茶园土壤重金属空间分异及风险评价

为研究武夷山茶园土壤重金属分布的空间变异性,采集武夷山不同生态区域条件下的茶园土壤样品,检测其Cu、Zn、 Pb、 Cr、 Cd、 As和Hg元素含量,并运用单项污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对不同区域茶园土壤重金属进行风险评价。结果表明：茶园土壤中不同种类元素的含量差异显著,不同生态条件下同种元素也具有一定的空间分异特征。其中,自然保护区茶园土壤Cd和Hg累积最为显著;生态区茶园土壤的Cu、 Zn、 Pb和Cr有一定累积;景区茶园土壤的Pb、 Cr、 Cd和As含量符合有机茶产地环境条件标准,但Hg略微累积。土壤综合污染指数评价的结果表明,保护区污染最为严重,生态区次之,景区尚无污染。各区域污染物的分担情况也不尽相同,其中各区域中Hg的分担率都较高(>25%)。潜在生态风险指数评价的结果显示, Cu、 Zn、 Pb、 Cr和As在各茶园的风险等级为“低”,属于轻微生态危害; Cd和Hg在保护区的风险等级以“重”为主,在生态区分别以“中”和“较重”为主,在景区则以“低”和“中”为主。各区域综合潜在生态风险危害大小为：保护区>生态区>景区,并应警惕Cd和Hg的潜在生态风险。     

杭州市居民区土壤磷的积累和释放潜力

土壤磷的积累会增加磷的流失潜力,影响环境质量.本文对杭州市49个居民区土壤的研究表明,大部分居民区土壤磷积累明显,平均总磷含量约为农业土壤的2倍.86%的居民区土壤的水可溶性磷含量超过10 mg/kg;59%的土壤磷饱和度超过25%(环境敏感临界指标).杭州市居民区土壤磷主要以HCl-P为主,占总磷的50%～60%.居民区土壤磷的积累和潜在释放能力随居民区年龄的增加而增加.模拟试验表明,当土壤pH下降至5.0(低磷土壤)或6.5(高磷土壤)时,土壤磷的释放迅速增加.当土壤总磷量超过1.2 g/kg时,可使土壤磷的饱和度超过25%,对环境产生潜在的负影响.     

城市土壤重金属污染概况及其发展趋势

本文阐述了城市土壤重金属的主要来源、空间分布特征、化学形态与影响因素,以及对人体的健康风险与生物效应,指出今后的研究重点与趋势是建立城市土壤重金属污染概念和标准体系,研究其在环境中的迁移转化机制与规律及城市土壤重金属复合污染,发展判源分析新技术。     

城市表层土壤重金属污染的空间分布特征分析

分析了某城市城区表层土壤中的As、Cd等8种重金属在生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区的含量水平,得出了不同区域重金属的污染程度;运用污染负荷指数法对影响土壤各重金属主要因子进行分析,确定不同区域重金属污染的主要特征;建立重金属污染物的传播模型,运用Kriging插值法对重金属含量进行最优无偏估计插值,对重金属污染的空间分布进行分析,揭示了城市表层土壤中重金属含量的空间分布特征.     

上海市城郊土壤重金属空间分布及其污染评价

为研究重金属元素在城市土壤中的空间分布特征,对上海市的城区、城郊结合部、郊区以及道路两侧分别进行布点采样。结果表明:所测区域Pb、Zn这2种元素在土壤中的含量与土壤距离道路的距离存在明显的负相关关系,同时其污染程度从市区到郊区存在明显的梯度关系。通过单因子污染指数和内梅罗综合污染指数进行评价,上海师范大学徐汇校区桂林路断面土壤为中度污染,闵行体育公园、莘庄公园、上海师范大学奉贤校区和A20道路两侧道路为轻度污染。     

武汉市土壤重金属空间分布特征及污染评价

以武汉市主城区为研究区域,分析表层土壤中5种重金属(Pb、Zn、Cu、Cr和As)元素的含量水平及累积状况。采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法评价武汉市主城区表层土壤中重金属的污染程度及生态危害等级,同时运用ArcGIS空间插值并绘制出5种重金属元素的空间分布图。结果表明:研究区内Pb、Zn、Cu、Cr、As的平均含量均高于湖北省背景值,各元素的超标率分别为38.9%、62.2%、85.5%、83.3%、98.9%,As、Zn、Cu、Cr的累积较为明显;Zn变异系数最大,表现出强变异,Cu、Cr、As为弱变异,空间分布均一。单因子污染指数评价表明,各元素的污染指数有一定的差异,大小顺序为:Pb(0.12)Cu(0.45)Zn(0.55)Cr(0.59)As(0.77),表明As的污染较其他元素严重。内梅罗综合污染指数评价表明,主城区的综合污染指数(PN)为0.77,属轻度污染;各行政区的污染差异不大,PN的取值为0.64~0.84。潜在生态危害指数表明,各元素的单项生态因子(Eir)都小于40,每个区的综合生态危害指数(RI)均小于135,表明各行政区土壤中重金属的潜在生态危害都属于轻度生态危害。ArcGIS插值空间分析表明,Zn的分布差异最大,Cu、Cr、As的分布差异较小且比较均一,研究区的重金属污染以As、Zn为主。     

内蒙古农牧交错区土壤重金属含量及其分异

通过室外采样室内分析研究了内蒙古农牧交错区表层土壤重金属的含量状况及不同土壤类型的分异特征.102个代表性样品的分析结果表明,研究区铜、锌、镉、汞和砷重金属元素的平均含量均高于内蒙古第二次土壤普查调查值:铅、锌、镉、汞和砷均高于世界土壤背景值,特别是汞为世界土壤背景值的3.3倍;按照我国二级土壤环境质量标准,汞的超标率为8%;不同类型土壤中金属含量分异明显.内蒙古农牧交错区表层土壤重金属污染不客忽视.     

城市复合土地利用系统中土壤磷素的积累和流失潜力的空间分异

为了解城市复合土地利用系统中土壤磷素的积累和流失潜力特点,以浙江大学华家池校区为例,应用化学分析方法和GIS技术研究该校区复合土地利用系统中土壤磷素积累和流失潜力的时空变化特征.结果表明,近50年来,研究区内土壤全磷和有效磷呈明显的增加趋势,磷素积累受城市化和大量施用有机肥、化肥等的影响.土壤磷素空间异质性非常明显,深受土地利用方式的影响,土壤全P平均含量由高至低分别为畜牧场(3.22 g·kg-1)>果园(1.67 g·kg-1)>桑园(1.54 g·kg-1)>蔬菜地(1.52 g·kg-1)>教学区(1.37 g·kg-1)、绿化用地(1.37 g·kg-1)>水田(1.14 g·kg-1)>旱地(1.06 g·kg-1)>水旱轮作地(1.02 g·kg-1)、生活区(1.02 g·kg-1).研究区内土壤磷饱和度平均达22.29%,土壤水可提取态P明显高于一般农业区,有很高的P流失风险.土壤磷饱和度25%这一磷素流失风险临界指标也适合于对研究区土壤磷流失风险的评价,该指标大致与有效P 77 mg·kg-1和全P 1.20 g·kg-1相当.研究认为.城市复合土地利用系统中土壤磷素积累显著,磷素流失造成水体污染风险很大,应引起注意.     

浙北某县域耕地土壤重金属空间分异特征、污染评价及来源分析

以浙江省北部某产粮县的267个耕地土壤样本的5种土壤重金属As、Hg、Cr、Cd、Pb为研究对象,综合运用结合GIS手段、单因素、内梅罗综合评价法以及改进模糊综合评价法,分析研究区土壤重金属污染的空间分异、污染评价以及来源分析。结果表明:As、Hg、Cr、Cd、Pb平均含量分别为8.17、0.211、67.03、0.224、37.26 mg·kg-1,均符合国家相应的土壤环境质量二级标准。土壤重金属半方差函数拟合块基比大小顺序为HgPbCdAsCr,其中Pb、Cd、As、Cr处于中等程度相关,Hg则表现出了较弱的空间相关性,受人类活动影响较大。该县土壤整体清洁,仅少数样点出现污染情况。这部分污染主要分布在县城周边,以Hg-Cd复合污染的形式存在,主要来源于工矿企业长期燃煤导致的粉尘挥发以及当地蓄电池产业发展所带来的负面影响。     

镉在土壤中释放的动力学特征研究

采用间歇法研究了镉在不同土壤中释放的动力学特征。结果表明，酸性土壤镉释放速率大于石灰性土壤；随温度升高，石灰性土壤镉平均释放速率下降，而酸性土壤镉平均释放速率增加；不同温度下土壤镉释放速率V与时间t最优模型为lnV=A Bt；不同土壤镉释放量S与时间t的较优模型为lnS=A k/t。     

长期种植蔬菜土壤的重金属累积与污染风险评价

以长沙城郊长期种植蔬菜的土壤为研究对象,共采集57个土壤样品,分析铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铬(Cr)等重金属的含量,对长沙主要蔬菜基地的重金属累积与污染风险进行评价。结果表明,土壤中Pb浓度为20.90-64.70 mg/kg,Cd为0.035-0.64 mg/kg,Hg为0.045-0.44 mg/kg,As为7.72-26.32 mg/kg,Cr为30.8-111.99mg/kg。有43%的土壤样本中重金属浓度超过背景值,且Pb、Cd、Hg、As均呈现出明显的累积,尤其Cd、Hg的累积更为明显,Cd、Hg平均含量值较本底值增加了3.92倍和1.87倍,其单项污染指数超标率分别达到35.09%和24.56%(以《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求GB/T 18407.1—2001》为评价标准,按照单项污染指数≥1即为超标)。分区评价结果表明,近郊区长期种植蔬菜地土壤大部分呈现轻度污染,随离市区距离的增加蔬菜地土壤重金属污染程度逐渐减弱。因此,长沙城郊长期种植蔬菜土壤的重金属污染问题需引起高度重视。     

沱江上源支流土壤重金属污染空间相关性及变异解析

为探究沱江上源支流土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr 5种重金属的空间变异及其相关性,运用Global Moran’s I和Anselin Local Moran’s I空间关联指数进行相关性分析,并利用半变异函数云分析其空间结构,最后利用克里金法对污染空间进行预测,并分析其变异成因。结果表明:研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr 5种重金属含量大部分处于较低水平,且平均值均未超过国家土壤环境质量标准(GB 15618—2018)风险筛选值;土壤重金属含量与空间均呈现正相关的特点;除Hg外其他重金属产生聚类特征的可能性均很大,但从局部冷热点及异常值分析可知,Hg也存在聚类特征;Cd、Pb的空间连续性较好、相关性强烈且变程最长,As、Cr次之,Hg最差;重金属含量空间变异与企业分布、污水灌溉、大量施肥以及其他自然因素具有一定的相关性。     

土壤重金属混合样采样数目和空间变异耦合规律研究进展

土壤重金属合理采样数目确定和空间变异特征分析是进行土壤重金属相关研究工作的前提和基础,为评估土壤重金属混合样采样数目和空间变异研究进展,通过广泛查阅国内外相关文献,对土壤重金属混合样本数、混合样分样点数目、组间及组内误差与空间变异耦合规律现状及未来研究方向进行了评述。结果表明：目前,已有研究只关注于已知变异单元内正态分布下混合样采样数目的确定,对于已提出的偏态分布下合理采样数目确定方法,均存在着采样数目高估或者低估现象,而且只关注于混合样点合理采样数目确定方法研究;针对不同的误差控制需求、正态或偏态分布、已知或未知变异单元,确定土壤重金属混合样本数及混合样分样点数目方法研究尚未开展;对于采样数据符合偏态或正态分布下,增加土壤混合样、混合样分样点数目与组间误差、组内误差降低趋势关系拐点尚不清楚;土壤重金属混合样本及混合样分样点数目与空间变异耦合规律也尚不明确。因此,识别增加土壤混合样、混合样分样点数目与组间误差、组内误差降低趋势关系的拐点,优化土壤重金属混合样本数、混合样分样点数与土壤重金属总体采样数目的关系,结合空间变异预测模型,构建样本量计算和空间变异识别的耦合模型,揭示土壤重金属混...     

陕西某铅锌冶炼区土壤重金属污染特征与形态分析

为了探讨铅锌冶炼对土壤环境质量的影响,对陕西某铅锌冶炼区土壤中重金属的含量和形态进行了分析,并运用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染程度进行评价。结果表明,Pb、Cd、Cu、Zn含量的平均值分别是陕西省土壤背景值的19.27、135.32、2.76、8.02倍。单因子污染指数评价结果显示,Cd(19.53)达到重度污染,Zn(1.78)和Pb(1.09)达到轻度污染,Cu(0.56)无污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明,冶炼厂东、西10 km范围内土壤均处于重度污染程度,且东部高于西部。重金属形态分析结果显示,Pb、Cd、Cu、Zn各形态在全量中所占的比例都以残渣态(34.45%～45.98%)最大,其次为可氧化态(27.45%～30.57%),再次为可还原态(17.63%～23.61%),最后为可交换态(6.80%～14.41%)。重金属形态比例和土壤理化性质的相关性分析表明,pH值与Cd、Cu的可交换态比例呈显著负相关,与Zn的残渣态比例呈显著正相关。土壤有机质与Cd的可交换态比例、可还原态比例呈显著负相关,与Cd的残渣态比例呈显著正相关。铅锌冶炼厂周围土壤受到以Cd污染为主的多种重金属的复合污染,冶炼厂大气沉降、采矿场扬尘是主要污染源。土壤重金属污染防治中应当加强冶炼厂烟尘点源控制,防止土壤酸化。     

典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

基于225个样点分析了贵州省不同地区（自然背景区、农业种植区和矿区）表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数（I_geo）对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数（RI）及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明：贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。I_geo值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。     

设施菜地和露天菜地的土壤重金属含量及累积特征

【目的】比较分析不同种植年限的设施菜地和露天菜地土壤重金属的污染特征,为菜地管理及土壤重金属污染治理提供科学依据。【方法】以豫西洪积平原洪庄杨乡附近的露天菜地和设施菜地土壤为研究对象,大田土壤为对照,以种植年限(0～4,5～9,10～19,≥20年)为采样依据,测定8种土壤重金属(Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As、Hg)的含量,并运用地累积指数和内梅罗指数,对研究区设施菜地和露天菜地的土壤重金属含量及其累积特征进行综合分析。【结果】①2类菜地土壤重金属Cu、Ni、Pb、Cd和Hg含量存在不同程度的超标,而大田对照土壤除Ni外,其他各重金属含量均不超标;除Ni元素外,露天菜地和设施菜地土壤重金属含量均具有随种植年限增加而增大的趋势,而露天菜地则由于易受外界条件影响而在总体增大趋势之下呈现一定的波动性。②露天菜地和设施菜地土壤均存在Pb、Hg、Cd的累积污染,其程度大小均为Hg>Cd>Pb,且随种植年限的增加累积污染程度增大。③露天菜地和设施菜地土壤均达到了重金属强度污染水平,且均随种植年限的增加而呈加重态势,露天菜地土壤重金属综合污染指数较设施菜地高。【结论】研究区菜地土壤已产生不同程度的重金属累积污染,露天菜地和设施菜地具有大致相似的污染特征,累积污染均随种植年限增加而加重,但外源性因素对露天菜地重金属污染的影响更广泛。     

某矿区砷碱渣堆场周边土壤重金属污染评价及潜在生态风险分析

为了解湘中某矿区砷碱渣堆场周边土壤的重金属污染特征,对堆场周边土壤中Hg、As、Pb、Zn、Cd、Cu、Cr 7种重金属含量进行采样,分析其污染特征和来源,并对潜在生态风险进行评价。结果表明:堆场周边土壤中Hg、As、Pb、Zn、Cd、Cu、Cr平均质量分数分别为2.61、209、41.3、209、3.49、4.34、45.7 mg·kg~(-1),其中Hg、As、Pb、Zn、Cd平均含量分别是背景值的22.5、13.3、1.39、2.21、27.7倍。地累积指数评价结果显示,Hg、As、Cd单项Igeo达到严重累积污染级别的比例分别为25%、6.25%、18.8%。多种重金属潜在生态风险评价表明,区域内所有点位的潜在生态风险指数均在"强"及以上风险等级,其中62.5%的点位为"很强"等级,区域总体处于"很强"风险等级。多元统计表明,Hg、As、Pb、Cu、Zn、Cd主要来源于矿山开采、冶炼和交通运输,Cr来源于成土母质。     

绿带对公路两侧土壤重金属含量的影响研究

在316国道华容至鄂州临江段，通过对不同绿带后0～20 cm土层的土壤铅、铜。锌含量的测定，结果 表明：①0～150 m范围内 3种重金属元素含量的平均值为双行绿带区＜单行绿带区＜元绿带对照区。绿带对公路 旁土壤中的重全属污染有根好的防护作用，可有效地降低污染程度、缩小污染范围，双行绿带的防护作用优于单行 绿带必上壤中铅、铜、锌的含量均随距公路距离的增加而降低，其中锌含量与采样距离呈极显著的负相关关系。 ③3种重金属元索间均呈正相关关系，其中铜与锌呈极显著的正相关关系。     

土壤重金属污染特征及修复技术评价

土壤重金属污染对生态环境和人体健康存在诸多潜在风险,受到越来越多的关注。本文综述了我国土壤重金属污染的一般特征、来源、危害,总结了国内外关于重金属污染的研究现状,探讨分析了常用的几种重金属修复技术的优劣,以期为我国重金属污染的研究治理提供借鉴。