重金属污染土壤-作物系统协同评价模型及在煤矿区农田污染中应用

为科学评价农田重金属污染风险,本研究在分别进行土壤和作物污染评价的基础上,提出了可同时反映农田生态安全、生产安全和农产品质量安全的重金属污染风险评价模型———土壤－作物系统协同评价模型,并对焦作矿区农田重金属污染进行了科学评价。结果表明,根据生态风险指数法对土壤污染风险进行评价,矿井水污灌农田（F1样地）和煤矸石污染农田（F2样地）综合生态风险指数分别为239．60和178．42,达到中等水平,在矿区公路侧农田（F3样地）土壤达到轻微生态风险水平。根据综合污染指数法对小麦（Triticum aestivum）籽粒中重金属风险进行评价,F1、F2和 F3三个样地小麦籽粒中重金属污染综合指数均达到重度污染水平。采用土壤－植物系统协同评价模型对重金属污染农田进行风险评价,F1样地的污染等级分值为48．4,达到重度污染水平、F2样地的污染等级分值为54．4,达到中度污染水平、F3样地的污染等级分值76．8,为轻度污染水平。     

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。     

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。     

利用杨树修复重金属污染土壤的研究进展

本文从杨树用于修复土壤重金属污染的优势、杨树品种间修复能力差异、重金属对杨树生长及生理指标的影响、重金属在杨树体内富集规律、提高杨树修复重金属污染土壤的强化措施等5个方面介绍了杨树修复土壤重金属污染的研究进展,并对该领域今后的研究方向提出展望。     

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。     

甘肃省榆中县菜地土壤与蔬菜中重金属含量及健康风险评估

在甘肃省榆中县蔬菜基地,选择30个点位采集4种蔬菜(120株) 及相应的土样,在分别对重金属Hg、Cd、Pb、Cr、Cu 含量分析测试的基础上,开展蔬菜重金属污染评价、富集能力分析及健康风险评估。结果表明：研究区土壤中Hg、Cd、Pb、Cr、Cu平均含量分别为0.159、0.364、15.001、37.633、31.298 mg·kg^-1,土壤中Pb、Cr含量均低于兰州市土壤背景值,但Hg、Cd、Cu含量均超过了兰州市土壤背景值。蔬菜中Hg、Cd、Pb、Cr、Cu平均含量分别为0.0037、0.0115、0.0293、0.0226、0.1874 mg·kg^-1鲜重,均低于食品中污染物限量标准,它们的单项污染指数分别为0.37、0.06、0.10、0.05、0.02,综合污染指数为0.60,研究区蔬菜重金属污染属于安全级。蔬菜中Hg、Cd、Pb、Cr、Cu平均富集系数分别为0.023、0.033、0.002、0.001、0.006,重金属富集系数的大小顺序为Cd＞Hg＞Cu＞Pb＞Cr,Cd在蔬菜中的富集能力最强。成年人食用研究区蔬菜摄入的Hg、Cd、Pb、Cr、Cu平均值分别为1.11、3.45、8.79、6.78、56.22 μg·人^-1·d^-1,分别只占ADI值的2.58%、5.75%、4.11%、3.39%、0.47%。当地居民通过食用蔬菜产生的重金属Hg、Cd、Pb、Cr、Cu健康风险系数分别为0.03、0.06、0.04、0.04、0.01,总健康风险系数为0.17,因此人群长期食用研究区蔬菜所产生的重金属健康风险极低。     

污水灌溉重金属污染研究进展

从国内外污水灌溉土壤中重金属污染,作物对重金属的吸收和富集规律,重金属污染对作物生长发育的影响,控制污水灌溉重金属污染的途径与对策,今后污水灌溉重金属污染的研究方向与展望5个方面概述了污水灌溉重金属污染的研究进展,为下一步开展污水灌溉重金属污染研究提供参考依据和经验借鉴。     

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。     

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)。     

基于地形校正后Landsat 8的土壤重金属反演研究

为快速地了解玛纳斯流域土壤中重金属的污染状况和潜在生态风险，在Landsat 8 OLI的基础上引入DEM数据进行地形校正，同时对地形校正后的反射率进行倒数、导数和对数等数学变换，从每种变换中筛选出与土壤各重金属相关性最高的波段构建土壤各重金属PLSR预测模型，并对研究区土壤重金属分布情况进行探索，并利用生态风险评价方法对研究区进行预警。结果表明：在Landsat 8的基础上，引入DEM数据对反射率进行地形校正，以B1波段反射率和重金属Cu为例，经过地形校正后的反射率值与实测土壤表层Cu含量的R²从0.46提高至0.52，表明地形校正后的表观反射率能够更好地反映土壤重金属状况；利用土壤各重金属的最佳预测模型分别反演相应的土壤重金属含量，并引入土壤重金属生态风险指数用于评价研究区的土壤重金属生态风险，研究表明土壤重金属风险等级总体上呈现从西南方向至东北方向逐渐减弱的趋势，其生态风险排序为恢复区(C区)＞退化区(B区)＞湖泊入湖口(A区)；为了验证基于遥感的土壤重金属生态风险预警的预测精度，将研究区土壤重金属含量实测数据也通过重金属生态风险指数进行计算，两者结果较为一致，表明可以用遥感的手段来反演该研究区的重金属分布情况，同时研究区土壤重金属污染总体上处于轻警以上级别，生态服务功能已开始退化，应该加强对该地区的重金属污染进行治理。     

天门市菜地土壤和蔬菜重金属含量及其健康风险评估

对天门市菜地土壤和10种蔬菜中Hg、Cb、As、Pb等4种重金属元素进行采样分析,参照我国《土壤环境质量标准》中的Ⅱ级标准和《食品中污染物限量》标准进行评价,同时,依据FAO／WHO食品添加剂联合专家委员会（JECFA）推荐的Hg、Cb、As（无机As）、Pb的每周耐受摄入量（PTWI）和我国居民平均蔬菜消费量评估了当地居民的重金属暴露风险。结果表明,供试土样重金属的Nemerow综合污染指数为0．45,土壤重金属环境质量处于安全水平;在10个供试菜样中,除番茄、蒜苗As的含量超标外,其余品种均符合产品质量标准;蔬菜可食部分对土壤中重金属的富集能力Cd〉Hg〉As〉Pb;对于普通人群而言,蔬菜就地消费不会带来潜在健康风险。     

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。     

金昌市城区绿化带土壤重金属含量特征及污染评价

通过对金昌城区主要交通干道周围绿化带土壤的取样调查,分析了Cu、Zn、Ni、Pb和Cd五种重金属元素含量分布的总体特征,并利用地积累指数法对绿化带土壤重金属进行污染评价。结果表明:五种重金属平均含量均超过了该地区的背景值,其中Cu和Ni含量最高,且具有明显的高度富集的特征。绿化带土壤中五种重金属变异系数均较大,其中Cu和Ni变异系数达到了125.06%和86.64%,属强变异性。地积累污染指数法的污染评价结果显示,Cu和Ni已分别构成4级和3级污染,且污染范围较广;而Zn和Pb均未构成污染,Cd构成了1级污染,但大部分样点中其含量均已超过了该地区的土壤背景值,表现出了明显的积累。     

干旱区绿洲土壤镉-锌-铅复合污染物在芹菜中的富集迁移规律

以干旱区绿洲土壤为供试土壤,采用盆栽实验研究了镉-锌-铅复合污染物在土壤/芹菜系统中的迁移富集特征.结果表明:随着外源添加重金属量的增大,芹菜根和叶中重金属含量也增大;芹菜根对Cd、Pb、Zn吸收量与土壤中Cd、Pb、Zn含量、外源添加Cd、Pb、Zn量之间都达到极显著正相关,芹菜叶对Cd 、Zn的吸收量与土壤中Cd、Zn含量、外源添加Cd、Zn量之间都达到极显著正相关;多元线形回归分析可知,芹菜根吸收Cd、Pb、Zn并没有受到共存元素的影响;重金属元素从土壤中分别向芹菜根/叶的富集能力顺序都为Cd＞Zn＞Pb,重金属元素在芹菜体内的迁移能力顺序为Zn＞Cd＞Pb.     

石羊河流域典型工业区土壤重金属污染状况研究

以石羊河流域典型工业区土壤为对象,研究了土壤中重金属污染的状况和特征,用富集系数进行了评价和分析。结果表明:研究区土壤重金属已受到严重污染,污染最重的Ni、Co、Cu的浓度以冶炼厂为中心呈扇形分布,距离越远,浓度越小。污染程度与研究区的气象条件有很大的关系,下风向污染程度大,背风向小。其污染程度顺序为:Ni>Co>Cu>Cd>As>Hg>Cr。污染源的空间差异性引起不同功能区土壤中重金属元素的含量不同,不同功能区达到生态危害程度的顺序依次为:农业土壤>工业土壤>住宅土壤。石羊河流域典型工业区土壤中存在着潜在的化学定时炸弹,多年来研究区大气中二氧化硫浓度居高不下,二者协同作用的结果,增加了起爆的危险性。     

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。     

葛属植物修复土壤重金属污染研究进展

葛属植物具有生长快、适应性和抗逆性强、耐瘠薄等优点,在我国分布广泛。由于葛属植物具有较强的富集土壤重金属的能力,是一类良好的富集植物,可用于缓解土壤重金属毒害作用。综述了近年来葛属作物的种质资源、生长量与重金属土壤的耐受程度、抗氧化系统响应及葛属作物废弃物的钝化作用等方面的研究进展,并对未来该领域的发展方向进行了展望。     

博尔塔拉河地表水重金属来源分析及其污染评价

2017年9月下旬沿博尔塔拉河采集水样41个,分析了各个样点6种重金属(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb)的含量变化和空间分布特征,并结合河流周边环境特征分析了各重金属的来源,同时利用国家标准值和重金属污染指数(HPI)对区域重金属污染状况进行了评价,结果表明:(1)博尔塔拉河地表水中6种重金属Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd含量的空间差异性均处于中高等变异水平,其中Zn、Cd和Pb的含量高值点主要位于下游的艾比湖湖区附近,Cu的含量高值点位于博乐市周边及下游区域,Cr和As的含量高值点多集中于中下游区域,结合周边环境特征判断Zn、Cd和Pb是受耕作施肥、交通和工农业活动的共同影响,而Cr和As主要受农业活动的影响。(2)根据《地表水环境质量标准》和《生活饮用水卫生标准》及HPI指数评价表明应加强中下游区域地表水中As和Pb的监控力度,本研究对了解区域河水重金属污染状况及区域水环境安全的保障具有重要的意义。     

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。