南渡江塘柳塘底泥构建农田土壤的潜在生态风险与肥力潜力评价

[目的]探明南渡江下游段河塘沉积物的肥力水平与重金属污染情况,为河塘清淤底泥资源化利用提供参考.[方法]选取典型河段塘柳塘为研究对象,通过均匀布设断面与样品采集,测定底泥有机质、重金属含量,对河塘底泥的重金属污染水平、潜在生态风险以及底泥的肥力水平进行评价.[结果]塘柳塘河塘底泥有机质丰富,肥力较高,平均有机质含量为29.80 g/kg,尤以中段（村庄段）河塘底泥有机质含量最高.全河段Cr、As、Cd、Pb和Hg含量分别为9.792～77.067、0.891～5.044、0.128～0.556、17.304～55.106和0.067～0.457mg/kg;Cr、As未超标,而Cd、Pb和Hg超标,Cd和Hg超标幅度分别为85.48％和82.95％.南渡江下游河塘底泥综合潜在生态危害指数处于低生态风险水平,但河塘中段Cd和Hg的单项污染生态风险均处于中等水平,在污染风险控制范围之外.[结论]南渡江下游河塘底泥有机质丰富,肥力较高,适合构建农田耕作层;但需在重金属污染生态风险评价基础上,开展相应实验研究,确保底泥资源化利用过程中农业土壤不受污染与农产品安全.     

开封城郊河道底泥重金属形态垂向分布特征及风险评价

为了解开封河流底泥中重金属垂直迁移与生态风险问题,分层采集了开封城郊三条河道底泥剖面样品,采用连续提取法测定底泥中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb等6种重金属的赋存形态及总量,用风险评估编码法进行底泥重金属的污染评价。结果表明,底泥样点中Cd、Cu、Zn和Pb含量远高于中国水系沉积物背景值,不同采样点底泥剖面中重金属形态含量随深度变化特征存在显著差异,且没有呈现出一定的分布规律性;河流下游底泥剖面样点中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb含量高于河流上游底泥中重金属含量,Cd和Zn以弱酸可提取态与残渣态为主,Cr、Cu、Ni和Pb以残渣态为主。风险评估编码法评价结果表明,表层(0~10 cm)底泥重金属对环境构成的风险大小依次为CdZnCuNiCrPb;在剖面上,Cd以高和极高风险等级为主,Zn处于中等风险到高风险等级之间,Cu和Ni处于轻微到中等风险等级之间,Cr和Pb以轻微风险级为主。     

河道底泥重金属污染及农用潜在风险评价

以辽宁省沈阳市细河河道底泥为研究对象,采用地累积指数法、变异系数法和潜在生态危害指数法对底泥中重金属污染状况及底泥农用进行风险评价。结果表明,河道底泥重金属污染严重,Cu、Cd、Pb和Cr的平均含量分别为319.68、16.08、18.20和155.09mg/kg,均超过辽宁省土壤背景值,Cu、Cd含量超过污泥农用控制标准;底泥重金属富集程度为Cd〉Cu〉Cr〉Pb,其中Cd富集程度达6级,为严重污染,重金属Cu和Pb的变异系数较大;以辽宁省土壤背景值作为参比值进行评价,细河处于严重的潜在生态危害程度,4种重金属的生态危害顺序为Cd〉Cu〉Pb〉Cr,细河河道底泥农用存在严重风险。     

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。     

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。     

长三角农业活动区农田土壤重金属风险评价

为全面了解长江三角洲太湖平原典型农业活动区——太滆运河流域农田土壤重金属污染和风险状况,采集115个农田表层土壤样点,测定Cd、Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Hg和As的含量,并综合利用地累积指数法、潜在生态风险指数法和健康风险评价模型进行评估。结果表明:太滆运河流域农田土壤重金属含量均值满足食用农产品产地土壤环境质量要求,但Cd、Cu、Zn、Ni和Pb的含量均值超过了江苏省土壤背景值;农田土壤受到Cd和Pb的轻微污染,整体潜在生态风险较低;成人和儿童的非致癌风险(THI)均值分别为1.37和0.26,致癌风险(TCR)均值分别为1.42E-05和1.65E-05,整体致癌风险处于可接受水平,但儿童面临着明显的非致癌风险;Cr和As是农田土壤中最主要的健康风险因子。受人为活动的影响,成人和儿童的THI和TCR热点主要分布在太滆运河中游南部地区和下游地区。     

农田土壤重金属健康风险评价对比分析

【目的】对比分析新疆于田县拉依苏长寿村与对照区农田土壤重金属含量的差异性,明确两对照组土壤中重金属元素对当地人口的健康风险。【方法】利用Muller地质累积指数法对两对照组土壤环境质量进行评价,采用U.S.EPA推荐的健康风险评价模型对两对照组土壤重金属元素引起的健康风险作对比评价。【结果】拉依苏长寿村不存在土壤重金属污染现象,对照区个别采样点Ni、As含量超标。两对照组健康风险评价的Risk_(all)与HQall均表现为:对照区拉依苏长寿村。【结论】拉依苏长寿村土壤重金属含量低于对照区,土壤中As对两对照组人体产生可接受致癌风险(10~(-6)Risk_(all)10~(-4));Cr、Cd不会对成人和儿童产生致癌风险(Risk_(all)10~(-6));土壤中的重金属均不会对两对照组的成人和儿童产生非致癌风险(HQall1)。     

稳定化处理对底泥利用后土壤重金属形态及蔬菜重金属含量的影响

采用小区试验,研究了石灰+钙镁磷肥、海泡石+磷酸二氢钙以及钙镁磷肥3种不同稳定剂对底泥利用带来的重金属污染农田土壤的稳定化效果,以及对空心菜、苦瓜、柿子椒和长豆角4种蔬菜吸收重金属的影响。结果表明,3种稳定剂均能有效降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性,减少蔬菜对重金属的吸收。处理后土壤中的Cd、Pb、Cu、Ni、Zn的弱酸提取态含量均显著降低,最大减少率分别为40.95%、83.87%、67.22%、65.32%和71.61%,Cd稳定化效果最好的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),而综合所有元素稳定化效果最优的处理是MP(钙镁磷肥)。处理组蔬菜可食部分中重金属含量均低于《食品中污染物限量》的相关限值,重金属含量的最大减少率分别为85.69%(Cd)、100.00%(Pb)、77.91%(Cu)、64.97%(Ni)、70.93%(Zn),空心菜重金属含量减少最大的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),3种处理之间对减少苦瓜、柿子椒和长豆角重金属吸收的差异不显著。空心菜对重金属的平均富集系数大于苦瓜、柿子椒和长豆角。总体来讲,稳定剂可以有效修复底泥利用带来的土壤重金属轻度污染,确保种植蔬菜的食品安全性。重金属轻微污染或稳定化处理后的农田可以根据重金属种类、含量和有效性,种植不同富集能力的蔬菜,以保证其食品安全性。     

晋城市工矿区部分农田土壤重金属健康风险评价

为研究晋城市工矿区农田土壤重金属的分布情况,并对市民的潜在健康影响程度进行评价,采用野外采样和室内分析相结合的方法分析了晋城市土壤汞、铜、锌、铬、铅、镉、镍、砷8种重金属元素,应用非致癌风险评价模型进行健康风险评价。单污染物健康风险评价结果表明,8种重金属健康风险指数在10-3~1水平,除砷外其余7种元素对当地居民健康不会产生危害,未达到慢性参考量(USEPA)。健康总风险评价结果表明,8种重金属健康总风险指数超过1,大小为北岩村小张村西王台村窑头村大张村时家岭村东吕匠村霍秀村岗头村钟家庄村;重金属非致癌健康风险系数大小为砷镍铬镉铅汞铜锌。     

河湖底泥对农田土壤性状及DTPA态重金属的影响

选取我国南方平原区有作物生长障碍的典型旱地和水田,采集土壤样品进行分析,诊断作物生长障碍因子。结果显示,施用底泥的水田和旱地土壤p H值均显著下降,而有效硫、电导率以及土壤DTPA态重金属(Ni、Zn、As、Cr、Co、Cu、Hg和Sn)均显著升高:土壤p H最低值为3.63,有效硫最高值达1 667.74 mg·kg-1,电导率为2 216.67μS·cm-1。分析表明,施用底泥引起的土壤酸化和部分DTPA态重金属(特别是Ni、Zn、As和Cr)含量的升高是影响作物生长的主要因素,底泥中的盐分对其也可能有一定影响。因此,河湖库底泥农用前须进行分析和风险评估。     

添加钠基蒙脱石对重金属污染红壤的影响

[目的]研究添加钠基蒙脱石对重金属污染红壤中Cu、Zn、Pb和Cd的改良效应。[方法]以采自江西贵溪铜尾矿污染红壤为样品,通过室内恒温培养试验,设5个处理(添加钠基蒙脱石0、1%、2%、4%、8%),测定处理后各样品的土壤有效态重金属含量、水浸提液的Na+、电导率及pH值,分析它们之间相关性。[结果]添加4%和8%的钠基蒙脱石能显著降低重金属污染红壤中有效态Cu、Zn、Pb和Cd的含量,与对照相比,分别降低33.8%和40.2%、33.2%和37.2%、28.4%和32.7%、35.7%和34.5%;随钠基蒙脱石添加量的增加,土壤水浸提液的Na+和电导率以及土壤的pH值逐渐升高。[结论]钝化机理分析表明,重金属污染土壤添加钠基蒙脱石使土壤的pH值升高,增加土壤的吸附性能,使重金属离子与钠基蒙脱石中的Na+发生了置换反应。     

峡江枢纽库区沉积物表层重金属分布及风险评价

为掌握淹没前峡江枢纽库区沉积物表层重金属的污染特征,采集5个典型代表性断面沉积物表层样品,并对7种重金属进行了测定分析。结果表明,沉积物中7种重金属Cu、As、Pb、Cr、Hg、Cd和Zn的含量均值分别为11.19、9.48、40.69、58.82、0.15、0.27、79.85 mg/kg;库区沉积物表层重金属存在一定程度污染,除As、Cd外,其余重金属元素均已经超过鄱阳湖背景值。地累积指数法和污染指数法分析表明,Cd与Hg是主要污染因子,各元素污染程度排序为CdHgPbCrZnAsCu,大部分重金属元素呈正相关,具有相似迁移过程的规律与污染来源。Hakanson潜在生态风险指数法评价与污染程度评价结果基本一致,Cd和Hg达到中等风险水平,其余元素在各断面都处于低风险水平。     

巢湖水体沉积物重金属的分布及生态风险评价

为了解巢湖水体沉积物中重金属的污染现状及其潜在生态危害程度,追溯水域污染历史,研究随年代变化的污染梯度及规律,对巢湖湖区及部分出入湖支流沉积物中重金属元素(Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Mn、Fe)的空间分布进行了调查研究,并利用潜在生态风险指数法对其进行了综合评价分析.结果表明,测定的巢湖水体沉积物重金属中Zn、Cd的含量普遍比背景值要高,部分支流中的重金属含量比湖区要高,并以西半湖的南淝河污染较为严重,并已出现复合污染的趋势.沉积物中重金属的垂直分布一般规律是在0～8 cm段出现峰值,且随采样深度的增加重金属含量有递减的趋势.利用潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染的评价结果显示,对巢湖生态风险构成危害程度最大的重金属是Cd,少数样点已属强生态危害.多种重金属潜在生态危害指数表明,南淝河已达到严重生态危害程度.     

土壤及肥料类型对蔬菜重金属累积的影响

为探索不同重金属含量的土壤和不同施肥对不同蔬菜重金属累积的影响,开展了铜镉超标的昆明市周边蔬菜地土壤和不超标的南京市周边蔬菜地土壤,在施用有机肥和化肥的情况下,辣椒、番茄、菜薹、芥蓝的可食部分对铜镉累积的盆栽试验.结果表明,铜作为作物的必需营养元素,在一定范围内,土壤铜的含量不会显著影响番茄、菜薹、芥蓝对铜的累积,相比化肥,有机肥的施用能够促进番茄、辣椒对铜的累积(分别高54.0％、45.9％),但降低菜薹、芥蓝对铜的累积;镉是作物的有害元素,在化肥施用条件下,菜薹、芥蓝、辣椒、番茄Cd累积都是重金属超标土壤显著高于非超标土壤(分别提高50.1％、51.3％、155.0％和11.1％),叶菜的累积高于茄果类,相比化肥,重金属超标土壤中有机肥的施用可抑制菜薹和辣椒对Cd的吸收与累积(分别降低22.8％和34.9％).     

农村土壤重金属含量分布与健康风险评价

依据农村土壤监测结果,对饮用水源地周边、耕地、居民区周边和养殖场周边土壤的重金属指标进行含量分布和健康风险评价。结果表明:农村土壤中重金属含量的顺序为CrPbAsCdHg;农村养殖场周边土壤中重金属的含量较其他3个点位均偏高;重金属对2类暴露人群的非致癌风险可以忽略;重金属Cr、As和Cd呼吸吸入致癌风险均明显小于10-6,重金属As经口摄入、经皮肤接触致癌风险对儿童和成年人的致癌风险均介于可以接受范围内。     

渝西北土壤重金属分布特征及其风险评价

为全面了解重庆西北地区(潼南区、铜梁区、合川区和大足区)土壤中重金属质量分数、分布特征及其生态风险,在该区共采集表层土壤样品6 792件,测定了As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb和Zn等8种重金属元素质量分数,并用土壤环境质量标准(GB15618-1995)和潜在生态风险指数对土壤重金属污染进行评价.结果表明:1)表层土壤Cd质量分数累积效应最大,是背景值的2.43倍,超标比例为18.67%,其余7种重金属元素质量分数平均值低于土壤环境质量一级标准值;2)空间分布特征表明,Zn,Cd,Pb,As,Ni,Cu和Cr 7种元素在研究区西部质量分数较高,Hg在东部质量分数较高,主要受地层控制和土地利用方式的影响;3)研究区重金属污染对该区构成的潜在生态危害由强至弱依次为:Cd,Hg,As,Pb,Cu,Ni,Cr,Zn,整体处于中等潜在生态风险等级,主要受Cd和Hg元素的影响,二者可能造成的生态危害应引起重视.     

呼伦湖沉积物重金属分布特征及生态风险评价

采样分析了呼伦湖表层沉积物重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg)的含量、分布特征及富集状况,分别以现代工业化前正常颗粒沉积物中重金属含量的最高背景值和我国《土壤环境质量标准》的一级自然背景值为参比值,采用瑞典学者Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对呼伦湖沉积物中重金属的富集系数和生态危害系数以及各采样点的生态危害指数进行了评价。结果表明,呼伦湖沉积物中7种重金属的空间变异性较小,其中Zn、Cr、Cu的含量变化具有相同趋势,其他元素的含量分布无明显区域变化;以两种背景值为参比得出的重金属污染水平顺序相近,Cd和As为对呼伦湖生态环境具有潜在影响的主要重金属元素。     

资江疏浚底泥重金属赋存形态和生态风险评价

为研究资江疏浚底泥重金属的赋存形态及其生态风险,对资江沿线18个底泥采样点的Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr、As的总含量及各赋存形态含量进行分析测定,同时进行重金属生态风险评价。结果表明,Cd的污染最严重,100%的点位风险筛选值超标,66.7%的点位风险管制值超标;其次是Zn、Cu和As,风险筛选值的点位超标率分别为55.6%、50.0%和22.2%;Pb、Ni、Cr的含量均未超过风险筛选值。Cd和Zn的可交换态和碳酸盐结合态占比较大,易被生物利用。As仅以铁锰氧化物结合态和残渣态存在,Pb和Cr可交换态和碳酸盐结合态含量低且总量未超标,因此风险较低。7种重金属地累积指数中偏重度、重度和严重污染与潜在生态风险指数中的强、很强、极强生态危害的比例相似。Cd、Cu、Zn为资江较典型的重金属污染物,建议疏浚过程中进行重点监测,实施污染监控和环保处置措施,预防疏浚底泥利用过程中重金属的危害和生态风险。