晋南某钢厂周边土壤重金属与磁化率分布规律及其相关性研究

通过对晋南某钢铁厂及周边86个表层土样和90个剖面土样重金属及磁化率的测定,分别对其分布规律及相关性特征进行了研究。结果表明:1)根据地质累积指数法,以山西省土壤环境背景值进行衡量,钢铁厂内部表层土壤污染严重且主要污染元素是Pb和Cr,重金属含量高的厂区磁化率值也较高;周边农田土壤Pb的积累相对明显,处于中度污染水平,土壤中的污染物已经超过本地背景值,部分土样磁化率值明显超过一般褐土的正常磁化率范围。2)剖面重金属元素含量与土壤磁化率值总体呈自上而下递减的相同趋势,且两者的垂向变化特征相似。3)运用Arcgis对归一化处理后的土壤重金属评价结果与磁化率值进行的空间描述直观的显示出了污染区域的一致性。相关性分析进一步表明研究区土壤磁化率值与重金属元素Pb,Zn的含量呈极显著正相关,与Cu的含量呈显著正相关。4)在对土壤重金属污染进行大规模区域调查时,可利用土壤磁化率对重金属的指示作用,选出磁化率变异重点区域后再进行化学分析方法测量。     

开封市大气降尘中重金属污染及潜在生态危害评价

为了研究开封市大气降尘中的重金属污染情况,文中以开封市三个主要功能区商业区、工业区、居民区为研究地点,采集了开封市鼓楼、第三大街、金康苑等六个地区的共计200个样品。并分别在同一地点的四个季节进行了采样以作横向对比分析。采用微波消解系统对样品进行前处理,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-AES)测定样品中的重金属。分析结果表明:(1)开封市大气降尘重金属中Zn、Cr和Mn含量比开封市土壤背景值低,Al、Cd、Cu、V和Pb含量均高于背景值。其中Al、Cu和Pb的增幅相对较大,其它元素增幅相对较小,其余的2种重金属含量值与土壤背景值相差不大。(2)商业区、居民区与工业区降尘中重金属相比,商业区降尘Cd、Cr、Pb、Cu和Zn含量显著高于居民区、工业区,而Al和Mn、V含量各区域相差不大。(3)降尘中重金属Cd在商业区为很强的潜在生态危害,Cd在三个功能区均表现出相对较高的潜在生态危害,Al、Mn、Cr、V和Cu在各功能区均表现出较低的潜在生态风险。潜在生态风险顺序为:工业区>居民区>商业区。(4)全年中各重金属含量总体呈现出冬季、秋季含量比春季和夏季高的特征。     

金昌市城区绿化带土壤重金属含量特征及污染评价

通过对金昌城区主要交通干道周围绿化带土壤的取样调查,分析了Cu、Zn、Ni、Pb和Cd五种重金属元素含量分布的总体特征,并利用地积累指数法对绿化带土壤重金属进行污染评价。结果表明:五种重金属平均含量均超过了该地区的背景值,其中Cu和Ni含量最高,且具有明显的高度富集的特征。绿化带土壤中五种重金属变异系数均较大,其中Cu和Ni变异系数达到了125.06%和86.64%,属强变异性。地积累污染指数法的污染评价结果显示,Cu和Ni已分别构成4级和3级污染,且污染范围较广;而Zn和Pb均未构成污染,Cd构成了1级污染,但大部分样点中其含量均已超过了该地区的土壤背景值,表现出了明显的积累。     

贺兰山东麓葡萄主产区土壤重金属分布特征及污染评价

以贺兰山东麓葡萄主产区-玉泉营区为研究对象,利用宁夏土壤元素背景值诊断该区土壤Zn、Cu、Ni、Pb、Cd、Cr6种重金属污染现状,采用单因子污染指数法和潜在生态危险指数法评价重金属污染程度和潜在生态危险程度,旨在为贺兰山东麓葡萄主产区土壤污染防治和葡萄安全生产提供理论依据。结果表明:贺兰山东麓葡萄主产区土壤Zn、Cu、Ni、Pb、Cd和Cr的平均含量分别为:37.95、32.50、39.58、14.46、0.08和63.93mg·kg~(-1),与宁夏土壤元素背景值相比,Cu、Cr的平均含量均超过背景值;Ni、Cu和Cr达到轻度污染水平,Cd属于尚清洁水平,Zn和Pb属于清洁水平;Cd是最主要的潜在生态危险因子。相关性分析发现Cu、Zn、Cd、Pb之间具有相似的迁移规律及来源。研究区域土壤存在一定程度重金属积累现象。在今后的生产耕作中,应追根溯源,加强控制超标重金属来源,确保贺兰山东麓葡萄产区土壤环境的可持续利用。     

金昌市金川区土壤重金属累积分析及污染评价

文中按土壤利用方式将金川区分为矿业活动区、农耕区、城市活动区和未开发区,调查了金川区表层土壤中As、Hg、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量及分布特征,采用相关性分析和聚类分析确定土壤重金属来源,并利用地累积指数评价了重金属污染情况。结果表明金川区土壤Hg、Cr、Ni、Cu、Cd和Pb高于甘肃省土壤背景值,Ni含量超过了国家二级标准。各分区内Ni和Cu均高于甘肃省土壤背景值。土壤中重金属主要来源于矿业活动产生的废水废气,其次为城市交通、燃煤和污水灌溉。地累积指数表明金川区Cu和Ni污染最为严重,各分区污染程度表现为:矿业活动区>农耕区>城市活动区>未开发区。     

泾河流域农业土壤重金属污染调查与评价

通过对泾河流域主要农业区土壤样品的采集、监测,依据泾河流域土壤重金属元素背景值和国家<土壤环境质量标准>(GB15618-1995)二级标准作为评价标准,分析了对土壤环境及人体危害较大的Cd,As,Cr,Pb等重金属元素的累积和污染程度.结果表明:以泾河流域土壤重金属元素背景值为评价标准,泾河流域农业土壤重金属累积污染程度具有Pb＞As＞Cd＞Cr的特征;泾河流域农业土壤重金属Pb,As,Cd累积污染程度较高,主要是由于人类长期不合理使用化肥所致.以国家土壤环境质量二级标准为评价指标,泾河流域农业土壤重金属污染程度具有As＞Cd＞Cr＞Pb的特征;泾河流域农业土壤样品重金属单项污染指数Pi和综合污染指数P均小于0.7,土壤环境中的重金属含量现状适宜于无公害农产品和果品基地建设的要求.     

基于重金属污染的西部生态脆弱区耕地质量评价——以兰州市榆中县为例

为准确把握西部生态脆弱区耕地质量现状,了解重金属污染对西部地区耕地质量的影响程度,采用第二次全国土地调查、多目标区域地球化学及农用地基础地力调查等数据,运用GIS技术及统计方法,以兰州市榆中县为例,在考虑 重金属污染的条件下,对西部生态脆弱区耕地自然质量进行综合评价研究。结果显示: ① 研究区耕地立地条件、土壤物理性状相对较好,质量较好的4级耕地最多;而土壤肥力较差,质量较差2、3级耕地占耕地总面积的99.63%;② 研究区As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属元素的平均含量均高于地区背景值,其中Cd和As最大值超过土壤环境质量污染评价标准值;③ 土壤重金属污染综合评价结果显示北部青城镇、中部和平镇和马坡乡的东北部为污染高值区;④ 耕地质量综合评估结果显示研究区耕地自然质量南部和中部川区较好,北部山区较差,除部分区域出现异常点值外,基本呈现由南向北逐渐变差的规律。以上研究结果表明,西部生态脆弱区耕地自然质量虽然主要受降雨量、坡度等自然条件的影响,但重金属造成的土壤污染已成为该区域不可忽视的耕地质量问题。     

新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤重金属评价及其来源

为了解新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤中重金属的污染状况,在未开垦盐碱地采集土壤样品,测定汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)和硒(Se)7种重金属元素的含量。运用多元统计分析方法、污染指数评价方法,并结合新疆土壤背景值(Se采用乌鲁木齐市背景值)对不同土层(020cm,2040cm)进行调查和评价,并对重金属的来源进行分析。结果表明:研究区土壤中Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、As、Se7种重金属元素在020cm土层平均值为0.023、0.165、17.999、62.587、29.928、16.325mg·kg^-1和0.696mg·kg^-1;在2040cm土层土壤中平均值为0.021、0.148、17.497、61.091、29.995、17.384mg·kg^-1和0.634mg·kg^-1。除Pb元素外,其他元素均不同程度超过对应的新疆土壤背景值,7种元素在2个土层中无污染、轻度污染样点所占比例分别为66.2%100%和74.7%100%;内梅罗综合污染指数评价结果以轻度污染为主,2个土层轻度污染样点占比均为78.4%。Cd、As、Se重金属元素的来源以自然因素为主,主要与土壤母质的组成和性质有关,影响因素包括山地岩石风化和季节性洪水搬运等;Cr、Pb、Hg元素的来源主要受人为因素的影响,工业开发、交通运输、煤炭燃烧产生的烟气中所携带的重金属沉降到土壤中,是造成未被开垦和破坏的自然盐碱地土壤背景值升高的主要原因;而Ni元素的来源可能是人为因素和自然因素共同作用的结果。     

关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤重金属污染特征及评价

通过野外采样和实验室分析,研究关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤中重金属元素的含量,并进行了污染评价。结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg、As、Ni的平均含量分别为47.95、128.53、26.13、1.09、91.5、0.164、12.2 mg·kg^-1和27.1 mg·kg^-1,除了Ni元素,均高于陕西省土壤元素背景值。评价结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤已经达到了中重度污染程度,其中重金属Pb、Hg和Zn污染较严重,耕地土壤重金属复合污染较严重。     

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。     

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。     

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.     

Potato absorption and phytoavailability of Cd,Ni, Cu,Zn and Pb in sierozem soils amended with municipal sludge compost

Effects of sludge utilization on the mobility and phytoavailability of heavy metals in soil-plant systems have attracted broad attention in recent years. In this study, we analyzed the effects of municipal sludge compost(MSC) on the solubility and plant uptake of Cd, Ni, Cu, Zn and Pb in a soil-potato system to explore the mobility, potato plant uptake and enrichment of these five heavy metals in sierozem soils amended with MSC through a potato cultivation trial in Lanzhou University of China in 2014. Ridge regression analysis was conducted to investigate the phytoavailability of heavy metals in amended soils. Furthermore, CaCl_2, CH_3 COONH_4, CH_3COOH, diethylene triamine pentacetic acid(DTPA) and ethylene diamine tetraacetic acid(EDTA) were used to extract the labile fraction of heavy metals from the amended soils. The results show that the MSC could not only improve the fertility but also increase the dissolved organic carbon(DOC) content of sierozem soils. The total concentrations and labile fraction proportions of heavy metals increase with increasing MSC percentage in sierozem soils. In amended soils, Cd has the highest solubility and mobility while Ni has the lowest solubility and mobility among the five heavy metals. The MSC increases the concentrations of heavy metals in the root, stem, peel and tuber of the potato plant, with the concentrations being much higher in the stem and root than in the peel and tuber. Among the five heavy metals, the bioconcentration factor value of Cd is the highest, while that of Ni is the lowest. The complexing agent(DTPA and EDTA) extractable fractions of heavy metals are the highest in terms of phytoavailability. Soil properties(including organic matter, p H and DOC) have important impacts on the phytoavailability of heavy metals. Our results suggest that in soil-potato systems, although the MSC may improve soil fertility, it can also increase the risk of soils exposed to heavy metals.     

Pesticide residue concentrations in soils of five United States cities, 1971--urban soils monitoring program.

Soil samples from five metropolitan areas including Baltimore, Maryland; Gadsden, Alabama; Hartford, Connecticut; Macon, Georgia; and Newport News, Virginia were analyzed for elemental arsenic, organochlorine pesticides, and polychlorinated biphenyls (PCBs). A representative number of samples were analyzed for organophosphorus pesticides, but none was detected. All areas exhibited heavy soil concentrations of organochlorine pesticides including sigma DDT, aldrin, dieldrin, photodieldrin, chlordane, heptachlor, heptachlor epoxide, endrin, endrin ketone, and endosulfan sulfate. PCBs were detected in three of the five metropolitan areas. Within the metropolitan areas, samples from the urban, or core city, locations generally had higher pesticide concentrations than did samples from suburban locations. Finally, pesticide residue concentrations were generally higher in soils of metropolitan areas than in nearby agricultural soils.     

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,并利用内梅罗综合污染指数法、污染负荷指数法、相关性分析和因子分析等方法,探析了研究区土壤重金属含量、污染程度、生态风险及污染来源。结果表明:环青海湖地区表层土壤中重金属Cd、Pb污染在所研究的元素中最为严重,Cr、As、Cu、Zn和Ni次之,且草地的表层土壤重金属污染情况相比农田和沙地较严重。从污染负荷指数法来看,研究区土壤重金属整体上未达到污染水平,但部分采样点污染严重。内梅罗综合指数法分析显示,研究区整体上为重度污染,且单项污染指数存在不同程度超标,其污染程度依次为Cd>Pb>As>Cu>Zn>Ni>Cr。潜在生态风险指数法表明,整个研究区的综合潜在生态风险为中等程度,其中Cd、As的贡献率接近80%,部分区域潜在生态风险较高。相关性和因子分析可以发现,Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni之间的相关性显著,污染程度基本一致,很可能具有同源性。综上可知,环青海湖地区已出现土壤重金属污染,且存在潜在生态风险,需要采取适当的监测和相应治理措施。     

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.