吉林省红旗岭镍矿区重金属赋存形态及生物有效性分析

采集吉林省红旗岭镍矿区受尾矿库影响程度不同的耕层土壤样品,评价土壤重金属的污染现状及采用风险评价编码法（RAC）和次生相与原生相分布比值法（RSP）对重金属生物有效性进行评估。单因子污染指数分析结果表明：研究区域离尾矿库距离较远的土壤样品污染指数均<1,处于尚清洁水平;离尾矿库距离较近的土壤样品中Ni和Cd的污染指数均>3.0,处于重度污染水平。综合污染指数分析结果显示：研究区域受离尾矿库距离较远的土壤样品污染指数均<0.7,处于安全级别;离尾矿库距离较近的土壤样品污染指数均>3.0,处于重度污染级别。Tessier连续提取分析结果显示：Cr和Pb残渣态含量均高于其他形态的含量;Cu主要以残渣态和有机结合态为主;Zn主要以残渣态和铁锰氧化物结合态为主;Ni和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量较高。土壤pH、有机质含量和土壤重金属总量3个因素中,土壤重金属总量是影响矿区土壤重金属形态分布的主要因素。结合RAC和RSP,表明镍矿区Ni和Cd生物有效性和环境风险较高。     

重庆市主城区土壤重金属形态特征及风险评价

【目的】为研究重庆市主城区土壤中的重金属总量及其形态分布特征。【方法】采集了64个表层土壤样品,利用Tessier顺序提取法对重金属进行形态分析,并采用潜在生态风险指数法和风险评价编码法(RAC)评价其生态风险程度。【结果】研究结果表明该区重金属除Pb、Cu外,其他各重金属平均值均超过了重庆市土壤背景值;形态分析表明,除Cd外,Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni以残渣态为主,而重金属Cd的形态中铁锰氧化物结合态(22%)、残渣态(21%)、可交换态(27%)的所占比例都非常接近。相关性分析结果表明,Cd和Hg、Pb、Cr以及Cu存在强烈的正相关性,仅Ni没有与其他重金属存在明显的相关性;潜在生态危害指数法显示这7种重金属的生态风险大小排序为:Cd Hg Cr Ni Pb Cu Zn,综合生态危害指数RI表明研究区处于强生态风险(317.408); RAC评价结果表明研究区土壤中重金属Cd已达到高生态风险;【结论】综合以上分析可得,重庆市主城区土壤中受到严重的Cd污染以及可能存在的Hg、Cd复合污染,应经常监测表层土壤中Cd和Hg的含量和形态特征,采取相应的措施来治理和控制。     

北京市得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤重金属形态分析和潜在风险评价

对密云水库上游已关闭的得田沟金矿和崎峰茶金矿周边土壤中重金属的总量和形态分布进行分析,并通过富集因子法和风险评价编码法(RAC)对其污染状况进行了评价.结果表明,除As和Pb外的重金属平均含量都高于北京市土壤背景值,重金属的空间分布具有一定的差异性.土壤中Pb的铁锰氧化物结合态占总量的50％,其次为残渣态占33％;Cu的残渣态为72％,其次有机结合态为21％;Zn和Mn均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,分别占总量的93％和87％,其他重金属元素则以残渣态为主要形态.大多数重金属含量和可提取态含量的最大值都出现在堆积过尾矿石处(Z8、Z9和Z10),污染程度较重.基于总量的富集因子结果表明,研究区内Cr有显著污染,Hg、Cu、Cd和Ni为中度污染,其他元素轻微污染或无污染;基于形态的RAC表明该地区重金属元素具有较低的风险水平.     

密云水库沉积物中重金属形态分析及风险评价

为研究北京市密云水库沉积物中重金属的总量以及形态分布特征,采用富集因子法和风险评价准则法（RAC）探讨其污染程度。结果表明,各重金属元素的平均含量均超过北京市土壤背景值,重金属元素有一定的富集。相关性分析表明,Zn、V、Cu、Mn、Pb、Ni含量之间呈显著正相关（P＜0.01）,说明这些元素有着相同的人为和自然污染源。形态分析表明,Cu、Ni的残渣态分别占总量的71%、72%,其次有机结合态为17%、14%;Mn残渣态为45%,铁锰氧化物结合态占22%,碳酸盐结合态为18%;其他重金属均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,平均含量占总量的80%以上。RAC评价结果显示,Mn（除采样点18）处于中等风险甚至高风险等级,Pb、Zn、Cu处低风险到中等风险级,Ni、V、Cr、Ti的潜在生态风险较低。研究结果将为北京市密云水库保护、人体健康安全保护措施的制定提供科学依据。     

资江疏浚底泥重金属赋存形态和生态风险评价

为研究资江疏浚底泥重金属的赋存形态及其生态风险,对资江沿线18个底泥采样点的Cd、Zn、Cu、Pb、Ni、Cr、As的总含量及各赋存形态含量进行分析测定,同时进行重金属生态风险评价。结果表明,Cd的污染最严重,100%的点位风险筛选值超标,66.7%的点位风险管制值超标;其次是Zn、Cu和As,风险筛选值的点位超标率分别为55.6%、50.0%和22.2%;Pb、Ni、Cr的含量均未超过风险筛选值。Cd和Zn的可交换态和碳酸盐结合态占比较大,易被生物利用。As仅以铁锰氧化物结合态和残渣态存在,Pb和Cr可交换态和碳酸盐结合态含量低且总量未超标,因此风险较低。7种重金属地累积指数中偏重度、重度和严重污染与潜在生态风险指数中的强、很强、极强生态危害的比例相似。Cd、Cu、Zn为资江较典型的重金属污染物,建议疏浚过程中进行重点监测,实施污染监控和环保处置措施,预防疏浚底泥利用过程中重金属的危害和生态风险。     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。     

钼矿区交通运输干线周边菜地土壤重金属污染分析与评价

选择采集钼矿区交通运输干线周边菜地土壤样本180个,采用HNO3-HF-HClO4混酸对土壤样品进行处理,运用等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定土壤样品中Mo、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni的含量,全面系统地评价土壤重金属污染现状,并进行元素形态分析,同时对矿区周边水域中重金属元素的含量也进行了分析测定.结果表明,钼矿区交通运输干线周边菜地土壤污染属于多金属复合污染,其中土壤重金属Cd、Hg污染较为严重;污染强度以菜地距运输干线0～50m最高,内梅罗综合指数为17.35,随距离增加污染减轻.重金属元素形态分析表明,0～50 m菜地土壤范围Cd、Cr、Cu、Ni、Zn总量中化学形态分布为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;As、Hg、Mo、Pb总量中化学形态分布为:有机结合态＞残余态＞氧化结合态＞酸可提取态;50～100 m范围内菜地土壤中重金属的化学形态分布大致为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;100～150m范围内重金属总量中化学形态分布大部分为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态.土壤中Hg、Cd的有机结合态较高,可能主要来源于污灌及化学农药的施用以及塑料薄膜的使用.     

三峡库区库尾典型农用地土壤重金属污染特征及潜在风险

为了解三峡库区农用地重金属污染特征及潜在风险,在研究区范围内布设网格,共采集土壤样品82个,对农用地土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的污染水平进行分析,结合单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和潜在生态风险指数法对研究区污染状况和潜在生态风险进行评价,并对研究区农用地进行安全利用分区。结果表明:除As、Hg、Ni外,其余5种重金属质量分数平均值均高于三峡库区农业土壤背景值,其中,12.20%的采样点Cu含量超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》筛选值。内梅罗污染指数值PN依次为Cu(1.01)Cr(0.81)Cd(0.62)Zn(0.52)Pb(0.45)Ni(0.32)As(0.29)Hg(0.09),Cu污染等级为轻污染,Cr污染等级为警戒级,其余6种重金属为安全级。单项潜在生态风险指数Eir均值依次为Hg(41.33)Cd(36.71)As(12.20)Cu(6.54)Pb(5.32)Ni(4.72)Cr(2.42)Zn(1.14),其中Hg单项潜在生态风险指数Eir值大于40,属于中等风险等级,其余重金属均为低风险等级。研究区综合潜在生态危害指数RI范围为68.57～143.57,平均值为110.37,综合潜在生态风险处于低风险等级,但有7.31%的土壤样品RI值大于135,处于中等风险等级。研究区农用地土壤79.53%的面积属于安全利用区,15.97%的面积属于基本安全利用区,4.50%的面积属于低风险监控区。现阶段该研究区个别地区农用地土壤虽受到Cu的污染,但是该研究区土壤整体水平为安全级,符合农产品生产土壤环境质量标准。土壤重金属综合潜在生态危害处于低风险水平,潜在生态危害主要来自于Hg和Cd。     

北方污灌区土壤重金属污染特征分析

【目的】研究我国北方污灌区农田土壤Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素的污染特征,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供参考。【方法】以我国北方30个污灌区土壤重金属污染数据为基础,采用统计分析方法、内梅罗综合污染指数法及地质累积指数法,对北方污灌区土壤重金属的污染特征进行分析。【结果】结果表明,北方污灌区农田土壤中8种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但除Cr外,其余7种重金属的平均含量均显著高于全国背景值;8种重金属含量变异系数从大到小依次为CdHgPbAsZnCuCrNi,其中Cu、Cr、Ni在不同灌区差异性相对较小,Cd、Hg、Pb在不同灌区差异较大;Cu与Zn、Cr、Cd、As、Hg,Zn与Ni,Cr与Pb、Ni、As、Hg,Cd与As呈显著相关的概率较大,Pb与Cu、Zn、Ni、Hg,Hg与Zn、Cd、Ni、As呈高度相关的概率较大;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为CdHgCuAsZnPbNiCr。【结论】我国北方污灌区农田土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素明显积累,应该引起有关部门的足够重视。     

淮北平原麦地重金属含量特征分析与污染评价

[目的]分析淮北平原麦地重金属的污染现状,为其污染防治和保障人群健康提供相应的科学支持.[方法]采用四分法在淮北平原麦地采集土壤样品,测定重金属元素Pb、Cd、Cr、Zn、Cu和As的含量,运用污染负荷指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法进行重金属污染评价与生态风险评估.[结果]重金属Pb、Cd、Cr、Zn、Cu和As的平均含量分别为46.11、1.13、94.67、80.31、32.71和6.11 mg/kg.污染负荷指数和内梅罗综合污染指数表明土壤中As为无污染,Pb、Cr和Cu处于轻度污染,Cd为重度污染;Zn经污染负荷指数法计算为无污染,内梅罗综合污染指数法计算为轻度污染.潜在生态风险指数表明,Zn、Cr、As、Cu属于低风险,Pb为中等风险,Cd为很强风险.[结论]Cd是最主要的污染因子,也是最主要的潜在生态风险因子.     

湖南省某铅锌矿土壤重金属污染分析与风险评价

采用现场采样与室内分析方法测定湖南省某铅锌矿周边农田土壤中Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属的含量,运用单因子指数法、地质累积指数法、污染负荷指数法以及潜在生态危害指数法等评价方法对研究区土壤重金属污染状况和潜在生态风险进行评价。研究结果表明,Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等7种重金属都存在不同程度的富集或污染;根据25个采样点计算得出的矿区污染负荷指数为2.6,表明整个矿区土壤重金属污染程度较重。Cd、Pb、As、Zn等重金属潜在生态风险指数属于中等及以上的风险状态,这些重金属的污染及潜在生态风险应当引起充分关注。此外,相关性分析与主成分分析结果表明,采矿作业可能是导致研究区农田土壤Cd、Pb、As、Zn等重金属含量升高的主要原因。     

广西某农灌蔗区土壤重金属含量及污染评价

【目的】开展广西某农灌甘蔗产区表层土壤重金属含量调查,为甘蔗重金属生物有效性研究、合理种植及确保甘蔗质量提供参考依据。【方法】对广西某农灌甘蔗产区蔗田26个表层土壤样品重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行调查分析,采用单因子污染指数与内梅罗综合污染指数相结合的方法和潜在生态危害指数法对研究区域蔗田重金属的污染及其生态风险进行评价。【结果】研究区蔗田土壤Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 7种重金属的平均含量分别为0.056、10.3、23.7、55.9、17.8、33.7、18.9 mg/kg,均未超过国家土壤环境质量二级标准。经潜在生态危害指数分析得知,重金属潜在生态危害由强至弱依次为：Cd〉As〉Ni〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn。【结论】该农灌蔗区蔗田土壤重金属污染风险程度较低。     

珠三角地区电镀厂土壤重金属形态分析

[目的]评估珠三角地区电镀厂土壤重金属的生物有效性及风险情况。[方法]采集珠三角地区不同电镀厂的土壤样品,采用BCR提取法测定土壤样品中Pb、Zn、Cu、Cr、Ni等重金属元素4种形态的含量,评估珠三角地区电镀厂重金属的浸出风险。[结果]珠三角地区电镀厂土壤污染的主要重金属类型为Cr、Zn、Cu,Pb和Ni的污染较小。珠三角地区电镀厂土壤中Zn、Cu、Cr的风险非常高,土壤条件若有改变就会带来重金属的浸出。场地1土壤样品中Zn、Cu、Cr严重超标;场地2土壤样品中Cu和Cr严重超标;场地4土壤样品中Zn严重超标;场地5土壤样品中Zn、Cu、Cr属于重污染;场地6土壤样品中Zn、Cu、Cr、Ni严重超标。[结论]该研究可为珠三角地区重金属污染治理提供依据。     

大塱涡涌表层底泥重金属赋存形态特征与生物有效性分析

[目的]研究大塱涡涌表层底泥重金属赋存形态特征及生物有效性。[方法]采用Tessier五步连续提取法,对大塱涡涌表层底泥中重金属Cu、Zn、Pb、Cd与Cr的赋存形态进行了分析,并结合风险评价准则和次生相与原生相比值法评价底泥重金属的潜在生态风险。[结果]底泥中Cu主要以有机结合态为主,Zn主要以碳酸盐结合态为主,Pb主要以残渣态和铁锰结合态为主,Cd主要以可交换态和有机结合态为主,Cr主要以铁锰结合态为主。风险评价准则评价结果表明,底泥中Zn和Cd对环境构成了高风险,Pb对环境构成了中等程度的风险,Cu和Cr对环境危害的风险比较低,重金属的生物有效性由高到低依次为Zn>Cd>Pb>Cu>Cr。次生相与原生相分布比值法评价结果表明,底泥中Cu、Zn与Cd达到了重度污染水平,Cr为中度污染,Pb为轻度污染,各种重金属元素污染程度表现为Cd>Zn>Cu>Cr>Pb;每个采样断面均达到重度以上的污染水平,污染最严重的是W6断面,各个采样断面污染程度表现为W6>W5>W2>W7>W1>W3>W4。[结论]该研究为大塱涡涌污染治理与控制规划的制定提供了科学依据。     

开封城郊河道底泥重金属形态垂向分布特征及风险评价

为了解开封河流底泥中重金属垂直迁移与生态风险问题,分层采集了开封城郊三条河道底泥剖面样品,采用连续提取法测定底泥中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb等6种重金属的赋存形态及总量,用风险评估编码法进行底泥重金属的污染评价。结果表明,底泥样点中Cd、Cu、Zn和Pb含量远高于中国水系沉积物背景值,不同采样点底泥剖面中重金属形态含量随深度变化特征存在显著差异,且没有呈现出一定的分布规律性;河流下游底泥剖面样点中Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb含量高于河流上游底泥中重金属含量,Cd和Zn以弱酸可提取态与残渣态为主,Cr、Cu、Ni和Pb以残渣态为主。风险评估编码法评价结果表明,表层(0~10 cm)底泥重金属对环境构成的风险大小依次为CdZnCuNiCrPb;在剖面上,Cd以高和极高风险等级为主,Zn处于中等风险到高风险等级之间,Cu和Ni处于轻微到中等风险等级之间,Cr和Pb以轻微风险级为主。     

包头南郊污灌区农田表层土壤重金属潜在生态风险综合评价

【目的】评价包头市南郊污灌区农田土壤Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 5种重金属元素的潜在生态风险,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供科学依据。【方法】在包头市南郊四道沙河流域的麻池乡城梁村,选取有代表性的8个采样点,按照“梅花形”布点取样采取农田表层0～20 cm土样,测定土壤重金属Pb、Cr、Cu、Zn、Ni元素含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法,对研究区土壤重金属的潜在生态风险进行评价。【结果】包头市南郊污灌区农田土壤中的5种重金属元素含量还不到污染级,但除Cu含量基本接近河套地区土壤背景值外,其他4种重金属元素含量的平均值均超过了当地土壤背景值,其中以Cr、Ni元素含量的平均值超过地区背景值最高,且具有明显高度富集的特征。各种重金属污染的潜在生态风险指数由强至弱依次为Ni（49.59）＞Pb（41.18）＞Cu（39.70）＞Cr（23.24）＞Zn（8.62）,其中Ni的潜在污染风险指数最高,是主要潜在生态风险因子,其次是Pb。【结论】人类活动导致包头南郊污灌区农田土壤中Pb、Cr、Cu、Zn、Ni　5种重金属元素明显积累,且已表现出一定程度的潜在生态风险,应该引起足够的重视。     

太原城区周边土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市城区周边土壤为研究对象,分析了土壤重金属Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、Hg和As的污染特征及其空间分布特征,并通过对研究区的污染源进行资料收集和实地调查,探究了污染源与土壤重金属污染间的关系。结果表明:研究区土壤重金属元素Zn、Cr、Hg、Pb、Cd的均值都超过了山西省土壤背景值,元素Ni、Cu和As与背景值相差不大;从Hankson生态风险评价来看,研究区的综合生态风险程度处于中等水平,Hg和Cd的风险较为明显,其达到中等风险强度以上的样点分别有74.1%和30.8%;从空间分布来看,研究区的南部土壤重金属元素Pb、Hg、Cd、Cu、Zn、Ni和Cr的含量较高,As含量较高的区域集中分布于东北部;化工类污染源和矿石类污染源是造成研究区重金属污染的两个主要污染源。     

污泥-凹凸棒石共热解生物炭对矿区重金属污染土壤的钝化修复效果研究

通过钝化实验研究了在污泥中添加不同质量比（0、5%、10%、15%、20%、25%、30%）的凹凸棒石后制备的污泥-凹凸棒石共热解生物炭对矿区污染土壤中重金属的控制效应。结果表明：在矿区重金属污染土壤中添加污泥-凹凸棒石共热解生物炭后,土壤pH值随凹凸棒石添加量的增加而呈增加趋势,土壤电导率和阳离子交换量也整体呈现出上升的状态。加入污泥-凹凸棒石共热解生物炭钝化处理后,矿区污染土壤中Cu、Cd、Ni、Zn、Cr的TCLP提取态重金属含量均呈现下降趋势,钝化效率分别为94.71%、95.60%、91.75%、99.03%、96.65%;除Cu的DTPA提取态含量增加了5.93%~24.97%外,Cd、Ni、Zn、Cr的DTPA提取态含量也均有所降低,钝化效率分别为94.32%、94.75%、86.63%、90.02%、92.54%。酸溶态的Cd、Cu、Ni、Zn、Cr也向更加稳定的残渣态转化,其修复效率分别为42.50%、33.87%、57.92%、33.74%、42.36%,重金属的4种形态之和与重金属总量具有良好的一致性,一致率为82%~105%。根据土壤管控标准风险等级,重金属污染土壤钝化处理后,Cd、Cu、Ni、Zn、Cr均保持在低风险水平。Cd、Cu、Ni和Zn的潜在风险指数降低,虽然Cr的潜在风险指数有所升高,但是在所有处理条件下Cr的污染等级均为轻度。研究表明,在污泥中添加凹凸棒石增强了污泥生物炭对重金属的钝化性能。