长春市郊区土壤-水稻体系重金属含量及迁移规律

对长春郊区部分水田土壤及水稻籽粒中重金属含量进行调查,采用单项污染指数法和综合污染指数(内梅罗指数)法对污染现状进行评价.Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn及Ni8种重金属的单项污染指数表明研究区域内土壤全部符合一般农田的标准,综合污染指数显示区域内土壤的重金属含量均未达到污染水平.水稻籽粒中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr及Zn7种重金属的单项污染指数和综合污染指数结果均表明研究区域内水稻符合农产品食用标准.除了Hg、Pb和As以外,水稻籽粒中重金属Cu、Zn、Cd、Cr及Ni的含量与土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Cr及Ni含量显著相关,表明这些元素较易从土壤向水稻植物体内迁移积累.     

细河流域农田土壤重金属污染评价及来源解析

由于长期接纳沈阳市工业废水和生活污水,细河水质和周边土壤污染严重。2015年10月采集细河流域农田表层(0~20 cm)土壤样品134份,分析土壤中重金属Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn和Cu的含量分布特征并进行污染评价,首次采用正定矩阵因子分析法(PMF)对该地区8种重金属来源进行分析,为土壤重金属源解析方法学评价提供依据。结果表明:细河流域农田土壤中Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn、Cu含量范围分别为0.04~1.85、4.80~11.70、10.80~36.70、0.09~1.50、22.30~47.40、19.60~104.00、71.40~242.00、31.20~105.00 mg·kg~(-1),其中Hg、Cd、Zn、Cu、Ni和Cr含量均值是沈阳市土壤背景值的3.80、2.50、2.04、2.03、1.14倍和1.02倍,Cd、Cu和Hg的含量超过土壤环境质量标准(GB 15618—1995)样点比例分别为48%、9%、9%。单因子污染指数评价结果显示Hg和Cd污染最为严重,污染指数均值分别为4.52和2.96;内梅罗综合污染指数均值为4.13,说明研究区域总体为重度污染。PMF模型解析出重金属污染来源有:工业污染源贡献率36.5%,交通污染源和大气沉降综合污染源贡献率23.5%,农业污染源贡献率20.8%,自然成土母质源贡献率19.2%。     

北方污灌区土壤重金属污染特征分析

【目的】研究我国北方污灌区农田土壤Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素的污染特征,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供参考。【方法】以我国北方30个污灌区土壤重金属污染数据为基础,采用统计分析方法、内梅罗综合污染指数法及地质累积指数法,对北方污灌区土壤重金属的污染特征进行分析。【结果】结果表明,北方污灌区农田土壤中8种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但除Cr外,其余7种重金属的平均含量均显著高于全国背景值;8种重金属含量变异系数从大到小依次为CdHgPbAsZnCuCrNi,其中Cu、Cr、Ni在不同灌区差异性相对较小,Cd、Hg、Pb在不同灌区差异较大;Cu与Zn、Cr、Cd、As、Hg,Zn与Ni,Cr与Pb、Ni、As、Hg,Cd与As呈显著相关的概率较大,Pb与Cu、Zn、Ni、Hg,Hg与Zn、Cd、Ni、As呈高度相关的概率较大;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为CdHgCuAsZnPbNiCr。【结论】我国北方污灌区农田土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素明显积累,应该引起有关部门的足够重视。     

黔西南某农用地土壤重金属风险评估与来源解析

【目的】了解喀斯特地区小尺度区域农用地土壤重金属的含量特征和生态风险,为利用土地功能和保护耕地土壤环境提供参考。【方法】在黔西南中部某农用地土壤上共布设27个点位,采集表层土壤(0～20 cm)样品,分析测定pH与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素,采用《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)为评价标准,分析其分布特征、生态风险和来源。【结果】研究区土壤pH为5.46～8.07,重金属Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cu、Cd与Hg平均含量分别为154.24、153.71、64.25、61.76、50.38、49.86、0.41和64.25 mg/kg。研究区农用地土壤受As和Cd污染指数分别为1.68和1.38。8种重金属的危害指数(I_R)为69.00,小于生态危害下限(I_R=150)。Cd与Pb, Hg与As、Cu、Zn、Ni, As与Cu、Zn、Ni、Cr, Cr与Cu、Zn、Ni, Cu与Zn、Ni, Zn与Ni间分别具有同源性,存在复合污染。As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni在第一主成分有较高载荷,其方差贡献率为57.565%,含量较高原因主要为长期含重金属化肥施用造成;Cd和Pb在第二主成分中有较高载荷,其方差贡献率为80.277%,含量较高原因主要为成土母质中含量较高。【结论】研究区农用地土壤pH为5.46～8.07,已受不同程度As和Cd污染;Cr和Ni污染处于尚清洁范围;Hg、Pb、Cu和Zn处于清洁范围。污染程度为轻微生态危害。     

广西某采选废矿区重金属生态风险与源汇关系

为探究废矿区对周边环境介质的影响及量化农田土壤重金属的来源贡献,并估算重金属源汇通量,系统采集广西南丹县某多金属废矿区及其下游影响区的尾矿、农田土壤和河流沉积物样品共151个,测定重金属(Cr、Ni、Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb和Pb)含量,并对研究区重金属的污染特征、农田土壤重金属来源、生态风险、源汇通量进行探析。结果表明:尾矿和沉积物中重金属含量几何均值(除Cr、Ni外)显著高于农田土壤,且3种介质中重金属含量几何均值均超出背景值。研究区农田土壤Cr和Ni的来源主要为成土母质,上游Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb和Pb的来源主要为上游废矿区尾矿,下游Cu、Sn、Sb和Pb的来源主要为废弃选厂尾矿(贡献量分别为85.11%、92.04%、64.15%和57.57%),Cd、Zn、As的来源主要为上游废矿区尾矿(贡献量分别为59.28%、59.61%和93.81%)。农田土壤及沉积物中主要污染元素为Sn和Sb。农田土壤及沉积物生态风险较高(RI300),Cd、As和Sb是主要生态风险因子。上游农田土壤Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb、Pb输入量分别为132、3、1 348、302、139、149、238 kg·hm~(-2),下游Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb、Pb输入量分别为36、2、746、177、271、211、455 kg·hm~(-2)。多金属废矿区及其下游影响区的重金属源汇关系应得到重视,相关部门应针对不同介质和区域的污染现状加强重金属的污染防治和风险管理,并对尾矿进行源头管控。     

华北平原某地农田土壤重金属污染特征及来源分析

选取华北平原某地(全国重要的有色金属产业基地)作为研究区,采集377个表层土壤样品(0～20 cm),分析测定样品中Pb、Cd、Cr、As、Hg 5种重金属的含量。运用单因子指数法、内梅罗综合指数法和潜在生态风险指数法评价研究区农田土壤中重金属的污染及生态风险状况,运用因子分析的方法对研究区农田土壤中重金属元素的来源进行分析。结果表明,研究区农田土壤中Pb、Cd、As含量超过农用地土壤污染风险筛选值(GB 15168—2018)的点位占比分别为6.10%、44.30%和1.33%;基于农用地土壤污染风险筛选值,研究区农田土壤中Cd、Pb的污染等级为重度污染,As的污染等级为中度污染,Cr、Hg为安全级;基于农用地土壤污染风险筛选值,研究区农田土壤中Cd为中等生态风险,Pb、Cr、As、Hg的生态风险较低;综合潜在生态危害指数的均值为56.64,总体看研究区农田土壤处于轻微生态危害水平,其中Cd是研究区农田土壤中最主要的污染因子和生态风险因子,贡献率达80%以上;相关分析和主成分分析结果表明,研究区农田土壤中As主要来源于自然源,受成土母质的控制;Cd、Pb主要来源于人类活动中的工农业源...     

广西梧州六堡茶主产区茶叶-土壤重金属污染现状及源解析

为探讨广西梧州六堡茶主产区茶叶及土壤重金属污染现状和来源,于2021年7—9月期间采集该区域六堡茶叶及根系土样品各45个,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属含量,并基于单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染现状进行评价,应用因子分析和正定矩阵因子分解法对土壤重金属来源进行研究,应用相关性分析等研究茶叶对土壤重金属的继承性。结果表明：Pb、Zn、Cd含量高值区主要聚集于铅锌矿开采区附近,西南部Hg元素含量整体上高于东北部,Cr、Ni、Cu的高含量区域出现在研究区西南部和东北部,As高含量区域则主要出现在研究区西部;茶园土壤存在As、Cd超标,超标率分别为6.67%、2.22%;土壤重金属来源于矿业活动、成土母质、化石燃料燃烧、农业活动,其贡献率分别为32.80%、28.86%、19.50%、18.84%。茶叶中重金属含量未发现超标情况;茶叶对Cd、Zn、Cu、Ni具有相对较高的生物富集系数,其中茶叶中的Cd主要来源于土壤,因此应该关注外界输入到茶园土壤中的Cd元素。     

泰安市农田土壤重金属污染特征及来源解析

泰安市土壤污染的研究还处于起步阶段,尚缺乏系统的研究和探讨。利用因子分析法对泰安市110个农田表层土壤(0～20cm)中7种重金属(Cr、Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Hg)元素进行分析并提取了3个主因子,结合泰安市工业分布情况,对比这3个主因子,分析其可能来源,并对土壤中重金属污染进行了潜在生态风险评估。结果表明,泰安市农田土壤重金属的累积现象比较明显,尤其是Hg、Ni、Cu的最大值均超过了国家土壤环境质量二级标准。相关性分析表明Zn与Ni、Zn与Cu、Ni与Cr之间分别呈显著正相关,Zn与Hg呈显著负相关。因子分析显示,研究区土壤中Zn、Cu、Ni、Cr主要来源于工矿业活动,农业活动和居民生活对Cd和Hg的影响较大,商业活动对Pb污染贡献最大。潜在生态风险评估的结果是Cr、Zn、Ni、Pb4种元素的潜在生态风险均处于低危害水平,Hg、Cd、Cu均存在不同程度的潜在生态风险。     

珲春盆地农田重金属分布特征及源解析

为分析珲春盆地农田重金属污染状况及其来源,采集土壤样品分析其砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、镍(Ni)和镉(Cd)含量,开展相关分析、主成分分析等多元统计分析和富集指数分析。结果表明,珲春盆地农田中As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd的平均含量分别为9.09、0.06、20.17、23.34、68.25、65.02、22.91、0.12 mg·kg~(-1)。按照中国土壤环境质量标准(GB 15618—1995),珲春盆地土壤重金属污染不明显,所有数值都小于Ⅱ级质量标准。按照吉林省土壤背景值评价,除Pb和Zn外,其余重金属的平均值都超过当地背景值,其中Hg较为严重,区域平均值为背景值的1.56倍。按富集指数评价,超过20%的样品Hg元素为重度污染,其他元素重度污染样品数都小于10%。研究表明:Hg具有明显的人为源特征,主要来源于电厂、居民煤炭燃烧、煤炭开采运输扬尘、农药化肥等。其他元素在区域上为自然源属性,Cu、Zn、Cd高富集区可能受工农业生产以及交通运输的影响,As受污水灌溉和农药化肥影响,Pb受交通运输车辆尾气等的影响,Cr受煤矿开采与运输以及煤炭燃烧等的影响。     

武夷山茶园土壤重金属环境风险等级评价及溯源分析

为研究武夷山茶园土壤重金属环境风险现状及来源,通过多元统计对土壤中8种主要重金属元素的含量特征进行描述,并结合潜在生态风险指数进行评价,利用主成分分析来源。结果表明:(1)研究区土壤重金属Pb、Cd和Hg显著富集,分别是福建省土壤背景值的2.2、3.6和2.6倍;(2)Cu、Zn、Pb、Cr、Ni和As风险等级"低";Cd、Hg的风险等级以"中"和"较重"为主。整体茶园土壤综合潜在生态风险以"中"和"重"为主(78.9%)。(3)Pb为交通源因子;Cu、Cr和Ni的主要来源于成土母质;Hg为农业源因子;Zn受到自然地质背景和交通运输的共同控制;Cd除了交通源还有农业源。由于Cd和Hg元素的潜在生态风险高,因此,应特别注意茶园农业源的影响。     

台州市典型电子垃圾拆解场地周边农田土壤重金属污染特征和来源解析

为分析台州市电子垃圾拆解场地周边农田土壤中重金属污染特征和来源贡献,在2021年3月采集研究区230个表层（0~20cm）农田土壤,测定了样品中9种重金属（Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb）元素含量。通过污染负荷指数（PLI）和潜在生态风险指数（RI）分析重金属的生态风险,并利用地统计、多变量统计和...     

工业区周边典型小流域耕地土壤重金属污染源解析

小流域是耕地土壤重金属分布与再迁移的基本景观单元,厘清其污染特征及来源是精准治污与科学治污的重要基础,然而小流域尺度耕地土壤重金属污染源解析研究仍亟待加强。本研究以典型工业区周边小流域耕地为例,利用土壤调查和正定矩阵因子法(PMF)结合源排放清单法,研究土壤重金属污染特征并解析耕地土壤重金属污染来源。结果表明,受污染耕地主要分布在小流域中部工业企业密集区域以及小流域西南部,主要为Cd污染,污染点位比例为90.5%;As、Hg和Pb污染点位比例1.1%～6.3%,无Cr污染。表层土壤Cd和Hg累积明显,地质累积指数均值为1.41和0.87;而Pb、As和Cr地质累积指数均值均小于或接近0。灌溉水和肥料等农业投入品重金属含量均未超标。当前耕地土壤主要污染物的输入途径中,Cd和Pb主要为大气沉降,占比71.0%～82.6%;As和Hg主要为大气沉降和灌溉水输入,占比39.0%～58.9%。农业投入品使用对耕地土壤Cd、Hg、As、Pb和Cr的输入通量占比较小,仅2.1%～18.7%。PMF模型分析显示,耕地土壤重金属污染来源包括土壤母质与工业企业混合源、工业企业源和农业源,相对贡献依次为38...     

山西省灵石县农田土壤重金属含量及来源调查

为调查灵石县农田土壤重金属污染状况和来源,测定了灵石县20个土壤样品Hg,Cd,Pb,As,Cr,Cu,Zn共7种重金属含量,并采用累积性指数、地累积指数、相关分析及主成分分析法进行分析。结果表明,20个土壤样点的Hg,Cd,Pb,As,Cr,Cu,Zn含量分别为(0.116±0.099),(0.072±0.007),(25.26±4.64),(7.08±2.90),(63.88±15.31),(23.20±3.46),(60.82±13.98)mg/kg;20个样点土壤重金属整体处于无—中度污染水平,但与山西省土壤背景值相比,Hg为中度累积。土壤中Hg主要来源于工业排放,而Pb,Cr则主要来源于工业和交通运输业,其余元素主要为自然来源。     

安徽省典型区农用地土壤重金属污染成因及特征分析

为探讨安徽省南部山区农用地土壤重金属含量特征和污染成因,以安徽省南部某一典型区为研究区域,在农用地土壤上共布设314个点位,采集土壤样品并对其中Cd、Hg、As、Pb和Cr 5种重金属元素进行检测,运用多元统计分析、PMF(正定矩阵因子分解)模型、地统计分析等方法,对研究区农用地土壤重金属的含量水平、污染成因、空间特征进行系统分析。结果表明:研究区农用地土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr的含量平均值分别为0.32、0.1、14.38、49.44、87.42 mg·kg~(-1),超标率分别为26.93%、3.81%、23.47%、3.35%、2.23%;Cd、As在洪积物和冲积物成土母质中含量较高,Hg、Cr在洪积物成土母质中含量较高。研究表明,研究区农用地土壤重金属来源为:工矿污染源贡献率39.6%,交通污染源和大气沉降综合污染源贡献率42.3%,成土母质源贡献率18.1%。     

湘潭县农田土壤重金属污染及生态风险评价

为探讨湘潭县农田土壤重金属的污染特征及潜在生态风险,以湘潭县农田土壤为研究对象,分析了土壤中As、Hg、Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni 8种重金属元素含量和污染特征,并利用潜在生态危害指数法评价了该区域农田中土壤重金属的综合潜在生态风险。结果表明:8种重金属中Cd含量平均值高于风险筛选值,低于风险管制值,其他7种重金属含量的平均值均低于风险筛选值,且Cd和Hg累积程度较高,其最小值分别是背景值的1.53倍和1.04倍。在单项污染风险评价中,超过90%的样本Cr、As、Hg、Pb含量小于风险筛选值,90.4%的样本Cd含量大于风险筛选值,且Cd含量高的区域主要分布在东部地区,没有Cr、As、Hg、Pb和Cd含量大于风险管制值的样本;综合污染风险评价结果显示92%的样本可能存在食用农产品不符合质量安全标准等的土壤污染风险。综合潜在生态风险系数的平均值为314.9,处于强潜在生态风险水平。通过以上分析说明,该区农田土壤重金属整体呈现出高生态风险状态,这种现象主要是由该区农田土壤中Cd的污染程度比较高造成的。     

铁矿废弃地复垦土壤重金属来源解析研究

为探明铁矿废弃地复垦土壤重金属含量特征及其主要来源,以铁矿废弃地复垦土壤为研究对象,采用多元统计分析和地统计学方法,对复垦土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn)的主要来源、各来源的贡献量及其贡献量的空间分布特征进行研究。结果表明:研究区6种重金属变异系数在31%～67%,均属中等程度变异。对比当地背景值,除Cr外,其他5种元素均呈现富集现象,且以As、Cu累积明显。由相关性分析、主成分分析及聚类分析结果推测复垦土壤重金属主要有3个来源,PC1(As、Hg、Cu)为矿业活动源,PC2(Cd、Zn)为交通和农业活动源,PC3(Cr)为成土母质自然源。由主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS受体模型)和地统计分析可知,几种元素受3种源共同作用,其中源1对As、Hg、Cu的贡献率分别为67.10%、46.30%、89.82%,源2对Cd、Zn的贡献率为86.05%、62.26%,而源3对Cr的贡献率为90.56%。Cu、Cd、Cr元素空间分布规律和其最大源贡献量空间分布格局较为一致。     

四川省江安县某硫铁矿区周边农田土壤重金属来源解析及污染评价

为全面了解四川省江安县某硫铁矿区对周边农田土壤的影响,系统采集207个表层土壤样品和10个背景土壤样品,对pH值和重金属含量进行测定,采用多元统计方法解析重金属的主要来源,并对土壤重金属污染指数评价、潜在生态风险进行研究。结果表明:研究区农田土壤重金属背景值受矿区影响普遍高于全国、四川省土壤背景值,存在不同程度的累积现象;多元统计分析结果显示Cr、Ni、Cu和Cd来源相似,主要受硫铁矿区工业活动影响;Hg和As主要来源于成土母质;Zn可能受人为活动和自然因素双重影响;研究区土壤Cd污染最严重,均值为1.55 mg·kg~(-1),超标率高达99.03%,Cu次之,超标率为37.20%,整体以中度污染为主;背景参比值的选取显著影响潜在风险评价结果,以研究区土壤背景值作为参比时,79.71%采样点存在中等生态风险,主要是Cd和Hg的风险较高。研究表明,硫铁矿区工业活动导致周边农田镉污染严重,本研究为后续耕地土壤污染防治提供科学依据。     

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。     

基于小流域尺度的矿区农田土壤重金属源解析

为定性定量分析浏阳七宝山矿区耕地土壤重金属污染来源及源贡献率,以农业小流域为研究尺度,基于GIS网格布点法共采集了60个0～20 cm耕层土壤样品,测定其Cd、As、Fe、Mn、Cu、Zn和Pb的含量及pH值,并综合运用地统计、多元统计和正定矩阵因子分析（PMF）模型等方法对小流域耕地土壤典型重金属污染元素进行定量源解析。结果显示：Cd、As、Cu、Zn和Pb的均值分别是湖南省土壤背景值的10.0、2.1、4.5、2.0倍和4.8倍,且超过农用地土壤污染风险筛选值（除As外）;多元统计分析将7种元素分成3大类,第一类为Fe和Mn,第二类为As和Pb,第三类为Cd、Cu和Zn;PMF模型解析出7种重金属均受到干湿沉降和历史上污水灌溉的影响,此外,Fe和Mn主要由成土母质控制,Cd、Cu和Zn主要源于矿冶活动（尤其是Cd）,As和Pb则主要来源于农药化肥和交通运输。研究表明,流域内耕地土壤重金属污染的主要来源是人类活动,包括工农业活动和交通运输。