铅锌矿区农田土壤重金属污染现状与评价

调查研究了福建省西部某铅锌矿区附近的农田(2.34 hm~2)土壤中Cd、Pb、Zn、Cu的污染状况,并探讨了4种重金属在矿区农田土壤上空间分布的变异状况。结果表明:调查区土壤Cd、Pb、Zn和Cu含量均超过福建省土壤背景值。土壤重金属单因子污染指数与地累积污染指数评价结果基本一致,Cd的污染程度最严重,Pb和Zn的污染程度次之,Cu的污染程度最轻。调查区土壤重金属的内梅罗综合污染指数平均值为9.13,重度污染的农田数占总数的97.44%,表明调查区农田土壤受重金属综合污染严重。土壤中Cd的潜在生态危害风险较高,Pb、Zn和Cu的潜在生态危害风险很低。不同田块土壤Cd、Pb、Cu、Zn含量的变幅分别达21.5、10.6、5.8和10.8倍,表明矿区农田土壤重金属空间分布的高度复杂性。     

煤矸石堆放地周围土壤中重金属的污染特性及评价

为了分析煤矸石堆放对周边土壤环境的影响,以某煤矸石山为对象,采集新鲜煤矸石及附近土壤样品,检测其中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、As和Hg 8种重金属元素的含量,分析了煤矸石和土壤中重金属的相关性,采用多种污染指数评价了重金属污染对该地环境质量的影响。结果表明:该煤矸石堆放地中,重金属污染单因子指数由高到低依次为Ni>Zn>Cu>Cr>Pb>As=Hg=Cd,该堆放地土壤等级总体尚安全,但土壤中Zn、Cr和Cu含量已受到人为污染影响。     

海州煤矿矸石山周边土壤重金属污染特征及生态风险评价

通过系统采集阜新海州井工矿矸石山周边的表层土壤样品,研究煤矸石堆积造成的周边土壤重金属污染问题,并分析其污染特征,评价其潜在生态风险。数据分析结果表明:尽管研究煤矸石山只有10余年堆积历史,但煤矸石的风化和淋溶已导致其周边土壤中重金属累积性污染,研究的五种重金属Zn、Pb、Cu、Cr和Ni中Ni和Cu的含量超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准。土壤中重金属含量空间分布结果表明,土壤中重金属的含量随着距煤矸石堆距离的增加大体呈现下降趋势。重金属形态分析数据显示土壤中重金属以不活泼的残渣态为主,酸可提取态含量最低。研究区土壤中重金属总的潜在生态风险程度为轻微,单元素的污染程度由高到低依次为CrNiCuPbZn,其中Ni是最主要的潜在生态风险因子。     

广西某地金属冶炼废水外溢对农田土壤的污染特征

通过对冶炼厂附近受外溢废水污染农田土壤中V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Pb、U及As的含量分析,研究揭示了金属冶炼废水外溢这一突发性污染事件对农田土壤的污染状况及其污染特征.结果表明,污染土壤中Zn、Mn、As、Pb、Cd、Sb等金属浓度分别为113.28～212.22、251.67～2 429.29、34.44～130.28、50.63～544.74、63.44～317.33、39.41～551.17 mg/kg,远高于背景值,土壤不仅受到As污染,还有Zn、Mn、Pb、Cd、Sb等重金属的严重污染;相关性分析表明,污染程度与当地有色金属矿产开发冶炼活动密切相关,且污染物有相似的来源或相近的释放规律;剖面分析表明,表层土壤的pH值较低,土壤酸化明显,部分金属如Zn、Cr、Cd等表现出先升高后降低变化趋势.本研究揭示了冶炼废水外溢造成的突发性环境污染事故引起的土壤重金属污染特征,并为开展污染治理提供了理论依据.     

贵州煤矿区表层土壤微量重金属污染风险评价

文章研究了贵州省金沙县新化乡煤矿地区煤矸石的堆放对周边表层土壤重金属的影响。以煤矸石堆为中心,采集堆放时间大约为30、15、6 a的煤矸石堆附近土壤样品,并分析测定土壤的p H值和具有环境意义的8种微量重金属元素Cr、Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、V、Co的含量。采用累积强度、内梅罗污染指数及污染负荷指数来探讨土壤受重金属污染的程度,通过相关性分析、主成分分析和聚类分析,确定土壤中主要的重金属污染物及其关系。研究结果表明,3个研究区域土壤均呈酸性,且距煤矸石堆越近,土壤酸性越强,除Cd和Pb外土壤中其它微量重金属的含量均超出贵州省土壤环境背景值。以远离矿区土壤中重金属含量为累积强度标准,发现3个研究区域土壤中除Pb和Co外其他重金属均发生了不同程度的累积,土壤中主要的重金属污染物为Cu、Cr、Ni、V。3个研究区域土壤均受到重金属污染,污染程度为轻度污染,土壤受重金属污染程度与距煤矸石堆的距离呈负相关、煤矸石的堆放时间呈负相关。该结论将为贵州省煤矿地区煤矸石的综合治理提供科学依据。     

临汾市表层土壤重金属污染特征及评价

以临汾市表层土壤作为研究对象,分析了土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb7种重金属含量及分布特征,采用单因子污染指数法和综合污染指数法对土壤环境质量进行评价。结果表明:临汾市表层土壤中Zn、As、Cd、Pb4种重金属含量有不同程度的超标,其余3种重金属含量均未超过国家二级标准限值。将临汾城区表层土壤重金属含量和其它城市进行对比发现,临汾市表层土壤中Pb和As含量高于其它城市。在单因子污染指数评价中,临汾市城区和工业区表层土壤分别有6种和3种重金属的污染等级为安全。城区和工业区表层土壤综合污染指数平均值分别为0.99和2.35,表明临汾市工业区表层土壤重金属污染比城区污染严重。     

演马矿煤矸石堆周围环境中重金属分布特征

以焦作市演马矿煤矸石堆为对象,检测分析其周围土壤、地下水和植物中的重金属含量,并结合当地的地形地貌、土壤性质和地下水动力条件,研究煤矸石堆放与环境污染之间的联系. 根据地形地貌、地下水流向和风向,在演马矿煤矸石堆周围布置土壤、地下水和植物采样点,检测分析pH和重金属(如Pb,Mn,Zn,Cu,Cr和Cd)含量及分布规律. 结果表明:煤矸石堆放是造成周围环境污染的重要因素,煤矸石释放的重金属大部分被土壤所吸附,所检测的6种重金属在土壤中均被检出,其中部分点位的Zn和Cd含量已经超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)中的二级标准;土壤中重金属可以进一步向地下水和植物传递,地下水中Mn含量与煤矸石堆的距离呈负相关,植物叶中Pb的含量最高,叶和茎中重金属含量表现出与煤矸石堆的相关性;矿坑排水、锅炉房飘尘也是造成周围环境重金属污染的重要来源.      

葫芦岛市土壤、蔬菜重金属污染空间变化规律

采用Ｋrige插值法分析葫芦岛市土壤重金属的空间变化规律,测定葫芦岛市土壤、蔬菜、粮食中Hg、Pb、Cd、Zn、Cu的含量,应用指数方程和幂指数方程描述重金属与污染源的关系,分析土壤重金属的来源,并通过对当地种植和市售蔬菜、粮食重金属的比较,研究冶炼-氯碱工业对土壤与农作物生态系统的影响.结果发现葫芦岛市土壤受到重金属污染严重,Hg、Pb、Cd、Zn、Cu的平均含量分别是1.422、 443.1、 60.94、 4 084、 247.8 mg·kg^-1,最大值分别达到6.092、 3 195、 341.7、 35 157、 1 557 mg·kg^-1,Cd、Zn污染属于重污染,Hg、Pb、Cu属于中度污染.土壤中Hg、Pb、Cd、Zn、Cu的污染主要呈现以葫芦岛锌厂为中心,向外围辐散降低的规律,其中Hg还受到氯碱工业的影响.葫芦岛市土壤重金属主要来源于大气沉降,指数方程和幂指数方程均能很好地描述Pb、Cd、Zn、Cu在土壤中随距离的变化趋势.地产农作物的重金属含量远高于市售农作物,则进一步说明了重金属对葫芦岛市土壤生态系统带来了严重影响.     

广西河池铅锑矿冶炼区土壤中锑等重金属的分布特征及影响因素分析

对广西河池铅锑矿冶炼区土壤重金属污染特征进行了研究。结果表明:冶炼区土壤受到较高含量的Sb、Pb污染,As、Zn和Cu也有一定程度的污染。土壤中的w(Sb)和W(As)分别为155～30439mg/kg和27～17611mg/kg。冶炼区土壤中的重金属元素的含量与距离冶炼厂的距离有密切关系,不同重金属的衰减呈现不同的特点。研究区内三种不同类型土壤中的重金属元素呈现不同的分布特征:三种不同土壤类型Pb、As、Cu、Sb的含量关系为:水稻田>菜地>荒地。元素相关性分析表明Sb、Pb、As、Cu、Cd为密切相关的一组元素,可判定它们都与冶炼厂排放密切相关。     

锌冶炼区耕地土壤和农作物重金属污染状况及风险评价

对贵州省某典型锌冶炼区耕地土壤和主要谷类农作物(稻米、玉米和小麦)进行取样调查,测定了土壤和谷类农作物中重金属Pb、Cd、Zn和Cu的含量,采用单因子污染指数和综合污染指数法评价了土壤和作物籽粒中重金属的污染状况,并分别采用潜在生态风险指数(RI)和危险商(HQ)法评价了土壤重金属污染的潜在生态风险程度和作物中重金属对成人和儿童的健康风险.结果表明:(1)冶炼区耕地土壤受到了重金属不同程度的污染,污染程度排序:玉米地水稻田小麦地,且CdCuZnPb,内梅罗综合污染指数分析结果表明,玉米地污染程度为重污染,水稻田和小麦地为轻污染,且均以Cd对综合指数的贡献最大;(2)土壤Cd存在极强生态风险,4种重金属潜在生态危害大小顺序为:CdPbCuZn;生态风险指数(RI)研究结果表明,研究区处于轻微、中等、强的和很强的生态风险程度的采样点比例分别为1.41%、21.1%、35.2%和42.3%.(3)冶炼区农作物稻米中重金属Pb、Cd、Zn、Cu的平均含量分别为0.145、0.017、16.97和2.704 mg·kg~(-1);玉米中重金属Pb、Cd、Zn、Cu的平均含量分别为0.094、0.055、26.81和4.464 mg·kg~(-1);小麦中重金属Pb、Cd、Zn、Cu的平均含量分别为0.048、0.085、35.37和5.426 mg·kg~(-1).(4)研究区稻米、玉米和小麦均存在重金属超标现象,重金属污染程度为小麦最重,稻米和玉米的污染程度相当,稻米和玉米污染等级均为安全,小麦处于警戒线.(5)各重金属元素每日摄入量均低于美国环保署的参考暴露剂量,安全性较好,但食用该区域谷类农作物引起复合重金属污染对成人和儿童均存在健康风险.(6)耕地土壤重金属含量与谷类农作物可食部分重金属含量间无明显相关性.     

不同来源重金属污染土壤中重金属的释放行为

根据重金属来源的不同把重金属污染土壤分为2类:外源重金属污染土壤和内源重金属污染土壤,后者重金属来自成土母质.2类污染土壤中的重金属在不同颗粒中的分布有很大差异:外源重金属污染土壤的重金属主要分布于细颗粒中,重金属具有明显的向细颗粒富集的特点;而内源重金属污染土壤的重金属颗粒分异特征相对不明显.提取试验表明,内源重金属污染土壤中重金属主要以残余态形式存在,较为稳定,释放较缓慢,内源重金属污染土壤颗粒磨细程度对土壤重金属释放的影响明显高于外源重金属污染土壤.pH对外源和内源重金属污染土壤中重金属的溶出均有较大影响.连续淋溶试验表明,外源重金属污染土壤释放重金属的强度虽然较高,但其释放持续时间较短;而内源重金属污染土壤释放重金属的强度较低,但其持续时间较长.      

土壤重金属污染来源及修复技术研究

土壤是生态环境的重要组成部分,与人类的生存和健康密切相关。土壤重金属污染问题是环境和土壤科学研究者关注的热点问题。对土壤重金属污染物来源的鉴别是准确、有效控制和治理污染源的前提。根据近年来国内外对土壤重金属污染的相关研究报道,综述了土壤中污染物的工业、农业和交通因子三大主要来源。目前重金属污染土壤修复主要采用工程技术、物理化学技术和植物修复技术。在此就修复技术的原理、适用范围以及研究现状与发展动态等方面进行了综述与分析。     

提高植物修复效率的技术途径与强化措施

通过物理、化学或生物学手段,从土壤、植物及其生境3个方面着手来提高植物去除土壤重金属能力是植物修复技术应用研究的重要方向.对国内外植物修复过程中所应用的强化手段与辅助措施进行了一定的研究,分别阐述了施肥、水分管理、耕作栽培、修复剂、生物技术等方法的作用机制及应用效果.今后,植物修复技术需针对有应用前景的超富集植物进行生境特征的系统研究,并着重开发高效、低风险的土壤修复剂,注重植物修复成套技术的工程应用研究.     

大型古老锡矿影响区土壤和蔬菜重金属含量及其健康风险

对云南大型古老锡矿影响区的主要种类蔬菜及其土壤取样调查,测定分析As、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量,通过暴露风险分析评价食用当地种植蔬菜引起重金属对人体的健康风险.结果发现,与非矿业影响区比较,锡矿影响区的蔬菜地土壤重金属污染严重,其中以As污染最严重,土壤平均As含量为1 225　mg·kg^-1,Nemero指数平均为50.1.锡矿影响区的蔬菜食用部位的重金属含量超标严重,As和Pb尤为严重,其最高含量(以干重计)分别达856　mg·kg^-1及506　mg·kg^-1;各类蔬菜重金属含量表现出叶菜类＞根茎类＞果菜类的趋势;当地居民通过食用这些蔬菜引起的As和Pb的暴露风险非常高,暴露风险指数分别为158和13.3,对当地居民健康有极大的潜在危害.研究结果表明,有必要对当地的土壤和蔬菜重金属含量及其健康风险进行更为详尽的调查研究.     

贵州省麻江县蓝莓基地土壤重金属污染及风险评价

为了研究麻江县蓝莓基地土壤中8种重金属元素(Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Cr和Zn)的分布特征、污染程度、潜在生态风险及其来源。采用ICP-MS和AFS分别测定了麻江县6个蓝莓基地18件土壤样品中的8种重金属元素含量,并采用地累积指数法、内梅罗污染指数法、富集因子法、潜在生态污染指数法对蓝莓基地土壤重金属元素富集程度和潜在生态风险进行了评价,同时结合相关性分析和聚类分析对麻江蓝莓基地土壤重金属来源进行了探讨。结果表明,麻江蓝莓基地土壤Hg、Cd、As、Pb、Cu、Ni、Cr和Zn的平均值分别为0. 24、0. 30、35、35、22、27、62、79 mg/kg,Hg、As和Pb平均值高于贵州省土壤背景值,Hg和As污染严重。地累积指数法、内梅罗污染指数法、富集因子法、单项污染指数法的评价结果基本一致,其评价结果表明,麻江蓝莓基地土壤中的Hg、As、Pb受到了不同程度的污染。综合污染指数法评价结果表明,陡坡坪、乌卡坪和白竹林蓝莓基地土壤已受到重金属的轻度污染;陈家山、乌羊麻和甘溪蓝莓基地土壤已受到重金属的中度污染。潜在生态污染指数法评价结果表明,陡坡坪、乌卡坪和白竹林蓝莓基地土壤8种重金属存在轻微潜在生态风险,陈家山、乌羊麻和甘溪蓝莓基地土壤8种重金属存在强潜在生态风险。相关性分析和聚类分析表明,Ni、Zn、Cu、Cr和Cd相关性显著并聚为一类,主要来源于自然地质背景; As和Pb相关性极显著并聚为一类,主要受动物粪便、农药、汽车尾气等复合因素的影响; Hg与其他7种重金属之间无相关或相关性不显著,单独聚为一类,主要来源于燃煤。     

重金属化学活性评估方法准确性质疑--以煤矸石样品为例

重金属元素化学活性的大小是决定它们环境行为最主要的因素之一,我们曾分别用总量法,实验模拟法,环境地球化学法和化学形态分析法对煤矸石样品所含的重金属元素进行过环境影响分析,试图了解自然风化条件下这些有害元素潜在的生态环境效应,结果发现重金属元素的化学活性除了与它们在样品中含量的高低,赋存状态和化学形态等因素有关外,更主要地是取决于样品基质的组成和结构,由于大量有机质的络合和风化过程中生成的铁的胶体的吸附,从煤矸石释放出的重金属元素的化学活性受到明显限制,它们对环境的污染可能仅限于煤矸石堆周围有限的范围。     

Impact of industrial effluent on growth and yield of rice (Oryza sativa L.) in silty clay loam soil

Degradation of soil and water from discharge of untreated industrial effluent is alarming in Bangladesh. Therefore, buildup of heavy metals in soil from contaminated effluent, their entry into the food chain and effects on rice yield were quantified in a pot experiment. The treatments were comprised of 0, 25%, 50%, 75% and 100% industrial effluents applied as irrigation water. Effluents, initial soil, different parts of rice plants and post-harvest pot soil were analyzed for various elements, including heavy metals. Application of elevated levels of effluent contributed to increased heavy metals in pot soils and rice roots due to translocation effects, which were transferred to rice straw and grain. The results indicated that heavy metal toxicity may develop in soil because of contaminated effluent application. Heavy metals are not biodegradable, rather they accumulate in soils, and transfer of these metals from effluent to soil and plant cells was found to reduce the growth and development of rice plants and thereby contributed to lower yield. Moreover, a higher concentration of effluent caused heavy metal toxicity as well as reduction of growth and yield of rice, and in the long run a more aggravated situation may threaten human lives, which emphasizes the obligatory adoption of effluent treatment before its release to the environment, and regular monitoring by government agencies needs to be ensured.     

New approach to studies of heavy metal redistribution in soil

The bioavailability and mobility of heavy metals in soils is dependent upon redistribution processes between solution and solid phases and among solid-phase components. This paper reviews the definitions and applications of two newly developed parameters, the redistribution index and the reduced partitioning parameter, in quantifying redistribution processes of heavy metals in contaminated soils. The redistribution index depicts the removal/attainment of metal-contaminated soils from/to the fractional distribution pattern characteristic of non-amended soils, while the reduced partitioning parameter quantifies the relative binding intensity of heavy metals in soils. Over time, metal salt-spiked and sludge-amended soils approached the fractional distribution pattern of non-amended soils. The rates of redistribution of metals and their binding intensity in soils were affected by the metal species, loading levels and soil properties. Metals in contaminated soils at low loading levels approach the fractional distribution pattern of non-amended soil more rapidly than those at high loading levels. The sequence order of approach by metals to the fractional distribution pattern of non-amended soil was: Cd>Cu>Ni=Zn>Cr. In both non-amended and contaminated soils, Cr had the highest binding intensity, Cd the lowest, and Cu, Ni and Zn, intermediate values. In addition to our own data, primarily on metal salt-spiked soils, these two indices are also used to evaluate redistribution processes of heavy metals in sewage sludge-amended soils from other published reports.     

宝鸡市长青镇冶炼厂周围土壤重金属污染与健康风险评估

以宝鸡市长青镇冶炼厂周围土壤为研究对象,分析了Pb、Zn、Cr和Cu的含量,评估了其健康风险,对污染源进行解析。研究结果表明:Pb、Zn、Cr和Cu的含量均高于背景值,且从表层向下浓度逐渐降低;均处于中污染-重污染以内,污染顺序为:Pb≥Cr≥Zn>Cu;儿童日暴露量、单因子非致癌健康风险和总非致癌健康风险均大于成人,成人和儿童的日暴露量和非致癌健康风险顺序为经口摄入>皮肤接触吸收>呼吸吸入,均不存在非致癌健康风险和总风险;Cr对儿童经呼吸暴露的致癌健康风险大于成人,且均不可能造成致癌健康影响;源解析显示Pb、Cr和Cu具有相同的污染源,而Zn有不同的污染源。