污灌区土壤重金属累积影响因素研究

本文研究了大气沉降、化学肥料施用、污水灌溉3个外源因素对污灌区土壤中重金属Hg、Cd、Pb累积的影响,结果表明:污灌区大气干湿沉降和施肥输入土壤中3种重金属元素的数量顺序为Pb>Cd>Hg。污灌水中重金属Hg、Cd、Pb含量的高低与相对应的灌区土壤中重金属的累积量的多少基本一致,对土壤Cd累积影响最大的是污水灌溉,对土壤Hg累积影响最大的是大气沉降,污灌与大气沉降对土壤Pb累积影响作用相近,施肥对3种重金属元素累积影响最小。     

污灌对潮土重金属含量及分布的影响——以开封市化肥河污灌区为例

以开封市化肥河污灌区为例,研究了污水灌溉对潮土中重金属(Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni和 As)含量及分布的影响。结果表明,污水灌溉已经导致了该区潮土较明显的重金属累积,其中Cd和As平均含量分别达1．70 mg/kg和26．28 mg/kg,远远超出了土壤环境二级标准值。进入潮土的重金属主要累积在潮土的耕作层,随着土壤深度的增加,重金属含量逐渐减少;相对其他重金属而言,As更易于在潮土表层滞留。污灌区潮土 Cu、As与Cd含量与距污染源距离呈线性相关。相关分析表明,污灌区土壤Cu、Zn、Pb、Ni和As含量与土壤理化性质及其他重金属含量有关,而土壤Cd和Cr含量则与其他重金属含量及土壤性质的相关性不明显。     

沈抚灌区土壤重金属污染健康风险初步评价

采用现场采样及室内测试方法对沈抚灌区农田土壤中Cu、Hg、Ni和Cd等重金属的含量进行了测定分析,利用污染指数法对灌区土壤环境质量进行了评价,并应用美国环保局推荐的健康风险评价模型对灌区土壤重金属通过土壤摄食途径所引起的健康风险作了初步评价。结果表明,灌区土壤中重金属的平均浓度范围分别为Cu：22．1～40．8mg·kg^-1,Hg：0．036-0．310mg·kg^-1,Ni：29．8～44．4mg·kg^-1,Cd：0．145～0．956mg·kg^-1。4种重金属浓度平均值大小为Ni〉Cu〉Cd〉Hg;土壤中Cu、Hg、Ni和Cd所引起的成人和儿童的平均个人风险均低于可接受水平10^-6,且在这两类调查人群中,健康风险大小顺序均为Cd〉Ni〉Hg〉Cu;儿童比成人更易受到土壤重金属的影响,致癌风险是成年的3倍;灌区土壤环境质量环境评价结果显示,灌区土壤重金属污染处于轻微水平。     

外源锌对水稻植株镉的累积差异分析

通过水稻威优46盆栽种植试验,研究了外源Zn施用(0,40,80,160 mg/kg 4个水平)对Cd中度(0.72mg/kg)和重度(5.26mg/kg)污染土壤中Cd生物有效性及水稻Cd累积的差异。结果表明:施Zn对各检测指标存在影响,但土壤Cd总量仍是土壤Cd活性和水稻Cd累积差异变动的主控因素。在Cd中度污染土壤中,施Zn降低了土壤交换态Cd含量1.9%~17.0%,但水稻根表铁膜、根和糙米中Cd含量随Zn施用浓度的增大而增大,糙米Cd含量从0.09mg/kg上升到0.17mg/kg,相关分析显示糙米Cd含量与土壤交换态Zn含量显著正线性相关。在Cd重度污染土壤中,施Zn增大了土壤交换态Cd含量2.1%~4.8%,但降低了水稻各部位中Cd含量,当施Zn浓度超过80mg/kg时,糙米Cd含量可从对照组的0.45mg/kg降低到0.12mg/kg,符合国家食品污染物限量标准(GB 2762-2017)的要求,相关分析显示糙米Cd含量与土壤交换态Zn含量显著负线性相关。对2种Cd污染程度的土壤,施Zn均可增大Cd在水稻地下部的累积率,从而降低水稻地上部Cd的累积率。在Cd重度污染土壤中,可通过施Zn降低糙米Cd含量,施Zn量80mg/kg是试验中最佳施用量;但在Cd中度污染土壤中,施Zn有增大糙米Cd含量的风险。     

辽宁典型工矿区与污灌区土壤重金属污染状况及原因

对辽宁省几个典型工矿区以及污灌区土壤重金属污染状况进行调查研究,结果表明:调查区土壤重金属含量绝大多数高于土壤背景值,尤其工矿区附近土壤Cd、Pb、Cu和污灌区的Cd、Hg的污染状况应该引起足够的重视;重金属元素间存在着一定的伴生规律;土壤中重金属污染物主要来源于工矿开发、废岩、尾矿泥、大气飘尘以及污水灌溉等。     

重庆市植烟土壤重金属含量特征及污染评价

对重庆市植烟土壤中8种重金属元素的含量特征进行了调查研究,并采用标准对比法和地质累积指数法对其污染状况进行了评价.结果表明,重庆市植烟土壤中8种重金属元素的平均值分别为:As 12.78 mg/kg,Cd0.492 mg/kg,Cr 83.62 mg/kg,Cu 32.91 mg/kg,Hg 0.141 mg/kg,Ni 34.74 mg/kg,Pb 36.42 mg/kg,Zn 93.62mg/kg,且均高于其土壤背景值,变异系数以Hg,Cd最大,分别为80.94%和61.36%,元素分布极为不均.通过重金属相关性分析,大部分元素两两之间均呈现显著或极显著正相关,存在土壤复合污染的特征.采用两种方法评价均发现,重庆市植烟土壤中的Cd污染相对较为严重,轻度污染至中度污染的土壤样本数达90%以上,As,Hg,Pb 3种金属元素的环境质量则处于无污染至轻度污染的状况,而Cr,Cu,Ni,Zn 4种重金属元素环境质量相对较好,均处于土壤清洁的安全状态.     

海南省农用地土壤重金属含量与土壤有机质及pH的相关性

研究了海南省农用地土壤有机质含量、pH值和土壤中重金属含量,并对其相关关系进行了分析.结果表明:海南省农用地土壤有机质含量总体上处于中等水平,全省有机质平均含量为22.99 g/kg,各地区之间含量差异较大,土壤pH平均值为5.20;5种重金属元素含量的平均值均未超过<国家土壤环境质量标准>(GB156182-1995)二级标准限值.但研究区土壤中Hg、Cd、Cr 3种重金属元素含量的最大值均超过了国家土壤环境质量的二级标准,并分别达到了1.63、0.64、586.70 mg/kg:土壤重金属含量与土壤性质间的关系复杂:有机质含量与Hg、Cd、Cr含量呈极显著正相关,与Pb含量呈显著相关,而pH与Hg、Cr呈负相关,与Cd、Pb呈显著正相关.     

陕西泾惠渠灌区土壤重金属空间分布特征及来源

土壤重金属空间变异性是监测和评价农田生态系统环境质量的前提。该文基于104个表层土壤样品的重金属实测含量,运用多元统计和地统计相结合的方法,对陕西泾惠渠灌区土壤重金属含量的分布特征和来源进行了分析。结果表明,土壤中Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni 8种重金属平均质量分数分别为0.091、15.40、0.25、75.50、27.20、28.10、81.10、36.60 mg/kg,均超出土壤背景值(参考1986年报道的陕西省关中平原主要农业土壤中重金属含量),但低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)。地统计分析表明,Hg、Ni、As基底效应介于25%~75%之间,属于中等空间相关;而Zn、Pb、Cd、Cu、Cr基底效应均大于75%,属于空间弱相关。多元统计分析表明,泾惠渠灌区土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、As、Cr和Ni的累积主要源于农业生产活动、交通运输等人为活动,而Hg的累积则主要受工业排废的影响。目前,该灌区土壤环境质量良好,但土壤重金属有累积的倾向,应引起重视。     

太原市污灌区土壤重金属污染现状评价

对太原市污灌区土壤重金属分布特征进行了分析评价,结果表明重金属Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Hg、Cd含量均值均未超过土壤环境质量标准（GB15618—1995）,但其平均值均显著高于太原市土壤背景值。各重金属间的相关分析表明,Pb、Zn、Cu、Ni、Mn、Cr、As、Cd之间呈极显著相关,说明这8种元素污染源可能相同。Hg是本区表层土壤重金属污染的主要因子,重金属元素的污染程度依次为Hg〉Cd〉Pb〉As〉Cu〉Zn〉Cr〉Mn〉Ni。土壤重金属单项污染指数均值均大于1,综合污染指数为2.81,总体上,污染水平为中度及其以上。各种重金属单因子污染指数和综合指数在研究区有相似的空间分布格局,总体分布趋势为东南部小店地区和中南部晋源区相对较高,南部清徐县相对较小;通过因子分析并结合污灌区污染源调查,表明Hg除受污水灌溉的影响外,燃煤释放的Hg可能是重要来源之一,Cd、Zn、Pb和Cu可能来自污水灌溉和大气沉降,以污水灌溉的贡献为主,Ni、Mn、As、Cr来自污水灌溉。Hg、Cd是太原市污灌区土壤中需要优先控制的重金属。     

南宁市蔬菜基地土壤重金属含量及评价

通过调查和采样分析结果表明,南宁市蔬菜基地土壤重金属平均含量分别为Cd 0.33 mg/kg、Hg 0.15 mg/kg、As 27.7 mg/kg、Pb 46.7 mg/kg、Cr 133 mg/kg。部分蔬菜基地土壤受到不同程度重金属污染,主要污染物为Cd,其平均单项污染指数为1.10。全市平均综合污染指数为0.91。     

辽宁省污灌区土壤重金属污染特征与生态风险评价

针对当前污灌区土壤污染研究中存在的问题,提出了一种模糊识别模型评价土壤综合环境质量,并对潜在生态风险指数法进行改进,用以计量重金属潜在生态风险。采用建立的方法对辽宁省污灌区土壤环境质量和重金属潜在生态风险进行了评价,结果显示:Cd是辽宁省污灌区首要重金属污染物,而Hg、Pb、Ni污染较为普遍;重金属的来源主要是灌溉污水和农田施肥;以工业废水为灌溉用水的灌区污染情况比以河水为灌溉用水的灌区污染严重;污灌区重金属元素污染程度大小依次为:Cd>Pb>Ni>Hg>Cu>Cr>As,而重金属潜在生态风险从大到小则依次为:Cd>Hg>Pb>Cu>Ni>As>Cr。总体来看,辽宁省污灌区存在一定程度的重金属污染,且具有较为明显的复合型污染特点,其潜在生态风险超出警戒水平,各灌区应根据各自污染特点和风险等级制定相应的污染防治对策。     

冶炼厂污灌区土壤-水稻系统重金属积累特征的研究

冶炼厂对周围的农田土壤造成了污染,其中Cu的污染最严重,100m处的全量和提取态Cu分别是182.45mg/kg和81.91mg/kg,是对照的10.3倍和35倍。污灌区水稻各器官重金属Cu、Zn的分布规律:Cu为根>茎叶>籽粒;Zn为茎叶>根>籽粒,Zn在水稻体内的移动能力大于Cu,Cu主要累积在水稻的根部;水稻茎叶中Cu的浓度和土壤中Cu的浓度密切相关。     

山东省临沂市烟田耕作层土壤重金属含量

采集山东省临沂市的100个典型烟田耕作层土壤样品,分析了其As、Cd、Cr、Hg和Pb全量,并与相应的国家限制值进行对比。结果表明:1临沂市典型烟田土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb含量分别为0.20~30.52、0.01~0.38、4.38~128.00、0~0.36和4.99~70.80 mg/kg,均低于相应的国家标准限制值,尚未发生重金属污染现象;23个p H级别中,As、Cd、Cr、Hg和Pb含量与对应的限制值的比值,最大值分别为76.3%、96.7%、85.3%、90.0%和88.5%,说明临沂市烟田面临着潜在的重金属污染威胁,必须继续严格控制烟田的重金属外源以确保烟田土壤质量安全。     

湘西猕猴桃种植基地土壤和猕猴桃中重金属积累状况研究

对湘西主要猕猴桃种植基地的土壤和猕猴桃植株中As、Pb、Hg、Cd、Cr等重金属的累积状况进行了分析研究。研究结果表明:6个猕猴桃种植地区的土壤中重金属积累均不明显,湘西有1地区土壤中镉(4.900 mg·kg~(-1))、汞(0.634 mg·kg~(-1))含量有所超标外,其余各地区各重金属含量均在国家标准范围以下;同时各地区重金属的综合污染指数P综均远小于0.7,有5处基地无重金属污染现象发生,符合绿色猕猴桃种植基地土壤所需标准,可以安全生产。各地区猕猴桃枝干、叶片中各种重金属(镉、汞除外)的含量都很小;猕猴桃对土壤中重金属镉具有较强的吸收能力,其枝干中镉含量达到12.73%。6个地区猕猴桃果实中各重金属的含量都低于或远低于国家标准值,属于无污染的绿色水果。通过综合分析可得,湘西猕猴桃主要种植地土壤状况良好,果实无重金属残留现象。     

不同修复方式下土壤-稻谷中重金属含量特征及其评价

为探究不同修复方式对重金属污染土壤理化性质、土壤-稻谷中总Pb、总Cd、无机As含量的影响,2016年3月—11月以水稻品种"株两优819"为材料,以长沙县黄花镇某合作社的承包田为试验对象,设计6组不同修复方式,T1不做任何处理,T2施用生石灰,T3施用生石灰并进行优化水分管理,T4施用生石灰和楚戈土壤重金属调理剂并进行优化水分管理,T5施用生石灰和喷施叶面阻控剂并进行优化水分管理,T6施用生石灰和楚戈土壤重金属调理剂及叶面阻控剂并进行优化水分管理。运用地累积指数、潜在生态风险指数和危险指数法对土壤及其上生长的稻谷进行重金属污染评价。结果表明,T1~T6修复后土壤中的阳离子交换量、有机质及pH值与修复前相比均有变化,其中土壤中pH值增幅为0.033~1.017;T1~T6修复后土壤中的无机As含量增幅为0.072~1.481 mg/kg,而总Pb和总Cd含量均下降,降幅分别为0.481~3.133、0.038~0.113 mg/kg,且T4修复后土壤中的总Pb、总Cd含量下降最明显,分别下降了0.120、3.133mg/kg;T6修复后稻谷中的总Cd含量略低于国家二级标准,T1~T5修复后稻谷中的总Cd含量均超出国家二级标准,其中T1修复后稻谷中的总Cd含量超出国家二级标准4.5倍;T1~T6修复下稻谷的危险指数(hazard index,HI)顺序为T1T2T3T5T4T6,其中T6修复危险指数最小,说明多种修复方式的联合使用比单独种植低镉水稻品种修复效果好,更有利于研究区的稻谷安全与人体健康。     

沼液稻田消解对水稻生产、土壤与环境安全影响研究

为研究稻田消解沼液对水稻安全生产、土壤肥力及质量的影响,评价沼液施用后对水体及大气环境污染的风险,提出稻田沼液消解安全容量,在浙江省嘉兴市青紫泥田（属脱潜潴育型水稻土）上,进行3a定位田间小区试验,考察了不同沼液用量下水稻产量、稻谷及土壤中有害重金属含量差异,测定了稻田氨挥发通量及田面水、下渗水氮含量,并确定了稻田沼液消解容量。结果表明,连续3a、每年水稻生长季施灌沼液135～540kgN·hm-2的范围内,水稻产量与全化肥区持平或略有增产,施灌沼液处理的稻谷中有害重金属镉、铅、汞、砷含量没有明显增加;除高沼液用量处理土壤速效钾、缓效钾含量明显增加外,其他土壤肥力指标没有明显增加,土壤中重金属含量也没有明显积累;施用沼液处理田面水中铵态氮含量明显高于全化肥处理,但对土壤下渗水氮含量影响较小;2倍氮沼液用量下,水田消解中氨挥发量占总氮投入量的13%,高于全化肥处理10倍以上。在水稻生产安全、农产品安全、土壤质量可持续、农田水环境友好的前提下,水稻生长季沼液稻田消解的安全容量为540kgN·hm^-2·a^-1;氨挥发是目前沼液稻田消解中主要的环境风险。     

芜湖市不同功能区土壤重金属污染状况与环境质量评价

通过对芜湖市工业区、商业区、休闲区和居住区土壤重金属污染现状的调查与分析,分别以本地区自然土壤重金属元素自然含量的平均值和国家土壤环境质量标准作为评价标准,计算出各功能区土壤单因子污染指数,并采用主成分分析法确定权重,对各功能区的土壤环境质量进行综合评价。结果表明:芜湖市各功能区土壤Cd、Hg、Cu、Pb、Cr、Zn含量均超过本地区自然土壤重金属元素自然含量的平均值。其中工业区土壤中Cd、Hg和Cu,商业区土壤中Cd和Hg,休闲区和居住区土壤中Cd均超过国家土壤环境质量标准。Cu、Hg、Pb、Cr、Cd污染均表现为工业区最大,商业区次之,Zn在各功能区含量差异不大。土壤中重金属含量上层高于下层,且在商业区和居住区差异明显。土壤环境质量居民区尚清洁,休闲区和商业区中度污染,工业区重度污染。     

渭干河-库车河绿洲土壤重金属分布特征与生态风险评价

随着工业发展和城市化进程的加剧,农用化学物质种类和数量不断增加,导致土壤受到不同程度的重金属污染,农田土壤重金属污染尤为严重。该文以新疆最典型的荒漠绿洲渭库绿洲为研究区,采集土壤样本57个,测定出土壤样本中砷(As)、汞(Hg)、铅(Pb)、铬(Cr)、锌(Zn)和铜(Cu)6种元素的含量,分别采用地统计空间分析法、地积累指数法(I_(geo))和潜在生态风险指数(RI)等方法,对研究区土壤重金属污染和潜在生态风险程度做出科学评价,并采用多因子分析方法对重金属的来源进行了讨论。1)研究区Hg、As、Cu、Cr、Pb和Zn 6种土壤重金属平均质量分数分别为2.41、0、37.64、25.25、39.78、15.01 mg/kg,平均含量均未超过国家二级标准,其中Pb的平均含量超过了新疆土壤重金属背景值,存在一定程度的重金属积累;2)由地积累指数法(I_(geo))和潜在生态风险指数(RI)分析得出,研究区土壤重金属的I_(geo)均值As(-4.59)Hg(-3.62)Cu(-1.92)Cr(-1.44)Zn(0.59)Pb(0.73),RI均值为22.26,整体上属于无污染水平,说明研究区域土壤重金属环境质量总体优良;3)通过综合相关性分析、主成分分析和聚类分析,研究区重金属的来源可以分为两类,Cu、Zn、Cr和Pb来源于成土母质等自然背景和人类农业生产活动;As和Hg来源于研究区域地形地貌、水文环境等自然背景。4)分析研究区域综合生态风险指数RI可知,研究区整体处于无污染水平,但各分区RI指数存在差异,其中西北部(NW)和东北部(NE)分区RI值相对较高,最高值出现在东北部(NE)分区上。该研究提出的分析方法能快速、客观反映绿洲土壤重金属污染特征以及来源,可为绿洲土壤环境质量评价和管理提供依科学依据。