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。     

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)。     

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。     

陕西苹果园土壤砷和重金属污染评价

应用地积累指数和生态危害指数,对陕西苹果主产区果园土壤砷(As)和重金属污染进行了评价。结果表明:从应用黄土母质土壤背景值计算的平均地积累指数结果来看,果园土壤中Hg达到轻-中度污染,Cd,Cr,Pb,Cu,As 5种元素都没有造成污染。从6种元素的地积累指数分级频率来看,Hg和As的污染频率最大,达到46.8%;其次是Cd和Cu,分别是27.4%和4.8%;Pb和Cr均没有造成污染。从6种元素的潜在生态危害系数来看,果园土壤中Hg的生态风险危害最大,其次为Cd,其余4种元素都为轻微危害程度,生态危害系数均小于20;从果园土壤As和重金属的生态危害指数来看,有27.42%的果园达轻微危害,56.45%达中等危害,16.13%达强危害程度。     

乌鲁木齐市农田土壤重金属含量及评价

本文对乌鲁木齐市农田土壤中的5种重金属进行总量分析,并对乌鲁木齐市农田土壤重金属评价。结果表明:乌鲁木齐市各乡镇土壤重金属平均含量分别为Cd0.53mg/kg,Hg0.07mg/kg,As 7.44mg/kg,Pb 24.83mg/kg,Cr72.51mg/kg;乌鲁木齐市农田重金属变异系数较大,农田土壤重金属分布不平衡;以国家土壤环境质量标准(二级)为标准评价,各元素的污染指数Cd>As>Cr>Hg>Pb,城郊22个乡镇农田重金属中有3个乡镇的综合污染指数大于1,乌鲁木齐市农田平均综合污染指数为0.66,污染程度为安全;以绿色食品土壤环境质量要求为标准评价,各元素的污染指数Cd>Cr>Pb>As>Hg,22个乡镇中有5个乡镇的综合污染指数大于1,乌鲁木齐市农田平均综合污染指数为1.05,属轻污染,表明作物开始受到污染,乌鲁木齐市农田土壤重金属含量超过绿色食品土壤环境质量要求。     

蓝田冶炼厂周边农田土壤重金属复合污染分析评价

为了解粗铅冶炼活动对周边土壤的污染情况,防止重金属再污染和修复改良已污染土壤,对蓝田冶炼厂周边农田土壤中重金属含量的空间分布规律进行初步分析,并运用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对该区重金属污染水平进行评价.结果表明:水平方向上,距冶炼厂100 m处的表层土壤中Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属的含量最高,分别达1 341.693、188.877、251.015、21.810 mg/kg,依次为国家土壤环境质量二级标准的3.833、0.630、2.510、36.349倍.随着距离的增大,重金属含量大体都呈现出先上升、后下降最后趋于稳定的分布状况;剖面土壤中,重金属含量从表层到深层递减,0～35 cm范围各层含量变化幅度较大,35 cm以下基本上趋于稳定.从综合污染指数来看,表层土壤和剖面土壤各样点的综合污染指数均远大于3,说明该区农田土壤已处于重度复合污染状态.     

污染损失率法在土壤重金属污染评价中的应用

利用土壤环境质量评价的一种新评价理论污染损失率法对陕西省泾惠渠灌区的土壤质量进了评价。评价结果表明,21个土壤采样点综合污染损失率在9.10%～16.15%之间,占总土壤采样点数的87.5%,污染等级为Ⅱ级,土壤属于尚清洁水平;两个土壤采样点属于轻污染水平;只有一个样点污染等级为Ⅳ级,属中污染水平。结果与实际情况较吻合。同时应用传统的内梅罗法综合指数法进行了验证性评价。各样点两种评价方法的污染程度排序结果除3个样点的污染排序次序差异较大外,其他样点的次序基本一致。通过对综合污染损失率与内梅罗综合污染指数(P)及潜在生态风险指数(RI)的相关性分析,相关系数分别为0.9788和0.9203,都达到了极显著相关(p﹤0.01),说明综合污染损失率法的评价结果是可靠的。将污染损失率法应用于土壤环境质量评价中,对样本中超标较严重的污染因子有更强的分辨率,对于土壤污染的相对严重性判断更精确,可以为相关管理部门提供明确的决策信息,从而针对不同的土壤重金属超标情况采取相应的控制和修复措施。     

关中平原土壤重金属生态风险评价——以杨凌示范区为例

将田间调查与分析相结合,测定了杨凌示范区164个农田土壤样品和88个主要农作物样品中重金属As、Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Cu和Zn的含量,采用单因子指数法、内梅罗指数法、地质积累指数法和潜在生态危害指数法评价了重金属的积累和风险,用ArcGIS技术对重金属的空间分布进行了分析。结果表明：杨凌示范区土壤中上述8种重金属的平均含量分别为15.67、0.18、0.08、51.40、27.34、43.25、28.08、79.32 mg·kg^-1,除Hg和Cr外,其余重金属的平均含量均超过陕西关中塿土背景值,说明其在土壤中有一定累积;但8种重金属的平均含量均低于土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准规定的风险筛选值。Cd和Cr的点位超标率分别为10.98%和3.05%,其他重金属均未超标。所有土壤样品中As、Cr、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn的潜在生态危害指数Eⁱ_r均低于40,为轻度风险。土壤样品中Cd的Eⁱ_r值范围为0.00～49.00,平均值为22.76±7.60,有3.66%的土壤样品中Cd含量达到轻度生态危害。农作物中上述8种重金属含量均值分别为0.016、0.019、0.005、0.108、0.033、0.090、4.880、29.272 mg·kg^-1,均低于我国食物中污染物的卫生限量标准。在谷物、蔬菜和水果内,同一种重金属的含量无显著差异,作物的重金属污染指数MPI为0.11。重金属的内梅罗指数为0.89,达到警戒水平范围;潜在生态危害综合指数RI=36.5,存在轻度生态危害。这些研究结果表明,杨凌示范区的农田土壤整体仍处于清洁安全水平,属于应予优先保护类土地。     

基于地理探测器的玉米重金属影响因素探测及其污染特征分析

为探究山西省旱作农业区玉米中重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、Hg和As)污染特征和影响因素,对寿阳县玉米籽粒样品进行采样调查,采用单因子指数法和内梅罗污染指数法对研究区玉米籽粒中重金属污染进行评价,采用地理探测器对玉米重金属累积的影响因素进行分析。结果表明,研究区玉米籽粒中单个重金属平均含量均未超标,但有7.81%的样点中Pb超标,应给予关注;各乡镇玉米重金属平均含量总体处于清洁安全水平,玉米质量良好,但北部乡镇重金属综合污染指数较中、南部大。地理探测器的因子探测显示,土壤重金属含量和工业企业密度是造成当地玉米中Pb污染和各乡镇玉米重金属累积的主要影响因子,次要影响因子为人口密度和路网密度。交互探测显示,当地玉米中Pb污染和各乡镇玉米重金属累积是多种因素综合作用的结果,以土壤重金属含量和工业企业密度、土壤重金属含量和人口密度及土壤重金属含量与路网密度这三对组合的影响最大。结果表明人类活动是造成当地玉米重金属累积的主要原因,后续应从工业、交通、能源消费、农户等多角度构建绿色农业生产环境。     

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...     

Heavy metal contamination of urban topsoil in a petrochemical industrial city in Xinjiang,China

Heavy metal pollution is a widespread phenomenon in many countries of the world.In this study,we conducted a field investigation to assess the status of heavy metal pollution in urban soils of Dushanzi,a district of Karamay city in Xinjiang,China.A total of 56 soil samples in the topsoil layer of 0–15 cm were collected within the urban area and seven elements(Cu,Zn,Cd,Pb,Cr,As and Ni) were analyzed.The mean concentrations of these metals were all higher than their corresponding background values of soils in Xinjiang.We used the pollution index and ecological risk index to assess the degree of heavy metal pollution and the potential ecological risk of urban soils.The pollution index values of Cu,Zn,Cd,Pb,Cr,As and Ni were 1.81,1.35,4.64,1.27,1.80,1.39 and 1.22,respectively;and the potential ecological risk index values for them were 12.03,1.79,185.05,8.39,4.78,18.44 and 1.79,respectively.These results indicated that urban soils in Dushanzi were polluted by heavy metals to some extent and demonstrated a high ecological risk,as influenced by industrial activities.Cd was the key element for the metal pollution of urban soils in the study area.Correlation analyses,principal component analysis coupled with the spatial distribution maps of element concentrations further revealed that heavy metal pollution of urban soils can be mainly attributed to petrochemical industry,coal chemical industry,traffic and commercial activities.     

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。     

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。