环青海湖地区表层土壤重金属富集含量及其生态风险评价

为评估环青海湖地区表层土壤中重金属富集含量与生态风险状况,按网格法采集87组土壤样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry,ICP-AES)测定土壤重金属Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni,并利用内梅罗综...     

新乡小冀工业区周边土壤重金属污染评价与形态分析

通过实地调查和实验分析,对小冀工业区周边土壤中六种重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)进行了总量测定。参照GB15618-1995二级标准,采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤质量进行了现状评价,并采用Tessier五步连续萃取法对超标重金属Cd、Ni和Zn进行了形态分析及生物活性分析。结果表明:1)Cr、Cu和Pb含量均未超过国标二级标准,Cd、Ni和Zn三种重金属含量均超标,工业区综合污染非常严重,主要污染元素是Cd;2)Cd、Ni和Zn在土壤中的形态分布差异性较大,Cd主要以铁锰氧化物结合态存在,Ni和Zn主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在;3)金属生物活性系数大小顺序为Cd>Zn>Ni,迁移系数的大小顺序是Cd>Zn>Ni,其中Cd的生态风险很大。     

宝鸡二电厂周边农田土壤重金属污染特征及评价

采集宝鸡二电厂周边34处农田土壤样品,采用X-Ray荧光光谱仪测定土壤样品中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量,利用内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属的污染水平及潜在生态风险。结果表明:宝鸡二电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量均高于陕西表层土壤背景值,电厂西南方向土壤中Cr、Mn含量最大,东北方向土壤中含量最小,其他重金属元素的含量在各方位变化不明显;电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V均处于轻度污染状态,各采样点重金属综合污染属于轻度;土壤中各重金属元素均处于轻度生态风险,总的潜在生态风险处于中等水平。     

省道路边菜地土壤重金属含量分布及污染评价

采集西安市S107省道路边菜地土壤样品,利用XRF法测定土壤样品中重金属的含量,研究路边土壤中重金属的含量变化特征及污染水平。研究结果显示,路边菜地土壤中存在着Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni和V的累积现象。土壤重金属含量空间变化分析表明,防护林能够有效限制扩散能力强的Pb和Cr的传播范围,可阻挡通过大颗粒污染物扩散的Cu、Zn、Mn、Ni、V和As进入菜地土壤。单项污染指数评价结果显示,菜地土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni、V单因子污染指数均在1.0～1.7范围内,都达到了轻度污染,其中Pb、Cr污染指数能达到1.6和1.7,污染相对较重。路边菜地土壤重金属的综合污染指数分别为1.9和1.8,污染水平为轻度。     

关中平原土壤重金属生态风险评价——以杨凌示范区为例

将田间调查与分析相结合,测定了杨凌示范区164个农田土壤样品和88个主要农作物样品中重金属As、Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Cu和Zn的含量,采用单因子指数法、内梅罗指数法、地质积累指数法和潜在生态危害指数法评价了重金属的积累和风险,用ArcGIS技术对重金属的空间分布进行了分析。结果表明：杨凌示范区土壤中上述8种重金属的平均含量分别为15.67、0.18、0.08、51.40、27.34、43.25、28.08、79.32 mg·kg^-1,除Hg和Cr外,其余重金属的平均含量均超过陕西关中塿土背景值,说明其在土壤中有一定累积;但8种重金属的平均含量均低于土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准规定的风险筛选值。Cd和Cr的点位超标率分别为10.98%和3.05%,其他重金属均未超标。所有土壤样品中As、Cr、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn的潜在生态危害指数Eⁱ_r均低于40,为轻度风险。土壤样品中Cd的Eⁱ_r值范围为0.00～49.00,平均值为22.76±7.60,有3.66%的土壤样品中Cd含量达到轻度生态危害。农作物中上述8种重金属含量均值分别为0.016、0.019、0.005、0.108、0.033、0.090、4.880、29.272 mg·kg^-1,均低于我国食物中污染物的卫生限量标准。在谷物、蔬菜和水果内,同一种重金属的含量无显著差异,作物的重金属污染指数MPI为0.11。重金属的内梅罗指数为0.89,达到警戒水平范围;潜在生态危害综合指数RI=36.5,存在轻度生态危害。这些研究结果表明,杨凌示范区的农田土壤整体仍处于清洁安全水平,属于应予优先保护类土地。     

铜川市土壤重金属形态迁移及抗坏血酸淋溶特性

在野外调查的基础上,以铜川市土壤为研究对象,采用BCR法研究重金属Pb、Cu、Cr、Zn的形态分布与迁移转化差异;利用一次平衡法(振荡24 h)探讨抗坏血酸对4种重金属的淋溶动力学特征。实验结果表明：土壤中元素含量差异比较明显, 重金属Pb、Cu的含量较高,污染程度较重;但从形态分布迁移特征来看,4种重金属主要以残余态形式存在,元素Zn和Cu易于迁移;表层土壤重金属总体污染程度严重,潜在生态风险程度较强,Pb是主要的潜在生态危害元素;但重金属Cr在抗坏血酸存在下,更容易解析溶出,能被生物利用的潜在可能性更大,应引起重视。     

Evaluation of semi-arid arable soil heavy metal pollution by magnetic susceptibility in the Linfen basin of China

The values of magnetic susceptibility and Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, Cd concentrations of 70 topsoil samples were analyzed and assessed for soil contamination in the Linfen basin of China. The contamination factor (CF) and pollution load index (PLI) were used to assess the degree of heavy metal pollution. All heavy metal concentrations in the soil were greater than the background values of Shanxi agricultural soils. PLI values ranged from 1.27 to 2.18 indicating significant soil contamination. Principal component analyses and correlation analyses were adopted for data treatment to identify heavy metal sources. Cu, Zn, Ni, and Pb were responsible for 31.2% of the total variance suggesting that these elements mainly originated from agrochemistry and atmospheric deposition. A positive correlation of magnetic susceptibility with Cu and PLI were observed in cultivated soils. This study shows that magnetic susceptibility measurements can be used as a technique in which different types of soil pollution can be distinguished and can also be used to rapidly monitor anomalies in areas that might require expensive and time consuming detailed chemical analyses.     

新疆污灌区重金属含量及形态研究

本文对新疆污灌区土壤中Cu、Zn、N i、Cr、Pb五种重金属元素的含量和形态特征进行了研究。结果表明,Cu、Zn、N i、Cr、Pb主要富集在0—20cm表土中。以《土壤环境质量标准》GB15618—1995二级标准为评价标准,污染综合指数评价均为安全级。新疆污灌表土中Cu、Zn、N i、Cr、Pb以残渣态为主,水溶态和可交换态比例低,其中Cu、Zn、Pb的潜在生物可利用性较高。     

陕西苹果园土壤砷和重金属污染评价

应用地积累指数和生态危害指数,对陕西苹果主产区果园土壤砷(As)和重金属污染进行了评价。结果表明:从应用黄土母质土壤背景值计算的平均地积累指数结果来看,果园土壤中Hg达到轻-中度污染,Cd,Cr,Pb,Cu,As 5种元素都没有造成污染。从6种元素的地积累指数分级频率来看,Hg和As的污染频率最大,达到46.8%;其次是Cd和Cu,分别是27.4%和4.8%;Pb和Cr均没有造成污染。从6种元素的潜在生态危害系数来看,果园土壤中Hg的生态风险危害最大,其次为Cd,其余4种元素都为轻微危害程度,生态危害系数均小于20;从果园土壤As和重金属的生态危害指数来看,有27.42%的果园达轻微危害,56.45%达中等危害,16.13%达强危害程度。     

宝鸡土壤重金属污染及其防治

在宝鸡市蔬菜地土壤重金属污染调查的基础上 ,采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法 ,对土壤重金属污染状况进行了评价。以国家《土壤重金属污染评价标准》(GB1 5 61 8- 1 995 )为标准 ,则蔬菜地土壤重金属未超过二级标准 ,个别样点As、Cd污染较重 ,各元素污染顺序为As>Cd >Zn >Pb >Cu >Cr。以《绿色食品产地环境质量评价纲要》中土壤污染分级为标准 ,Cd的污染等级为中污染级 ;As、Zn为污染级 ;Cu为警戒级 ;Cr、Pb为安全级。各元素污染顺序为Cd >As>Zn >Cu >Cr >Pb。调查分析发现 :污水灌溉是重金属污染的主要原因。土壤重金属污染防治 ,应坚持预防为主 ,综合防治的原则。运用工程措施和非工程措施相结合的方法 ,治理污染。     

新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤重金属评价及其来源

为了解新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤中重金属的污染状况,在未开垦盐碱地采集土壤样品,测定汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)和硒(Se)7种重金属元素的含量。运用多元统计分析方法、污染指数评价方法,并结合新疆土壤背景值(Se采用乌鲁木齐市背景值)对不同土层(020cm,2040cm)进行调查和评价,并对重金属的来源进行分析。结果表明:研究区土壤中Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、As、Se7种重金属元素在020cm土层平均值为0.023、0.165、17.999、62.587、29.928、16.325mg·kg^-1和0.696mg·kg^-1;在2040cm土层土壤中平均值为0.021、0.148、17.497、61.091、29.995、17.384mg·kg^-1和0.634mg·kg^-1。除Pb元素外,其他元素均不同程度超过对应的新疆土壤背景值,7种元素在2个土层中无污染、轻度污染样点所占比例分别为66.2%100%和74.7%100%;内梅罗综合污染指数评价结果以轻度污染为主,2个土层轻度污染样点占比均为78.4%。Cd、As、Se重金属元素的来源以自然因素为主,主要与土壤母质的组成和性质有关,影响因素包括山地岩石风化和季节性洪水搬运等;Cr、Pb、Hg元素的来源主要受人为因素的影响,工业开发、交通运输、煤炭燃烧产生的烟气中所携带的重金属沉降到土壤中,是造成未被开垦和破坏的自然盐碱地土壤背景值升高的主要原因;而Ni元素的来源可能是人为因素和自然因素共同作用的结果。     

沣河沿岸土壤重金属分布特征及来源分析

在野外调查的基础上,以陕西省沣河沿岸土壤为研究对象,结合数据统计与GIS制图,对Co、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn、Ni和V 8种重金属元素富集特征、空间分布、生态风险及来源进行分析。结果表明：研究区各重金属元素含量在人群、工厂密集地显著富集,并均有着随水流方向呈总体升高的趋势。土壤中Co、Cr、Mn、Pb和V的几何均值分别为21.5、92.1、611.1、32.9 mg•kg^-1和75.4 mg•kg^-1,均高于陕西省土壤背景值。其中,Co、Cr、Mn和Pb含量的超标率达100%、75%、63%和25%,表现为以Co为主的多种重金属复合污染。污染评价结果表明：研究区存在不同程度的重金属污染,其中,Co、Cr、Pb和Ni污染主要集中在沣河中下游河段,Cu污染主要集中在沣河中上游河段。沣河沿岸土壤重金属污染与人类活动关系密切,应引起重视。     

乌鲁木齐市地表灰尘重金属含量及其健康风险

通过实地调查,对乌鲁木齐市地表灰尘重金属进行研究。结果表明:Cr,Cu,Pb,Zn平均含量分别超出相应自然土壤背景值2.31~7.98倍,Mn,Fe含量与背景值差别不大,说明Cr,Cu,Pb,Zn主要来自人为输入,Mn,Fe主要来自自然输入。手-口接触行为是人体摄入地表灰尘重金属的主要途径,其次为皮肤吸收和呼吸吸入。重金属对人体的非致癌风险表现为:Cr>Pb>Cu>Zn;且儿童的非致癌风险要大于成人。但总体来看,乌鲁木齐市地表灰尘重金属非致癌风险较小,不会对城市人群造成明显的健康危害;重金属Cr目前尚未形成致癌风险,但其潜在生态危害值得重视。     

Contents and spatial distribution patterns of heavy metals in the hinterland of the Tengger Desert,China

The desert in northern China is one of important sources of loess and one significant source of material for sandstorms in Asia. The sand/dust that is transported from desert when sandstorms occur can destroy the growth of crops, cause serious losses and great harm to the economic construction and life safety, and cause natural environment pollution. Hence, it is very important to deepen the research into heavy metals in surface deposits at vulnerable ecological region of arid land of northern China to guide local industrial and agricultural development and improve environmental protection. In this research, 10 heavy metal elements (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, and Th) were tested and analyzed in 33 soil sample sites collected from the hinterland of the Tengger Desert, northern China. The results showed that the average abundance of Th exceeded its background soil value of China by more than 5.2 times, which suggests that the Tengger Desert is polluted by Th. In addition, based on principal component analysis, spatial differentiation, and correlation analysis, we identified the source of element with a coefficient of variation in abundance of greater than 0.5 or exceeding the background soil value of China. Principal component analysis and correlation analysis showed that the sources of heavy metals of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Cd were similar, while those of Th and Zn were different. Moreover, based on the contents and spatial distribution characteristics of those heavy metal elements, we found that the formation of heavy metal elements enrichment areas is caused by industrial pollution, development of irrigated agricultural, geological, and geomorphic conditions, and the sedimentary environment in the study area. Our result can provide information on the environmental background values of soils in the hinterland of the Tengger Desert. Background value of China^a(mg/kg)     

蓝田冶炼厂周边农田土壤重金属复合污染分析评价

为了解粗铅冶炼活动对周边土壤的污染情况,防止重金属再污染和修复改良已污染土壤,对蓝田冶炼厂周边农田土壤中重金属含量的空间分布规律进行初步分析,并运用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对该区重金属污染水平进行评价.结果表明:水平方向上,距冶炼厂100 m处的表层土壤中Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属的含量最高,分别达1 341.693、188.877、251.015、21.810 mg/kg,依次为国家土壤环境质量二级标准的3.833、0.630、2.510、36.349倍.随着距离的增大,重金属含量大体都呈现出先上升、后下降最后趋于稳定的分布状况;剖面土壤中,重金属含量从表层到深层递减,0～35 cm范围各层含量变化幅度较大,35 cm以下基本上趋于稳定.从综合污染指数来看,表层土壤和剖面土壤各样点的综合污染指数均远大于3,说明该区农田土壤已处于重度复合污染状态.     

Risikoabschätzung von Schadelementen (Schwermetallen) im System Boden/Pflanze

In rural areas, representing about 97% of the agricultural and horticultural area, the content of heavy metals in harvested products does not create a significant risk to consumers. In urban areas with about 3% of the horticultural area and on agricultural production fields with corresponding history, local contaminations may exceed the precautionary values for soils. For these areas, an estimation of possible risks is advisable and necessary. On the base of investigations of transfer of heavy metals (As, Cd, Cr, Co, Cu, Hg, Ni, Pb as well as Zn) via the path soil to plant “bio concentration factors” (BCF) have been determined for various horticultural crops (leaf-vegetable, shoot-vegetable, fruit-vegetable, root-vegetable, kitchen herbs and fruit). By use of these BCFs in combination with human toxicological values of the heavy metals (TDI), guiding values can be derived for tolerable soil contamination with the respective metals. These guiding values allow a simple risk assessment of the respective contaminated soils for cultivation and consumption of crops or crop products.     

关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤重金属污染特征及评价

通过野外采样和实验室分析,研究关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤中重金属元素的含量,并进行了污染评价。结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg、As、Ni的平均含量分别为47.95、128.53、26.13、1.09、91.5、0.164、12.2 mg·kg^-1和27.1 mg·kg^-1,除了Ni元素,均高于陕西省土壤元素背景值。评价结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤已经达到了中重度污染程度,其中重金属Pb、Hg和Zn污染较严重,耕地土壤重金属复合污染较严重。     

博斯腾湖湿地Cu、Ni和Pb的分布特征及其生态风险

为探讨博斯腾湖湿地重金属分布特征及其潜在生态风险,采集博斯腾湖湿地表层沉积物样品,利用HNO_3-HF-HClO_4体系及全自动石墨消解仪消解,以AAS原子吸收光谱仪-石墨炉法测定Cu、Ni和Pb的含量。研究发现:博斯腾湖湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的含量分别达到12.11(7.37~28.75)mg·kg~(-1)、117.51(90.03~195.38)mg·kg~(-1)和6.94(0.99~23.19)mg·kg~(-1),Cu和Pb的含量均低于背景值,而Ni的含量远高于背景值,是背景值的4.66倍。重金属累积程度依次为:NiCuPb,Ni的地累积指数处于2级以上污染水平,Cu和Pb地累积指数均处于0级污染水平,Ni为博斯腾湖湿地沉积物中主要富集的重金属元素,Cu和Pb基本无富集;3种重金属累积程度均存在明显的空间差异,其中,博斯腾湖西岸的累积程度相对偏高。湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的潜在生态风险均为低等级,可产生轻微生态危害;但Ni对湿地重金属综合潜在生态风险贡献度最高,其潜在生态风险不容忽视;就整个环湖区湿地来看,西岸潜在生态风险相对偏高,与累积程度的评价结果趋于一致。     

西安郊区农耕地和大棚菜地土壤重金属迁移的对比研究

以西安污灌区典型大棚菜地和附近农耕地土壤为研究对象,在不同土壤剖面上对重金属As、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni的分布进行了测定和分析。结果表明:在0~20 cm土层农耕地土壤重金属Cr、Cu、Pb、Zn、Ni的含量均高于大棚菜地,分别高出53.1、16.7、20.5、151.2和3 mg/kg,同农耕地相比,温室大棚更有利于土壤表层重金属的迁移,且对Zn、Cr、Pb、Cu等元素的迁移程度较明显。认为在西安污灌区发展大棚花卉,可以有效减少污灌区土壤表层重金属的含量。