三峡库区干流沉积物重金属质量分数及污染评价

【目的】全面了解三峡库区干流沉积物重金属质量分数及污染情况,更好地为库区重金属污染的预防与治理提供依据。【方法】于2015年6月在三峡库区干流采集表层沉积物,总数为37个,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了重金属元素的质量分数,采用地积累指数法和潜在生态风险评价方法评价了重金属的污染情况。【结果】三峡库区干流沉积物中重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg的平均质量分数分别为106.14、42.44、60.54、151.21、12.15、0.92、54.39、0.12 mg/kg,相对于长江沉积物背景值,各元素质量分数的平均值均偏高。Ni、Cu、Pb、As元素质量分数整体呈沿程增加趋势;Zn、Cd、Hg元素质量分数源头较高,沿程呈先减小后增加趋势;Cr元素质量分数整体呈不明显增加趋势,在某些特殊位置有极值出现。Cd元素在库区干流上、下游段已达到中等污染水平;Pb元素整体处于轻度污染水平;Cu和Zn元素容易通过积累在下游产生轻度污染;Cr、As、Ni元素只有极个别断面产生污染。【结论】总体而言,Cd元素污染应该引起重视。     

毛坪铅锌矿区农耕地土壤重金属空间分布、污染与生态评估

对铅锌矿周边农耕地土壤中的Cr,As,Ni,Pb,Zn,Cu和Co共7种重金属元素进行实地采样．经测定研究区内Zn,Co,As的均值分别是背景值的192,147,112倍,这3种元素在研究区内富集效果明显．各元素的基底效应按元素排序由小至大为Ni,Co,Cr,Cu(与As同),Zn,Pb,其中Co和Ni各自具有强烈的空间相关性．利用地统计方法获得研究区域内重金属元素空间分布图,显示中部为高值区,而东北部地区土壤重金属累积不明显．相关性分析得出研究区内Cr,Co,Ni和Cu之间具有较高的依存关系、相似的来源途径;Pb与Zn的相关系数为0650,两者在土壤中的积累均来自铅锌矿矿源．因子分析与聚类分析揭示了各元素间的远近程度,将研究区内7种元素分为3类:Cr-Ni-Co-Pb-Zn,Cu,As,可见矿区周边农业土壤重金属的复杂性．分别利用地累积指数与潜在生态危害系数法,对研究区进行污染评价与潜在生态风险评价,土壤重金属各采样点的地累积指数值均未达到中度污染,污染程度按元素排序由强至弱依次为Zn,Co,As,Ni,Cu,Cr,Pb,土壤环境整体处于轻度污染水平;7种元素的潜在生态危害系数按元素排序由大到小依次为Co,As,Ni,Cu,Pb,Cr,Zn,均处于轻度风险水平;综合生态风险指数RI的分布图表明,污染相对严重的地区位于研究区域的偏东南南部,呈圆状向四周辐射,研究区域内整体水平处于轻度生态风险状态．     

基于PMF模型的山区农用地土壤重金属来源分析

为了解山区农用地土壤重金属的污染情况以及查明八种重金属的污染来源,在研究区内采集土壤表层(0-20cm)样品1311个,分析化验了pH、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等指标。采用了内梅罗综合指数法、地统计学法、相关分析、单因素方差分析以及正定矩阵(PMF)模型等方法,研究山区农用地土壤重金属污染特征及可能的污染来源。结果表明：研究区土壤中八种重金属含量均明显高于重庆市土壤背景值；除局部区域呈现重度污染之外,研究区土壤整体上呈清洁或轻度污染,主要污染元素为Cd；PMF模型结果显示,研究区土壤重金属污染来源主要有三种,分别为Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn(自然母质源)、As、Cr、Hg、Pb、Zn(采矿活动源)、As、Cd、Cr、Hg(农业活动源)。     

矿区复垦土壤种植小麦的重金属安全性

为分析矿区充填复垦土壤种植农作物的生态安全性,以中国徐州市柳新矿区复垦场地为例,对照当地农田土壤,对充填场地种植小麦不同部位As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn 7种重金属元素含量进行检测,分析了Cd、Cr在成熟小麦不同器官中的分布、富集情况,并利用单项污染指数法和综合指数法对小麦籽粒进行了风险评价。结果表明,三场地中Cd 和Hg在未成熟苗中的含量小于成熟茎中的含量,Cr、Cu和Zn则与之相反,Pb和As的含量规律性不太明显;复垦场地小麦未成熟根的重金属含量都小于成熟根中的含量;比照地中除Cr 和Zn之外,其余元素在未成熟根中的含量均大于成熟根的含量;参照粮食污染限量标准,小麦籽粒中Cd和Cr含量均超标。风险评价显示三场地小麦籽粒中Cd、Cr单项污染指数达到轻度至重度水平,综合污染指数处于轻度污染至中度污染水平之间。该研究对矿区粮食安全的监控具有重要的实际应用价值。     

贵州省污水处理厂污泥中重金属形态分布及其潜在生态风险评价

通过现场调查采样及室内分析,采用ICP-MS和修正的BCR法研究了贵州省污水处理厂污泥中重金属(Mn、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、As和Cd)污染状况及其分布特征,并利用综合污染指数法(Nemerow)和地累积指数法(Igeo)对重金属污染及其潜在生态风险进行综合评价。研究结果表明:贵州省污水厂污泥呈现高有机质、高氮的特点,具有较好的土地利用价值,8种重金属元素平均含量的大小顺序为MnCuZnPbCrNiAsCd,其中Mn和Cu所占比例最高,Cd所占比例最小。相关分析可知,贵州省污水处理厂污泥有机质含量与各重金属含量均呈显著或极显著正相关,由此表明有机质含量是决定贵州省污水处理厂污泥重金属含量的主要因素。贵州省污水处理厂污泥Cu和Cr主要以酸溶可交换态形式存在,Pb和Cd以水溶态形式存在,As和Zn则主要是以可氧化态和可还原态存在,Ni较均匀地分布于不同形态(水溶态T1、酸溶可交换态T2、可还原态T3、可氧化态T4和残渣态T5);其生物活性系数大小依次为NiCuMnCrAsZnCdPb,表明Cu、Ni表现出相对较高的不稳定性和可利用性,而Pb、Cd在污泥中稳定性较好,生物可利用性较低。贵州省污水处理厂污泥Cr、Ni、As单因子污染系数均值均小于1,属于低污染水平;污染系数均值由大到小依次为CdPbCuMnZnCrNiAs。贵州省各城市污水厂污泥中重金属危害指数(Ei)基本表现为:CdPbAsNiMnZnCuCr,其中毒害性最强的是Cd,其他城市各重金属污染处于低污染水平,复合生态危害指数(RI)大小依次为铜仁贵阳兴义遵义凯里六盘水毕节;Cu和Zn地累积指数较低,表现为轻度污染,而其他重金属的地累积指数较高,各城市之间的地累积指数差异较大,从均值来看,Cu、Ni、As和Zn属于轻度污染,Cr和Mn属于中度污染,Pb和Cd属于重度污染。     

泗河表层沉积物重金属污染特征及潜在生态危害评价

为研究泗河表层沉积物中重金属含量及其潜在生态危害程度,在泗河干流及支流共采集了7个底泥样品,分析测试了Hg、As、Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Mn共9种重金属元素,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对泗河表层沉积物中重金属的污染进行了分析和评价。结果表明,泗河表层沉积物中重金属污染主要以Hg和Cd为主。各种重金属的污染程度由强至弱依次为：Hg＞Cd＞Mn＞Zn＞Ni≈Pb≈Cu＞Cr＞As;各种重金属污染对泗河流域构成的潜在生态危害程度由强至弱的次序为：Hg＞Cd＞As＞Pb≈Cu＞Cr≈Zn。     

黄岛区水库底泥重金属污染特征及潜在生态风险评价

底泥是水库生态内源污染重要释放源。为全面了解山东省黄岛区主要水库底泥中重金属含量及其潜在生态危害程度，采集了黄岛区狄家河水库在内的10个水库的水样，测试了底泥中Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Fe、Mn和As等10种重金属含量，分析了各元素的含量，利用多方法综合对水库底泥污染程度及潜在的生态风险进行评价，并结合周边生活、生产环境分析了重金属的可能来源。结果表明，西寨水库Hg含量超过标准要求，花沟水库Cd含量超过标准要求，其余水库各重金属含量均未超过标准要求；底泥重金属污染程度由强到弱依次为：Hg>Cd>Zn>Pb≥Cu≥As>Ni≥Cr,Hg、Cd为最主要的重金属污染元素；重金属潜在生态危害由强到弱依次为：Hg>Cd>As>Pb>Cu>Cr>Ni>Zn,Hg、Cd是潜在的生态危害元素。花沟水库、吉利河河道、西寨水库、狄家河水库，尤其是西寨水库，污染程度较为严重，水库污染的因素主要为人为因素，主要来源为工业污水和生活用水排放。     

太湖流域土壤重金属污染评价与来源分析

选取太湖流域为研究区,利用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对其土壤重金属污染情况进行了评价,并采用描述性统计分析、Pearson相关分析和因子分析方法对其土壤重金属的来源进行了分析。研究表明,太湖流域土壤重金属综合污染等级均处于安全至中度污染之间,Hg、Cu和Zn对其土壤环境质量造成的危害较大,其中Hg的影响最为深刻,起到决定作用,Cr是唯一未对其土壤环境质量造成危害的元素;由重金属元素来源分析结果发现,太湖流域土壤中的Hg、Cu和Zn主要源自于工业源,As、Pb和Cd主要源于农业上施用的化肥农药,其中Pb和Cd也同时受到自然因素的影响,Cr的来源相对天然,未受到明显的人为因素的影响。     

重庆市南川区东部水稻根系土重金属含量特征与来源

对重庆市南川区东部地区水稻土壤中As等7种元素进行采样监测，采用加权综合指数等方法对土壤环境质量进行评价，并对土壤重金属来源进行解析。结果表明，土壤中重金属Hg、Cr、Cu、Pb和Zn等元素均未超过国家农用地土壤标准筛选值，As和Cd分别有1和5个样品超标，总体呈重污染状态及中等危害生态风险，Cd为最主要的生态风险因子。土壤中Cr、Cu、Pb、Zn和As重金属主要来源于成土母质，Hg主要来源于铝冶炼，Cd受成土母质和农业活动共同控制。      

长江三角洲典型县域耕地土壤重金属污染生态风险评价

为全面掌握长江三角洲地区典型县域耕地土壤重金属污染状况与生态风险特征,通过野外实地采样和室内土壤重金属含量化验分析,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风险指数法对宜兴市县域耕地土壤中As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn 6种重金属元素进行污染和生态风险评价。结果表明,宜兴市耕地土壤重金属土壤污染总体较轻,耕地土壤重金属污染点位超标率为10.27%,Cd、Cu、As、Hg、Pb、Zn的超标率分别为10.11%、0.88%、0.44%、1.49%、0.10%、0.35%,从超标率来看Cd和Hg为宜兴市主要污染元素,其中Cd的样本超标率高于全国耕地Cd的超标率。宜兴市耕地土壤重金属污染总体呈现“轻微”生态风险,生态风险贡献率较高的为Cd,达到57.46%,生态风险等级较高区域为丁蜀镇的东北部、张渚镇的东南部和徐舍镇的东北部区域。宜兴市耕地土壤重金属污染源可能主要来源于人为的化工生产活动。研究可为耕地土壤重金属污染预防控制治理提供理论依据,提高耕地资源安全利用水平。     

临汾市刘村镇污灌农田土壤重金属污染评价与分布特征

为研究临汾市刘村镇污灌农田土壤重金属的累积与分布特征,以山西省土壤背景值为标准,运用单因子污染指数法及综合污染指数法,评价了刘村镇土壤中7种重金属元素的污染现状,并在ArcGIS软件的支持下绘制土壤重金属空间分布图,研究土壤中重金属的空间分布特征。结果显示:由于影响因素不同,各重金属元素的空间分布特征均存在差异。研究区内土壤Ni的污染情况较严重,Cu、As、Mn、Pb、Cr、Zn的污染程度较低。从综合污染指数来看,研究区内农田土壤重金属综合污染指数处于轻度污染水平,建议当地应采取相应的措施,加强对污染的防治,避免对人体健康造成危害。     

陕西规模化猪场猪粪与饲料重金属含量研究

测定了陕西省11个地区64家规模化养猪场中64个育肥猪饲料和相应的猪粪样品中Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等元素的含量,并评估了其潜在的环境风险。结果表明：饲料和猪粪中均含有大量Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等,并以Cu和Zn含量最高;饲料中Cu和Zn平均含量在38.33～805.61mg/kg和90.69～1208.19mg/kg之间,猪粪中Cu和Zn平均含量在78.99～1543.28mg/kg和68.72～3011.72mg/kg之间;陕西育肥猪饲料中重金属已经超出国家标准中的浓度限值,其中Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd的最高超标倍数分别为5.44、134.27、10.98、60.08、7.67和110.86,饲料是猪粪重金属的主要来源;限制陕西省规模化养殖场猪粪农用的主要因素是Cu、Zn和Cd含量。估算表明,安康、商洛和杨凌地区猪粪农田施用不足100年土壤Cu或Zn即超标,陕西农田土壤Cd在18.3～99.3年后即达到容许量。     

小安溪河流域污水灌区重金属的污染特征

小安溪河流域沿河从下游到上游土壤重金属Pb的含量变化幅度较大,Cd含量有升高趋势,Cu、Zn、As、Hg的含量较平稳;小麦中Hg、Pb的含量有升高趋势;水稻中Cd的含量有升高趋势;莴笋和包白菜的Cd含量有升高趋势。不同污灌段土壤和农作物重金属含量差异明显。土壤重金属Cu低于背景值,Zn、Cd、As同背景值接近,Pb、Hg高于背景值;土壤重金属含量均低于国家土壤二级质量标准。全流域水稻、小麦、蔬菜重金属含量均低于国家食品卫生限量标准,农作物没受到重金属污染。但土壤重金属Cd同蔬菜具有显著正相关,因此在污灌的时候,不能简单从重金属绝对含量的大小考虑,还应综合考虑其影响程度。     

三峡库区不同土地利用土壤重金属分布特征与污染评价

为揭示不同土地利用方式土壤重金属的含量、分布及污染特征,选取三峡库区典型小流域不同土地利用方式:柑橘果园(CO)、林地(FL)、旱坡麦地(WD)、旱坡菜地(VD)、温室大棚蔬菜地(VG)、水稻田(PL)作为研究对象,研究了不同土地利用方式土壤重金属的含量变化、分布规律,并进行污染评价。研究结果表明,6种土地利用类型土壤重金属元素Pb含量由大到小表现为:VG、CO、PL、VD、FL、WD,土壤重金属元素Cr含量由大到小表现为:CO、VG、PL、VD、FL、WD,土壤重金属元素Cu含量由大到小表现为:VG、VD、CO、PL、FL、WD,土壤重金属元素Zn含量由大到小表现为:CO、VG、PL、WD、VD、FL,土壤重金属元素Cd含量由大到小表现为:VG、CO、WD、PL、VD、FL。土壤重金属Pb含量与Cr、Cu、Zn、Cd含量均存在极显著正相关关系(p0.01),Cr含量与Cu和Cd含量呈极显著正相关(p0.01),与Zn含量呈显著正相关(p0.05)。6种土地利用类型土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Cd的单项污染指数变化分别为0.06、0.14、0.15、0.14和1.70,综合污染指数为0.91,污染等级为警戒线,污染水平属于Ⅱ级,尚清洁,6种土地利用类型土壤重金属的综合污染指数由大到小表现为:VG、CO、VD、PL、WD、FL。潜在生态风险评价表明,6种土地利用类型土壤的重金属Pb、Cr、Cu和Zn均属于轻度生态危害。土壤重金属元素Cd在林地、旱坡麦地和水稻田土壤中属于中度生态危害,而在柑橘果园、旱坡菜地和温室大棚蔬菜地土壤中属于较强生态危害。5种土壤重金属潜在生态危害系数从大到小分别为:Cd、Pb、Cu、Cr、Zn。     

长荡湖表层沉积物营养盐与重金属分布及污染评价

通过测定营养盐和重金属的含量、分析空间分布和评价污染,以期了解长荡湖湖区营养盐和重金属的污染特征。结果表明:有机质、总磷和总氮的均值分别为2.47%、695和995 mg/kg,参照评价标准,均为一级断面;重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb均值83.60、44.90、39.50、136.50、11.41、0.37、0.05和32.80 mg/kg,均超过了江苏省的土壤重金属背景值,地积累指数法评价结果表明,Cd、Zn、Hg和Cu污染相对较重;在空间分布上,西部区域营养盐数值较高,重金属污染较重。     

吉林市表层土壤重金属污染潜在生态危害评价

以吉林市表层土壤为研究对象,采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对重金属的潜在生态危害进行了评价。结果表明,吉林市表层土壤受到Hg、Cd、As、Cu、Pb、Cr及Zn的污染,且这些元素对吉林市表层土壤污染程度不同,其中Zn、Hg、Cr、Cd和Pb的污染程度较高,特别是分别存在Hg和Cd的强生态危害及中等生态危害;各元素生态危害等级排序为：Hg>Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn;表层土壤重金属污染潜在生态危害总体达中等及中等以上危害程度。     

中国南方某钨矿污染区叶菜类蔬菜中重金属含量分布状况及健康风险评价

为了解中国南方某钨矿污染区叶菜类蔬菜中的重金属含量分布状况和食用安全性,分别对农户家93份蔬菜样品中Cd、Pb、As和Zn的污染状况和健康风险进行分析。结果表明,三类蔬菜样品中Pb、As、Cd、Zn均有检出,平均质量比分别为0.093、0.043、0.23和6.46mg/kg湿重。单因子污染指数评价结果表明,红皮菜中Cd属于中污染,其余均属于优良级别。综合污染指数评价方法结果显示,红皮菜重金属综合污染指数为1.74,属于轻污染级别,而包菜和空心菜综合污染指数分别为0.40和0.30,属于优良级别。蔬菜重金属THQ(Target Hazard Quotient)均值从大到小依次为:Cd>Pb>Zn>As。红皮菜的重金属复合风险指数远远高于空心菜和包菜。食用本地蔬菜摄入的重金属对儿童造成的健康风险高于成人。     

重金属在夏玉米作物体中残留特征的田间试验研究

田间试验设置了2种灌水水质(清水和污水)、3种灌水水平(高水、中水和低水)和2种施肥水平(中肥和无肥,限污水灌溉),共9个处理,2组重复。结果表明:夏玉米植物生理特性对重金属As、Cd和Pb在植物体中不同部位残留含量的影响要明显大于不同灌溉水质和不同灌水量的影响。污水灌溉处理中重金属As、Cd和Pb在夏玉米作物体内的残留含量因部位不同而有差异。As和Pb在夏玉米体内的残留含量分布为:花>根>叶>茎>籽,Cd的分布则为花>叶>根>茎>籽。污水处理小区As和Cd残留量较清水处理小区高,中等灌水量的污水处理小区植株Cd和Pb含量低于其它灌水处理。在植物体的任何部位,这3种重金属Pb的含量最高,As次之,Cd含量最低。     

重庆市水江地区水稻重金属含量特征与健康风险评估

该文以重庆市南部水江地区水稻为研究对象，分析了水稻中As、Hg、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的元素含量，评估了成人和儿童食用当地水稻造成的健康风险。结果表明，As、Hg、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn含量的平均值分别为0.13、0.005、0.14、0.11、3.11、0.10和22.99 mg/kg，其中Hg、Cr、Cu和Zn元素无超标样品，As、Pb和Cd元素的超标率分别为8%、8%和32%。由此可知，食用当地水稻，As元素对成人有明显的健康风险，As和Cd元素对儿童有明显的健康风险；成人和儿童的复合重金属健康风险指数分别为4.64和7.25，有显著的健康风险，其中As元素在总健康风险水平中起决定性作用。      

赣江中下游城市断面重金属分布特征及生态风险评价

对赣江中下游城市断面10个监测断面的水体及底泥重金属含量进行了调查与分析。结果表明,水体中的重金属除Cu的含量超出地表水环境质量标准III类标准外,其它各项监测指标均能达到地表水环境质量III类标准。沉积物7种重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni和As含量范围和均值分别为8.29~70.87、27.07;5.98~40.59、18.10;8.33~129.64、35.60;0.55~110.33、14.122;3.96~35.06、11.91;11.67~42.03、25.65和0.31~21.13、5.49 mg/kg;沉积物中重金属的污染程度较高,Cd与Cu是主要的污染因子。潜在生态风险评价显示：沉积物中重金属潜在生态风险指数RI的平均值为608.82,属较强生态危害,5种重金属潜在生物毒性风险大小依次为Cd >Cu>Pb >Cr>Zn。