八一锰矿恢复区(茶园)土壤重金属污染特征研究

通过对八一锰矿区茶园恢复区土壤重金属全量及其形态分布进行分析,结果表明,土壤中Cu、Zn、Mn、Pb、Cd、Al 6种金属的含量均高于广西土壤背景值;其中Cd在土壤中含量较高,但主要以残渣态为主,不利于植物吸收利用;Cu、Zn、Al元素也以残渣态为主;Mn、Pb则主要以铁锰结合态与残渣态为主。采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤进行评价,结果显示,Cd是茶园土壤中主要的污染因子,Pb、Zn、Cu均未对茶园土壤造成污染。综合污染指数的范围为5.26~5.57,土壤达到重污染等级。这主要是Cd对综合污染指数贡献率大造成的。     

电镀废水污染水稻田土壤中重金属的形态分析

通过连续提取法对电镀废水污染区和对照区水稻田土壤中重金属元素Cu、Cr、Ni、Pb和Mn的形态进行了分析研究。结果显示,污染区土壤中多种形态的Cu、Cr和Ni含量都显著高于对照区,尤其以它们的有机结合态的差异最为显著。在污染区土壤中,有机结合态的Cu、Cr和Ni分别占总量的28.0%、58.2%和17.4%,而对照区土壤有机结合态的Cu、Cr和Ni分别仅为总量的9.6%、35.2%和9.2%。污染区较对照区土壤中Mn的总量虽无显著差异,但可交换态Mn的含量显著增加。污染区与对照区土壤中Pb的交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态均无显著差异。电镀废水的污染使得水稻田土壤中Cu、Cr和Ni含量及其有效性显著升高,同时可导致Mn的化学形态发生改变,提高了Mn的移动性和生物有效性。     

太原城区周边土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市城区周边土壤为研究对象,分析了土壤重金属Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、Hg和As的污染特征及其空间分布特征,并通过对研究区的污染源进行资料收集和实地调查,探究了污染源与土壤重金属污染间的关系。结果表明:研究区土壤重金属元素Zn、Cr、Hg、Pb、Cd的均值都超过了山西省土壤背景值,元素Ni、Cu和As与背景值相差不大;从Hankson生态风险评价来看,研究区的综合生态风险程度处于中等水平,Hg和Cd的风险较为明显,其达到中等风险强度以上的样点分别有74.1%和30.8%;从空间分布来看,研究区的南部土壤重金属元素Pb、Hg、Cd、Cu、Zn、Ni和Cr的含量较高,As含量较高的区域集中分布于东北部;化工类污染源和矿石类污染源是造成研究区重金属污染的两个主要污染源。     

猪粪对黑土-水稻系统中铜的化学形态、生物积累和有效性的影响

采用盆栽实验研究猪粪对铜(Cu)在土壤-水稻系统中的化学形态、生物积累和有效性的影响.结果表明:土壤中人为添加的Cu主要以有机结合态和残留态存在,随着土壤中Cu含量的增加,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态Cu比例增加,其中碳酸盐结合态和有机结合态Cu的增加速率最快,添加1%猪粪能减少土壤Cu的迁移能力,促使非结合态Cu离子向结合态转化;添加1%猪粪处理可以显著降低水提取态和二乙基三胺五乙酸-三乙醇胺(DTPA-TEA)提取态Cu的量(P<0.01),使毒性特性溶出程序(TCLP)提取态Cu的量有少量增加,但没达到显著水平;相比1%猪粪处理,添加3%的猪粪有相反的效果.对水稻不同部位Cu含量测定结果表明:与根部相比,水稻地上部分Cu含量很低;w(Cu)≥400mg爛kg-1处理中米粉Cu含量超过国家食品卫生标准(GB 15199-1994,w(Cu)≤10mg爛kg-1),添加猪粪能使水稻各部分Cu含量显著降低(P<0.01),以1%猪粪处理效果最佳;适量添加猪粪到Cu污染土壤中可以降低Cu的生物有效性,但大量猪粪的长期施用导致土壤中Cu的积累会带来严重的环境生态安全问题.     

吉林省红旗岭镍矿区重金属赋存形态及生物有效性分析

采集吉林省红旗岭镍矿区受尾矿库影响程度不同的耕层土壤样品,评价土壤重金属的污染现状及采用风险评价编码法（RAC）和次生相与原生相分布比值法（RSP）对重金属生物有效性进行评估。单因子污染指数分析结果表明：研究区域离尾矿库距离较远的土壤样品污染指数均<1,处于尚清洁水平;离尾矿库距离较近的土壤样品中Ni和Cd的污染指数均>3.0,处于重度污染水平。综合污染指数分析结果显示：研究区域受离尾矿库距离较远的土壤样品污染指数均<0.7,处于安全级别;离尾矿库距离较近的土壤样品污染指数均>3.0,处于重度污染级别。Tessier连续提取分析结果显示：Cr和Pb残渣态含量均高于其他形态的含量;Cu主要以残渣态和有机结合态为主;Zn主要以残渣态和铁锰氧化物结合态为主;Ni和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量较高。土壤pH、有机质含量和土壤重金属总量3个因素中,土壤重金属总量是影响矿区土壤重金属形态分布的主要因素。结合RAC和RSP,表明镍矿区Ni和Cd生物有效性和环境风险较高。     

煤矿周边土壤重金属空间分布及污染水平评价

为了研究煤矿及燃煤电厂周边农田土壤重金属含量特征,测试了土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As和Cd 6种重金属的含量,用克里金插值法分析了土壤重金属的空间分布特征,用污染负荷指数法对土壤重金属进行了污染评价。结果显示,研究区6种重金属中,Cr、Cu、As和Cd的平均含量超过了安徽省表层土壤背景值,已经产生了不同程度的污染累积;研究区域内,Cr的高值区域出现在北部,Ni的高值区域出现在南部煤矸石山附近和东北部,Cu和Zn的高值区域出现在东南部煤矸石山和燃煤电厂之间,As和Cd的高值区域分别出现在西北部和东部农田区;6种重金属的含量均小于土壤污染风险筛选值,土壤生态环境的风险低,21个采样点的PLI值均小于1,处于无污染水平。     

冶炼企业周边农田土壤铬形态分布及其影响因素研究

[目的]探明铬污染农田土壤中铬的形态分布特征及其影响因素,为土壤铬污染的修复提供科学依据。[方法]通过随机采样和室内分析,对山西省某企业周边农用地土壤的铬形态分布进行分析,并研究其与土壤理化性质和微生物学性质间的相关性。[结果]研究区域土壤中总铬最高含量超过筛选值标准4.63倍;土壤中铬各形态含量整体上表现为残渣态有机结合态碳酸盐结合态交换态铁锰氧化态,土壤铬主要以稳定的残渣态和有机结合态存在,二者平均含量之和占总铬含量的89.45%。相关性分析可知,土壤中铬形态主要受土壤pH、粘粒含量、有机质、全氮、蔗糖酶、碱性磷酸酶、细菌和放线菌的共同影响。铬交换态比例与土壤pH存在显著负相关,这意味着土壤pH直接影响土壤铬生物有效性。[结论]该企业的生产活动已对周边农用地造成一定程度污染,在该区土壤铬污染的预防与修复过程中,需重点关注土壤pH值等显著影响土壤铬生物有效性的指标变化。     

北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价

对密云水库上游已关闭的得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤中重金属的总量和形态分布进行分析,并通过富集因子法和风险评价编码法(RAC)对其污染状况进行了评价.结果表明,除As和Pb外的重金属平均含量都高于北京市土壤背景值,重金属的空间分布具有一定的差异性.土壤中Pb的铁锰氧化物结合态占总量的50％,其次为残渣态占33％;Cu的残渣态为72％,其次有机结合态为21％;Zn和Mn均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,分别占总量的93％和87％,其他重金属元素则以残渣态为主要形态.大多数重金属含量和可提取态含量的最大值都出现在堆积过尾矿石处(Z8、Z9和Z10),污染程度较重.基于总量的富集因子结果表明,研究区内Cr有显著污染,Hg、Cu、Cd和Ni为中度污染,其他元素轻微污染或无污染;基于形态的RAC表明该地区重金属元素具有较低的风险水平.     

成都平原典型稻作土壤重金属镉有效性及主要驱动机制

通过对不同污染源稻作土壤理化性质、水稻镉(Cd)富集系数及其相互关系的比较研究,探明成都平原典型土壤-水稻系统Cd的有效性及主要驱动因子。结果表明,工业源产区土壤平均Cd含量为1.21%,达国家标准(GB 15618—2009《国家环境土壤质量标准》)中0.3%的4倍,且显著高于农业磷肥源(APS)和有机肥源(AOS)产区;水稻分蘖期、成熟期各部位Cd富集量均表现为ISAPSAOS,且IS与AOS差异显著;Cd富集系数与土壤有机质含量、电导率和沙粒含量正相关,而与土壤pH值、粉粒含量和黏粒含量负相关,低pH值、轻质地土壤Cd吸附能力低,总体生物有效性较高;Cd富集系数与土壤水溶态、交换态及碳酸盐结合态Cd总体表现显著正相关;主成分分析结果显示,土壤pH值、电导率、有机质含量、土壤质地和土壤中水溶态、交换态及碳酸盐结合态是影响研究区Cd有效性的主要驱动因子。     

钼矿区交通运输干线周边菜地土壤重金属污染分析与评价

选择采集钼矿区交通运输干线周边菜地土壤样本180个,采用HNO3-HF-HClO4混酸对土壤样品进行处理,运用等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定土壤样品中Mo、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni的含量,全面系统地评价土壤重金属污染现状,并进行元素形态分析,同时对矿区周边水域中重金属元素的含量也进行了分析测定.结果表明,钼矿区交通运输干线周边菜地土壤污染属于多金属复合污染,其中土壤重金属Cd、Hg污染较为严重;污染强度以菜地距运输干线0～50m最高,内梅罗综合指数为17.35,随距离增加污染减轻.重金属元素形态分析表明,0～50 m菜地土壤范围Cd、Cr、Cu、Ni、Zn总量中化学形态分布为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;As、Hg、Mo、Pb总量中化学形态分布为:有机结合态＞残余态＞氧化结合态＞酸可提取态;50～100 m范围内菜地土壤中重金属的化学形态分布大致为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;100～150m范围内重金属总量中化学形态分布大部分为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态.土壤中Hg、Cd的有机结合态较高,可能主要来源于污灌及化学农药的施用以及塑料薄膜的使用.     

长期不同施肥措施对土壤铜、锌、镉形态及生物有效性的影响

为研究长期不同施肥措施对典型土壤中铜、锌、镉形态分布特征及生物有效性的影响,采用BCR连续提取法测定了黑土、潮土和红壤在20多年不同施肥措施(不施肥、施化肥、化肥有机肥配施)下土壤中Cu、Zn、Cd形态的含量。结果表明,黑土施用磷肥提高了Cu、Zn的酸提取态和氧化物结合态比例,施用有机肥增加了土壤Cu、Zn的酸提取态和有机结合态比例,降低了Cd的有机结合态比例;潮土单施化肥或配施有机肥均能提高酸提取态、氧化物结合态和有机结合态Zn比例;红壤施磷肥提高了Zn的酸提取态和有机结合态比例,施有机肥提高了Cu、Zn氧化物结合态和有机结合态比例。对作物籽粒和秸秆Cu、Zn、Cd浓度与其在土壤中各形态含量作逐步回归分析表明,黑土中Cu、Zn、Cd的生物有效态以酸提取态为主;潮土中Zn、Cd的生物有效态以氧化物结合态和有机结合态为主;红壤中土壤酸提取态、氧化物结合态和有机物结合态Cu、Zn、Cd都具有一定的生物有效性。Cu、Zn、Cd总量和EDTA-可提取态是黑土和红壤重金属形态的主要影响因子。     

铬铜复合污染下铬形态分布及与土壤酶活性的关系

采用土培盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cr单一和Cu-Cr复合污染条件下,外源施加的Cr在土壤中的形态变化及其对土壤酶活性的影响。结果表明:随外源Cr浓度的增加,土壤交换态Cr含量增多,残渣态占总量的百分比减少,铁锰氧化物结合态与有机结合态变化不大(碳酸盐结合态未检出)。Cu-Cr复合污染条件下,≤400mg·kg-1Cu能促进Cr从有机结合态向交换态及铁锰氧化物结合态转化(P<0.05),而高浓度Cu(800mg·kg-1)却抑制了这种转化的发生。与对照(CK)相比,重金属Cu、Cr单一及复合污染均对土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性产生一定的抑制作用,且酶活性抑制率随外源金属浓度的增加而增大;3种供试酶相比较,Cr、Cu对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性影响较大,对除C(r5mg·kg-1)处理的过氧化氢酶活性影响较小;低浓度C(r5mg·kg-1)对土壤过氧化氢酶活性有一定激活作用。土壤脲酶活性受土壤交换态Cr含量的影响较大;碱性磷酸酶活性与铁锰氧化物结合态Cr含量有关;铁锰氧化物结合态和有机物结合态Cr对土壤过氧化氢酶活性产生一定的影响。残渣态Cr含量与3种供试的土壤酶活性间无显著相关。     

基于GIS的农田土壤重金属空间分布研究——以山东省泰安市为例

以山东省泰安市为例,研究其农田土壤中重金属的含量与分布状况。采用ArcGIS中地统计分析模块研究土壤中重金属分布的空间变异性,应用Kriging方法进行空间插值作图。结果表明:研究区土壤中的重金属含量除Pb外均已超出当地背景值,土壤重金属含量的变异系数较大的是Ni和Zn,其余重金属变异系数相对集中。空间分布上,Cu的空间相关性较强,Cr、Zn、Ni、Pb和Cr居中,而Hg较弱。插值结果显示,土壤中Cd污染由西向东加重的趋势,高含量区主要集中在东部的新泰市,Pb的污染范围比较广,Cu的含量由东向西逐渐增加,高含量区主要是新泰市,Cr的分布为西部和东部高而中部较低,即高含量区具体到新泰市和东平县,Zn和Ni的高含量区主要集中在东部的新泰市,Hg的分布趋势是由北向南逐渐增加,高含量区集中在南部的宁阳县。     

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。     

成都平原农田土壤Pb的形态特征及其生物效应研究

在成都平原农田土壤和作物中Pb含量分析的基础上,研究了土壤Pb形态分布特征及其影响因素,以及不同形态Pb对水稻、小麦、油菜籽Pb累积的影响。结果表明:成都平原土壤Pb活性形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态)含量相对较高,占总量的40%以上,其含量主要受土壤pH、有机质的影响。作物Pb含量以小麦籽粒最高,稻谷其次,油菜籽最低,对Pb的富集能力为:水稻>小麦>油菜。稻谷与小麦Pb含量主要受土壤有机结合态Pb含量的影响,而油菜籽Pb含量与土壤可交换态和碳酸盐结合态Pb含量间呈显著正相关。     

外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响

采用盆栽、田间试验及连续浸提分组方法，研究了外源Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的形态分布规律及石灰 钙镁磷肥施用对重金属形态分布的影响。研究结果表明，原状土中Cd主要以有机结合态为主，外源Cd污染土主要以残渣态和交换态为主。原状土中Pb、Cu、Zn主要以残渣态为主，而外源重金属Pb、Cu、Zn在土壤中主要以铁锰氧化物结合态为主。外源重金属土 石灰和钙镁磷肥后使土壤中的交换态Cd、Pb、Cu、Zn下降，而碳酸盐结合态Cd、Pb、Cu、Zn含量增加。pH提高，使土壤重金属的有效态含量下降，pH降低使重金属有效态含量增加。     

纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性影响

通过室内培养实验,研究了纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性的影响.结果表明,施加纳米羟基磷灰石显著提高了土壤pH,其中3%和5%添加剂量处理60d后使土壤pH分别提高了1.23个和1.35个单位;纳米羟基磷灰石显著减少了毒性较强的离子交换态Cu/Cd的含量,增加了毒性中等的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及毒性最低的残留态Cu/Cd含量,使Cu/Cd由植物可利用态向潜在可利用态转变;纳米羟基磷灰石不同程度地提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性.3种酶活性与Cu/Cd形态分布的相关性表明,过氧化氢酶和酸性磷酸酶对土壤重金属Cu/Cd活性变化比较敏感,可以作为重金属Cu/Cd污染土壤的评价指标.     

丘陵区水稻土Cu Cd污染的空间变异与影响因子

以江西铜冶炼厂区域为例，运用地统计学采样和分析方法结合数理统计，研究了红壤丘陵区水稻土重金属复合污染的空间变异特征及其影响因素。结果表明，铜冶炼厂排污和污水灌溉导致了土壤Cu、Cd复合污染，其中Cu污染具有表聚性，Cd在0～60cm剖面中均引起污染。表层土壤与水稻秸秆和籽粒中全Cu含量间表现出极显著正相关，但Cd没有显著相关。地统计学分析表明，表层土壤Cu、Cd的空间变异主要发生在西南一东北方向，与地势的变化和灌溉渠的走向一致，也与常年风向相似。污染物排放、飘尘和灌溉是影响表层土壤重金属空间变异的主要因素，其次是土壤吸附性能。土壤pH值、有机质、孔隙性质影响了Cu的长期迁移过程．但对Cd迁移影响没有表现出显著相关性。     

沈阳城市土壤Pb的污染状况及其化学形态研究

研究了沈阳市城市土壤Pb的含量及其化学形态分布,结果表明:沈阳市土壤全Pb平均含量为106.41 mg/kg,变幅为5.65~279.81 mg/kg,各个土地利用类型Pb含量都超过了沈阳市土壤背景值,土壤Pb污染严重。土壤Pb各形态比例为残渣态>有机结合态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>可交换态。各土地利用类型Pb的活性不大。     

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。