铅锌矿区周边土壤重金属污染及植物富集特征

为了寻求适合矿区废弃地土壤修复的重金属耐性植物,对海南省昌江县昌化镇铅锌矿区废弃地及其周边植物进行调查。在调查区内设定3个采样点,对采样点内采集的13种植物的地上部分及其所在区域的土壤样品进行重金属含量检测。结果表明:（1）该矿区周边土壤普遍受到Pb、Cd、Zn和Cu的污染,矿区周边重金属综合污染指数为19.86,按照土壤综合评价分级标准可知该矿区周边土壤污染等级属于重度污染;（2）在海南昌化铅锌矿区周边生长的植物中,心叶黄花稔（Corchorus aestuans）表现出对重金属Cd的富集潜力,酒饼簕（Atalantia buxifolia）表现出对重金属Zn的富集潜力。     

桂东北钨锡矿废弃地重金属污染类型及砷形态研究

桂东北水岩坝曾是全国有名的钨锡矿集散地,矿产的停采带来大面积的废弃地,废弃地的治理成为当地面临的重要问题.为了确定废弃地重金属污染的类型,采取针对性的治理方法,对尾矿库区废弃地进行布点取样调查.结果发现,尾矿库区废弃地重金属砷严重超标,存在非常严重的生态风险,砷形态主要集中在生物有效性强的易溶态和铝结合态.尾矿库区废弃地成为一个潜在的重金属污染源,重金属砷污染治理显得尤为紧迫和必要.     

土法炼锌区土壤重金属形态及其转化

废弃地复垦成为土法炼锌区面临的主要问题,而重金属(Pb、Zn、Cd)的调控又是复垦中的首要问题.为了探索土法炼锌区废渣和污染土壤中重金属的迁移扩散和转化规律,对经过土法炼锌区河流进行了监测,以及用水浸提废渣、用HNO3和NaOH分别调控废渣和污染土壤的pH值、采用5步萃取法测定重金属化学形态、用腐殖质、EDTA、不同量的石灰等处理污染土壤后进行苗圃盆栽试验.结果发现,河流重金属主要来源于水土流失,集中在悬浮物和沉积物,防止水土流失非常必要;废渣中的重金属用水浸提溶出量很少;废渣中的重金属随pH值降低溶出量显著增大,污染土壤中的重金属随着pH值的增加溶出量减少,增加到9以后,溶出量反而增加,因而控制废渣的pH降低和适当提高污染土壤pH值可减少重金属的潜在危害;废渣中重金属可交换态含量极低(<0.1%),其他的形态含量远远高于背景土壤,污染土壤中重金属可交换态含量远远高于背景土壤和废渣;施用石灰使土壤中Pb、Zn、Cd的DTPA提取态分别降低了83.9%、23.1%和79.4%,白菜中Pb、Zn、Cd的含量分别减少97.2%、94.7%和89.4%,因而在土法炼锌区废弃地复垦中调控pH值是一种实用而有效的措施.     

广西锰矿区废弃地优势植物重金属含量及富集特征

调查了广西全州、板苏、下雷3个锰矿区废弃地植物,并对20种主要优势植物及其土壤重金属含量进行了对比分析.结果表明,3锰矿区土壤中Mn、Cd是主要的污染因子.矿区植物体内的Mn含量较高;商陆、油茶表现出很强的Mn累积特征,是Mn污染土壤植物修复的理想物种;芦竹是矿渣堆、尾矿坝等严重污染区良好的恢复植物;五节芒、飞蓬对重金属有很强的耐性,在贫瘠、干旱环境下生长良好,可作为废弃地早期恢复的先锋种.优势植物对土壤重金属元素的富集能力普遍较低,部分植物对特定金属元素的转移能力较强.板苏矿区种植的玉米、木薯食用部分重金属含量不符合食品安全限量标准,因此不宜在废弃地恢复早期采用农业利用恢复模式.     

广西思荣锰矿复垦区的重金属污染影响与生态恢复探讨

思荣锰矿区是我国著名的广西八一锰矿的两大矿区之一,历经近50 a露天开采,生态环境破坏严重.通过对思荣复垦区的甘蔗园、柑桔园和茶园区土壤及其部分植物进行采样和分析,探讨了复垦区的重金属污染影响及生态恢复途径.结果表明,该复垦区土壤Cd含量超过土壤三级标准值的30多倍,Cd、Pb、Cr及Mn等是复垦区土壤和植物的主要毒害元素,在甘蔗茎、花生仁和茶叶中的Cd、Cr、Pb的含量均严重超过食品中污染物限量标准.因此,该矿区受Mn、Cd、Pb、Cr复合污染严重的废弃地一般不宜种植食用农作物和水果,应发展当地传统种植且有较大经济效益的非食用性经济作物,如剑麻、黄麻、红麻及作乙醇原料的玉米、木薯作物等,此外也应重视利用植物修复技术治理重金属元素污染废弃地,以促进恢复土壤的生态功能和永续利用.     

磷矿区废弃地植物营养元素与重金属分布特征

为了解磷矿区16种植物在环境净化应用中的潜力,通过采集昆阳磷矿区废弃地土壤及植物样品,对植物不同器官N、P、K营养元素、土壤及植物重金属元素的含量进行测定,筛选出具有优势的修复植物,为磷矿区植被修复提供指导。结果表明,波斯菊(Cosmos bipinnata)对P的富集能力优于其他植物,可作为富集P的优势植物;旱冬瓜(Alnus nepalensis)、金竹(Phyllostachys sulphurea)作为重金属Cu富集的优势植物,富集系数分别为1.770、2.806;旱冬瓜、华山松(Pinus armandii)、云南红豆杉(Taxus yunnanensis)、响叶杨(Populus adenopoda)作为富集重金属Zn的优势植物,富集系数为1.205、1.855、1.833、1.557。因此,旱冬瓜、金竹、云南红豆杉、响叶杨为磷矿区适宜的修复植物材料。     

会泽铅锌矿渣堆周边7种野生植物重金属含量及累积特征研究

调查了云南会泽铅锌矿冶炼矿渣堆周边野外植物,采样分析了土壤和植物重金属含量,研究了植物重金属累积特征。研究结果表明:该矿渣堆周边土壤污染以Cd最为严重,平均含量为101mg·kg-1,是云南土壤背景值的462倍;其次是Zn(9065mg·kg-1)和Pb(3244mg·kg-1),分别是云南土壤背景值的101倍和80倍。采集到的7种植物中,土荆芥(Chenopodium ambrosioidesL.)、芨芨草(A chnatherum splendens Trin.Nevski)和莎草(Cyperus microiria steud)体内Cd含量较一般植物高出105～112倍。土荆芥的Cd转运系数为2.5,具有较高的Cd转运能力;芨芨草和莎草的Cd富集系数均大于1,具有较强的Cd富集能力。这3种植物对Cd的吸收特性值得进一步研究。芨芨草和莎草体内Pb含量分别为2045、1623mg·kg-1,达到Pb富集植物临界含量标准。野葵(MalvaverticillataL.)的Zn转运系数高达4.1,具有很强的Zn转运能力。狗牙根(Cynodon dactylon L.Pers.)的Pb、Zn、Cd转运系数均大于1。这5种植物对重金属具有很强的富集能力,可作为Pb、Zn和Cd污染土壤植物修复的富集植物,对铅锌矿废弃地及尾矿区重金属污染土壤的修复治理具有重要的意义。     

黔西北土法炼锌区土壤重金属污染及其治理对策

黔西北土法炼锌土壤重金属污染非常严重,综述了其来源:主要是土壤炼锌时的烟尘沉降,其次是冶炼废渣中重金属的迁移扩散。针对重金属的污染特点结合黔西北位于喀斯特区、煤炭资源丰富、有大型的火力发电站和贵州磷矿储量大等实际情况,提出:(1)用碱石灰做为隔离层进行土壤修复,利用碱石灰修建碱性沟防止重金属迁移扩散以及施加碱中和酸性污染土壤从而降低进入植物体重金属含量;(2)利用粉煤灰、磷肥等进行重金属的调控;(3)恢复植被和利用农业工程措施,防止水土流失,将重金属固定下来;(4)寻找超富集植物抽提污染土壤中的重金属,最终达到治理重金属污染的目的。     

不同植物对煤矿废弃地土壤重金属富集转化规律

于2008~2009年采取吉林省九台营城煤矿废弃地的复垦土和矸石土作为种植土壤,分别于试验小区内种植黄花草木樨(Melilotus officinalis Lam.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.),研究植物不同营养器官对煤矿废弃地土壤重金属的富集转化规律。结果表明,两种植物对不同土壤重金属的富集能力不同。复垦土种植条件下,黄花草木樨的叶和茎、紫花苜蓿的根和叶对Zn、Cd、Ni和Cu富集能力较强;矸石土种植条件下,黄花草木樨的叶对Ni、Cd及Cu的富集能力较强,根对Zn的富集能力较强,紫花苜蓿的叶对4种重金属的富集能力均较强,且茎对Cu和Ni、根对Zn也存在一定的富集能力。     

铅锌矿区先锋植物野艾蒿对重金属的吸收与富集特征

采用野外采样系统分析法,研究了不同年限废弃地野艾蒿对Cu、Zn、Pb、Cd的富集与分布.结果表明,不同年限废弃地土壤中重金属的含量随着废弃年限的增加而减少,野艾蒿对zn和Pb的富集量较大,不同年限废弃地中野艾蒿和土壤Cu、Zn和Pb的含量之间呈极显著正相关,野艾蒿对重金属的吸收、富集有随土壤中重金属含量升高而增加的趋势.野艾蒿的不同部位在不同年限废弃地中累积不同重金属的能力不同,除3 a废弃地野艾蒿中Pb的含量地上部分小于地下部分外,其他环境中重金属含量都表现为地上部分大于地下部分.野艾蒿对4种重金属都有不同程度的转运能力,Cu在不同年限废弃地的生物富集系数均为最大,野艾蒿对Cu、Cd转运能力较强.野艾蒿根系对Pb有弱的滞留效应为36.59%,对Cu、Cd、Zn没有滞留效应.综合分析结果表明,野艾蒿能吸收富集多种重金属并且具有耐重金属的特性,基于其具有生物量较大、生长速度快的特点,作为重金属污染的修复植物具有较好的应用前景.     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。     

土法冶炼铅锌矿废弃地重金属污染及优势植物相关分析

从地球化学特征探讨土壤重金属及其与植物中重金属污染的相互关系。通过生物地球化学的方法,测定土壤与植物重金属含量。野马川和妈姑镇废弃地均受到重金属严重污染,Zn、Cd和Pb的污染相对严重,含量特征表现为ZnPbCuAsCd。植物体内重金属离散程度顺序为ZnPbCuAsCd,与土壤重金属含量顺序一致。植物中重金属元素与土壤中重金属元素的含量呈正相关关系(P0.05)(元素As除外)。土壤受重金属污染,优势植物节节草(Hippochaete hiemale)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii)中重金属含量最高,在重金属污染区生态恢复过程中可作为重点推荐植物。     

个旧锡矿山废弃地不同土地利用方式土壤重金属的影响

为研究锡矿山不同土地利用方式的重金属污染变化状况,通过对个旧锡矿山废弃地的7个不同土地利用方式采样点土壤物理性状、土壤养分状况及重金属进行测定分析。结果表明,土壤物理性状与耕作、施肥和植被恢复具有一定的关系,通过采取合理的植被恢复措施,可以逐步改善土壤的物理性状;在土壤养分方面,小黑山农地土壤养分较高,和土壤施肥关系较大,杜仲林地的各指标相对其他林地和尾矿库明显在增加,说明随着植被恢复时间的增加,土壤肥力逐渐得到改善;从重金属含量来看,牛坝荒农地和尾矿库的Cu、Zn、Pb、As、Cd各项指标值均居于较高水平,牛屎坡1#、牛屎坡林地2#、白虎山杜仲林地的Cu、Pb、As、Cd指标值较牛坝荒尾矿库农地和尾矿库以及小黑山农地低,说明植物恢复措施对降低重金属的含量具有一定的作用;锡矿山废弃地土壤肥效和土壤重金属污染程度存在一定关系,有机质与Cu、As呈极显著负相关,水解N与Cu、As呈极显著负相关,与Cd、Pb呈显著相关,全N与Cu具显著相关性,与As具有极显著相关性。     

上海市塘外化工废弃地生态修复规划

污染土壤生态修复,特别是化工废弃地生态修复,是当今世界理论研究和工程项目实施的热点和难点.本文针对上海市塘外化工废弃地开展了土壤、水体、植物和微生物等现状调查与评价,确定土壤和水体中有机污染物和重金属作为主要修复对象,结合该地块性质提出了生态修复技术途径,形成了生态修复规划方案.     

燃煤火电厂周边土壤重金属污染状况及绿化树种对重金属的积累特性

以上海市某火力发电厂周边地区土壤及木本植物为研究对象,利用湿法消解和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定了其中Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、As等6种重金属的含量。通过单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和潜在生态危害指数法分析了该地区土壤重金属污染状况和潜在生态危害。同时研究了当地木本植物积累和转运重金属的能力。结果表明,土壤中Cd达到了中度或重度污染水平,其潜在生态危害指数也达到了严重级别;而其余5种重金属均处于清洁水平。但是该区的内梅罗综合污染指数均达到了轻度污染或中度污染的水平。对植物重金属含量的分析表明,样地中15种优势树种对重金属的吸收能力普遍较弱。综合分析植物对6种重金属的积累能力,黄杨(Buxus sinica)、金钟花(Forsythia viridissima)、红花檵木(Loropetalum chinense)和苦楝(Melia azedarach)积累重金属的能力较强;而水杉(Metasequoia glyptostroboides)、黄山栾树(Koelreuteria bipinnata)、构树(Broussonetia papyrifera)转移重金属的能力较高。并且这几种植物在样地中的生长状况良好,适于作为此类重金属污染厂区的生态防护绿化树种。     

赣南某原地浸析稀土尾矿复垦前后土壤质量变化

为探究土地复垦对原地浸析稀土尾矿0~20 cm土层土壤质量的影响，以赣州市龙南县某原地浸析离子型稀土尾矿为研究对象，从浸矿剂残留、土壤酸碱性、土壤养分和重金属污染等4个方面对比复垦前后土壤质量变化，探讨稀土尾矿土地复垦的效果与潜在问题。结果表明：复垦后土壤的浸矿剂NH+4含量从89.00 mg·kg^-1降低至8.70 mg·kg^-1，土壤pH由4.15增加至5.16，而土壤肥力综合指数则由0.44降低至0.31。内梅罗综合指数评价结果显示，复垦前后土壤5种非稀土重金属的污染水平均为清洁水平；而地累积指数评价结果显示，复垦前后土壤稀土元素总量的污染水平分别为无污染-中度污染水平和无污染水平。研究表明，土地复垦可显著改善该矿区土壤的浸矿剂残留、土壤酸化和重金属污染问题，但土壤肥力衰退问题没有明显改善。     

中国蔬菜土壤重金属含量及来源分析

 【目的】为系统了解并客观评价中国菜地土壤的重金属含量状况，促进中国蔬菜生产向优质高效方向发展。【方法】系统收集了1989年以来中国蔬菜土壤重金属研究的相关资料，并利用相关方法对所收集到的数据进行了统计分析。【结果】中国菜地土壤重金属中以Zn含量最高，其次是Cr，再次是Cu；而毒性较大的元素As、Hg、Cd的含量相对较低，其平均含量分别为8.03、0.12、0.28 mg•kg-1。与国家土壤质量II级标准GB15618-1995（6.5＜pH＜7.5）相比，Cd含量超标的问题较为突出，全国约24.1%的菜地样本超标；Hg含量其次，样本超标率为10.3%；As的超标率为9.2%。各种重金属按含量超标率排序为：Cd＞Hg＞As＞Zn＞Cu＞Cr＞Pb。若按地区比较，则东部地区Cd含量超标较为严重， 其次是Hg和Zn；中部地区以As和Cd含量超标为主，亦存在少量的Hg、Zn、Cu超标；西部地区亦以As、Cd超标为主，并伴随有少量的Cu、Cr和Hg超标。不同类型菜地比较，工矿/污灌区菜地的As、Cd、Hg、Zn含量均最高，尤其是其Hg含量平均高达2.36 mg•kg-1，超出其它类型菜地含量的10.5～21.1倍；设施菜地的Cu、Cr含量在所有类型中是最高的，而城市郊区菜地则Pb含量相对较高。对全国各地的蔬菜基地进行单独分析，发现除Pb含量稍高外，其它几种重金属的含量均较低，全国普通菜地的整体质量状况较好。【结论】在中国当前菜地利用方式下，除工矿/污灌菜地、市郊菜地土壤中个别重金属含量超标外，中国菜地土壤、特别是蔬菜基地土壤的重金属含量基本上未超过国家标准，整体质量状况较好。     

矿业废弃复垦地主导作物重金属健康风险评价

针对矿业废弃复垦地土壤重金属含量明显上升以及由此引起的粮食安全问题,以西南地区某硫磺矿废弃复垦地为研究对象,利用"点对点"采集土壤和玉米样品40个,建立研究区玉米重金属健康风险评价模型,基于该模型,联合地理加权回归(Geographic Weighted Regression,GWR)、综合污染指数法等方法,进行了复垦区域主导作物重金属健康风险评价及其相关性分析。结果表明:玉米籽粒中重金属均值均未超过国家食品卫生标准(GB 2762—2012)限值,仅部分点位出现超标现象,其中Cr、Ni、Cd的超标率分别为2.5%、5.0%和10.0%;从食用当地主导作物引起的健康风险结果来看,该地区种植的玉米对成人健康不会产生风险,但对儿童健康产生风险的可能性大,需引起重视;玉米籽粒中Cr的个人平均年健康风险最大,已超过USEPA推荐的最大可接受风险(1.0×10-4a-1),故应对此加强防范管理,而其他元素均处于安全水平。相关性分析表明,Ni、As元素在玉米籽粒与土壤中对应显著正相关(P0.05),Cd呈现极显著正相关(P0.01);GWR模型有效揭示了土壤对玉米的影响是一种空间非平稳关系。该模型可为当地作物中重金属污染差别化治理和防控提供科学依据。     

铜尾矿废弃地土壤动物多样性特征

土壤动物的恢复、群落演替及其多样性对于铜尾矿废弃地的生态重建具有重要意义.为了解铜尾矿废弃地土壤动物群落多样性特征,在铜陵市铜尾矿区设置4个样地23采样点,共捕获土壤动物4622只个体,隶属5门10纲18目29类.结果表明,铜尾矿自然废弃地与其对照组土壤动物多样性差异明显,自然废弃地土壤动物丰富度指数d、大型土壤动物密度、中小型土壤动物密度、多样性指数H''和D·G指数均小于其对照组且存在显著差异.而复垦废弃地中小型土壤动物密度和D·G指数小于其对照组且存在显著差异,多样性指数H''大于其对照组且差异极显著,其他土壤动物群落指标与其对照组均无显著差异.相似系数q表明,外围林地间土壤动物群落相似性最大,其次是复垦废弃地与外围林地间,自然废弃地与其它3个样地间相似性最小.从垂直分层来看,复垦废弃地土壤动物表聚性强于自然废弃地,尾矿废弃地表聚性强于外围林地.灰色关联分析表明,铜尾矿区土壤理化性质与土壤动物群落结构指标关系密切,其中最重要的因素是土壤含水量和总钾含量,重金属全镉含量也不容忽视,植被因素和土壤全铜含量对土壤动物的影响相对较小.由此可见,土壤含水量、土壤基质的优劣、土壤有机质与营养元素的含量等因素限制了铜尾矿废弃地土壤动物的恢复与重建,而这些因素的改善主要归功于尾矿废弃地的土地复垦和作物种植.所以,尾矿废弃地的复垦与利用有利于土壤动物的恢复与重建.     

金坛市耕地重金属含量调查与评价

为了解金坛市耕地重金属污染状况。在2003年对金坛市4大农业区域土壤中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As含量进行了测定和研究,并对该地区耕地质量进行了评价。金坛市土壤重金属含量的变幅较大,以Cd和Hg最为明显;不同农业区域土壤Cr、Pb含量存在显著性差异。与1990年江苏土壤元素背景值比较,该市土壤Cr、Hg、As含量超背景值的比例较低,在4.4%~18.9%,Cu、Pb、Zn、Cd含量超背景值的比例较高,达63.3%~97.8%;土壤重金属的相关性分析表明,土壤存在重金属复合污染的可能。该市土壤环境质量优良,受重金属污染较小。