粉煤灰作土壤侵蚀的磁示踪剂研究初报

自1954年召开的第五次国际土壤学会代表大会上介绍了土壤磁性研究工作，磁化率在环境科学研究中得到了广泛应用。一些学者讨论了沉积物磁性与物源之间的关系，并将其用于河流底移质泥沙运动和沉积物来源的示踪。该方法的优点是简便易行，省时省力、廉价，对大、小土壤团聚体、泥沙均适用，近来此法用于监测和评估山坡地的土壤侵蚀和沉积也有成功的先例。本文选择粉煤灰施人土壤中作为磁示踪剂，研究坡面土壤侵蚀，取得了初步成果。     

武汉市中小河流沉积物重金属污染特征及其生态风险

调查了武汉市9条中小河流表层沉积物中7种重金属的含量及其不同形态组成,并探讨了沉积物重金属污染的来源.研究结果表明,沉积物中7种重金属含量均超过武汉土壤背景值,污染程度中等,其中Cd,Zn和Hg富集严重;基于沉积物质量基准值.Cr,Ni和Zn是沉积物重金属污染生物毒性的主要贡献者;流经武汉市区的罗家渠、府河和巡司河重金属污染急性生物毒性较强.沉积物中不同重金属形态分布迥异,Cd的生物可利用态含量最高,其次为Zn,Ni和Cr,沉积物重金属来源复杂,相关分析和主成分分析表明,Pb和Cd可能主要来源于大气沉降和城市污水,Cr,Zn和Hg来源于金属加工冶炼.而As来源于岩石风化等地球化学过程.     

府河-白洋淀沉积物中重金属污染特征及潜在风险评价

沉积物重金属污染是水环境污染评价的重要内容,重金属含量水平常被作为水环境质量的重要指标之一。为了掌握华北平原的府河和白洋淀中沉积物重金属的污染水平,研究了19个沉积物样品和3个土壤样品中7种重金属的污染特征,利用地积累指数法、潜在生态危害指数法及生物效应浓度法评估了重金属的环境风险,并初步分析了污染来源。结果表明,府河和白洋淀沉积物受多种重金属复合污染,其中Zn、Pb、Cu和Cd污染较为严重,府河沉积物的潜在生态环境危害强于白洋淀。相关分析显示府河和白洋淀重金属污染具有相似污染源,保定市工业废水、生活污水及府河沿岸金属冶炼企业很可能是白洋淀地区重金属的主要来源。从城市环境管理、生态环境修复、宣传教育等方面提出白洋淀区域重金属污染控制对策与建议,为白洋淀区域生态环境保护提供科技支撑。     

新疆准东矿区土壤与降尘重金属空间分布及关联性分析

土壤重金属与大气降尘重金属之间的关联性可以反映重金属污染的来源、土壤-大气系统中重金属的传输、迁移和扩散特征。为了研究矿区表层土壤的污染状况及与降尘重金属质量分数间的关联性,该研究以新疆维吾尔自治区准东矿区为研究靶区,利用2014年采集的51个表层土壤和大气降尘样品的室内实测重金属质量分数数据,并基于此分析了样品中6种重金属(As、Cu、Cr、Hg、Pb、Zn)的空间分布特征、地积累指数以及潜在生态风险;利用Pearson相关性分析矩阵和灰色关联法对表层土壤与大气降尘中重金属浓度的相关性和关联度进行探讨。结果表明:1)准东矿区表层土壤重金属的分布状况存在着明显的空间差异,其中Hg的污染程度最严重,处于强-极强度污染,其潜在生态危害指数达到了较高生态风险;Zn和Cu基本处于无污染状态,属于轻微生态风险;2)大气降尘重金属空间分布存在着明显差异,降尘中的Zn处于极强度污染,Hg处于无污染状态;3)Pearson相关分析与灰色关联分析表明,准东地区表层土壤与大气降尘中6种重金属的相关系数大小顺序与关联度排序结果一致,其中Hg和As元素具有较强的一致性,且具有相同的来源,说明大气降尘对表层土壤中重金属的质量分数有一定影响。但因不同重金属元素沉降特性不同,导致各元素之间的关联度有所差异。     

大气沉降对萝卜地上和地下部分铅镉汞砷积累的影响

为评估大气沉降对蔬菜中重金属积累的潜在影响,选择非污染和污染2种土壤,分别在工业区、城区和农村等3种大气环境下开展露天与大棚种植对萝卜重金属积累的影响试验。结果表明,土壤是萝卜重金属的重要来源,污染土壤中生长的萝卜铅、镉、汞和砷积累明显高于非污染土壤,但试验区大气环境与种植条件对萝卜地上部分重金属含量也有很大的影响,萝卜地上部分重金属含量工业区城区农村,露天种植的萝卜地上部分重金属含量明显高于大棚;大气沉降对大气污染较为严重的工业区萝卜地下部分重金属积累有一定影响,对城区与农村的影响较小。通过清洗方式不能完全清除因大气沉降导致的蔬菜重金属积累,表明由大气沉降的重金属有较高比例已通过蔬菜叶片的气孔进入蔬菜组织内或被蔬菜组织紧密地吸附。研究证实了大气沉降对蔬菜地上部分中镉、铅和汞等重金属积累有直接的作用。     

贵州毛石钼矿区土壤及表层沉积物中重金属形态分析及生态风险评价

为探究稀有金属钼矿区重金属赋存形态及生态风险机制,研究了贵州毛石钼矿区土壤和沉积物中重金属的含量、形态分布及相关性,并利用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法进行了污染评价和分析.结果表明:钼矿区周边土壤和沉积物中主要累积污染元素为Mo,Hg和Cu,土壤中含量分别为64.11,1.14,412.76 mg/kg,沉积物中...     

新疆喀纳斯景区表层土壤磁学特征及环境意义

为探究环境磁学方法在景区土壤污染监测中的可行性,以新疆5A级景区喀纳斯为研究区域,采集表层土壤样品72个,并对其进行系统的环境磁学分析。结果表明:喀纳斯景区土壤磁性矿物平均含量较高,磁学矿物主要由亚铁磁性矿物构成,并含有少量的不完全反铁磁性矿物。磁晶颗粒主要为粗颗粒多畴,同时存在较少的超顺磁颗粒。磁参数空间分布表明,磁性矿物含量参数(χLF、SIRM、SOFT、HIRM)在湖口旅游区表现出高值,新村、老村和旅游接待地呈现相对低值;其他参数(χFD%、S-ratio、SIRM/χLF)空间分布规律与含量磁性参数基本呈相反趋势;研究区的磁性高值点分布与景区人类活动密集区、建筑物及道路的分布具有一致性;湖口旅游区较高的磁性值主要与较强的自然成土作用有关,其他区域的磁性高值点主要受旅游活动的影响。因此,借助土壤磁学方法能够有效区分和圈定景区土壤人为污染范围,为景区土壤污染防治和旅游规划提供参考依据。     

珠江三角洲工业区土壤（沉积物）重金属污染特征及防治对策——以石？…

对珠三角两个代表性乡镇工业区的土壤（沉积物）重金属污染现状和来源进行了评价。结果表明,两工业区在主要污染元素类型和综合污染程度上很相似,表层土壤（沉积物）均以Ｈｇ,Ａｓ,Ｃｕ的污染为主,且均以Ｈｇ的污染最严重;但在某些次要污染元素种类及某些主要,次要污染元素的单个元素污染程度上存在一些差异。柱样沉积物中重金属的变化特征进一步说明,两工业区土壤（沉积物）中重金属的累积与我国尤其是本地区的工农业发展阶     

河口湿地沉积物中腐殖酸含量对外源重金属分布的影响研究

通过向不同腐殖酸含量的河口湿地沉积物添加人工配制的重金属污染海水,测定污染后沉积物的重金属总量与形态分布,以研究不同腐殖酸含量条件下外源重金属在水-沉积物系统中的转化。结果表明,腐殖酸含量对重金属在沉积物中的吸收量和形态组成有较大的影响,尤其对酸可提取态与可还原态。但是不同重金属之间有一定差别,腐殖酸含量对Cu,Pb的作用较明显,而对Zn,Cd的影响较小。此外,由于河口湿地沉积物处于较高盐度的环境,海水中的离子浓度影响有机质与金属的络合反应,因此与土壤相比,河口湿地沉积物中腐殖酸含量对重金属的生物有效性的影响有所不同。     

株洲市白马乡土壤和农作物重金属污染评价

本文对株洲市白马乡土壤及其农作物中重金属含量进行了调查并对其污染进行了评价。结果表明:该乡土壤和作物均受到了不同程度的重金属污染,土壤达不到土壤环境质量二级标准要求,作物达不到食品卫生标准要求,土壤重金属污染因子主要为Cd,作物中主要重金属污染因子为Cd、Pb。附近清水塘工业区排放的大气污染物重金属尘是造成白马乡土壤和作物重金属污染的主要因素。不同测点土壤和作物污染程度差别极大,主要和各测点与最大重金属尘污染源距离的远近、方位及风向有关。     

土地整治中底泥质耕作层土壤的构建方法及应用效果

开展底泥质耕作层土壤的构建方法研究,是确保土地整治工程质量和效益的重要举措。该研究以河流疏浚底泥土地利用为主线,从底泥质耕作层土壤构建方法的基础理论、底泥环境肥力调查评价、底泥重金属稳定化修复、底泥改造土壤工程及底泥应用案例等方面系统地探讨了土地整治工程中底泥质耕作层土壤构建方法的基础、内容、设计方法、施工工艺、工程参数。污染底泥修复后大田种植空心菜试验表明:重金属含量可达到无公害蔬菜安全标准、Cd降低率在38.61%~85.69%,稳定化修复明显降低蔬菜重金属含量;底泥质耕层土壤适宜开展种植,可提蔬菜高产量8.7%~13%,增加土壤有机质含量0.95~2.18倍。     

Bioaccumulation of heavy metals in the lotus root of rural ponds in the middle reaches of the Yangtze River

Purpose

The subject of this study is the sediment and wild lotus plants in unmanaged ponds, near Yichang City, contaminated by heavy metals. The objective is to determine the extent and frequency of heavy metal accumulation by lotus root in the ponds of rural areas and its significance to food safety and human health.

Materials and methods

The study area is located in the middle reaches of Yangtze River. The 11 sampling sites selected (Z1–Z11) were unmanaged ponds, and the lotus root samples were from wild plants. The lotus root and soil samples were processed using wet digestion, according to the national standard method; we tested concentration of heavy metal (Pb, Cd, Cr, As, Cu, and Zn). Both a single-factor index and an integrated pollution index were used to assess the heavy metal pollution of soil and wild lotus root. Correlation was used to examine the relationship of lotus root concentration to sediment concentration for each heavy metal.

Results and discussion

Cadmium (Cd) and arsenic (As) in both soil and pond sediment exceeded standards. The maximum single pollution index (SPI) for Cd and As was 1.16 and 1.15, respectively. The maximum integrated pollution index (IPI) for heavy metals was 2.17 for soil and 2.10 for sediment (moderate pollution). The heavy metal content in some samples of lotus root exceeded the national food standard and pose a health risk. The significant correlations of heavy metal concentrations (Pb, Cd, and As) in pond sediment with those in the surrounding soil show that the ponds act as sinks for agricultural nonpoint source pollution (NPS). The heavy metal concentrations in the peel of the edible tuber were 1.3～9.0 times higher than those in the inner flesh.

Conclusions

While Cd, Pb, and As concentrations in the sediment did not violate soil standards, concentrations in the lotus root did violate food standards. This species could be proposed as a suitable heavy metal bioindicator for the early stages of pollution from agricultural NPS.

     

重金属污染对水稻土微生物及酶活性影响研究进展

水稻土受到重金属污染不仅影响水稻的产量品质，而且对水稻土微生物及酶活性的影响不容忽视。本文系统综述了水稻土重金属污染的来源，重金属污染对水稻土微生物生物量、种群数量、群落结构以及土壤酶活性的影响，并针对重金属污染对水稻土微生态效应研究的不足提出了未来应该研究的重点和方向，指出：①加强水稻-重金属-微生物三者相互作用、相互影响方面的研究；②在研究重金属污染与水稻土土壤微生物生态特征的关系的基础上，加强对重金属、土壤理化性状和水稻等因素进行综合并定量化分析，将是明确重金属对土壤微生物生态特性的影响及相关机理的关键；③应用分子生物学方法以及系统生物学方法，促进重金属污染胁迫下水稻土微生物活性及功能的演变规律及响应适应过程；④加强基于长期定位实验的研究，在较长的时间尺度和较大的空间尺度上认识水稻土生态系统在重金属胁迫下的演变规律和机制；⑤重金属污染对水稻土酶活性的研究应重点从机理方面入手，注重结合土壤酶的动力学参数和热力学参数，深化土壤酶与复合污染的作用机理，进一步揭示复合污染致毒途径及其机理，同时借助分子手段，探索重金属污染水稻土中更多未发现的酶的特性，寻找更加敏感、更能普遍推广的重金属污染土壤的综合性指标，以期为重金属污染水稻土的风险评价和生物修复提供科学依据。     

典型煤矿工业园区土壤重金属污染评价

随着工业化进程的加快,一些农业用地转为工业用地,土地用途的转变可能会影响周围土壤的质量。该研究以河南省东部某煤矿工业园区为对象,分成不同小区采集土壤样品,分析工业园区内表层土壤的Hg、Cd、Zn、As、Pb、Cr六种重金属含量及污染评价,并同时与周边土壤重金属含量进行比较,分析可能造成土壤环境污染的因子。结果表明,根据土壤环境质量标准,工业园区域内土壤污染指数小于0.7,土壤清洁;但与周边土壤比较存在污染的风险,潜在重金属威胁主要表现为Hg,其他重金属污染风险趋势为Cd>Zn>As>Pb>Cr;在空间分布上,除Cr外,随着与工业园区距离的加大,其他五种重金属其含量有降低的趋势;同时根据结果提出合理土壤污染防控建议。     

近年来土壤重金属研究知识图谱分析及关键主题述评

土壤重金属污染问题一直都是环境科学的热点与前沿。为深刻了解国内外这一领域的关键主题及最新动态,本文以Web of Science和CNKI期刊数据库检索的文献数据为样本,以CiteSpace为分析平台,从国家、机构、作者、研究热点等诸多方面,对土壤重金属研究的现状及关键主题进行了可视化分析。结果表明,国际上土壤重金属研究呈现多样化趋势,并且中国占居核心地位;关键主题集中于污染物来源与分布、污染评价及污染修复三大领域;当前研究偏重于环境科学、农学、工程技术、化学、地质学、毒理学以及植物学的相关研究。预计未来土壤重金属研究将呈现国际化、多学科综合化、多技术协同化发展的趋势。     

基于GIS的天水市秦州区樱桃园土壤重金属元素空间分布与污染评价

[目的]获取土壤重金属污染状况,为促进秦州区樱桃园产业的可持续发展提供科学依据,也为其他果树用地的土壤重金属污染防治提供借鉴。[方法]以天水市秦州区樱桃园主产区的6个镇(太京、玉泉、藉口、关子、牡丹、杨家寺)作为研究点,运用空间分析的方法,研究表层土壤中的重金属污染的空间分布特征,又运用尼梅罗综合污染指数法和污染负荷指数法对土壤重金属环境质量及潜在生态风险进行评价。[结果]通过应用GIS得到的空间分布图可知,秦州区樱桃园土壤重金属污染程度都较轻,东北部樱桃园土壤重金属污染较西南部污染严重。[结论]樱桃园土壤重金属污染程度突出元素为Pb,而Zn,Cr,Cu属轻度污染水平,Cd污染最轻,5种重金属元素之间含量差别较明显。土壤重金属污染主要集中在太京镇、玉泉镇、藉口镇,这些区域靠近城市中心,受交通、人为因素影响密切,污染严重。     

冀东平原农田土壤重金属污染源分析与风险评价

【目的】通过研究冀东平原水稻田土壤中重金属来源、污染现状、空间分布特征和潜在的生态风险,实现重金属污染农田土壤的安全利用管控。【方法】以实地采集的水稻田土壤表层样品（0～20 cm）为研究对象,测定土壤中铬（Cr）、镍（Ni）、铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）、铅（Pb）、汞（Hg）和砷（As） 8种重金属元素含量。采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和主成分分析、聚类分析等多元统计分析方法测算区域土壤重金属污染程度,并进一步分析重金属污染来源。【结果】以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018)》中的风险筛选值为重金属污染评价基准,冀东平原水稻田土壤部分区域受到明显污染威胁,从单一的重金属元素来看,Cd污染不容忽视,其超标率达到了23.2%,是区域内土壤污染的主要元素。从土壤重金属元素的空间分布来看,重金属污染主要分布在研究区的中部和西部,其中Cd污染严重区主要分布在中部区域。重金属污染元素来源解析结果表明,冀东平原水稻田土壤污染主要受人为活动影响,其次是成土母质,其中Cr和Zn主要以成土母质影响为主,Ni、Pb、Cu、Hg和As是成土母质...     

平凉市典型作物种植区土壤重金属污染状况及其分布特征

土壤重金属污染已严重危害粮食安全与人类健康。为了解平凉市土壤重金属污染现状,摸清典型作物生长、生产环境,明确土壤重金属空间分布特征及污染源。选取506个典型作物种植区耕层土样,测量其重金属含量,并利用内梅罗指数法和潜在生态危害指数法进行土壤重金属污染评价。结果表明,平凉市土壤重金属污染等级为清洁的样品占99.41 %、尚清洁占0.59 %;潜在生态危害等级轻微的土壤样品占95.85 %、中等生态危害占4.15%。506 个点位样品中,铅和砷2种土壤重金属元素有部分超标,超标率Pd为0.45%、As为0.90%。从地理区域来看,土壤重金属潜在生态危害程度在平凉市的分布为中部 > 西部 > 东部;从土壤类型来看,土壤重金属污染占比较大的土类主要为山地草甸土、灰褐土、新积土和红粘土。     

南太行典型区小流域土壤铅含量空间分异及影响因素分析

为揭示小流域尺度土壤铅（Pb）含量的空间分异规律及影响机制，提高土壤污染修复与管控效率。该研究以蟒河小流域为研究区，采集121份土壤表层（0～20 cm）样品和15份环境辅助样品，利用经典统计学、地统计学和地理探测器等模型方法对土壤Pb空间分异特征及其影响因素展开研究。结果表明：1）蟒河小流域土壤Pb含量的平均值为110.40 mg/kg，高于区域背景值，部分点位超过农用地土壤污染风险筛选值，存在污染风险；2）土壤Pb含量变异程度为强变异，且不同方向均存在较强的变异程度，南-北（0°）和东北-西南（45°）变异在空间变异中占主导作用，变异程度受成土母质、地形等结构性因素影响大。3）经验贝叶斯克里金空间插值显示土壤Pb含量整体由西南向东北带状逐步增加，局部特征明显，东北部山前平原和中部平原区域是土壤Pb污染风险监测的重点区；4）地质类型和土地利用对土壤Pb含量空间分布差异具有最强解释力，叠加距矿山距离和工业距离等因素后，其交叉作用影响程度显著增加，地质地形、大气等自然因素叠加工矿企业及农业生产等复杂环境下区域重金属污染综合研究是未来面临并需要研究的重要内容。该研究可为南太行典型区复杂环境下土壤重金属污染防治与修复治理提供精准支撑。     

苏南某冶炼厂周边农田土壤重金属分布及风险评价

选择江苏南部冶炼厂周边污染的水稻田,采集耕层0～15cm的土壤,分析土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As、Zn、Cu的污染程度及其空间变异特征。结果表明,土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Hg的全量随着距污染源距离的增加而减少,呈现由东北向西南扩散的趋势,As则是由西北向东南扩散。6种重金属中Cd、Hg的污染范围相对较大,Zn的污染范围最小。DTPA浸提的6种重金属有效态含量都是距污染源距离越远而越少。采用内梅罗综合污染指数法对土壤中的重金属进行风险评价,土壤重金属的综合污染指数为39.27,污染程度已超过5级,为重度污染,其中Cd、Hg污染最为严重,含量范围分别为3.98～44.58mg·kg-1、0.36～2.01mg·kg-1,As为中度污染,Pb、Cu、Zn则为轻度污染,说明研究区域农产品安全生产存在很大的风险。