铅锌冶炼厂周边土壤重金属的空间分布特征研究

采用地统计学与GIS相结合的方法,分析了某铅锌冶炼厂周边土壤6种重金属(As、Cr、Zn、Cu、Pb、Fe)的含量分布、空间结构及其分布特征。结果表明:冶炼厂周边土壤重金属污染程度不同,重金属污染主要以Pb、Cr、Zn为主,其次为As、Cu、Fe;各采样点的Pb、Zn、Cr含量变异程度较大,变异系数分别为50%、36%、37%;As、Cu、Fe在各采样点之间的含量差异较小,变异系数小于20%;Pb与Zn具有较强的相关性,说明铅锌冶炼厂对周边土壤重金属有重要贡献。在空间分布上,Cu和As的块金值和基台值之比大于75%,空间相关性较弱;Zn、Fe、Pb、Cr 4种重金属的块金值和基台值之比都小于25%,空间相关性强。     

黄土丘陵沟壑区耕层土壤重金属空间分异及影响因素

为了解黄土丘陵沟壑区耕层土壤重金属的空间分异及影响因素,以陕西省米脂县高渠乡为研究区,基于地统计学方法,分析耕地土壤表层Pb、As、Cu、Cr、Ni、Zn六种重金属元素的空间分异,并结合地理探测器与统计分析,进一步讨论重金属空间分布的影响因素。结果表明:As、Cu、Cr、Ni含量超过黄绵土背景值的样本率分别为23%、100%、100%和100%,As和Cu元素为中等变异,Pb、Cr、Ni、Zn为弱变异。Ni元素的块金系数最大(0.59),Pb元素的块金系数最小(0.12),Pb和Zn元素有较强的空间相关性,主要以结构性变异为主,As、Cu、Cr、Ni有中等程度的空间相关性,受结构性因素影响,同时也受随机因素影响较大;从空间分布格局上看,六种重金属均存在空间集聚现象,局部有高值区和低值区出现。重金属的空间分布受到地形和种植方式的共同影响,地形对各重金属分布的影响大于种植方式,且坡向与种植类型的交互作用对各重金属空间分布影响最大。研究表明,高渠乡土壤耕层Ni含量普遍偏高,可能对土壤环境和农产品生产的安全构成潜在威胁,且不同重金属由于受到复杂地形和种植方式的交互影响,空间差异明显。     

北京市水源涵养区上游万庄金矿田土壤重金属空间分布、形态特征及污染评价

对北京市水源涵养地平谷金矿及尾矿库土壤重金属(As、Cd、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn和Hg)的空间分布特征、形态特征及污染现状进行研究与评价。空间分布图显示,As、Cd、Cu、Pb和Zn显示出基本相同的分布情况,污染相对较严重的区域大部分分布在金矿区及周边,受到人为活动的显著影响;Cr和Ni的空间分布特征表明污染严重的区域为尾矿库矿区周边。采用改进的BCR法提取土壤中重金属形态,采用ICP-OES测定。结果表明,Cd可交换态及易还原态占总量的20%~30%,Zn、Pb的易还原态含量较高,为潜在污染源。利用统计学分析,Pb、As、Hg、Zn、Cd可能来源于矿山的开采、金属冶炼等人为活动。地累积指数评价结果表明,研究区域土壤中8种重金属的含量,除Hg外基本均处于污染状态,其中:Ni、Cr、Hg都处于轻度污染或未污染程度;Cu个别采样点处于偏中度与中度污染水平;Pb、As、Cd环境生态污染较严重,个别采样点达到重度污染水平。     

福建省某矿区周边土壤-农作物重金属空间变异特征与健康风险评价

以福建省某矿区为例,研究矿区周边土壤-农作物中重金属的空间变异特征及其健康风险,以期为土壤重金属污染治理和农作物质量安全提供参考依据。在分析土壤和农作物中7种重金属(Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As)的全量和有效态含量统计特征的基础上,应用地统计学中半方差函数和反距离权重插值法探讨7种重金属全量和有效态含量的空间变异规律和分布情况,并结合健康风险评价模型评价由于农产品摄入导致的人体健康风险。结果表明:土壤全量Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As超标率分别为88.89%、91.11%、0、73.33%、82.22%、2.22%、0(国家标准GB 15618—2018);有效Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As的超标率分别为100%、68.89%、48.89%、6.67%、24.44%、22.22%、40.00%(福建省地方标准DB 35/T 859—2016);除Cr和Ni,其他元素的全量和有效态含量均显著正相关;CEC与Cd、Zn、Ni有效态含量显著正相关,pH与Ni和Cd有效态含量显著负相关,有机质与Cu和Ni有效态含量显著正相关,游离Fe2O3与Zn有效态含量显著正相关。由块金系数可知,全Pb、全Cd、有效Cd、全Cr、有效Cr、全Cu、有效Zn、全Ni、全As、有效As均小于25%,具有强空间关系,其余元素在25%～75%之间,具有中等相关性;从单一目标危害目标危险系数(THQ)来看,儿童叶菜类Cd的THQ1,且总体高于成人,说明儿童对各种重金属更为敏感;成人和儿童的薯类和叶菜类的总THQ1,说明研究区存在明显的复合健康风险。该矿区土壤重金属存在较强的空间关系,且其农产品具有一定的健康风险。     

宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染研究

通过野外采样和实验室分析,在分析土壤基本理化性质的基础上,重点研究宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中重金属元素的含量和形态特征,并进行了污染评价.结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr的平均含量分别为31.8、41.3、102.6、704.6、14.4、37.4、83.2 mg· kg-1,均高于陕西省和全国土壤元素背景值,尤其是Cu、Pb和Zn.土壤中Cu、Zn、Ni和Cr主要以残余态的形式存在,Pb、Mn和Co主要以可还原态和残余态的形式存在,重金属的迁移顺序为Mn(63.91％)＞Pb(60.08％)＞Co (51.70％) ＞Ni (37.12％) ＞Zn (32.09％) ＞Cr( 30.58％) ＞Cu( 19.95％),其中,Mn、Pb和Co有50％～65％可以发生迁移,易被生物体利用,危害较大.评价结果表明,宝鸡长青镇铅锌冶炼厂周边土壤主要受到了Pb的轻度污染.     

兴凯湖地区天然沼泽和森林土壤重金属分布特征及潜在生态风险

为了解兴凯湖地区沼泽和森林土壤重金属含量状况,利用ICP-OES测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Pb7种重金属浓度,采用Hakanson潜在生态危害指数法对重金属潜在生态风险进行评价。结果表明,研究区域森林土壤As含量高于沼泽,其他含量均低于沼泽土壤。7种重金属中仅Cd含量超标严重,沼泽和森林土壤Cd含量超过土壤环境质量标准二级标准值比例分别为95.33%和61.00%,其他6种含量均未超过土壤环境质量标准一级标准值。7种重金属元素变异系数幅度为2.62%~481.52%,其中沼泽以As、Cd变幅显著,空间分布差异明显,其他元素变异系数不大,空间分布比较均匀,由大到小依次为As、Cd、Zn、Pb、Ni、Cr、Cu。森林土壤7种重金属元素变异系数由大到小依次为As、Ni、Cd、Pb、Cu、Zn、Cr,以As、Pb和Cd变幅较大,空间分布不均匀。由相关性分析可知,沼泽土壤Cu与Cd呈显著正相关;森林土壤Cd与Pb呈极显著正相关,Zn与Cu和Cr均呈显著正相关。沼泽土壤Ni与碱解氮间呈极显著负相关;森林土壤Zn和土壤速效钾间呈显著正相关,Pb与碱解氮间呈显著正相关。沼泽和森林土壤重金属的潜在生态危害已达到强潜在生态风险(RI分别为224.61和183.73),Cd已达到很强生态危害程度(Ei分别为204.42和168.49),其他均为轻微生态危害程度。     

酸性土壤重金属含量的相关分析与修复——以湖南壶瓶山自然保护区为例

为了掌握酸性土壤中重金属的影响因素及其相关性,以湖南壶瓶山自然保护区土壤为研究对象,对Cd、As、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni和Hg等8种重金属进行了野外调查和实验室监测分析.结果表明:均受到Cd、As、Pb、Zn、Cu、Ni轻污染,重金属污染程度由高到低依次为As＞ Ni ＞Pb＞ Cu ＞Cd、Zn＞ Cr＞ Hg,空间分布不均匀程度由大到小依次为Cd＞ As ＞Pb＞ Zn＞ Cu＞ Cr＞ Ni＞ Hg; Cd的含量与pH值呈正相关性;As的含量与F的含量呈正相关性,Cr、Hg的含量与F的含量呈负相关性;Cr、Cd的含量与海拔高度呈正相关性;Cu与As、Cu与Ni、Hg与Cr呈正相关性,Zn与Pb、As与Ni呈负相关性.     

宿州市城区环城河两侧土壤重金属含量及空间分布特征

以宿州市环城河两侧土壤为研究对象,考虑到环城河两侧环境的不同,在河流两岸各布置18个采样点,共36个采样点,分析Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As共8种重金属元素的含量及空间分布特征.结果表明:Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As平均含量分别为34.27、27.32、66.07、5.73、30.18、51.99、0.34、16.81mg/kg,其中Cd和Hg超出国家土壤环境质量一级标准,Cu超过了宿州土壤背景值,除Zn外,其余元素均超过安徽省土壤背景值;从河流沿岸土壤重金属含量空间分布特征来看,Cu、Cd、Ni、Cr、Hg这5种重金属元素含量为北侧高、南侧低,Pb、Zn、As这3种重金属元素含量则为北侧低、南侧高,表明重金属含量分布与环境绿化间存在一定关联.     

武汉市土壤重金属空间分布特征及污染评价

以武汉市主城区为研究区域,分析表层土壤中5种重金属(Pb、Zn、Cu、Cr和As)元素的含量水平及累积状况。采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法评价武汉市主城区表层土壤中重金属的污染程度及生态危害等级,同时运用ArcGIS空间插值并绘制出5种重金属元素的空间分布图。结果表明:研究区内Pb、Zn、Cu、Cr、As的平均含量均高于湖北省背景值,各元素的超标率分别为38.9%、62.2%、85.5%、83.3%、98.9%,As、Zn、Cu、Cr的累积较为明显;Zn变异系数最大,表现出强变异,Cu、Cr、As为弱变异,空间分布均一。单因子污染指数评价表明,各元素的污染指数有一定的差异,大小顺序为:Pb(0.12)Cu(0.45)Zn(0.55)Cr(0.59)As(0.77),表明As的污染较其他元素严重。内梅罗综合污染指数评价表明,主城区的综合污染指数(PN)为0.77,属轻度污染;各行政区的污染差异不大,PN的取值为0.64~0.84。潜在生态危害指数表明,各元素的单项生态因子(Eir)都小于40,每个区的综合生态危害指数(RI)均小于135,表明各行政区土壤中重金属的潜在生态危害都属于轻度生态危害。ArcGIS插值空间分析表明,Zn的分布差异最大,Cu、Cr、As的分布差异较小且比较均一,研究区的重金属污染以As、Zn为主。     

齐齐哈尔市主城区道路绿地土壤重金属、pH、有机质含量及相关性研究

以齐齐哈尔市主城区道路绿地土壤中重金属Cr、As、Pb、Zn、Cu、有机质、pH为研究对象,对各重金属之间,重金属含量与有机质、pH之间关系进行研究。结果表明:研究区5种重金属含量均未超过国家二级标准值,0~20 cm土层土壤Cr、Pb、As和20~40 cm土层土壤Pb、As含量超过松嫩平原区域表层土壤背景值;研究区5种重金属含量有较大差异,但各采样点重金属含量变化趋势一致,位于主要交通干道的采样点Cr、Pb、As、Zn含量较高;研究区土壤偏碱性,土壤中有机质含量与不同重金属含量之间没有显著相关性;研究区土壤pH与Cu含量有显著正相关,与其他重金属含量相关性不显著;道路绿地土壤的Cu-Pb、Zn-Pb、As-Cr在0.01水平上显著正相关,Zn-Cr在0.05水平上显著正相关,而且Zn与3种金属之间存在相关性,它们之间的同源性较高。     

基于Ordinary Kriging路域土壤重金属含量的空间分布——以国道316线福州至闽清段为例

土壤重金属污染日渐加重,道路交通活动产生的重金属污染导致路域土壤重金属含量上升,构成潜在生态威胁。为探明路域土壤重金属污染范围及其变化趋势,在316国道福州-闽清段外侧100 m×100 m范围内布设5条与道路垂直的采样断面,每条断面依据道路远近布设11个采样点,在距离道路路侧200 m处采集2个对照土壤样品,共采集57个采样点表层的土壤样品,并采用XRF-DP 4050测定土壤中重金属(Cr、Pb、Zn、Mn和Fe)含量。在此基础上,对土壤中不同重金属间进行相关性分析,并用普通克里金进行插值分析路域土壤重金属的空间分布特征。结果表明,测量领域内的土壤中Cr、Pb、Zn含量整体趋势呈现随道路距离增加而递减,其对照区含量较低,含量受道路交通影响;其中Cr呈指数分布,在0 m处含量最高;Pb、Zn呈偏态分布,峰值出现在10~20 m。Fe、Mn在对照区含量较高,其测量领域含量不易受道路交通影响,含量主要与成土母质有关。     

长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征研究（摘要）

[目的]研究长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征。[方法]测定长江三角洲地区150多个采样点的重金属含量,进行土壤环境质量评价,并研究重金属元素在不同区域和植物不同部位的含量分布以及转换和分配特征。[结果]长江三角洲地区受Cd、Pb、Cr、Cu、Zn的污染,其中Cd污染最严重,Pb、Cu和Zn次之,Cr最轻,几乎不受Hg和As的污染,内梅罗污染指数为0.880,属于警戒级;水稻果实中Cd、Cr、Cu、Hg和Zn超过其背景值。按区域划分,土壤污染程度依次为：环太湖地区〉浙江南部地区〉沿江地区,城市直辖区〉县级城镇及农村;按迁移转化规律划分,根际土壤〉水稻根茎〉水稻果实;转换系数Cd〉Cu〉Zn〉As〉Hg〉Pb〉Cr,分配系数Zn〉Cr〉Cd〉Cu〉Hg〉Pb〉As。[结论]长江三角洲地区污染元素的数值范围较大,个别样本污染严重,应加大重金属污染防治与预防。     

贵州柑橘园土壤与果实的重金属含量特征及其评价

为探明贵州山地柑橘园土壤与柑橘果实重金属含量特征,为柑橘安全生产提供依据。对贵州省南北盘江、红水河、都柳江和清水江等沿岸的柑橘园进行实地调查取样,分析土壤重金属含量与柑橘果实重金属的含量及其相关性。结果表明:柑橘园土壤重金属含量依次为ZnCrPbCuNiAsCdHg;柑橘果实重金属富集量依次为ZnCuNiCrPbAsCdHg。柑橘果肉中Zn、Cu、Ni和Pb富集量与土壤中含量呈正相关;柑橘果肉中Cr、Cd、As、Hg富集量与土壤中的含量呈负相关。不同果园和不同土壤质地其重金属含量差异较大,不同品种或同一品种柑橘果肉对重金属的富集量差异较大,且来源不同。采用单项污染指数法和综合污染指数法对样品进行评价,样品均为清洁,试验区适宜发展无公害柑橘果品生产。     

包头某铜厂周边土壤重金属分布特征及来源分析

通过测定包头某铜厂周边4方向不同水平距离及深度处64个土壤样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Mn、Cr 6种重金属含量,探讨其空间分布特征及可能来源。结果表明,铜厂周边土壤中6种重金属均已呈现不同程度的富集,其中Cu、Cd、Pb污染普遍且严重,且Cu受人为活动干扰最为强烈。6种重金属含量分布主要取决于其所在位置距铜厂的水平距离和土层深度,其中:0~20 cm表层土壤中重金属含量随水平距离增加呈现先增大后减小的规律,Pb、Cr和Cu、Zn、Mn分别在100 m和300 m处达到峰值;在距铜厂不同水平距离的样品中,各重金属含量均随土层深度增加而减小,但相距50 m处减小缓慢,100 m、300 m处减小迅速。土壤重金属来源解析表明,铜厂周边土壤中Cr、Cd、Cu来自复合污染源,Pb、Zn的外源污染主要来自交通源,Mn主要来自自然源。     

钨尾矿农田重金属空间分布特征研究

[目的]研究钨尾矿农田重金属空间相关性与空间分布规律。[方法]在利用等离子体光谱仪对土壤样品重金属进行测定的基础上,运用地统计方法,对钨尾矿农田土壤重金属含量和分布特征进行系统分析。[结果]土壤重金属Cr、As、Zn、Cd、Pb、Cu具有很强的空间相关性,Hg具有中等强度空间相关性。在空间分布上,Cd、Cu含量变化特征相似,在离钨矿区较近的区域Cd、Cu含量最高,以此为中心,沿东偏南至东北偏西方向递减。[结论]该研究可为研究区的土地合理利用、农业可持续发展及农田土壤污染防治与修复治理提供科学依据。     

典型黑土区农田土壤与玉米中重金属含量研究

[目的]为了弄清黑土区农田土壤与玉米中重金属含量及其二者之间的相关性。[方法]通过对黑龙江省双城市公路周边土壤及主要农作物玉米进行同步调查取样,分析土壤重金属全量Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg、As含量和玉米各器官中这8种重金属的含量,并得出土壤中8种重金属之间的相关性及玉米各器官的重金属含量与土壤重金属全量的关联性。[结果]除Ni以外,调查区域土壤中其他7种重金属含量均存在一定程度的富集,其中Cd、Pb、Hg的富集程度较高,但均未超过GB15618—1995国家土壤环境质量二级标准,土壤质量尚好。比较得出,土壤重金属含量高于玉米各器官的重金属含量。玉米的不同器官对重金属的富集能力不同,表现出根〉叶〉茎〉籽粒。玉米籽粒中的8种重金属含量均远低于国家粮食标准,玉米品质良好。土壤中除Cr与Ni之间为负相关外,其余各种金属之间均为正相关,其中Cd与Hg之间,Cu与Zn之间呈现0．01水平显著正相关;Cd与Cr、Cu、Zn之间,Cr与Cu、Zn之间,Pb与Cu、Zn之间,Zn与Hg之间呈现0．05水平显著正相关。分析玉米不同器官的重金属含量与土壤重金属全量的相关性得出,土壤重金属全量与玉米各器官重金属含量均呈正相关,但相关性不佳,只有Cd、Cu、Zn在玉米根系与土壤中呈0．05水平显著正相关。[结论]黑土区土壤质量尚好,玉米品质良好。土壤中各种重金属的相关性好,土壤重金属含量与玉米各器官重金属含量相关性不佳。人类活动是造成重金属同源性的主导因素。     

某矿区砷碱渣堆场周边土壤重金属污染评价及潜在生态风险分析

为了解湘中某矿区砷碱渣堆场周边土壤的重金属污染特征,对堆场周边土壤中Hg、As、Pb、Zn、Cd、Cu、Cr 7种重金属含量进行采样,分析其污染特征和来源,并对潜在生态风险进行评价。结果表明:堆场周边土壤中Hg、As、Pb、Zn、Cd、Cu、Cr平均质量分数分别为2.61、209、41.3、209、3.49、4.34、45.7 mg·kg~(-1),其中Hg、As、Pb、Zn、Cd平均含量分别是背景值的22.5、13.3、1.39、2.21、27.7倍。地累积指数评价结果显示,Hg、As、Cd单项Igeo达到严重累积污染级别的比例分别为25%、6.25%、18.8%。多种重金属潜在生态风险评价表明,区域内所有点位的潜在生态风险指数均在"强"及以上风险等级,其中62.5%的点位为"很强"等级,区域总体处于"很强"风险等级。多元统计表明,Hg、As、Pb、Cu、Zn、Cd主要来源于矿山开采、冶炼和交通运输,Cr来源于成土母质。     

珠江三角洲污灌区土壤中重金属含量特征

通过现场采样及室内测试方法,分析了珠江三角洲污灌区土壤中9种重金属Cd、Cu、Zn、Pb、Mn、Ni、As、Cr、Se的含量分布特征.结果表明,污灌区土壤9种重金属的全量平均含量均已超出广东省土壤背景值,其中Cd的污染程度最重,Se的污染程度最轻;污灌区土壤以Cd元素的有效系数最高,Ni元素的有效系数最低.Zn、Pb、Cu以及Cd元素随采样深度的增加其全量逐渐减少,Cr、Ni、As以及Se元素随采样深度的增加其全量呈上下波动状态或几乎不变,而Mn元素则是随采样深度的增加其全量先略有减少而后骤升.Cu、Cd、Zn等3种元素全量与有效态含量以及这3种元素全量间均呈显著或极显著的正相关关系.     

Analysis of Spatial Distribution Characteristics of Heavy Metals in Cultivated Land of Nehe City

This study aimed at gaining the cultivated land quality and the situation of soil pollution, taking Nehe City in Heilongjiang Province as an example, used ordinary Kriging interpolation of geostatistics, investigated the content and spatial distribution of eight kinds of heavy metal elements (namely Cd, Cr, Pb, Cu, Zn, Ni, Hg and As) in farming land soil, then analyzed the distinction and potential source of these heavy metal elements. The result showed that (1) all these elements had a certain amount of accumulation compared with those in the background of Heilongjiang Province, among which the accumulated levels of Cu and As were the highest. (2) Through statistic analyses, it showed that the spatial autocorrelation degrees of these four elements (namely Cd, Cr, Cu and Zn) were higher. (3) The pollution of Cd and Cu was relatively severe. (4) The spatial distribution features of these eight kinds of heavy metal elements were different, and the soil parent material and the human activity played double roles in the content distribution of heavy metal elements in farming land soil.