西藏尼洋河水体重金属分布特征及风险评价

重金属含量是影响水生态环境安全的重要因素,该文意在探索西藏河流水体重金属变化规律。研究了雅鲁藏布江第二大支流尼洋河的Zn、Cu、Mn、Cd、Fe 5种重金属含量时空变化特征和相关性,以及迁移变化机理,对重金属富集程度和污染风险进行了评价。结果表明：尼洋河重金属含量源头较低,中上游位置有突变。Fe、Mn、Cd是影响水质变化的敏感因子。Zn、Cu、Mn含量平水期＞枯水期＞丰水期。丰水期重金属含量主要受人类活动或水文气象活动影响,平水期及枯水期的Zn、Cu、Mn、Fe含量主要受自然过程影响,枯水期Cd主要受人类活动影响。水库对重金属富集有一定的影响。河源和中下游河段污染较轻,上游河段重金属综合污染指数最高。     

连云港近岸海域表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害

采用变异系数、富集系数、潜在生态危害指数分析评价连云港近岸海域表层沉积物中的重金属的相关特性。结果表明:重金属的空间分布离散性及富集程度存在明显差异,重金属元素空间波动程度依次为Cu=Cd>Hg>Cr>As>Zn>Pb,富集程度依次为Zn>Cr>Cd>Cu>As>Pb>Hg;除Cd在5号站位处于中等污染水平外,其他各重金属的潜在生态危害处于轻微水平,潜在生态危害系数依次为Cd>Hg>As>Cu>Pb>Cr>Zn,港口区域重金属富集程度较重,潜在生态危害指数相对较高;有机碳和酸可挥发性硫化物影响到重金属的迁移与转化,进而影响其潜在生态危害程度及生物毒性。     

乐清湾养殖区表层沉积物重金属含量分布及污染评价

以乐清湾养殖区表层沉积物中Cu等7种重金属为研究对象,在野外实地调查取样及重金属含量测定基础上,以中国海洋沉积物质量(GB18668-2002)一类标准值为评价标准,利用单因子指数评价法、内梅罗综合污染指数评价法和沉积物质量基准(sediment quality guideline,SQG),对单项重金属污染程度、多种重金属综合污染效应及重金属潜在生物毒性风险进行了评价。结果表明,乐清湾养殖区表层沉积物重金属含量分布差别明显,所有采样点表层沉积物均受到Cu污染,局部受到严重Hg污染;大部分养殖区表层沉积物重金属污染达到轻度等级;所有养殖区均可发生由Cu偶尔引起的不利生物毒性效应,个别养殖区可发生由Hg频繁引发的不利生物毒性效应。乐清湾养殖区表层沉积物重金属主要来源于沿岸电镀企业废水排放及农药化肥造成的农业面源污染。开展Cu、Hg污染治理修复是实现乐清湾养殖环境安全的迫切需求。     

洛川苹果林地重金属分布特征和污染评价

通过取样调查和试验分析,选用As、Cr、Cu、Ni、Pb,Zn、Mn、Co.V等9种重金属元素研究了洛川苹果林地典型剖面(LC剖面)的重金属分布特征,并利用地累积指数法、重金属富集指数法、重金属潜在生态危害指数法,对洛川苹果林地重金属的污染状况和金属元素富集规律进行了初步研究.结果表明:As、Cr,Ni、Mn、V含量变化走势基本相同,总体上由表层向下波动递增,Cu、Pb、Zn、Co4元素含量垂向变化特征基本相似,由表层向下总体呈先减少后增多趋势;除Pb和Zn外,As、Cr、Cu、Ni、Mn,Co和V均有一定程度的富集.As的生态危害指数(Eri)较高,在9种重金属元素中最大,潜在生态危害指数(RJ)为39.9,但小于轻微生态危害的阈值150,表明该区苹果林地重金属尚未构成污染危害.     

稻田土壤和稻米中重金属潜在污染风险评估与来源解析

该文选择贵州省典型城市(都匀市)周边水稻种植区为研究区,系统采集了稻田土壤和稻米样品各110个,测定土壤和稻米中Cd、Hg、As、Pb和Cr含量,基于多元统计分析和污染风险评价等分析方法,揭示了研究区稻田土壤重金属污染的主要来源及土壤和稻米中重金属存在的潜在风险。结果表明,与贵州土壤重金属背景值相比,稻田土壤中Cd、Hg、As、Pb和Cr超标率分别为14.55%、40.00%、16.36%、22.72%和13.64%,主要以Hg污染问题最为突出。稻米中只存在3.64%Cd超标,Hg、As、Pb和Cr平均含量均低于国家食品安全标准限定值(GB 2762-2017),说明当地居民食用稻米存在最大的潜在威胁为Cd污染稻米。稻田土壤重金属来源分析结果表明,稻田土壤中Cd、Hg、As和Pb之间呈显著正相关关系,说明土壤中Cd、Hg、As和Pb具有相同的来源,主要来源于当地铅锌矿冶炼、火电厂等污染点源排放的污染物;Cr与其他元素相关性不显著,主要来源于成土母质,为自然来源元素。     

复垦土壤重金属污染潜在生态风险评价

为揭示矿区复垦土壤中重金属元素潜在的污染特征,采用Hakanson 潜在生态风险指数（The Potential Ecological Risk Index）,对安太堡露天煤矿复垦土壤中Cd,Cr,Cu,Pb,Hg,As等6种污染元素进行了分析,研究了露天煤矿复垦土壤重金属污染程度及潜在的生态危害性。结果表明：安太堡露天煤矿不同复垦时间和复垦模式下不同层次的复垦土壤的综合污染程度范围为8.29～16.90,平均值为10.72,处于中等的污染程度。重金属潜在风险指数在131.43～331.03之间,平均191.68,生态风险达到了中等程度,特别是复垦13年的南排1?420退化平台,综合潜在生态风险指数为331.03,达到了较高程度。0～40 cm土层的潜在生态风险综合评价属于中度的潜在生态风险。Hg是主要的污染因子,其对潜在的生态风险指数所贡献的比例达到了72.5%～84.62%。其余重金属的生态风险较低。因此,在安太堡露天煤矿复垦土壤中,Hg是最主要的潜在污染因子,应采取一定的措施,防止Hg的污染。应用该体系对复垦土壤重金属污染生态风险评价所得的结论同其它研究结果互为补充和借鉴。     

海南岛河流底泥肥力和重金属污染特征及其风险评价

特征分析及其评价是底泥资源化利用的重要前提,为了解海南岛热带玄武岩地区河流底泥特征及其资源化利用的可能性,选取典型河段塘柳塘为研究对象,采用典型断面布点采样法,对52个底泥样本的重金属和肥力进行检测和评价.结果表明:1)参照第2次全国土壤普查土壤养分分级指标,底泥中全氮质量分数指标达到Ⅰ级水平,全磷、全钾和有机质质量分数均为Ⅱ级水平,阳离子交换量达到Ⅳ级水平;各肥力指标的灰色关联度指数均大于对照区,说明河流底泥养分较为良好.2)采用HJ 332-2006《食用农产品产地环境质量评价标准》,评价底泥重金属污染状况,主要污染物Cd超标率为65.4％,超标幅度为14％;Hg超标率为59.6％,超标幅度为11％.3)地累积指数和内梅罗综合污染指数评价结果显示,该河段底泥中主要污染物为Cd和Hg,河段整体达到中度污染水平.4)潜在生态风险指数评价表明,Hg是最主要的潜在生态风险因子,河段整体达到“轻微生态危害”等级.该研究在海南省南渡江土地整治重大工程中,为疏浚底泥生态改造与土壤资源化利用,提供科学依据和技术支撑.     

Distribution and risk assessment of heavy metals in overlying water,porewater, and sediments of Yongding River in a coal mine brownfield

Journal of Soils and Sediments - Heavy metals from coal mines migrate into rivers and cause a severe impact on the health of local residents utilizing these rivers as a water source. However,...     

贵阳市城区土壤重金属分布特征及污染评价

调查了贵阳市不同功能区表层土壤中重金属含量及其分布特征,以基线为参比值,采用Hakanson潜在生态危害指数法对重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明,贵阳市城区土壤重金属(Hg、Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn)主要来源于工业、交通以及燃煤等活动,其平均含量分别为0.108、0.320、20.53、22.17、35.71、64.87、48.65、217.90mg/kg,除Cr外,均显著高于相应基线。工矿区土壤中Pb、Zn含量显著高于其他功能区(p0.05)。Hg和Cd是主要的生态危害因子,其污染已达强生态危害水平,其余均显示为轻微生态危害水平;不同功能区土壤重金属污染均已达强生态危害水平,且污染程度依次是:商务区工矿区文教区居民区城市绿地交通区。     

我国水溶肥料中重金属含量、 来源及安全现状

【目的】研究我国水溶肥料中有毒有害重金属As、 Pb、 Cd、 Cr、 Hg的含量及超标情况,调查超标重金属的来源,探讨有关肥料标准中重金属安全限量问题,旨在充分了解水溶肥料的安全现状,减小重金属环境风险,保障农产品质量安全。【方法】样品全部来自国家化肥质量监督检验中心(北京)肥料登记产品,重金属含量采用农业行业标准NY/T 1978-2010《肥料 汞、 砷、 镉、 铅、 铬含量的测定》方法检测,超标重金属来源分析采用企业调研方法,原料中重金属的含量研究采用公开发表文献数据进行分析。【结果】5种水溶肥料中As、 Pb、 Cd、 Cr、 Hg平均含量均符合NY/T 1110-2010《水溶肥料 汞、 砷、 镉、 铅、 铬的限量要求》,且远远低于标准限量值。部分水溶肥料重金属出现超标情况,但超标率较低,主要集中在As和Cd上,As和Cd超标率分别为3.50%和1.27%,Pb、 Cr和Hg超标率均小于1%。Cd超标样品的重金属含量是标准限量值的几至几百倍,As、 Pb和Cr超标程度接近,一般是限量值的1至几倍。超标样品调查结果显示,水溶肥料中重金属主要来自生产原料,原料中的重金属一半以上来自磷肥和微量元素肥料。大量元素水溶肥料中重金属主要来自磷酸二氢钾、 磷酸一铵等磷肥,其次来源于硫酸锌等微量元素肥料; 微量元素水溶肥料中重金属多来自硫酸锌和硫酸亚铁; 含氨基酸水溶肥料中As和Cd主要来自硫酸锌、 硫酸亚铁和氨基酸; 含腐植酸水溶肥料中重金属超标集中在As上,As多来自腐植酸钠、 腐植酸钾和磷肥。生产原料中重金属含量分析表明,氮肥和钾肥中重金属含量极低,作为水溶肥料的原料比较安全,而磷肥和微量元素肥料中重金属含量普遍较高,作为生产原料,必需严格检验,否则容易导致产品中重金属超标。通过相关标准分析发现,我国现行肥料标准中As、 Pb、 Cd、 Cr、 Hg安全限量或没有限制或制订的普遍较宽泛,且缺乏针对性。【结论】我国水溶肥料总体质量较好,重金属超标率较低,施用于农田是安全的,但对于水溶肥料中As和Cd的监测依然需要高度重视,肥料重金属限量标准和安全评价体系的制定也需要加强和完善。     

矾矿千秋史 造福满人间

  目的  本研究从微生物（哈茨木霉菌）钝化与小白菜 (Brassica rapa L.Chinensis Group.）萃取重金属联合修复入手,结合配施有机肥,探究哈茨木霉菌和有机肥复配强化植物萃取修复强酸性重金属污染土壤的效果及机理。  方法  基于盆栽实验,设计哈茨木霉菌钝化与小白菜萃取单独修复及混合修复处理,同时配施有机肥,另设置空白对照,各处理设置3次重复,共计24组处理。  结果  与对照处理相比,哈茨木霉菌和有机肥处理下,土壤pH增加14.05% ~ 34.60%,有机质含量增加10.11% ~ 99.42%;哈茨木霉菌处理下,土壤速效钾和铵态氮含量分别提高51.02%和10.31%;有机肥处理下,土壤有效磷和速效钾含量分别增加451.84%和433.69%。哈茨木霉菌和有机肥复配下小白菜地上部分生物量较对照增加414.29%;小白菜地上生物量与土壤全镉（Cd）呈显著负相关,小白菜地上富集系数及转运系数较对照分别增大25.58%和21.29%;同时土壤全Cd含量降低43.83%,土壤酸可提取态Cd含量降低87.41%,小白菜地上及根系Cd均与土壤酸可提取态Cd呈显著负相关。  结论  本研究显示哈茨木霉菌和有机肥复配具有强化植物萃取重金属效率和对酸性Cd污染土壤修复的潜力,对于矿区重金属污染土壤的植物修复治理提供了理论依据和技术支撑。     

闽西南崩岗土壤重金属含量、分布、来源及生态风险

选取福建省长汀县黄泥坑崩岗群内2处典型崩岗及附近一无崩岗山坡(对照区),采样并测定了63份0~20 cm土壤样品Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、As、Cd含量,运用相关分析与主成分分析进行重金属来源辨识,并应用Hankanson潜在生态风险指数法,以福建省背景值和国家二级标准作为参比,对研究区重金属进行潜在生态风险评价。结果表明:研究区土壤重金属含量从高到低的顺序依次为Zn(105.56 mg·kg~(-1))Pb(67.21 mg·kg~(-1))As(61.47 mg·kg~(-1))Cu(22.33 mg·kg~(-1))Cr(17.12 mg·kg~(-1))Ni(5.24 mg·kg~(-1))Cd(0.80 mg·kg~(-1)),Pb、Cd含量表现为崩岗区对照区,Cu、Zn、Ni、Cr、As、Cd含量与之相反。1号崩岗Zn、Pb、As和Cd平均值分别是福建省背景值的1.12倍、2.82倍、8.68倍和13.33倍,2号崩岗这4种元素平均值分别是背景值的1.11倍、1.36倍、11.22倍和16.67倍,对照区该4种元素平均值分别是背景值的1.58倍、1.60倍、5.14倍和14.44倍;与国家土壤环境质量二级标准比较得出,崩岗区和对照区As平均值分别超标1.92倍和2.70倍,Cd平均值分别超标2.31倍和2.60倍。从集水坡面到沟道末端,崩岗区Pb、Zn、Cd含量呈增加趋势,Cu、Cr含量基本维持稳定,Ni含量有所降低;从坡面上部到下部,对照区Cu、Zn、Ni、Cr、Cd含量呈增加趋势,Pb含量略有降低;As含量在研究区的分布无明显变化。Cu、Ni、Cr主要来源为成土母质,Zn主要来源于禽畜养殖,Cd、As的主要来源包基岩风化稀土开采,Pb主要来源于基岩矿化、煤炭燃烧及汽车尾气排放等复合污染源。以福建省背景值为参比时,Cd潜在生态风险系数达到"极强风险",As为"较强风险",其余均为"轻微风险";以国家二级标准为参比时,Cd属"较强风险",其余均为"轻微风险"。潜在生态风险指数(Ri)表现为2号崩岗对照区1号崩岗。研究区Cd、As污染已较为严重,应采取相应的安全防范措施。     

Accumulation and potential sources of heavy metals in soils of the Hetao area, Inner Mongolia, China

Soil contamination by heavy metals is a problem in agricultural irrigation systems.To assess the accumulation and sources of heavy metals in the Yongji irrigation district of the Hetao area,Inner Mongolia,China,195 soil samples from 39 sites(0–100 cm)were collected,and Zn,Cu,Pb,Cr,and Cd concentrations were analyzed.The mean concentrations were 107.17,32.48,12.31,53.53,and 0.22 mg kg-1,respectively,with no significant differences between soil depths(P>0.05).Concentrations of Zn,Cu,and Cd were higher than the background levels,with moderate accumulation;the contamination factor(CF)values were 1.9,1.7,and 1.9,respectively,and the geoaccumulation index(Igeo)was>0.Concentrations of Pb and Cr were lower than,or close to,the background levels(CF<1,Igeo<0),indicating that they originated from a natural source.The monomial potential ecological risk index(Eri)for Zn,Cu,Pb,and Cr was low;Eri for Cd was 55.73,implying a moderate risk.The grade of potential ecological risk index of the five heavy metals(RI)was low,declining from south to north.The studied soils were contaminated with Zn,Cu,and Cd;principal component(PC)analysis implicated the enrichment of Cd and partial Cu(high loading in PC 2)was related to agricultural activities;Zn and partial Cu,closely associated with PC 3,may have originated from irrigation water from the Yellow River.Future agricultural development should focus on fertilizer and pesticide application and the quality of irrigation water.     

三江源区近数十年河流输沙及水沙关系变化

河川径流及泥沙在保障水资源、塑造河道形态、维持区域环境及生态系统等方面起着重要作用.为探讨三江源区河流输沙及水沙关系,基于三江源区9个水文站径流泥沙观测资料,采用Mann-Kendall趋势检验、Mann-Kendall突变检验方法分析输沙量、含沙量的变化趋势及突变特征,利用评级曲线法,分析水沙关系.结果表明:1)从输沙量来看,仅长江源区的新寨输沙量呈显著减少趋势,并在1998年发生突变;2)长江源区新寨含沙量显著减少,黄河源区的黄河沿、同仁及唐乃亥含沙量显著增加,其他水文站含沙量没有显著变化趋势,新寨和同仁含沙量分别在1999和1989年存在突变特征;3)直门达以上的长江源区及澜沧江源区水沙关系未发生明显变化,长江源区的新寨水文站控制区及黄河源区水沙关系发生变化;4)水流挟沙能力的变化表现出了明显的空间差异性,主要分为减弱、增强及稳定3种类型.河流输沙及水沙关系发生的变化,可能与气候变化和人类活动等有关,研究成果可为三江源区流域规划和生态保护,以及下游水库泥沙淤积研究等提供参考.     

Multivariate geostatistical analysis of heavy metals in topsoils from Beijing,China

Background  Regional soil environmental quality is a hotspot and difficulty in the environmental sciences for the spatial variability of pollutants and the relationship between them. Beijing, the capital of China, has been undergoing a rapid economical development during the past three decades, and thus might encounter the same issues as the developed countries. However, there is little information about the soil environmental quality of Beijing, especially at the regional scale. The real soil environmental situation of heavy metals remains unknown, even less the sources of possible pollutants. Objectives  The main objectives were to identify the spatial variability and main sources of heavy metals in Beijing soils by conducting multivariate statistical analyses, including geostatistical analysis assisted with GIS tools. These results will contribute to the establishment of the soil quality baseline and the management of regional environment. Materials and Methods  Seven hundred and seventy-three samples of topsoils (0–20 cm) were collected from all over Beijing, China. The samples were digested with HNO₃ and H₂O₂. The concentrations of Cr, Cu, Ni, Pb and Zn were analyzed with a FL-AAS and those of Cd with a GF-AAS. The concentrations of As were determined with AFS-2202. Principal component analysis (PCA) and partial correlation analysis (CA) were used and geostatistics was conducted for the data processing. Results  Concentrations of topsoil As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn in the Beijing area were measured and contour maps were constructed to describe the metals’ spatial distribution. Except for the background effect of the soils, anthropogenic factors made the soil heavy metal concentrations increase, especially in the center of the city. Combined with the PCA results, it was found that vehicle exhaust and smelters were the main sources of soil heavy metals. Pedogenic factors were also controlling the spatial features of metals. Discussion  Combined with the results of PCA, 7 heavy metals could be divided into 4 factors. F1 was the metals, i.e., Cu, Pb, Zn, mainly controlled by the human activities. Cr and Ni was in F2, Cd in F3 and As in F4. These 3 factors might be controlled by the soil parent materials. Concentrations of 7 heavy metals were comparable with the first level of environmental quality standard for soils of China and much lower than the second level of national standard for soils. Conclusion  The heavy metal concentrations in the topsoil of Beijing are mostly comparable with the background values, especially for As, Cr and Ni. In the city center of Beijing, Cu, Pb and Zn had a high concentration of distribution. The spatial features of As, Cr and Ni are mainly controlled by pedogenic factors, whereas Cd, Cu, Pb and Zn are controlled by anthropogenic and parent factors. Traffic and smelting contribute greatly to the increase of Pb, Zn and Cu in the soil, especially in the center of the city. Landfill may have also affected the soil quality around it. Recommendation  Different factors were controlled by parent materials, which might be related to the different soil minerals. Further research should be conducted in Beijing to elucidate the relationship between heavy metals and soil minerals. ESS-Submission Editor: Chengron Chen, PhD (c.chen@griffith.edu.au)     

湖州市土壤重金属元素分布及潜在生态风险评价

在对湖州市土壤重金属污染状况进行调查后,按照有关标准和方法对该市土壤重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:单因子污染指数最小的是Pb,最大的是Cd。土壤中Pb含量均达标,其余各重金属元素有部分土壤超标。68.9%的土壤处于安全等级,21.6%的土壤处于警戒限,轻污染土壤占8.1%,重污染土壤占1.4%。68.9%的土壤处于低风险等级,27.0%的土壤处于中等风险等级,强风险等级土壤占2.7%,很强风险等级土壤占1.4%。林地的重金属含量变化幅度普遍大于耕地。耕地土壤污染程度轻于林地。土壤中各重金属对污染的贡献大小为:CdNiCrHgZnCuAsPb。     

Variations in concentrations and bioavailability of heavy metals in rivers during sediment suspension-deposition event induced by dams: insights from sediment regulation of the Xiaolangdi Reservoir in the Yellow River

Journal of Soils and Sediments - The variations of concentrations, speciation, and bioavailability of heavy metals during large-scale sediment suspension-deposition events caused by dams in rivers...     

山丘区中小河流边滩植被分布驱动因子及响应关系

河岸带滩地植被是维持河流系统健康的重要屏障.以浙江省龙游县灵山港边滩为研究对象,运用聚类分析和RDA约束性冗余分析等方法,分析中小河流边滩植被分布特征及其主要驱动因子,并建立各驱动因子对植被分布的响应关系.结果表明:灵山港滩地植被种类丰富多样,共有62种植被(被子植物61种,蕨类植物1种),其植被群落结构包括9种类型;滩地相对水面高差因子、滩地形态系数和水文特性是植被分布空间差异性的主要影响因子,各因子贡献率分别为37.50％、27.50％和16.82％,各因子对植被分布的驱动响应机制不同.其中:在滩地相对水平面高差因子作用下,植被从滩地外缘到滩地内部,耐水性由强到弱,丰富性由低到高,生物量由小到大;当边缘线发育系数SDI值处于2.0～4.0之间,且滩地狭长指数Pe/Pa值在0.12 ～0.3之间时,至少有60％的保证率使得滩地植被多样性维持在1.03 ～1.96的高水平;水文特性能够影响植被的形态特征和滩地的生境条件,水文作用下,滩地外围砂粒质量分数随着离水距离增大而逐渐减小,植被类型也会随着离水距离的增加,从喜湿耐冲型到中生型过渡.掌握滩地植被的分布特征及其影响因子,以期为河道生态修复,提供理论依据.     

山东省沂源县土壤重金属来源分布及风险评价

为建设高标准农田及保证食品安全,对土壤重金属污染状况进行精确评估极为关键。选取山东省山地丘陵区典型区域-沂源县为研究区,系统采集427个表层土壤样品（0～20 cm）,测定了As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Hg和Zn共10种重金属含量;采用多元统计分析和地统计分析方法,揭示了土壤重金属的主要来源;进一步分析得出研究区重金属的空间分布以及与成土母质、工业排放和农业生产污染之间的关系。研究表明：1）沂源县表层土壤中10种重金属元素的平均含量值均高于土壤背景值但未超过国家二级土壤元素限定值,存在一定程度的重金属富集。2）经主成分分析和单因素方差分析后将研究区重金属的来源主要分为3类：As、Co、Cu和Mn主要来源于成土母质,属自然源因子;Hg 、Cd、Zn和Pb受到母质和工农业污染双重控制,属于混合来源;Cr和Ni主要是成土母质影响下的自然来源。3）自然来源重金属含量的高值区主要与石灰岩成土母质类型分布相一致,Hg 、Cd、Zn和Pb元素含量的高值区与工业区分布基本一致。4）通过潜在生态风险评价,沂源县表层土壤目前处于中度潜在生态风险等级,其中Hg和Cd潜在生态风险最强,达到中度生态危害,其他元素具有轻微的潜在生态危害。研究中通过多元统计-地统计模拟分析法有效的揭示了土壤重金属污染源汇特征,可作为评估该区土壤污染现状和对土壤重金属污染进行风险评价的重要依据。