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。     

宁夏贺兰县土壤重金属分布特征及其生态风险评价

为研究西北地区农田土壤重金属分布特征及其生态风险,以宁夏贺兰县为研究区,采集农田表层土壤样品140个,分析测试了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量,并采用内梅罗综合污染指数和Håkanson潜在生态风险指数法进行了重金属生态风险评价。结果表明：宁夏贺兰县农田表层土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb元素均低于国家土壤环境二级标准,仅有1.42%样点的Cd元素出现超标;与宁夏土壤背景值相比,各元素都有不同程度的累积,其中Cd和Ni元素超出背景值的点位率分别达到100%和85%;土壤各重金属元素的分布特征较为一致,各元素含量分布比较均匀,高值区集中在中部和东部地区,主要受人类活动的影响。单因子污染指数分析结果表明,Cd元素有0.71%的点位为中度污染水平,Ni和As分别有7.14%和5%的点位处于尚清洁水平,Cr、Cu、Zn、Pb全部清洁,尚未造成污染。重金属的单项生态风险指数（E_rⁱ）表明,Cd元素的平均潜在生态风险指数为97.68,达强烈风险水平,是最主要的生态风险元素。宁夏贺兰县农田土壤环境质量整体良好,Cd和Ni累积严重,值得关注。     

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。     

湖南省某铅锌矿土壤重金属污染分析与风险评价

采用现场采样与室内分析方法测定湖南省某铅锌矿周边农田土壤中Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属的含量,运用单因子指数法、地质累积指数法、污染负荷指数法以及潜在生态危害指数法等评价方法对研究区土壤重金属污染状况和潜在生态风险进行评价。研究结果表明,Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属都存在不同程度的富集或污染;根据25个采样点计算得出的矿区污染负荷指数为2.6,表明整个矿区土壤重金属污染程度较重。Cd、Pb、As、Zn等重金属潜在生态风险指数属于中等及以上的风险状态,这些重金属的污染及潜在生态风险应当引起充分关注。此外,相关性分析与主成分分析结果表明,采矿作业可能是导致研究区农田土壤Cd、Pb、As、Zn等重金属含量升高的主要原因。     

大宝山矿区某农田蔬菜重金属污染状况及健康风险评估

本研究通过大田试验,在对大宝山矿区某农田蔬菜中重金属As、Hg、Pb、Cd、Cr分析测试的基础之上,运用单因子污染指数法和综合污染指数法对该农田蔬菜的重金属污染状况进行评价;同时应用健康风险评估模型对人群经食物链途径长期食用本地产蔬菜可能产生的健康风险进行评估,以期为蔬菜的安全生产以及人体健康提出合理的意见和建议。结果表明,农田土壤中重金属As、Hg、Cr、Cd、Pb的含量分别是国家土壤环境质量二级标准的0.875、0.900、0.373、2.863倍和0.305倍,可以看出这5种重金属中只有Cd的含量超过了国家土壤环境质量二级标准。蔬菜重金属污染结果表明,蔬菜综合污染指数P_综范围在0.412～3.339,均值为1.155,属于轻度污染。蔬菜单因子污染指数P_As范围在0.013～0.085,均值为0.030;P_Hg范围在0.000～0.154,均值为0.076;P_Pb的范围在0.105～1.255,均值为0.343;P_Cd范围在0.563～4.609,均值为1.536;P_Cr范围在0.008～0.360,均值为0.091;可以看出该蔬菜主要受到Cd污染。蔬菜重金属污染的健康风险评估结果表明：17种蔬菜整体而言,Risk_总的平均值为3.50×10^-5 a^-1,表示该批蔬菜品种重金属污染情况对人体健康存在一定的风险,但风险尚可接受;Risk_T为3.50×10^-5 a^-1,表明该批蔬菜品种中致癌重金属对人体健康存在一定的风险,但风险尚可接受,且在致癌风险中Risk_Cd > Risk_Cr > Risk_As > Risk_Pb;HI_T为4.89×10^-10 a^-1,则表明该批蔬菜品种中非致癌重金属污染对人体健康存在的风险甚微,且在非致癌风险中HI_Pb>HI_Hg。     

盐碱农田土壤铬污染特征及健康风险评价 ——以山东省滨州市滨城区为例

以山东省滨州市滨城区农村、郊区、城区3个区域的农田土壤为研究对象,分析各区域农田土壤重金属铬（Cr）的含量及分布特征,采用单因子污染指数（P_i）与综合污染指数（P_综）法对土壤重金属Cr污染水平进行评价,并根据人体健康风险评估模型对各区域Cr暴露的人体健康风险水平进行评估。研究结果表明：滨城区土壤重金属Cr含量范围为20.56～49.58 mg·kg^-1,远低于土壤污染风险筛选值,均低于管制值,由高到低顺序依次为城区>郊区>农村,均处于清洁状态;以滨城区农村农田实测表层Cr含量平均值为背景值,P_i分析结果显示,城区、郊区、农村Cr含量超出背景值点位率分别为60%、56%、42%,P_综结果显示,超出背景值的点位率分别为53%、48%、45%。各区域土壤重金属Cr对儿童和成人均不造成非致癌风险、致癌风险和总风险。     

乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染及生态风险评价

为研究乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染状况及生态风险,本试验采集140个农田土壤样本,检测其Cu、Zn、Ni、Cr、Pb和Cd等6种重金属含量,并利用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价农田土壤重金属污染和潜在生态风险程度,采用矩阵因子分析法(PMF)解析重金属来源。结果表明:乌鲁木齐市北郊农田土壤中所有元素含量均未超出国家土壤环境质量标准的限值(GB 15618—2018);没有样点重金属综合污染超越警戒限,样点主要集中于清洁水平,研究区内土壤中重金属存在较低的潜在生态风险,其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb存在轻微潜在生态风险,Cd存在少量中等潜在生态风险,且Cd对综合潜在生态风险的贡献率为60%,Cd污染必须关注;通过PMF模型解析出5个源:Pb含量主要来自于汽车尾气排放污染源;Cd含量主要来自于自然源;Cr含量主要来自于工业排放源;Ni含量主要来自于其他外来源;Cu、Zn含量主要来自于农业投入品投入源。     

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。     

东洞庭湖沉积物重金属污染及生态-健康风险

沉积物是水体中重金属污染的源和汇,为探究东洞庭湖最新的沉积物重金属污染状况、生态风险及健康风险,采集东洞庭湖湿地保护核心区、城陵矶港口区、航道区、城镇居民区、旅游区、农场和芦苇场7个功能区63个表层沉积物样品,测定As等10种重金属的含量,并采用地累积指数法、富集因子法和Hakanson潜在生态风险指数法以及美国EPA健康风险评价法对其污染程度和人体暴露风险进行评估。结果表明,As、Cd、Cr、Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Sr和Zn的平均含量分别为14.53、6.49、70.39、19.66、27.91、933.26、42.36、41.48、93.83 mg·kg^-1和164.91 mg·kg^-1。地累积指数评价结果显示,Cd处于偏重度污染程度等级（I_geo=3.39）,其余均为轻度污染（0<I_geo<1）;富集因子法评价结果表明,Cd为中度富集（EF=2.78）,其余重金属均为轻度富集（EF<1）;潜在生态风险指数法评价结果显示,Cd的风险程度为极高风险（Eⁱ_r=662.13）,其余重金属均为低风险（Eⁱ_r<10）;从不同功能区来看,重金属潜在生态风险由高到低排序为：湿地保护核心区>芦苇场>航道区>旅游区>农场>城镇居民区>城陵矶港口区,表明重金属更易于在植物根际土壤中沉积与滞留。健康风险评价结果表明,表层沉积物对成人的非致癌指数均在可接受范围内（HI<1）,而As、Cd、Pb对儿童造成的非致癌风险在沿东洞庭湖东岸的航道区超过了可接受水平。综合来看,与已报道的国内其他浅水湖泊相比,东洞庭湖表层沉积物的重金属污染处于较高污染水平。     

崇明岛农田土壤重金属分布特征及生态风险

为探明崇明岛农田土壤重金属含量分布特征,采集581个点位耕层土壤样品,分析了土壤样品中8种重金属（Hg、Cr、Ni、Pb、As、Cu、Zn和Cd）的含量及污染特征,并采用内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价了研究区土壤重金属的潜在生态风险。结果表明：研究区土壤重金属含量总体低于农用地风险筛选值（GB 15618—2018）,但个别点位土壤Cu、Pb、Zn和Cd含量超标,存在一定的环境风险。空间分布上,Cd元素含量自西向东呈逐步下降趋势,其他重金属元素则总体表现出中部>西部>东部的趋势。生态风险评价结果显示,研究区内梅罗指数平均值为0.34,处于清洁水平,潜在生态风险指数平均值为19.6,潜在生态风险较低,其中Cd为主要风险因子。综上分析表明,研究区土壤整体呈现清洁、低生态风险状态,但局部区域土壤重金属的累积问题仍需加以关注。     

某多金属矿周围牧区土壤重金属形态及环境风险评测

采集某多金属矿周围牧区土壤样品,分析土壤中含量相对较高的Cr、Cu、Ni、Pb、Sr、Zn的赋存形态,采用污染负荷指数法(PLI)、内梅罗综合指数法、风险评价编码法(RAC)和聚类分析比较探讨该矿区周围土壤重金属污染程度。结果表明,该区域土壤中大部分重金属含量都超过了对照土壤背景值。PLI与内梅罗综合指数法分析显示,该矿区周围土壤处于被污染状态,重金属元素污染程度顺序为ZnCuNiCrSrPb。赋存形态分析表明,重金属的主要形态是残渣态,其中Sr的可交换态(4.99%~42.11%)和碳酸盐结合态(4.05%~41.10%)所占百分比最高,Cu和Ni的有机结合态明显高于其他元素。RAC结果显示Sr处于高风险,Cu、Ni、Pb和Zn基本处于中低风险,Cr基本处于无风险等级。重金属非残渣态聚类分析结果表明,该区域土壤中重金属非残渣态可分为两个集群,分别是Ni、Pb、Cu、Cr以及Zn、Sr,其中Sr和Zn环境污染风险最大。以上结果表明该地区已受到一定程度的污染,并且存在继续污染的风险,应该加强该地区金属矿开采和尾矿的管理和监督。     

北京门头沟矿集区土壤重金属空间分布及污染特征

采用ArcGIS反距离权重插值数学模型和SPSS多元统计分析对门头沟矿集区周边的土壤重金属空间分布及污染特征进行综合研究,并运用潜在生态危害指数法进行生态风险评价。结果表明,研究区域土壤重金属含量空间分布自西至东逐渐升高。研究区域重金属危害程度由大到小依次为Hg > Cd > Pb > Cr > Zn > Cu > Ni > As。研究表明煤矿开采及人类工农业生产共同作用造成的重金属危害最大,砂石类矿种造成的危害较弱。8种重金属潜在生态危害指数RI值在67.81~668.53之间,各种重金属污染的潜在生态危害由强至弱依次为Hg > Cd > As > Pb > Ni > Cu > Cr > Zn。综上所述,研究区域的土壤重金属存在危害,由于研究区域位于北京市生态涵养区,其生态危害不可小觑,需要跟踪评价和系统修复。     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。     

包头南郊污灌区农田表层土壤重金属潜在生态风险综合评价

【目的】评价包头市南郊污灌区农田土壤Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 5种重金属元素的潜在生态风险,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供科学依据。【方法】在包头市南郊四道沙河流域的麻池乡城梁村,选取有代表性的8个采样点,按照“梅花形”布点取样采取农田表层0～20 cm土样,测定土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Ni元素含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,对研究区土壤重金属的潜在生态风险进行评价。【结果】包头市南郊污灌区农田土壤中的5种重金属元素含量还不到污染级,但除Cu含量基本接近河套地区土壤背景值外,其他4种重金属元素含量的平均值均超过了当地土壤背景值,其中以Cr、Ni元素含量的平均值超过地区背景值最高,且具有明显高度富集的特征。各种重金属污染的潜在生态风险指数由强至弱依次为Ni（49.59）＞Pb（41.18）＞Cu（39.70）＞Cr（23.24）＞Zn（8.62）,其中Ni的潜在污染风险指数最高,是主要潜在生态风险因子,其次是Pb。【结论】人类活动导致包头南郊污灌区农田土壤中Pb、Cr、Cu、Zn、Ni　5种重金属元素明显积累,且已表现出一定程度的潜在生态风险,应该引起足够的重视。     

台州市典型电子垃圾拆解场地周边农田土壤重金属污染特征和来源解析

为分析台州市电子垃圾拆解场地周边农田土壤中重金属污染特征和来源贡献,在2021年3月采集研究区230个表层（0~20cm）农田土壤,测定了样品中9种重金属（Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb）元素含量。通过污染负荷指数（PLI）和潜在生态风险指数（RI）分析重金属的生态风险,并利用地统计、多变量统计和...     

新疆于田县农田土壤重(类)金属污染及潜在生态风险评价

【目的】基于新疆于田县土地质量地球化学调查数据,分析8种重(类)金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn)元素的含量特征,为该区农田土壤重(类)金属污染防治和风险管控提供科学依据。【方法】依据最新试行的《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准(GB15618-2018)》,采用单因子指数法和内梅罗综合指数法进行土壤重(类)金属污染评价,采用潜在生态风险指数法,对土壤中可能存在的潜在生态风险进行定量评价。【结果】于田县484组农田土壤中,有3个取样点超过风险筛选值,无超风险管制值取样点;土壤中除Cd、Cr和Hg元素外,其余重(类)金属元素的平均含量均低于新疆土壤背景值。【结论】土壤中除As元素外,其余重金属单项污染指数均小于1.0,只有As元素在研究区土壤中存在富集现象,土壤可能受到人为污染;内梅罗综合指数结果表明,研究区整体处于安全状态,轻污染和警戒状态分别占0.2%和0.4%;土壤中重(类)金属的潜在生态风险程度都较低,取样点均属于轻微生态风险。     

平度市金矿区农田土壤-玉米系统重金属污染风险评价

本研究以平度市典型金矿区农田土壤-玉米系统为研究对象,采用地累积指数法和内梅罗指数法评价农田土壤重金属污染生态风险,采用靶标危害系数法评价重金属人体健康风险。结果表明,研究区农田土壤中4种重金属潜在风险程度为： Cd > Zn > Pb > Cr,均表现出中等及以上污染风险,其中Cd呈极严重污染风险;采样点的农田土壤重金属综合污染均处于轻度以上污染程度,其中一半以上处于中等以上污染等级。矿区居民经玉米途径摄入的单一重金属元素对健康的损害风险不大;4种重金属叠加的总危害指数分别是2.99×10^-3（成人）和7.13×10^-3（儿童）,摄食玉米后,矿区居民可能遭受一定的健康风险危害,其中Cd贡献率最高（60.30%）,且对儿童造成的健康风险明显高于成年人。     

焦岗湖流域农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

以焦岗湖流域农田土壤为研究对象,分析流域内农田土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量及污染特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了该区域农田土壤中重金属污染状况和潜在的生态风险。结果表明:研究区农田土壤中重金属As、Cd、Cr平均含量高于背景值,并表现出不同程度的积累,而Cu、Pb、Zn平均含量低于背景值;地累积指数评价结果表明该区域农田土壤重金属污染总体表现为无污染到中污染状态,主要污染物为Cd、As和Cr;潜在生态危害指数法评价结果表明研究区土壤潜在生态风险为中等,重金属的潜在生态危害依次为Cd >As >Cu> Pb >Cr >Zn;焦岗湖流域农田土壤重金属含量在空间分布上总体表现为流域西南部及东部区域较高、中部及北部区域较低。     

准东煤田周边农田土壤重金属污染生态风险评估与来源分析

在新疆准东煤田周边的农业用地共采集163份表层土壤样品。采用重金属富集系数和潜在风险指数对土壤重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Hg)污染生态风险进行评估,并通过多元统计分析和地统计分析对重金属的来源进行了解析。富集系数显示:重金属Cu存在轻微的富集,Cd和Hg存在显著的富集,其他金属均不存在富集。潜在风险指数表明:重金属Cd和Hg存在不同程度的污染,其他金属均不存在污染,研究区域的综合潜在风险很高。多元统计分析结果表明:Cr、Cu、Ni和Zn为第一类,来源于自然背景;Cd和Hg分别为第二类和第三类,来源于农业、工业和旅游业。采用熵值法计算第一类金属中Cr、Cu、Ni和Zn各自的权重,并将第一类金属统一为一个新的变量,通过对3类重金属三维空间分布图分析得出:第一类重金属可能来源于土壤母质;第二类重金属主要来源于工业污染;第三类重金属主要来源于农业活动。     

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。