锡矿山土壤重金属生态健康风险评价及重金属在优势植物的分布

为探明湖南锡矿山矿区周边土壤重金属污染程度及重金属在优势植物中的分布,通过野外调查,分析锡矿山地区土壤重金属的含量、来源、生态风险及重金属在优势植物中的富集和迁移情况。结果表明,锡矿山土壤中重金属Sb、Cd和Hg的平均值远超湖南省土壤背景值,超标率均达到100%。来源分析表明,Sb、Hg、Zn、Cd、Pb、As主要受人为活动的影响,但重金属污染来源不完全一致,存在复合污染。生态风险评价结果显示,Sb、Cd和Hg是锡矿山地区极高的生态风险因子,62.50%的样点具有极高生态风险。健康风险评价结果显示,经口摄入是土壤重金属暴露的主要途径,且儿童受到的非致癌和致癌风险均高于成人。Sb和As分别是主要的非致癌和致癌健康风险因子。苎麻对As、Sb的富集系数和转移系数值均大于1,且在重度污染地区的根系滞留率低于其他6种优势植物。研究表明,锡矿山地区存在较高程度的生态风险和健康风险,苎麻具有较高的修复矿区土壤重金属潜力,可作为锡矿山地区重金属污染的修复植物。     

中南某锑矿及其周边农田土壤与植物重金属污染研究

以南方某锑(Sb)矿区周边土壤与植物为研究对象,采集土壤与植物样品,测定其Sb、As、Cd、Zn、Pb浓度,研究土壤和植物中重金属的污染程度及富集特征。结果表明,矿区周边土壤受Sb污染严重,各采样点全量Sb为3.08~219 mg/kg,平均54.0 mg/kg,同时伴有As、Cd、Zn和Pb污染,其中Cd污染相对严重;但土壤中Sb与土壤As、Cd、Zn和Pb没有相关性,土壤As、Cd、Zn和Pb之间呈极显著的线性相关。矿区周边植物同样受到严重的Sb、As、Cd和Pb的污染,蔬菜可食部分Sb最高达2.05 mg/kg,存在较高的人体摄入风险,且蔬菜中As和Pb超标严重。所采集植物中水麻对Sb有较强的积累和转移能力,是修复Sb污染土壤的潜在植物资源。     

湖南4个典型工矿区大豆种植土壤Pb Cd Zn污染调查与评价

通过对湖南4个典型工矿区（郴州柿竹园矿区、郴州宝山矿区、衡阳水口山矿区、株洲清水塘工业区）大豆以及其种植土壤的采样调查,综合评价了4个工矿区大豆及其种植土壤重金属污染程度。结果显示：（1）4个工矿区21个采样点的大豆及其种植土壤已经受到了重金属污染。土壤中Pb、Cd、Zn的浓度范围分别为269.02～6450.35、3.04～23.93、104.22～381.91mg·kg-1,大豆籽粒中这3种重金属的浓度范围分别为4.69～20.05、0.81～5.48、24.87～190.48mg·kg-1,均已超过相应的标准。（2）21个采样点中大豆植株对Pb、Cd和Zn的生物富集系数大小依次为Cd〉Zn〉Pb,表明大豆植株对Cd富集能力大于Zn和Pb。（3）21个土壤样品中交换态Pb、Cd、Zn含量与大豆植株样品各部位中这3种重金属元素含量基本上存在着显著或极显著的正的线性关系。     

新疆奎屯垦区土壤重金属风险评价

采用网格法采样,对新疆奎屯垦区3个团场土壤中As、Pb、Cu、Cd、Cr和Ni含量进行了测定,系统分析了该地区土壤重金属的含量水平、潜在生态风险程度、主要污染因子和污染来源。结果表明:奎屯垦区土壤重金属As、Pb、Cd、Cu、Cr、Ni的平均值分别为20.21 mg kg-1、35.91 mg kg-1、0.40 mg kg-1、27.18 mg kg-1、77.02 mg kg-1、39.31 mg kg-1,均没有超过国家土壤环境质量二级标准,但As、Cd有个别样点超标。各元素平均含量值均超过新疆土壤背景值,其中Cd、As、Pb最为显著,呈现出累积趋势。各重金属潜在生态风险由高至低顺序为Cd>As>Pb>Ni>Cu>Cr,其中Cd为主要潜在生态风险因子。进一步相关分析和因子分析结果显示,各元素的来源可分为两类,Cd、Pb和As为一类,来源主要受各种人为活动影响,Cu、Cr、Ni为一类,来源主要与成土母质有关。     

东方香蒲（Typha orientalis Presl）对重度污染土壤中As、Cd、Pb的耐性与累积特征

通过温室盆栽试验研究东方香蒲对重度污染土壤中As、Cd、Pb的耐受性能与累积特征。研究结果表明,与未污染土壤处理相比,当土壤中As、Cd、Pb含量分别达到48.4、16.9mg·kg-1和316mg·kg-1时,东方香蒲生物量、叶绿素含量和过氧化氢酶活性等均无显著降低,东方香蒲对土壤中As、Cd、Pb表现了较强的耐受性能;当土壤中As、Cd、Pb含量分别达到285、42.1、1008mg·kg-1时,东方香蒲生物量、叶绿素含量和过氧化氢酶活性等均明显下降（P〈0.05）,表现出植株矮小、叶片枯黄等中毒症状。东方香蒲对土壤中As、Cd、Pb的累积主要在根部,其含量分别可达31.69、35.12mg·kg-1和87.12mg·kg-1,而在茎叶中仅为2.06、2.83mg·kg-1和20.18mg·kg-1,根部向地上部转移系数小。研究结果表明,东方香蒲可作为As、Cd、Pb重度污染土壤植物稳定修复的潜在目标植物之一。     

贵州草海湿地周边耕地土壤与农作物重金属污染特征

采集草海湿地周边主要农作物可食部分及对应根系的土壤样品,分析测试了重金属Cd,Cr,Hg,Pb,As和Zn的含量,对比研究了土壤和作物中重金属污染水平及对重金属的富集能力。结果表明:土壤重金属元素Zn,As,Cr平均含量未超过贵州省土壤元素背景值,其他3种重金属Pb,Cd,Hg平均值分别是背景值的1.24,1.44,7.5倍;与中国《食品中污染物限量》标准相比,除Hg平均含量超标外,蔬菜中As,Cr,Zn,Cd和Pb平均含量处在可接受范围内。6种重金属的单因子污染指数的高低依次是Hg > Pb > Cd > As > Cr > Zn,葱和萝卜处于安全水平,其余农作物处于警戒线;不同种类作物中重金属富集特征差异较大,菠菜对As,Cd,Hg,Pb的富集系数比其余作物高,萝卜叶对Cr和Zn的富集能力较强,重金属Cr富集系数最低的是玉米,Zn和Hg富集系数最低的是萝卜根,Cd和Pb富集系数最低为马铃薯,As富集能力最低的为白菜。     

河北板蓝根产地土壤-植物中镉铅汞砷含量特征及其污染评价

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了河北省安国市和蔚县板蓝根产地土壤-植物中Cd、Pb、Hg、As含量特征及其在菘蓝中的累积特性,并对板蓝根产地土壤和草药中Cd、Pb、Hg、As污染状况进行了评价,为该地区安全、合理地发展中草药生产提供数据支撑和科学依据。结果表明,安国市和蔚县板蓝根产地土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As含量差异不大,土壤重金属含量的变异系数在11.70%~97.65%。以《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)一级标准值进行评价,综合污染指数评价结果显示45%板蓝根种植区土壤Cd、Pb、Hg、As污染等级为警戒限,其他处于清洁水平;而以《土壤环境质量标准》二级标准值进行评价,种植区单项污染指数及综合污染指数结果均0.7,土壤环境清洁。此外,菘蓝地上部(大青叶)Cd、Pb、Hg、As平均含量分别为0.22 mg·kg~(-1)、0.89 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.25 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgPbAs;菘蓝地下部(板蓝根)Cd、Pb、Hg、As含量均值分别为0.14 mg·kg~(-1)、0.57 mg·kg~(-1)、0.04 mg·kg~(-1)、0.26 mg·kg~(-1),对重金属的富集能力表现为CdHgAsPb。所有菘蓝样品中Pb、Hg、As含量均未超出《药用植物及制剂进口绿色行业标准》(WM2—2001),大青叶9.09%样品中Cd超标,且Cd平均污染指数0.7,属警戒限污染等级。因此,在中药材GAP(良好的农业规范)产地环境质量评价时,除板蓝根产地土壤完全符合土壤环境质量二级标准外,也不应忽视板蓝根和大青叶吸收和累积重金属的自身特性。     

3种能源草在铅锌矿区土壤中的生长及其对重金属的富集特性

采用土壤盆栽试验,研究紫色皇竹草、甜象草、柳枝稷3种能源草在铅锌矿区原状重金属污染土壤中的生长及其对Pb、Zn、Cd、Cu的吸收累积特性。结果表明,3种能源草在铅锌矿区重金属污染土壤中生长正常,外观均未表现出明显的受毒害症状,具有良好的适应性。在3种能源草中的重金属含量分别为Pb130.74~1 135.11mg/kg,Zn 88.51~269.07mg/kg,Cd 2.87~8.07mg/kg,Cu 6.64~55.45mg/kg。以转运系数(TF)和富集系数(BF)讨论3种能源草对重金属的转运富集能力,发现不同植物对不同重金属的TF和BF有较大差异。除柳枝稷对Zn的TF值为2.622,甜象草对Cd的BF值为1.021 4外,能源草对重金属的其余TF和BF值均小于1.0。根据植株的生长状况、重金属含量、富集能力和转运能力,说明3种能源草均能在铅锌矿区重金属复合污染土壤中正常生长,并可用于以Pb为主的重金属复合污染土壤的修复。     

吉林省农田长期施用猪粪的土壤—玉米重金属含量特征及健康风险

畜禽粪便的农田施用可引起土壤和作物中重金属累积,并通过生物链传递,影响人群健康。以吉林省7家大型养猪场周边长期施用猪粪的玉米农田为研究对象,研究了土壤和玉米籽粒中重金属的含量特征,以阐明猪粪农田施用对土壤质量及人群健康的影响。研究结果表明,土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均含量分别为9.430、0.128、31.21、28.15、0.021、19.60、26.00和71.76 mg·kg^-1,As、Cd、Cu、Pb和Zn等平均含量高于吉林省土壤背景值;运用地累积指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤污染状况的评价表明,土壤Cu和As处于轻-中污染水平,综合污染水平处于安全等级。玉米籽粒中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn平均含量分别为0.164、0.036、0.698、2.196、0.003 8、0.357、0.295和25.23 mg·kg^-1,Pb、Ni和As含量不同程度超过国家食品卫生标准。不同重金属在玉米籽粒中的富集能力具有较大差异,Zn富集程度最高,Pb富集程度最低。不同重金属对成人的健康风险较小,A...     

北京市农田土壤重金属年际差异分析与评价

通过对2005年至2009年北京市农田土壤重金属含量的持续监测,分析了该地区农田土壤中As、Hg、Cu、Cd、Cr和Pb等重金属的统计特征和年度变化趋势,并结合国家土壤环境质量标准,对农田环境质量进行了评价。结果表明,2005年至2009年间,As、Hg、Cu、Cd、Cr和Pb等重金属中,Hg和Cr的含量有逐年上升的趋势,Hg的平均含量逐年为0.053、0.066、0.070、0.072 mg.kg-1和0.079 mg.kg-1,Cr平均含量为50.0、52.4、55.3、58.6 mg.kg-1和62.1 mg.kg-1。其他重金属含量上下波动,无上升或下降的变化趋势。结合重金属含量统计和单因子评价结果,重金属的污染程度依次为Cd〉Hg〉Cu〉Pb〉Cr〉As。北京农田整体处于清洁状态,但存在着个别的Hg和Cd污染。     

复合改良剂对镉砷化学形态及在水稻中累积转运的调控

为治理镉砷污染农田土壤,选取湘南某矿区镉砷复合污染稻田土壤,以水稻盆栽实验研究了复合改良剂HZB(羟基磷灰石+沸石+改性秸秆炭)对土壤中镉(Cd)、砷(As)赋存形态以及水稻累积转运Cd和As的影响。结果表明,施用HZB能提高土壤p H 0.19~0.79个单位,阳离子交换量增加22.1%~60.4%;施用HZB使活性较大的酸提取态Cd含量降低了6.5%~22.9%,促进了Cd向难溶态的转变,可使有机结合态Cd增加2.5%~56.5%;施用HZB促进活性As向难溶型的钙型As转化,钙型As含量增加2.8%~53.3%,也可使交换态As含量降低7.0%~39.5%,但当施用量超过4.0 g kg-1时则会增加交换态As含量。水稻根系对Cd的富集系数在0.65~1.21之间,对As的富集系数在0.033~0.049之间,富集Cd的能力大于As;谷壳对Cd的转运能力最大,而根系对As的转运能力最大;施用HZB有降低水稻根系富集Cd和As的能力。施用0.5~2.0 g kg-1的HZB能降低水稻地上各部位中Cd和As含量;在2 g kg-1施用水平,水稻糙米中Cd和As含量均低于0.2 mg kg-1,达到国家食品污染物限量标准。     

大冶矿区周边农田土壤和油菜重金属污染特征研究

以大冶典型铜矿区为中心,辐射周边农田,探索农田土壤重金属污染特征及重金属在油菜中的积累变化规律。结果表明,以湖北省土壤背景值进行评价,土壤受到重金属不同程度的污染,其中Cd严重超标,Cu次之;采用国家二级标准进行评价,Zn、Cr和Pb未对土壤造成污染。进行内梅罗综合污染指数法评价发现,以土壤背景值为评价标准,各采样点均达到重金属严重污染水平;以国家二级标准评价时,只有2号采样点土壤属于中度污染水平,其他样点土壤都受到了较为严重的重金属污染。矿区农田油菜各部位重金属含量变化幅度较大,包括Cu、Pb、Zn、Cd和Co在内的5种重金属含量分布规律都是茎叶〉籽粒≈根,Mn则是籽粒〉茎叶〉根。油菜地上部植株中Cu、Pb、Zn、Cd含量均超出食品卫生标准最高限值,且Cd、Pb超标倍数远大于Cu、Zn。富集系数变化规律为Mn〉Zn〉Cd〉Ni〉Cu〉Pb垌Co。     

煤矸石山周边农用地土壤-玉米重金属污染特征及健康风险分析

以重庆市綦江区某典型煤矸石山周边农用地为研究区,通过分析土壤和玉米重金属含量,掌握其污染特征,应用相关性分析和主成分分析探明主要污染影响因素,并评估通过当地玉米摄入重金属的健康风险。9个土壤-玉米协同点位采样结果表明,研究区土壤首要重金属污染物为镉（Cd）,平均含量为2.39 mg/kg, 9个土壤采样点位中Cd污染等级评价为极强污染和重度污染的点位分别占比56%和33%;次要污染物为铬（Cr）, Cr污染等级评价为轻微污染的点位占比11%。相关性分析结果表明,Cd含量和汞（Hg）含量、铅（Pb）含量之间存在显著正相关关系;主成分分析结果表明,Cd、 Hg、 Pb主要受到煤矸石长期堆存的影响,砷（As）、 Cr可能受到农业活动影响。研究区玉米中Cd生物富集系数远大于Hg、 As、 Pb、 Cr。人体健康风险评价表明,各重金属健康风险靶标危害系数（THQ）值均小于1,表明食用当地玉米不会对健康造成明显影响。     

辽北地区农田土壤-作物系统中Cd、Pb的分布及富集特征

对铁岭地区农田土壤重金属Cd、Pb全量和DTPA可提取态量及其相应的玉米、水稻、蔬菜农作物中的重金属含量进行了分析。结果表明,铁岭地区蔬菜土受Cd污染最严重,超标率为40%,水稻土中Cd的超标率为6.67%,玉米土中Cd未有超标;该区3种作物农田土壤未受到环境Pb的影响,农田土壤Pb含量均低于自然背景值35 mg kg-1。该区农田土壤Cd的有效性强于Pb,表现为3种作物农田土壤重金属Cd的DTPA可提取态系数显著(P0.05)高于Pb。Cd在该地区蔬菜中的污染较为严重,超标率为20%,玉米和大米中Cd均未有超标;Pb在玉米和大米粮食作物中的污染较为严重,超标率分别为26.7%和13.3%,蔬菜中Pb未有超标。玉米、大米、蔬菜对土壤有效态Pb的富集系数大多低于0.2,对土壤有效态Cd的富集系数高于0.2的样本分别占各样本总数的26%、46%6、0%,3类作物对Cd的富集能力要强于Pb,而蔬菜对Cd的富集能力要强于大米和玉米。     

铅-锌-镉复合污染物在土壤-芥菜/油菜系统中的迁移及交互作用

了解重金属复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况对污染土壤的安全利用、土壤环境质量标准的修订以及重金属污染土壤的植物修复具有重要意义。通过盆栽试验,以芥菜和油菜为例,研究了铅-锌-镉复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况。结果表明:与对照相比,复合污染条件下,芥菜和油菜体内重金属含量显著提高,且Cd含量的提高程度要远远高于Pb和Zn;芥菜和油菜对Cd的吸收达到了100 m g/kg以上,表现出超富集植物的吸收水平。重金属的富集系数大小依次为Cd>Zn>Pb,地下部富集系数要高于地上部,转运系数大小为Cd≈Zn>Pb。Pb、Zn、Cd的富集系数均随各自元素在土壤中含量增大而减小,而且表现为低含量时显著减小,高含量时缓慢减小;重金属在土壤-植物系统的迁移分配深受共存元素的影响,且在不同元素之间和不同浓度范围内表现出不同的特点。Pb、Zn、Cd在芥菜和油菜体中积累量,均与其各自在土壤中的含量成正相关;Zn和Cd对Pb的吸收积累以及Pb对Zn的吸收积累具有明显的抑制作用;Zn-Cd对Zn的吸收积累具有正的交互作用,而对Cd的吸收积累具有负的交互作用。     

新乡市环宇大道工业区周边土壤重金属的污染特征和评价

通过实地采样及室内化学分析的方法,研究了新乡市环宇大道工业区周边土壤Pb、Cd、Ni、Zn、Cu和Cr 6种重金属污染特征和风险评价,并应用Tessier五步连续萃取的方法对土壤中超标的Cd,Ni和Zn进行形态分析。结果表明:(1)土壤中Pb、Cd、Ni、Zn、Cu和Cr的平均含量分别是63.08 mg kg-1、176.85 mg kg-1、307.2 mg kg-1、485.6 mg kg-1,38.7 mg kg-1和47.9 mg kg-1,Pb、Cu、Cr平均含量达标,Cd、Ni、Zn平均含量均超标,分别是国家土壤环境质量二级标准的176.85、5.12、1.62倍。(2)Ni和Zn主要以铁锰氧化物结合态和残渣态存在,Cd主要以铁锰氧化物结合态存在,其次为碳酸盐结合态,3种重金属的迁移能力依次为:Cd>Zn>Ni。(3)每种重金属都存在不同程度的潜在生态风险,Cd的潜在生态风险最大并构成了很强的危害。     

泉州市324国道泉州至塘头段路旁土壤中重金属来源分析

分析了泉州市324国道泉州至塘头段路旁土壤中14种重金属元素Sc、V、Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb、Pb、Bi的含量,用富集因子和多元统计分析方法探讨了重金属的污染特征和可能来源。结果表明,Pb、Sn、Sb、Cd、Ni、Zn、Sc、Cu和Bi的含量均超过泉州市土壤背景值,污染较严重;Ni、Sb、Sn的高富集系数说明其受人类活动影响较大。相关分析和因子分析结果显示,上述14种元素主要有3个来源:Sn、Sb、Pb、Bi、Ni、Cu、Zn、Cd主要来源于交通污染;As、Sc、Fe来源于人类工业活动;而Co、Mn、V主要来源于土壤母质。聚类分析的结果也验证了因子分析的结果。     

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。     

贵州草海流域不同功能区土壤-植物系统重金属迁移与富集特征

以草海流域不同功能区土壤及优势植物为研究对象,对比研究草海流域不同功能区土壤与植物中As、Cd、Cu、Cr、Pb和Zn 6种重金属的污染程度及其在土壤-植物系统中的迁移、富集特征。结果表明:草海流域4个功能区受到Cd和Zn的污染较为严重,As为轻度污染,Cr、Cu、Pb和As各个功能区污染程度不同;不同植物体内重金属含量差异显著,同种植物不同部位重金属规律为:根茎叶;7种优势植物中迁移特征和富集系数差别较大,只有狐尾藻对重金属Cu的富集系数大于1,其余植物对6种重金属的富集系数均小于1,可将狐尾藻作为草海流域典型的重金属耐性先锋植物;植物Cr和土壤Cr成极显著正相关,植物Zn和土壤Zn成显著正相关,植物Cd和土壤Zn成极显著正相关。     

铅-锌-镉复合污染物在土壤-芥菜/油菜系统中的迁移及交互作用

了解重金属复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况对污染土壤的安全利用、土壤环境质量标准的修订以及重金属污染土壤的植物修复具有重要意义。通过盆栽试验,以芥菜和油菜为例,研究了铅-锌-镉复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况。结果表明：与对照相比,复合污染条件下,芥菜和油菜体内重金属含量显著提高,且Cd含量的提高程度要远远高于Pb和Zn;芥菜和油菜对Cd的吸收达到了100 m g/kg以上,表现出超富集植物的吸收水平。重金属的富集系数大小依次为Cd〉Zn〉Pb,地下部富集系数要高于地上部,转运系数大小为Cd≈Zn〉Pb。Pb、Zn、Cd的富集系数均随各自元素在土壤中含量增大而减小,而且表现为低含量时显著减小,高含量时缓慢减小;重金属在土壤-植物系统的迁移分配深受共存元素的影响,且在不同元素之间和不同浓度范围内表现出不同的特点。Pb、Zn、Cd在芥菜和油菜体中积累量,均与其各自在土壤中的含量成正相关;Zn和Cd对Pb的吸收积累以及Pb对Zn的吸收积累具有明显的抑制作用;Zn-Cd对Zn的吸收积累具有正的交互作用,而对Cd的吸收积累具有负的交互作用。