乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染及生态风险评价

为研究乌鲁木齐市北郊农田土壤重金属污染状况及生态风险,本试验采集140个农田土壤样本,检测其Cu、Zn、Ni、Cr、Pb和Cd等6种重金属含量,并利用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价农田土壤重金属污染和潜在生态风险程度,采用矩阵因子分析法(PMF)解析重金属来源。结果表明:乌鲁木齐市北郊农田土壤中所有元素含量均未超出国家土壤环境质量标准的限值(GB 15618—2018);没有样点重金属综合污染超越警戒限,样点主要集中于清洁水平,研究区内土壤中重金属存在较低的潜在生态风险,其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb存在轻微潜在生态风险,Cd存在少量中等潜在生态风险,且Cd对综合潜在生态风险的贡献率为60%,Cd污染必须关注;通过PMF模型解析出5个源:Pb含量主要来自于汽车尾气排放污染源;Cd含量主要来自于自然源;Cr含量主要来自于工业排放源;Ni含量主要来自于其他外来源;Cu、Zn含量主要来自于农业投入品投入源。     

云南省会泽县某铅锌矿区耕地土壤重金属污染评价及来源解析

为探究我国典型铅锌矿区耕地土壤重金属污染特征,全面了解其污染水平与重金属污染来源,在云南省重要的有色金属冶炼工业基地会泽县者海镇均匀布设221个采样点,测定土壤中Cd、Pb、Cr、Cu、Zn的含量,利用地累积指数（I_geo）和内梅罗综合污染指数对重金属污染特征进行评价,并在相关性分析的基础上使用绝对主成分-多元线性回归模型（APCS-MLR）与正定矩阵因子分解受体模型（PMF）定量解析重金属来源。结果表明：研究区土壤重金属元素Cd、Pb、Cr、Cu和Zn的含量多数超过云南省土壤背景值。5种元素地累积指数递减趋势为Cd>Zn>Pb>Cu>Cr,元素Cd属于重度污染,在土壤中积累明显。研究区土壤的内梅罗综合污染指数为4.1,处于重度污染水平。源解析结果显示,两种模型源解析结果差异较小,APCS-MLR模型识别出4种污染源及其贡献率：工业和交通源（29.5%）、农业源（31.3%）、母质源（23.7%）和未知源（15.4%）;PMF模型识别出4种污染源及其贡献率：工业源（30.0%）,母质源（29.2%）,交通源（11.9%）,农业源（28.9%）。总体来看,PMF模型较APCS-MLR模型更加精细;工农业活动是研究区土壤重金属的主要来源;研究区Cd污染较为严重,可采取土壤修复与安全利用等措施进行污染防治。     

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%。     

浙西南典型耕地土壤重金属空间分布及污染评价

【目的】采集分析丽水市莲都区某乡土壤样品,了解全乡农田重金属污染情况,为后续开展土壤安全管理和污染综合治理提供科学依据。【方法】采用主成分分析法进行来源解析,运用单项污染指数法、内梅罗指数法、地积累指数法、潜在生态风险指数法及生态风险预警指数进行土壤重金属污染评价。【结果】土壤镉(Cd)和铅(Pb)超标率(风险筛选值)分别为60.71%和39.29%,但均低于农用地土壤污染风险管控值。土壤Cd污染指数(P_i)为1.31,属于轻微污染,其余重金属小于1,无污染;内梅罗指数(P_综合)为1.10,属于轻度污染。土壤Cd和Pb的地积累指数(I_geo)分别为1.74和0.79,属中度污染和无污染-中度污染;其余重金属均处于清洁水平。5种重金属的潜在生态危害系数(Eⁱ _r)均值小于40,处于轻微水平风险;生态风险指数(I_R)为48.87,属于轻微风险。土壤生态风险预警指数(I_ER)处于轻度预警级别。汞(Hg)和铬(Cr)受到人为和自然双重因素影响...     

曲靖市周边稻田土壤-籽粒中Pb、Cd、Cu和Zn的风险评价

农田重金属污染导致的粮食安全已危机到人类健康,对农田重金属污染迁移累积到可食部分的风险评价亟待解决。本文研究对象为云南省曲靖市富源县黄泥河镇五乐滇东电厂附近的上评子、城里头、姜家扎外和普祥四个样品区域的土壤-籽粒,实验分别采集了土壤和水稻籽粒样品,测定了土壤和水稻籽粒中Pb、Cd、Cu、Zn的含量,对土壤及水稻籽粒中Pb、Cd、Cu、Zn进行单因子和综合污染指数评价。结果表明：上评子和城里头采样区综合生态风险指数分别为201.26和153.3,达到中等生态危害,而姜家扎外和普祥采样区土壤达到轻微生态危害。在上评子、城里头和普祥的采样点实验结果表明,水稻籽粒中构成重度污染的为Pb和Cd,构成轻度污染的为Zn,Cu未造成污染。而姜家扎外采样点水稻籽粒中构成重度污染的为Pb和Cd,Cu和Zn未达到污染水平。研究区域Cd为主要污染元素,达到重度污染,而Pb、Cu、Zn的Pi值<1,不能构成污染。通过对土壤-水稻籽粒的污染指数进行综合评价得出：该研究区域水稻的重金属污染综合指数都达到了重度污染水平。     

农田土壤重金属污染特征、生态风险评价与来源分析

目前,我国经济与工业快速发展,农田土壤重金属污染问题日益严重。采用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)、相关性分析和聚类分析等方法研究新疆乌鲁木齐市周边农田土壤重金属污染现状、空间分布特征、潜在生态风险及其主要来源。结果表明,乌鲁木齐市周边农田土壤重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg含量的平均值均超过了新疆土壤背景值,特别是Cr和Zn的含量远超过新疆土壤背景值;乌鲁木齐市周边农田土壤属于轻度污染;乌鲁木齐市周边农田土壤重金属中Hg与Cd是最主要的生态风险因子,研究区生态风险预警指数呈现无警示状态。Cu、Cr、Hg、Ni、As的污染主要是由于污水灌溉,Pb和Cd的污染主要是由于煤矿开采,Zn的污染是由镀锌钢管大棚、机械制造及彩钢制造厂等所造成的。     

天津市郊区土壤重金属的污染评价与来源解析

为了研究城市郊区土壤重金属的污染水平与来源,选取天津市郊区——西青区和滨海新区为研究区域,采集了农田、水塘/河边附近土地、道路绿化带、居民区和工厂附近土地等约2000 km~2范围内三类用地类型(农业用地、居住用地和工业用地)的286个土壤样品,调查了Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd 7种重金属的含量水平;通过多种污染和风险评估方法探讨土壤重金属的污染和风险水平;并通过多元统计分析方法进行重金属的来源解析。结果表明:该区域土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Cd的含量分别为71.47±20.49、32.15±19.66、27.77±12.77、99.78±53.20、17.59±8.69、30.27±9.72 mg·kg~(-1)和0.19±0.17 mg·kg~(-1);天津郊区土壤整体处于中度污染和低风险水平,以Cd和As为主要的污染物质;Cr和Ni主要为自然源,Cu、Zn、Pb和Cd来自自然源和人为源,As则主要为人为源。具有人为输入的土壤Cd和As占研究区土壤的半数以上,因此需要对当地土壤中的Cd和As进行重点监控。     

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...     

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。     

福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价

为了解福建闽西矿区周边农田土壤中重金属Cd、Pb、Cr积累特征及健康风险,分别测定了农田土壤中Cd、Pb和Cr含量。通过污染指数法和潜在生态危害指数法评价了研究区农田土壤的污染状况和生态危害程度,并应用概率评估模型评价了3种重金属对人体造成的健康风险。结果表明:研究区农田土壤受到不同程度的Cd、Pb、Cr污染,土壤中各元素的单因子污染指数均值大小顺序为CdPbCr,综合污染指数为1.21,整体处于轻度污染等级。土壤中重金属的潜在生态风险指数均值大小顺序为CdPbCr,综合潜在生态风险指数为226,整体处于中度生态危害等级。研究区土壤中Cd的致癌风险商尚未超过有关专家所建议的风险阈值10~(-4),对人体造成致癌风险的可能性较低;Pb的非致癌风险商基本都低于其风险阈值1,不产生健康风险;Cr的致癌风险商有12.9%超过风险阈值(10~(-4)),存在对人体健康构成威胁的可能。     

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%-49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。     

农田Cd和Hg污染的来源解析与风险评价研究

以天津某郊区农田为研究对象,调查了土壤及农产品中Cd和Hg的污染状况,运用指数法评估其污染风险,利用GIS空间模型和同位素比值法分析了Cd和Hg的空间分布特征和污染来源,并筛选出生物富集低且经济效益可观的作物种类,为通过种植结构调整降低农田重金属污染风险提供依据。结果表明,研究区内部分农田受到了Cd和Hg的污染,安全土壤点位分别占19%和46%,污染土壤中有较多点位属于警戒(36%和17%)和轻污染(26%和19%),处于重度污染的小于10%,该区域种植的农产品中Cd和Hg超标率分别为17%和37%。基于GIS的空间分布显示:Cd主要以点源形式进入土壤,移动性较大;Hg以面源污染为主,以残渣态为主要形态。运用同位素比值分析法得出:研究区内土壤Cd污染主要来自工业废弃物及灌溉水,农产品中Cd污染主要来源于土壤;土壤Hg污染主要来自大气降尘、有机肥及灌溉水,农产品中Hg的污染来源主要有土壤和大气降尘。不同农作物对重金属的富集能力不同,瓜果类蔬菜对Cd和Hg的富集系数最低,果实中这两种重金属含量均在安全水平以内。研究表明,利用不同植物吸收重金属有效性的差异,通过种植结构的调整,可以在微污染农田中生产出安全农产品,为控制农田重金属污染风险提供了一条可行之路。     

贵州铜仁典型锰矿区土壤及蔬菜重金属污染特征及健康风险评价

为了解锰矿区土壤和蔬菜重金属的污染特征,评价其健康风险,以贵州铜仁杨立掌、白岩溪、盆架山与鹏程典型锰矿区土壤和蔬菜为研究对象,按离矿区不同距离采集2.0 km范围内的土壤和蔬菜,分析测试土壤、蔬菜（辣椒、白菜、南瓜、茄子、豇豆）样品中重金属组成及含量,采用单因子污染指数法和综合污染指数法对土壤重金属污染进行评价,以健康风险评估模型对人群长期食用矿区附近蔬菜可能产生的健康风险进行评价。结果显示,矿区土壤Mn、Hg平均含量分别为贵州省土壤背景值的2.56、1.55倍,Cd平均含量为《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）中限值的2.20倍。综合污染指数分析表明：盆架山矿区为重度污染,杨立掌矿区为中度污染,白岩溪与鹏程矿区为轻度污染。蔬菜重金属健康风险评价结果表明：致癌风险（R_T）平均值为4.31×10^-6 a^-1,尚可接受;非致癌风险（HI_T）为4.21×10^-9 a^-1,人体健康风险甚微。研究表明,锰矿区土壤已受到不同程度的重金属污染,蔬菜的食用风险尚在可接受范围内。     

PMF模型的影响因素考察——以某铅锌矿周边农田土壤重金属源解析为例

正定矩阵因子分解模型(PMF)可用于污染源未知情况下的土壤中重金属来源解析,但对数据样本敏感,结果波动大。为探究PMF模型对土壤重金属源解析的适用性,本研究以湖南省水口山铅锌矿周边农田土壤为研究对象,考察成分谱元素种类和异常值剔除两个因素对PMF模型解析结果的影响。根据成分谱中有无地壳元素和是否剔除异常值,建立4种数据样本,对PMF模型结果进行比较分析。结果表明:根据散点图剔除2个异常样本后未改变分类结果,仅改变各源贡献率;引入6种地壳元素后PMF模型的源轮廓(源数量和贡献元素)均发生变化。在成分谱中增加地壳元素后,源解析结果受异常值影响小,结果更稳定且容易解释。因此,应将地壳元素引入成分谱并对数据进行预处理,可较好地保证源解析结果的稳定性和可信度。结合文献和该地区实际情况对模型结果进行解读,最终确定5个来源:Pb、Zn、Cd和Sb主要来自铅锌矿的采选及冶炼等工业活动源(26.81%),As和Hg主要来自污水灌溉和农药化肥施用等农业活动源(14.68%),Cr、Ni、Co和Mo主要来自土壤母质源(24.41%),Mn和Fe主要来自铁矿石开采和交通运输源(16.39%),Al和Ca主要来自矿石风化源(17.72%)。     

镉污染稻田修复效果评估指标体系的构建

为科学评估镉污染稻田修复效果,运用理论分析、文献分析、德尔菲法与层次分析方法开展了评估指标筛选与权重确定研究,建立了镉污染稻田修复效果评估指标体系。基于修复效果评估目标,指标体系包括土壤肥力、重金属污染、水稻生长安全、修复经济安全等4个准则层下共15个评估指标。指标体系的准则层中水稻生长安全权重(0.430)和重金属污染权重(0.340)最大,指标层中土壤有效镉消减量权重(0.219)和糙米含镉量权重(0.259)最大,本指标体系权重分配体现了粮食安全和土壤环境安全是镉污染稻田土壤修复的主要关注点。     

湖南省某县稻田土壤重金属污染特征及来源解析

以湖南省某县稻田土壤样品为研究对象,分析Cd、Pb、Cr、As、Hg的污染特征及来源。利用单污染指数法、综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法评估稻田土壤的污染状况及生态风险,结合地统计信息绘图技术、条件推理树模型和主成分分析法研究湖南省某县稻田土壤中重金属的来源。结果表明:该县稻田土壤Cd、Pb、Cr、As、Hg的平均含量分别为0.729、49.9、79.2、19.8、0.244 mg·kg-1。综合污染指数大于3的重污染点位数占14.2%,轻污染及以上点位数占74.9%,说明该区域稻田土壤受到一定程度的重金属污染。综合潜在生态危害指数均值为84.9,总体处于轻微污染水平,其中Cd对综合潜在生态危害的贡献率为65.97%。结合空间差值研究发现高Cd分布区主要位于该县工业基地周边,结合条件推理树模型建立,发现该稻田中重金属Cd的来源主要与企业距离有关,此外,单位农田畜禽粪便承载量、距离工矿企业距离、反映投入品添加量的粮食均对Cd的污染具有贡献作用。结合主成分分析,Cd、Pb污染主要与工业污染源及交通运输有关,As、Hg污染主要与居民活动、生活及工业废弃物堆放及污灌有关,Cr主要与自然活动有关。湖南省该县重金属总体处于轻微污染水平,其中Cd是该农田生态风险的主要来源,Cd污染主要与工业污染源有关。     

增城市供港蔬菜基地土壤和蔬菜重金属含量调查与评价

对增城市辖区内的供港蔬菜基地的土壤重金属含量调查分析的结果表明,该市所有供港蔬菜基地的土壤重金属含量都符合无公害蔬菜种植基地要求,几种主要重金属污染程度表现为Cd＞Hg＞Pb＞As＞Cr.这些重金属在菜心中的残留极低,完全符合供港蔬菜的卫生标准.