新疆民丰县农田土壤重金属污染特征与生态风险评价

采用地累积指数、污染负荷指数和潜在生态风险指数对新疆民丰县85组农田表层土壤样品中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn八种重金属元素的含量和污染程度进行评价。结果表明:民丰县农田表层土壤中重金属Cd、Hg、Cr、Ni元素的含量是新疆土壤背景值的1.147倍、1.124倍、1.116倍、1.041倍;Pb、Zn、Ni、Cu、As元素之间呈现不同程度的显著相关性。地累积指数从大到小依次为As、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、Pb、Hg;土壤重金属的污染负荷指数PLI平均值为0.1268,属于无污染程度。土壤重金属综合潜在生态风险指数均值为13.828,属于轻微生态风险。民丰县农田土壤环境适宜耕种,农产品安全隐患概率极低。     

陕西省泾惠渠灌区土壤重金属污染潜在生态风险评价

在调查研究泾惠渠灌区土壤重金属污染现状的基础上,以Hg、Cd、Cr、Pb、As、Cu、Zn 7种重金属元素为指标,利用土壤重金属污染潜在生态风险指数法对土壤重金属生态危害程度进行了评价。结果表明,灌区部分土壤重金属生态危害程度都为轻度,个别采样点为中等;从重金属的种类看,只有Cd和Hg的值大于40,生态危害程度为中度,其余元素都为轻度;7种重金属潜在生态危害程度依次为HgCdAsPbCuZnCr。重金属潜在生态危害指数RI平均值为133,土壤重金属潜在生态危害为轻度。从不同的土壤重金属综合污染评价方法看,内梅罗综合污染指数(P)和潜在生态风险指数(RI)的评价结果具有很高的一致性,达到极显著的相关关系(R2=0.9313,P0.01)。     

河北省某铅锌矿区周边耕地土壤重金属污染评价及来源分析

文中对河北省某铅锌矿区周边耕地150组土壤(0～20cm)进行取样分析,采用富集因子、地累积指数、Hankanson潜在生态风险指数评估模型评价了7项重金属污染状况和潜在生态风险并应用多变量分析了重金属来源。结果显示：Cd、Pb、Zn、Hg显著高于土壤元素背景值;重金属污染程度大小依次为Cd> Pb> Hg> Zn> Cu> As> Cr, Cd、Pb、Hg和Zn显示中度污染,Cu和As为轻微污染,总体属于多种金属复合污染;Er和RI评价重金属结果整体处于强生态风险水平,主要贡献因子为Cd和Hg。相关分析、聚类分析和主成分分析结果基本一致,土壤中重金属污染来源比较清晰,受到人类活动不同程度的影响。污染严重的Cd、Pb、Zn主要是由上游铅锌矿开采废弃物和废水受自然应力(河流、强降雨)迁移至土壤;Hg和Cu是大气降尘、交通运输和工矿活动多重因素的混合污染源;As和Cr主要由成土母质和农业活动控制。研究表明,矿区外围耕地有必要针对重金属污染程度和来源进行修复治理和水土监测来降低污染风险。     

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。     

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。     

金昌市金川区土壤重金属累积分析及污染评价

文中按土壤利用方式将金川区分为矿业活动区、农耕区、城市活动区和未开发区,调查了金川区表层土壤中As、Hg、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量及分布特征,采用相关性分析和聚类分析确定土壤重金属来源,并利用地累积指数评价了重金属污染情况。结果表明金川区土壤Hg、Cr、Ni、Cu、Cd和Pb高于甘肃省土壤背景值,Ni含量超过了国家二级标准。各分区内Ni和Cu均高于甘肃省土壤背景值。土壤中重金属主要来源于矿业活动产生的废水废气,其次为城市交通、燃煤和污水灌溉。地累积指数表明金川区Cu和Ni污染最为严重,各分区污染程度表现为:矿业活动区>农耕区>城市活动区>未开发区。     

贺兰山东麓葡萄主产区土壤重金属分布特征及污染评价

以贺兰山东麓葡萄主产区-玉泉营区为研究对象,利用宁夏土壤元素背景值诊断该区土壤Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Cr6种重金属污染现状,采用单因子污染指数法和潜在生态危险指数法评价重金属污染程度和潜在生态危险程度,旨在为贺兰山东麓葡萄主产区土壤污染防治和葡萄安全生产提供理论依据。结果表明:贺兰山东麓葡萄主产区土壤Zn、Cu、Ni、Pb、Cd和Cr的平均含量分别为:37.95、32.50、39.58、14.46、0.08和63.93mg·kg~(-1),与宁夏土壤元素背景值相比,Cu、Cr的平均含量均超过背景值;Ni、Cu和Cr达到轻度污染水平,Cd属于尚清洁水平,Zn和Pb属于清洁水平;Cd是最主要的潜在生态危险因子。相关性分析发现Cu、Zn、Cd、Pb之间具有相似的迁移规律及来源。研究区域土壤存在一定程度重金属积累现象。在今后的生产耕作中,应追根溯源,加强控制超标重金属来源,确保贺兰山东麓葡萄产区土壤环境的可持续利用。     

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,并利用内梅罗综合污染指数法、污染负荷指数法、相关性分析和因子分析等方法,探析了研究区土壤重金属含量、污染程度、生态风险及污染来源。结果表明:环青海湖地区表层土壤中重金属Cd、Pb污染在所研究的元素中最为严重,Cr、As、Cu、Zn和Ni次之,且草地的表层土壤重金属污染情况相比农田和沙地较严重。从污染负荷指数法来看,研究区土壤重金属整体上未达到污染水平,但部分采样点污染严重。内梅罗综合指数法分析显示,研究区整体上为重度污染,且单项污染指数存在不同程度超标,其污染程度依次为Cd>Pb>As>Cu>Zn>Ni>Cr。潜在生态风险指数法表明,整个研究区的综合潜在生态风险为中等程度,其中Cd、As的贡献率接近80%,部分区域潜在生态风险较高。相关性和因子分析可以发现,Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni之间的相关性显著,污染程度基本一致,很可能具有同源性。综上可知,环青海湖地区已出现土壤重金属污染,且存在潜在生态风险,需要采取适当的监测和相应治理措施。     

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。     

西安市污灌区土壤中重金属潜在生态危害评价

为摸清西安市污灌区土壤环境质量现状及变化趋势,本研究采用西安市污水灌区农业环境质量状况调查的部分数据资料,以Lars Hakanson的潜在生态危害指数对4种重金属的危害程度进行了评价。结果表明,西安污灌区Pb、Cd、Hg、As潜在生态危害系数差异不大,其中Pb、Cd、As的潜在生态危害系数都小于40,生态危害程度为轻度,Hg则大于40,生态危害程度为中等;从潜在生态危害指数看,1982和1998年两次调查结果都小于150,重金属潜在生态危害为轻度。1998年在污灌区各元素的实测结果表明Cd和As为非污染,Pb为轻微污染,Hg污染程度比较严重,且有加重趋势。     

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。     

复垦地土壤重金属及类重金属的时间累积效应

为了揭示矿区复垦地土壤的重金属及类重金属的时间累积效应,文中以黄土高原丘陵沟壑区黑岱沟露天煤矿复垦地为研究对象,以空间代替时间的方法,在不同复垦时间的复垦地采集土壤样品,对矿区复垦地土壤的重金属及类重金属元素的时间变异性进行了研究。结果表明:复垦地土壤的重金属及类重金属元素的平均值均高于或略低于背景值,且均未超标;重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Ni及类重金属As的累积量随着复垦时间的增加而减少(负累积效应),Hg及Cr的累积量随着复垦时间的增加而增加(正累积效应),Hg的累积效应更为明显,达到了+418.18%,Hg及Cr将成为限制复垦地再利用(农用)的主要限制因素;各种重金属及类重金属含量均处于安全等级,内梅罗指数均低于1,均处于清洁水平,内梅罗指数顺序为:PNNi>PNAs>PNCr>PNCu>PNZn>PNCd>PNHg>PNPb。     

松嫩平原黑龙江省南部土壤重金属背景值及污染程度分析

以松嫩平原黑龙江省南部作为研究区,以多目标区域地球化学调查成果作为数据基础,采用置信区间法、累积频率法、迭代剔除法、普通克里金插值法、地累积指数法等方法研究土壤重金属背景值及污染程度。研究结果表明:松嫩平原黑龙江省南部土壤重金属As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的背景值分别为9.33、0.016、0.079、50.82、18.74、24.16、22.70、57.34(mg·kg-1)。普通克里金插值的结果表明:深层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn在研究区的分布相对一致,呈现出东北高西南低的空间分布格局,重金属Hg、Pb在研究区分布相对较为均匀。以确定的松嫩平原黑龙江省南部土壤重金属背景值作为评价标准,采用地累积指数法对表层土壤重金属污染程度进行分析,结果表明重金属As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn处于无污染程度的样本数量分别占总样本数量的97.72%、59.92%、83.45%、97.63%、99.24%、98.86%、99.02%、99.26%,从总体上看,研究区土壤是相对清洁的,但在小范围区域内略微存在中等程度的Hg、Cd污染。     

西安市大气降尘重金属污染特征与生态风险

在西安市13处国家环境空气质量控制点采集大气降尘,用ICP-MS法测试降尘重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Cd、As及参比元素Al的质量浓度,研究降尘重金属污染水平及富集程度,并用潜在生态风险指数法评价其生态风险。结果表明:西安市大气降尘Pb、Zn、Cu、Cr、Ni、Cd、As浓度均值分别为310.29mg/kg、721.20mg/kg、125.31mg/kg、195.52mg/kg、71.52mg/kg、4.18mg/kg和92.85mg/kg,市域范围各重金属浓度差异显著,除Cu外,重金属污染居于国内较高水平;Cd严重富集,其主要来自交通及工业等人为源,As、Pb、Zn富集程度中等,其受土壤扬尘等自然源及燃煤、交通、工业等人为源的复合影响,Cu、Cr、Ni富集系数较小且各点位差异不大,表明其主要来自自然源;风险评价结果表明,Cd潜在生态风险极高,As生态风险较高,Pb存在中度生态风险,Zn、Cu、Cr、Ni生态风险较低,因Cd的显著污染贡献,西安市大气降尘重金属总体潜在生态风险程度高。     

海浪河流域重金属污染评价

为全面了解海浪河流域沉积物中重金属元素的污染状况,对其表层沉积物中重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Hg、Pb)进行了分析,并采用内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法、基于生物效应浓度的评价方法,对其重金属污染进行评价。结果表明:无论丰水期还是平水期Zn、Cd和Hg污染较重;4种评价方法有不同的侧重点和使用领域限制,评价结果有所不同;相关分析显示Cr、Cu、Cd、Pb显著相关,可能具有相似的污染源,这需要引起相关部门的注意。     

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。     

吉林西部查干湖湖泊沉积物中元素的空间变化及其环境意义

对吉林省西部查干湖湖泊沉积物中元素的空间分布特征及其潜在生态危害进行了研究。得出同吉林西部土壤中元素平均值相比,查干湖湖底表层底泥中明显富Ca、Cl、Mg、Hg、Cd,而贫K、U、Al、Co、Na、有机碳,其中Al2O3、MgO、Fe2O3、CaO、As、Hg、Cr、U、Cu、Zn、Cd、Se、Co、Ni、Th、Mn、N、P等主要来自岩石或土壤的风化作用,表层底泥中Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Pb的潜在生态危害性均很小;在湖泊沉积柱剖面中,Fe2O3、Cu、Zn、Co、Ni、Cr、Cd具有相同的变化趋势,不同沉积柱中沉积物具有相似的来源,沉积柱中重金属的潜在生态危害程度也很小,预示着在垂直方向上进入查干湖水体的重金属污染物数量也很少;查干湖的水体环境质量较好。     

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。     

西安市护城河沉积物重金属形态、污染及潜在生态风险

采集西安市护城河沉积物样品,分析其中重金属含量和形态,并对其污染水平和生态风险进行分析。结果表明:沉积物中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr、As和Hg平均含量分别是138.70、153.24、424.86、614.47、78.36、81.53、123.36、20.01μg·g-1和6.55μg·g-1,高于中国水系沉积物背景值和陕西省土壤背景值,尤其是Cu、Pb、Zn、Co和Hg。沉积物中,Cu主要以可氧化态存在,Pb主要以可还原态存在,Ni、Cr和Co主要以残余态存在,Zn主要以乙酸可提取态和可还原态存在,Mn平均分布在乙酸可提取态、残余态及可氧化态中,重金属的迁移为:Zn(83.53%)Cu(75.09%)≈Pb(74.54%)Co(64.93%)Mn(62.31%)Ni(47.50%)Cr(45.89%)。沉积物中,Mn未污染,Cr和As为轻度污染,Cu、Pb、Ni和Zn属于偏中度污染,Co处于中度污染,Hg达到严重污染。根据调整后的生态风险分级标准,护城河沉积物重金属总的潜在生态风险达到严重水平,重金属生态风险系数为:HgCo≈CuPbAsNiZnCrMn,Hg达到严重生态危害,其他重金属处于低等生态危害。