红树林生态系统对重金属污染的净化作用研究

摘要：红树林生态系统是位于海陆交界处的一种特殊的生态系统。随着近年来沿海地区城市化进程的不断加快,越来越多的城市生活垃圾、工业废水等污染物直接排放入海。重金属元素是造成近海海域污染的主要污染物之一。大量研究表明,位于潮间带或淡水与海水交界处的红树林生态系统具有吸附、沉积固定重金属元素特性。本文从沿海红树林生态系统的结构特点出发,对重金属元素在沿海红树林生态系统中的累积与迁移及重金属污染的净化作用的研究成果进行了综述,提出了利用红树林生态系统治理沿海水域重金属污染的可能途径,为红树林生态系统的保护以及生态效益的评估提供科学依据。     

土壤重金属源解析研究方法与应用

以肇庆市端州区为例,运用主成分分方法对当地的表层土壤中重金属污染物的来源进行分析。结果表明,肇庆市端州区表层土壤中不同重金属元素来源明显存在着差异,其中重金属Cu、Zn、Cr、Hg主要来源于工业;Pb主要来源于城区的交通运输污染;Ni来源于冶炼行业的污染排放最后由大气沉降到表层土壤当中。今后土壤环境将会是污染整治的一个重要方面,因此清楚了解土壤中污染的来源,就可以使整治更加有成效,使土壤环境趋于正常。     

贵州省某县辣椒种植区土壤重金属空间分布特征及来源解析

为了探讨贵州省某县辣椒种植区土壤重金属来源,采用4 km×4 km的网格采集了108个土壤样品,运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和原子荧光光谱仪(AFS)测定土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni元素含量,通过正定矩阵因子分析模型(PMF)解析土壤中8种重金属的污染来源。结果表明:辣椒种植区土壤大部分重金属含量相对贵州省土壤背景值已存在一定程度的富集,大部分土壤中Cd含量超过农用地土壤污染风险筛选值,且8个重金属在研究区的分布差异较大,Cd、Hg、As、Cr、Ni的高含量区主要分布在研究区的东部;Pb的高含量区较为零散,没有明显集中分布区;Cu、Zn的高含量区主要分布于西南部。PMF模型解析出5个贡献源,工业源、自然源、交通源、大气沉降源及混合源。其中,Cd的污染来源较为复杂,有自然背景、农业活动、工业活动等;Hg的主要来源是大气沉降;As的污染来源主要是工业活动;Pb、Zn的污染来源主要是交通活动;Cr、Cu、Ni的主要来源是自然背景,其中部分Zn还可能来源于交通活动。辣椒种植区存在Cd、Hg、As、Cu、Ni污染风险,辣椒产业布局应考虑交通、工业等活动对土壤表层重金属的影响,减少污染源、降低污染物排放量;同时也要合理的施用化肥、农药,以保障辣椒的安全生产。     

黑土区小流域土壤重金属生态危害与来源解析

为探明黑土区土壤重金属污染状况,以海沟河小流域为研究区域共采集136个土壤样品,分别测定土壤样品中重金属Cu、Zn、Hg、As、Ni和Cr的含量。采用潜在生态危害指数进行重金属污染评价,并通过主成分分析和正定矩阵因子分析的方法进行土壤重金属污染来源解析,结果表明:1)参照黑龙江省土壤背景值,该地区土壤中重金属Cu、Zn、Hg、Ni和Cr均存在超标现象,超标率分别为16.2%、28.7%、93.4%、48.5%和19.1%,且均处于中等变异程度,都受到人为因素的影响;2)潜在生态危害指数表明该地区土壤重金属整体处于低风险等级,除Hg外其他重金属元素也都处于低风险等级,而Hg元素处于中风险等级,具有潜在的生态危害性;3)通过源解析基本可以确定该地区重金属污染有4种来源,分别为自然源与大气沉降源、工业农业活动源、生活污染源和交通源,其中Hg的主要来源是燃煤活动,Cu主要是由于化肥的过量施用,Zn、Ni和Cr的累积主要与交通运输有关。     

入海排污口处红树林土壤重金属污染评价及来源解析

选择深圳福田和湛江观海长廊入海排污口处红树林为研究对象,采用潜在生态风险指数法和地累积指数法分析红树林重金属污染现状,采用相关性分析和主成分分析探讨重金属污染来源.结果表明,福田和观海长廊红树林土壤中6种重金属均值在国家土壤环境质量标准范围内;但福田研究区重金属质量分数均超过广东省土壤背景值,观海长廊仅Cd、Cu和Zn...     

大气沉降对我国土壤中污染分布及元素循环的影响

大气沉降是污染物进入土壤的重要途径,也是土壤中污染物的主要来源。同时,大气沉降和土壤元素循环息息相关。本文综述了大气沉降对我国土壤中污染物分布以及元素循环的影响。结果表明,重金属沉降依赖于长期的干湿混合沉降,有机污染物沉降依赖于干沉降,氮硫磷等元素的沉降依赖于湿沉降。同时,季风和人为活动会影响大气污染物的迁移和沉降。本文的结论为污染物大气沉降的防控和土壤污染治理提供了思路。     

湛江东海岛农田叶面降尘重金属污染的环境评价

叶面降尘对大气环境状况有良好的指示作用,同时也是农田土壤重金属污染的来源之一.为调查湛江东海岛农田叶面降尘重金属污染状况,利用ICP-MS测定了As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量,采用地累积指数法、单因子和内梅罗污染指数法、潜在生态危害指数法进行了综合评价,并结合相关分析和主成分分析法讨论了重金属来源.结果表明:Cd、Cu、Zn的平均值明显高于湛江土壤背景值,As、Cr、Pb的平均值均超过当地土壤背景值,但未超过国家标准值.Cd为严重污染、Zn为中度-严重污染、其他重金属元素为轻度污染或无污染;Pb主要来源于交通活动,Zn、Cd、Cu和Cr主要与工业活动有关.由此可知,东海岛农田叶面降尘污染情况严重,靠近钢铁石化区的农田的叶面降尘重金属污染大.     

湛江东海岛农田叶面降尘重金属污染的环境评价

叶面降尘对大气环境状况有良好的指示作用,同时也是农田土壤重金属污染的来源之一。为调查湛江东海岛农田叶面降尘重金属污染状况,利用ICP-MS测定了As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量,采用地累积指数法、单因子和内梅罗污染指数法、潜在生态危害指数法进行了综合评价,并结合相关分析和主成分分析法讨论了重金属来源。结果表明:Cd、Cu、Zn的平均值明显高于湛江土壤背景值,As、Cr、Pb的平均值均超过当地土壤背景值,但未超过国家标准值。Cd为严重污染、Zn为中度-严重污染、其他重金属元素为轻度污染或无污染;Pb主要来源于交通活动,Zn、Cd、Cu和Cr主要与工业活动有关。由此可知,东海岛农田叶面降尘污染情况严重,靠近钢铁石化区的农田的叶面降尘重金属污染大。     

湛江东海岛农田叶面降尘重金属污染的环境评价

叶面降尘对大气环境状况有良好的指示作用,同时也是农田土壤重金属污染的来源之一.为调查湛江东海岛农田叶面降尘重金属污染状况,利用ICP-MS测定了As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的含量,采用地累积指数法、单因子和内梅罗污染指数法、潜在生态危害指数法进行了综合评价,并结合相关分析和主成分分析法讨论了重金属来源.结果表明:Cd、Cu、Zn的平均值明显高于湛江土壤背景值,As、Cr、Pb的平均值均超过当地土壤背景值,但未超过国家标准值.Cd为严重污染、Zn为中度-严重污染、其他重金属元素为轻度污染或无污染;Pb主要来源于交通活动,Zn、Cd、Cu和Cr主要与工业活动有关.由此可知,东海岛农田叶面降尘污染情况严重,靠近钢铁石化区的农田的叶面降尘重金属污染大.     

湛江市郊蔬菜地土壤重金属空间分布特征及来源分析

[目的]探究湛江市郊蔬菜地土壤重金属污染现状及来源,为农产品安全生产提供参考依据.[方法]测定广东省湛江市郊麻章区、赤砍区和霞山区蔬菜地29个土壤样品的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Ni和Zn 8种重金属含量,并分析其空间分布特征,对研究区污染情况进行单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数法综合评价,结合相关性分析和主成分分析探讨其重金属来源.[结果]湛江市郊蔬菜地8种重金属元素含量平均值均未超过国家土壤环境质量二级标准限值,但个别样点的Cd、Hg、Cu和Zn等元素含量超标;除As外,其余重金属元素含量平均值均超过广东省砖红壤背景值;且含量空间差异较明显,高值区多出现在霞山区.研究区蔬菜地土壤重金属综合污染指数为安全等级,但逼近警戒值0.7;土壤重金属为强潜在生态风险.土壤中Pb、Cu、Cr、Ni、Cd和Zn间具有强相关性,主成分累积贡献率达60.045%,反映这些重金属元素可能具有相近或相同的污染来源;As与Hg间相关性极显著(P<0.01),但与其他元素相关性不明显,主成分方差贡献率为22.064%,说明这两种重金属元素具有同源性.[结论]湛江市郊蔬菜地重金属污染属于安全范围,但存在强潜在生态风险,主要受工业生产、农药化肥和生活排污的影响.     

东寨港红树林湿地沉积物-植物体系重金属的分布与富集特征

【目的】通过对红树林湿地沉积物-植物系统中重金属的迁移和富集行为进行研究,对于控制潮间带区域重金属污染具有重要意义。【方法】测定海南东寨港红树林湿地沉积物中重金属元素含量、有效态含量及7种红树植物各部位中重金属元素含量,分析了重金属元素在沉积物和7种红树植物不同部位的分布特征及其富集和迁移能力,并对红树植物体内重金属元素主要来源进行初步探讨。【结果】沉积物中重金属Cr、Cu、As、Cd、Zn全量均值明显高于海南水系沉积物背景值,只有Pb全量略低于背景值;重金属Cr、Cu、As、Cd、超背景值采样点率高达100%;红树植物所吸收的Cr、Ni、As和Pb主要分布在根部和茎部,其原因是由于重金属元素Cr、Ni、As和Pb在沉积物中无生物活性;7种红树植物对重金属元素均未出现富集现象(除桐花树对As具有较强的富集能力);研究区红树植物对As元素的迁移能力均较弱,与王鹏等研究的结果类似,其余植物对重金属的迁移系数均小于1,主要原因是红树植物本身具有对重金属的耐性,通过自身耐性机理对重金属离子吸收的阻止和控制,另外也与生存环境相关;红树植物中重金属Ni、Zn和Cd的富集主要来源于沉积物,而Cr、Cu、As和Pb来源于沉积物的可能性很小。【结论】研究表明强烈的人类活动已使得研究区沉积物Cr、Cu、As、Cd、Zn出现了明显的累积。不同重金属元素在同一红树植物体内的含量不同,同一种重金属元素在不同红树植物体中的含量也存在差异。表明在相同环境的不同植物类型,由于其自身的结构和生理特征,对不同重金属元素的累积能力存在一定差异。     

重金属对秋茄生物效应的研究进展

秋茄是红树林生态系统中的重要品种,红树林湿地的重金属污染已成为影响秋茄正常生长的重要因素。许多学者在重金属对秋茄的萌发、幼苗生长、光合作用、抗氧化系统、渗透调节物质含量和基因表达等方面的影响进行了研究。本文以国内外相关文献为基础,就重金属对秋茄生物效应的研究进展进行了综述,为红树林生态系统的保护提供理论依据。     

延安市区生活垃圾可堆腐物中的重金属污染分析

对延安市区生活垃圾可堆腐物中的重金属元素Pb、Cr、Cd、Hg、As的含量进行了为期1年的监测研究,得到上述元素在不同采样时间的含量,并与各类标准相对比,通过分析重金属元素的污染程度及其含量的变化趋势,计算出各个元素的等标污染负荷比,得出不同采样时间的主要污染物,并分析了污染元素的主要来源。结果表明,延安市区生活垃圾可堆腐物中的重金属元素Pb、Cr、Cd、Hg、As的污染轻微,其中,Pb和Cd是主要的污染元素;可堆腐物中的塑料和纸类碎片以及粘附的尘土可能是污染的主要来源。建议将对可堆腐物的堆肥处理作为其他处理方式的必要环节,以生产优质的精堆肥。     

图们江流域湿地土壤重金属污染特征

以中国一侧图们江流域为研究区,选取该流域湿地为研究对象,采集85个表层土壤样本,对Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb这7种重金属含量进行测定。利用主成分分析法探索污染来源,通过地质累积指数与内梅罗指数相结合的综合指数法(GNI)及潜在生态危害指数法(RI)并结合GIS技术对土壤重金属污染程度及空间分布特征进行分析。结果表明,图们江流域湿地土壤7种重金属中Cu、As、Cd和Pb污染情况显著。Cu、Zn、As和Pb主要受人为因素影响,Cr、Ni和Cd主要由自然因素影响。图们江流域湿地土壤重金属新综合污染指数评价总体上基本处于偏中度到中度,其中As污染较为严重;潜在生态危害污染评价总体上处于轻度;其中Cd污染较为严重。从整体流域分界上看,污染程度表现为中游下游上游;从整体空间分布上看,污染程度由西向东表现为先升高在降低,由北向南表现为降低。     

近十年中国土壤重金属污染源解析研究进展

基于不同源解析方法中所采用的数据类型的差异性,归纳总结了常用于土壤中重金属来源解析的源排放清单法以及不同受体模型,结果表明:现阶段我国土壤中的重金属源解析研究仍主要以定性的传统多元统计方法为主,且不同源解析方法得到的源解析结果基本一致,能够相互印证、互相支持。现阶段,我国土壤中的主要重金属污染元素为Cd,同时也普遍存在Cu、Zn、Pb、Hg的污染。其中,Cd、Cu、Zn主要来自于施肥等农业活动,部分地区还来源于工业活动,甚至以其为主;Hg则主要来源于工业活动及其产生的大气沉降,局部地区叠加高Hg农药的贡献;Pb的来源则比较复杂多样;As、Cr、Ni则主要受土壤母质控制。总体看来,源排放清单法具有适用于不同尺度的优势,应加强源排放量数据和重金属土壤淋滤量数据的收集,以便计算重金属浓度在土壤中的动态变化;先进的统计学方法在土壤重金属源解析中的应用研究应进一步开展,以便探讨这些方法的应用前景。将上述多种源解析方法联用并加强污染源贡献的定量研究仍是未来开展土壤重金属源解析工作的方向。此外,大气沉降作为很多重金属的重要来源,应加强对不同区域大气沉降中重金属初始来源的解析研究,为进一步从源头控制土壤重金属污染提供理论支持。     

近150年呼伦湖重金属污染历史及潜在生态风险

针对呼伦湖演化历史研究相对不足的现状,于呼伦湖中心采集柱状岩芯沉积物样品78个,测定分析了沉积物中Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Cd、As、Pb等8种重金属元素的垂向分布特征。结合210Pb测年数据和粘土含量,采用Pearson相关分析和主成分分析法,判别不同沉积阶段重金属元素的可能来源,并对其进行潜在生态风险评价。结果表明:1865—1973年各种金属元素含量相对较低,以自然输入源为主,人类活动对湖泊影响微弱;1973—1992年重金属元素含量均呈现增加趋势,主要以工矿业和农业污水、交通源等人类活动释放源为主;1992年后除As、Pb外均出现下降趋势,受自然保护区建立的影响,自然来源为首要源,但仍存在农业污水、交通源和采矿业的人为源。生态风险评价结果表明,单元素污染系数CdAsPbCuCoCrMnZn,Cd潜在生态风险超强,As在1992年以后为中等潜在生态风险,其他几种元素均属于轻微生态风险,多种污染物的潜在生态风险近年处于较高水平,Cd和As是主要生态风险贡献因子。呼伦湖重金属污染历史能够较好地指示人类活动,自然保护区的建立对治理污染起到了一定的积极作用,但Cd、As污染应予以重视,呼伦湖的环境保护及治理有待进一步加强。     

洛阳市工业区及郊区土壤的重金属含量分析与评价

通过现场采样及室内分析测试,对洛阳城市工业区及郊区农田表土中重金属（Pb、Zn、Cu、Cr、Fe、Mn）的含量及分布进行了研究。结果表明,洛阳工业区表土中Pb、Zn、Cu、Cr和Fe的含量均高于郊区农用地土壤,Mn的含量稍低于郊区土壤。工业区南北两侧农田的重金属含量分布表明,随着与工业区距离的增加,郊区农田土壤的Pb、zn、Cu和Cr有下降趋势。以该区重金属自然土壤元素背景值作为评价标准,计算出各采样点土壤的单因子和综合污染指数,计算数据显示,工业区土壤Pb、Zn、Cu和Cr污染严重,郊区农田土壤也受到一定程度的污染。相关分析结果表明,交通和工业排放可能是工业区土壤重金属的主要来源,郊区农田中Pb、Zn、Cu和Cr的来源可能是附近的工业活动造成的污染物颗粒沉降及农业面源污染（如农药、化肥、污灌等）。     

洞庭湖湿地污染物的来源分析

利用洞庭湖水文观测站、环境监测站和实地考察资料,分析了洞庭湖湿地的TN、TP、COD、六价铬等重金属、硫化物、氰化物、氟化物和石油类等污染物的来源和数量。结果表明：每年输入湿地TN 670132.47 t、TP 41103.85 t,COD输入317849.26 t,重金属元素、有污染的无机和有机化合物输入量10156.616 t。在输入洞庭湖湿地的污染物中,有54.76%N、44.30%P、81.83%COD和95.59%重金属元素和化合物来自四水（湘、资、沅、澧4条江河）和三口（长江分洪流入的松滋、藕池和太平3口）,有94%～99%的污染物是由面源污染引起的,点源污染只占1%～6%。因此,在洞庭湖湿地水污染的治理上,控制系统外水系输入比控制湿地周边更重要,控制面源污染比点源污染更重要。     

亳州市涡北煤矿周边农田土壤重金属污染评价及来源解析

为开展煤矿周边农田土壤重金属污染程度及来源研究,采集了亳州市涡北煤矿周边农田105个表层土壤样品,测定了Ni、As、Cr、Zn、Cu、Cd和Pb 7种重金属的含量.利用污染指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度进行评价,采用绝对主成分分数-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型初步定量解析重金属的潜在来源.结果 表明,涡北煤矿周边农田土壤重金属含量总体处于较低水平,重金属Cd局部污染较为严重.涡北煤矿周边农田土壤中7种重金属主要受到自然因素与采矿、农业施肥等人为因素的影响.结论 显示,涡北煤矿周边农田土壤存在一定程度的重金属污染,重金属Zn与Cd的富集主要受矿业活动的影响.     

临安校园不同下垫面径流污染特征及污染源解析

地表径流污染已成为非点源污染的主要来源,严重影响城市水环境。通过对临安校园典型降雨事件的研究,探讨径流污染特征以及污染源。结果表明,径流污染浓度初期较高,之后呈下降趋势,各下垫面径流污染存在初期冲刷效应;降雨特征与污染物浓度之间、径流污染物之间存在一定相关性;水质污染程度屋面<瓷砖路面<绿地<柏油路面,整体污染较重;研究区径流水质存在两类潜在污染源,第一类是机动车损耗、燃油和城市垃圾,第二类是机动车辆车轮胎磨损、大气干湿沉降和复合肥的施用,以及附近电缆厂等重金属工业活动。