为石油和煤的高温燃烧。风险评价结果显示,京郊农田土壤已受到PAHs污染,并具有潜在生态风险。     

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。     

安徽东至香隅化工园区域土壤重金属含量水平及污染评价

为研究安徽东至香隅化工园区域土壤重金属累积程度及其环境影响,在此区域采集5个表层土壤样本,分析测定了重金属Cd、Pb、Cr的含量,并用单因子指数法和潜在生态危害指数法进行了环境质量评价。结果表明：Cr含量超出背景值达10倍,富集程度高,但潜在生态危害指数较小;Cd的含量高出背景值2-3倍,富集程度低,但潜在生态危害指数最高;Pb也存在不同程度的污染。因此应合理引导区域开发活动,避免区域土壤环境污染加剧。     

武陟县农田土壤重金属污染评价

对武陟县农田表层土壤中的Cr、Ni、Cu、As、Pb含量进行分析,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法对该区域农田土壤重金属污染进行评价。结果表明,武陟县农田土壤Cr、Ni、Cu、As、Pb含量分别为70.53、33.65、31.95、16.74、22.04 mg/kg,Cr、Ni、Cu、Pb的单因子污染指数均小于1,只有As在部分土样中存在超标现象,但单因子污染指数均小于2,超标样品比率达到21.28%。重金属内梅罗综合污染指数为0.65,土壤处于安全水平;旱地土壤重金属内梅罗综合污染指数小于水田,说明旱地土壤污染程度轻于水田。5种重金属元素的潜在生态危害指数均值为36.97,处于轻微风险等级。在这5种重金属元素中,As对潜在生态风险的贡献率为39.8%,是最主要的生态风险因子。土壤重金属的相关性分析表明,Cr含量与Ni、Cu、As含量及Ni含量与Cu含量、Cu含量与As含量存在显著或极显著正相关性,说明这5种重金属存在不同程度的复合污染或具有相同的污染来源。     

种植结构非粮化对农田氮磷流失负荷的影响

以浙江省慈溪市为案例区,通过建立非粮化指数(NGP)解析种植结构非粮化演变过程,并利用实地调查、文献调研和统计年鉴数据估算农田氮磷投入量和径流流失量,评估其对农田氮、磷径流流失负荷的影响,为深入认识种植结构非粮化的生态效应和合理管控农业面源污染提供科学基础。结果表明：1995—2019年,慈溪市的种植结构存在明显的非粮化趋势,粮食作物种植面积锐减49.3%,而蔬菜和水果种植面积分别增长113.8%和108.4%。根据NGP,慈溪的非粮化过程可以分为3个阶段：稳定上升期(1995—2007年),回调下降期(2007—2013年)和快速上升期(2013—2019年)。2001—2018年,慈溪市种植业氮、磷投入总量增幅分别为38.8%和249.5%。至2018年,慈溪市农田氮、磷流失负荷分别为2 823.3 t和971.5 t。随着种植结构的非粮化,菜地已经取代稻田成为当地农田氮、磷流失的首要来源,占慈溪市种植结构年氮、磷流失总量的70.9%和89.2%,成为农业面源污染控制的重点对象。建议各地针对不同非粮化类型制定差异化的管控政策,并将农田氮、磷养分流失负荷加入土壤质量评价体系,为引导下...     

矸石山周围土壤重金属污染的生态风险评价

为了解煤矸石堆放对周围土壤重金属污染的危害程度,对矸石山周围土壤采样分析,并采用Hakanson潜在生态风险指数法对土壤重金属污染进行了潜在生态风险评价。结果表明,煤矸石堆放对周围土壤造成重金属污染,其总的潜在生态风险程度为轻微,Pb的单个元素污染程度为很强,Cd是最主要的潜在生态风险因子。通过利用土壤背景值法和国家土壤标准法进行对比分析,表明Hakanson潜在生态危害指数法具有能同时兼顾两种评价方法的特点,可以较好地应用于矸石山周围土壤的评价。     

太原城区周边土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市城区周边土壤为研究对象,分析了土壤重金属Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、Hg和As的污染特征及其空间分布特征,并通过对研究区的污染源进行资料收集和实地调查,探究了污染源与土壤重金属污染间的关系。结果表明:研究区土壤重金属元素Zn、Cr、Hg、Pb、Cd的均值都超过了山西省土壤背景值,元素Ni、Cu和As与背景值相差不大;从Hankson生态风险评价来看,研究区的综合生态风险程度处于中等水平,Hg和Cd的风险较为明显,其达到中等风险强度以上的样点分别有74.1%和30.8%;从空间分布来看,研究区的南部土壤重金属元素Pb、Hg、Cd、Cu、Zn、Ni和Cr的含量较高,As含量较高的区域集中分布于东北部;化工类污染源和矿石类污染源是造成研究区重金属污染的两个主要污染源。     

内蒙古河套灌区主要作物农田氮素平衡及潜在污染状况分析

为从氮素平衡的角度研究河套灌区氮素潜在污染风险,本文以河套灌区主要种植作物玉米和向日葵为研究对象,分析了传统种植模式下玉米和向日葵收获期农田土壤无机氮残留现状,并从氮素平衡角度利用氮素盈余、氮素潜在损失对玉米和向日葵种植的环境污染风险进行了分析。结果表明：河套灌区农田土壤残留无机氮随着施氮量的增加而增加,玉米田和向日葵田0~90 cm土壤无机氮（以N计）平均残留量分别为66.11 kg·hm^-2和45.53 kg·hm^-2。灌区中部的五原县玉米田土壤无机氮残留量最高,可达336.93 kg·hm^-2,向日葵田以东部乌拉特前旗最高,残留量达273.66 kg·hm^-2。玉米田和向日葵田平均氮素年输入总量分别为514.81 kg·hm^-2和314.73 kg·hm^-2,以化肥氮为主,占总氮素输入的85%以上。氮素输出主要是作物吸收带走,玉米和向日葵平均氮素年输出总量为362.10 kg·hm^-2和209.65 kg·hm^-2。过高的氮素输入导致玉米和向日葵年平均氮素盈余分别高达235.71 kg·hm^-2和168.08 kg·hm^-2,并伴随着每年169.60 kg·hm^-2和122.55 kg·hm^-2潜在损失的氮素。通过氮素平衡的综合分析得出,内蒙古河套灌区保持现有产量水平的玉米氮肥推荐用量约为280 kg·hm^-2,向日葵为150 kg·hm^-2,与目前河套灌区玉米和向日葵氮肥投入相比,分别节约198 kg·hm^-2和128 kg·hm^-2,同时该施用量也可以显著降低潜在损失的氮,降低环境压力。