三峡入库河流大宁河回水区沉积物和消落带土壤磷形态及其分布特征研究

应用淡水沉积物中磷形态的标准测试程序（SMT）对三峡入库河流大宁河回水区表层沉积物、消落带土壤不同形态P进行了分级测定,分析了各形态磷之间以及各形态磷与样品理化性质如有机质、主要氧化物组成之间的相关性.结果表明,沉积物总磷含量在483.4～848.4 mg/kg之间,平均为569.0 mg/kg,与长江中下游浅水湖泊表层沉积物总磷含量相比,大宁河回水区表层沉积物TP含量处于中下游水平,而消落带土壤中总磷含量在488.9～1 487.7 mg/kg之间,平均含量为813.3 mg/kg,远远高于沉积物样品总磷含量,显示了人类活动对消落带土壤P含量的影响.各种形态P在河流沉积物与岸边消落带土壤中分布特点不同: ① 河流沉积物中IP/TP（平均值55.7%）略高于消落带土壤（平均值49.4%）;② 河流沉积物中IP以Ca-P为主（平均比例为83.5%）, Fe/Al-P占IP比例仅为15%;消落带土壤Ca-P占IP平均比例为73.9%, 而Fe/Al-P占IP比例上升至22%;③ 河流沉积物中活性磷组分（OP+Fe/Al-P）平均含量为261.8 mg/kg,在TP中所占比例平均值为49%,而消落带土壤活性磷组分（OP+Fe/Al-P）平均含量为405.7 mg/kg,在TP中所占比例平均达到54%.消落带土壤中活性磷组分在适宜的环境条件下会成为水体的二次污染源,因此消落带土壤P对水体富营养化的潜在影响不容忽视.     

三峡库区澎溪河流域消落带土壤有机磷生物有效性研究

选取了澎溪河流域六个点位消落带土壤和岸边土壤,以NaOH-EDTA提取土壤中有机磷,并采用酶水解技术表征有机磷生物有效性。结果表明：①消落带土壤NaOH-EDTA提取液中总磷含量为74.55～140.54 mg/kg,无机磷含量为49.91～104.23 mg/kg,有机磷含量为14.61～36.31 mg/kg。消落带土壤有机磷含量低于岸边土壤。②消落带土壤有机磷中总可酶解有机磷（EHP）含量均值为6.23 mg/kg,占土壤有机磷含量的26.7%。消落带土壤EHP含量与有机磷含量呈极显著正相关（n=6,p<0.01）。③消落带土壤EHP含量、活性单酯磷含量与土壤有机质含量呈显著正相关（n=6,p<0.01）,土壤有机质含量是影响有机磷生物有效性的重要因素。④消落带土壤与岸边土壤EHP组分特征相同,含量由高到低依次为类植酸磷、活性单酯磷、二酯磷,但消落带土壤EHP含量显著低于岸边土壤。周期性的干湿交替会造成消落带土壤有机磷向库区水体释放,消落带土壤有机磷地球化学循环对库区水体的潜在影响不容忽视。     

三峡库区消落带土壤重金属分布特征及潜在风险评价

探讨了三峡库区重庆段沿江左右两岸、不同淹水高程消落带土壤中重金属的分布特征,并对研究区域重金属潜在风险进行了评价.结果表明,土壤中As(>19.0mg/kg)、Cd(>0.38mg/kg)含量超标,其余重金属含量均达国家土壤环境质量2级标准.沿江两岸Cu、Zn、Cr和Hg含量存在显著差异(P<0.1),左岸土壤中各重金属平均含量均小于右岸,而右岸各重金属的变异系数较左岸大.不同淹水高程重金属含量差异明显(P<0.1).沿长江水流方向,库区土壤中Cd含量先减后增,其余重金属(Cu,Pb,Zn,Hg,As,Cr)含量逐渐降低.Pb和Cr、Cd和As含量与土壤pH值均具有显著相关性(P<0.05或P<0.01).土壤中Cu与Hg,Cu与Cr间具有显著正相关关系(P<0.05);Cu、Pb、Zn与多种重金属间具有极显著正相关关系(P<0.01).库区消落带土壤重金属潜在生态风险处于轻微状态,主要生态风险元素为Cd.     

遵义松林Ni-Mo矿区土壤Cu、Zn污染及农作物健康风险评价

采用ICP-MS分析了贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区表层土壤（旱地土和水稻土）及6种农作物样品的重金属Cu、Zn含量。结果显示,矿区旱地土Cu、Zn含量分别为31.3～148.5和101.0～346.0 mg/kg,平均值分别为65.1和233.0 mg/kg;水稻土Cu、Zn含量分别为46.3～67.3和169.0～358.0 mg/kg,平均值分别为55.8和234.0 mg/kg;两种类型土壤Cu、Zn含量均高于贵州省土壤背景值（Cu,32.0 mg/kg;Zn,99.5 mg/kg）和参照样品（Cu,23.3 mg/kg;Zn,82.0 mg/kg）。采用单因子指数法对矿区土壤Cu、Zn污染程度进行评价,结果显示大部分土壤样品为轻污染和中污染,部分土壤样品达Cu、Zn重污染等级。矿区农作物样品中粮食类和蔬菜类样品的Cu平均含量分别为3.64和5.81 mg/kg;Zn平均含量分别为22.54和35.79 mg/kg。运用危险商法对矿区农作物的健康风险进行评价,水稻和白菜Cu、Zn复合污染的健康风险指数大于1（分别为2.83和2.90 mg/kg）,表明这两种农作物对人体健康产生影响的可能性较大,其余作物（玉米、甘薯、辣椒、萝卜）复合污染的健康风险指数小于1,对人体健康产生影响的可能性小。     

辽河干流消落区沉积物重金属污染特征研究

通过测定辽河干流消落区10个断面中0~5cm、5~15cm、15~30cm深沉积物中重金属Pb、Cu、Zn、Cd含量,揭示消落区干－湿交替下沉积物重金属的污染特征.采用原子吸收分光光度计测定重金属含量,并采用地质累积指数与潜在生态危害指数评估重金属污染状况.结果表明,除Cd外,Cu、Zn与Pb的含量均值分别为31.4mg/kg、28.14mg/kg、43.75mg/kg,均低于中国土壤环境质量标准I级土壤标准;Cd含量均值1.438mg/kg,是中国土壤环境质量标准I级土壤标准的7.19倍,是辽河水系沉积物平均值的1.29倍,辽宁省土壤背景值的13.31倍,表明研究区Cd污染严重.地质累积指数评价表明,Pb、Cu、Zn的污染程度低于1级,Cd达2级中度污染以上,在通江口达3.92,为5级强污染;据潜在生态危害评价,达牛渡口上游干流潜在生态危害指数为强以上,通江口生态危害指数最高,且生态危害主要来源于Cd.相关性分析表明,Pb、Cu与Zn间相关性极显著,可能有相同的污染源,Cd有单独的污染源.     

三峡库区消落带土壤汞形态分布与风险评价

为了解三峡库区消落带土壤中汞污染现状和环境风险,选择重庆14个区县的消落带,采集了192个土壤样品,分析其土壤总汞和汞形态分布,探讨其生物可利用性,对比研究和评估土壤总汞与汞赋存形态的污染水平和生态风险.结果表明,三峡库区消落带土壤中汞含量差异较大,土壤汞含量为22.4~393.5μg·kg-1,平均值为(84.2±54.3)μg·kg-1,76.6%的采样点土壤汞含量超过了三峡库区土壤汞背景值.土壤中的汞以残留态为主,不同汞形态所占比例为:水溶态汞4.1%、酸溶态15.5%、碱溶态汞18.3%、过氧化氢溶态汞10.9%、残留态汞51.3%.各区县土壤中生物可利用性汞(水溶态汞、酸溶态汞与碱溶态汞之和)平均含量为19.7~36.6μg·kg-1,生物可利用态汞占总汞的比例达到22.1%~51.6%.地累积指数和潜在生态危害指数评价结果均表明,三峡库区消落带土壤中汞赋存形态的污染水平和生态风险都较低,由生物可利用态汞带来的生态风险也很小;而对土壤总汞含量评价的结果明显偏大.因此,采用汞赋存形态进行污染现状和生态危害评价更能反映消落带土壤汞的环境风险.     

三峡入库河流大宁河回水区浸没土壤及消落带土壤氮形态及分布特征

利用分级浸取分离法首次对三峡入库河流大宁河回水区表层浸没土壤、消落带土壤不同形态氮含量进行了测定,分析了各形态氮之间以及各形态氮与环境参数之间的相关性.结果表明,①浸没土壤总氮含量在436.0~921.6 mg/kg,消落带土壤总氮含量在1 253.5~2 439.8 mg/kg,与长江中下游浅水湖泊表层浸没土壤总氮含量相比,大宁河回水区表层浸没土壤总氮含量处于偏低水平.②浸没土壤可转化态氮含量在289.7~511.3 mg/kg,消落带土壤可转化态氮含量在271.6~595.1 mg/kg,有机态和硫化物结合态氮是可转化态氮的优势组分,离子交换态氮是可转化态无机氮的优势组分.③浸没土壤与消落带土壤中总氮、可转化态氮含量与有机态和硫化物结合态氮显著相关,表明样品中的可转化态氮含量的增加主要来源于有机态和硫化物结合态氮.     

锰矿区农作物重金属含量及健康风险评价

对广西三锰矿恢复区的土壤和农作物进行调查和重金属含量分析,并采用污染指数法和靶标危害系数方法对人体的健康风险进行评价,结果表明,矿区土壤Cd含量远超过GB 15618-1995《土壤环境质量标准》二级标准值。三锰矿区农作物Cu、Pb、Cd、Zn、Mn和Cr的含量范围分别是0.26~12.64 mg/kg、0.05~1.37 mg/kg、0~3.3 mg/kg、2.68~25.13 mg/kg、1.14~303.37 mg/kg和0~12.37 mg/kg。受Pb、Cd和Cr较重,受Pb、Cd和Cr污染率分别为58.3%、75.0%、83.3%。从综合污染指数来看,受污染率高达83.3%。重金属暴露接触对人体健康的风险评估表明,三锰矿区居民通过食用当地农作物摄入的Cd对其健康存在较高潜在风险。因此在矿区废弃地上,如土壤不经过特别的修复,不宜直接种植可食用农作物。     

衡阳松江工业园土壤重金属的污染研究

为了研究衡阳松江工业园土壤重金属的污染特征,采集了该园区及其周边土壤23个样品,测定了土壤中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、As、Hg的含量,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染程度进行了评价。结果表明:松江工业园土壤中Cu、Pb、Cd、Zn、As、Hg的平均含量分别为63.0 mg/kg、323 mg/kg、9.21mg/kg、373mg/kg、19.7mg/kg、0.287mg/kg,均高于全国土壤元素背景值和湖南省土壤元素背景值;Cd、Pb、Zn分别处于严重、中度、偏中度污染,土壤重金属污染程度的排序为Cd>Pb>Zn>Hg>Cu>As,表明衡阳松江工业园土壤重金属具有很强的潜在生态危害。     

地块重金属测定及生态环境风险评价研究

对某地块土壤样品进行采集、测试,利用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数对测定结果进行评价。铜、铅、锌、镉、汞、砷的浓度分别为21.7 mg/kg、27.8 mg/kg、66.9 mg/kg、0.125 mg/kg、0.070 mg/kg、17.7 mg/kg,达到《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)中的表1二级标准。单因子污染指数法计算结果显示监测地块土壤未受到污染;内梅罗综合污染指数均小于0.7,污染等级为安全、污染水平为清洁;监测的6种重金属的潜在生态危害系数均小于4,潜在生态危害指数计算结果小于150,表明有一定的轻微生态危害。     

典型设施农业土壤酞酸酯污染特征及其健康风险

采用超声提取、气相色谱-质谱技术和CalTOX模型,分析了南京城郊典型设施菜地土壤中6种酞酸酯的污染特征、污染负荷及其健康风险.结果表明,所有的土壤样品中均检测出酞酸酯,6种酞酸酯的总量为0.15~9.68mg/kg,其平均含量为2.21mg/kg;邻苯二甲酸二丁酯(DnBP)、邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二辛酯(DnOP)为该地区设施农业土壤的主要酞酸酯种类,其检出率分别为88.2%、100%和79.8%,含量范围分别在n.d.~1.83、0.02~9.03、n.d.~1.74mg/kg之间;土壤pH值和有机碳含量与土壤酞酸酯含量之间无显著相关性,研究区域土壤酞酸酯总体污染负荷为4.31kg/hm2;健康风险评价结果表明DnBP和DEHP的潜在健康风险较高,设施农业从业者的主要暴露途径通过皮肤接触;设施菜地土壤酞酸酯含量、污染负荷以及健康风险均显著高于周边地区露天菜地土壤.     

三峡库区消落带不同水位高程土壤重金属含量及污染评价

为揭示三峡水库连续2 a(2008年和2009年)175 m试验性蓄水对库区消落带土壤重金属的影响,选择了库区腹地忠县境内的3个地质地貌特征、土地利用历史等相似消落带.采集了不同高程(160 m和170 m)和土壤层(0～10 cm和10～20 cm)36个土壤样品,用X射线荧光光谱法测定了As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共7种重金属含量,并对其污染现状和潜在生态风险程度进行了评价.结果表明,尽管160 m和170 m高程淹水时间差异较大(244 d),但土壤重金属含量并没有显著差异;重金属相关分析显示Cd相对独立,而其它重金属大都存在着显著或极显著的正相关关系;地累积指数(geoaccumulation index,Igeo)表明重金属污染程度顺序依次为:As>Cd>Cu>Ni>Zn=Pb>Cr,其中As、Cd和Cu地累积指数(Igeo)分别为0.45、0.39和0.06,属轻度污染,其它重金属为无污染;Hkanson潜在生态风险指数(Ei)表明重金属潜在生态风险顺序为:Cd>As>Cu>Pb>Ni>Cr>Zn,其中Cd的潜在生态风险指数(Ei)为59.10,危害风险达中度,其余重金属风险均为较轻.因此污染评价方法指出了该区域消落带土壤的主要污染或存在潜在生态危害的重金属元素为As、Cd和Cu.     

三峡库区香溪河库湾土壤多环芳烃时空分布特征及风险评价

为了全面评价三峡库区土壤多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）环境行为,以香溪河库湾不同淹没类型土壤［消落带上缘（>175 m）、消落带（145~175 m）和沉积物（<145 m）］为研究对象,通过高效液相色谱检测方法,分析3个区域土壤16种美国环保署优先控制的PAHs含量.结果表明,香溪河库湾土壤PAHs总量表现为消落带上缘>消落带>沉积物,沉积物PAHs以3环和4环为主,而消落带及其上缘土壤PAHs以4环和5环为主,其中消落带土壤PAHs变异系数相对最高,与其它两个区域PAHs组成之间的相关性相对较弱.各区域土壤PAHs分布呈现季节差异,夏季和冬季土壤PAHs含量相对较高,主要与库区各季节居民能源消费类型有关;空间分布特征表现为,沉积物PAHs空间分布整体较为均匀,而消落带及其上缘土壤PAHs在峡口镇和长江入江口处PAHs含量相对较高,主要与空间水平上各样点频繁的人类活动有关.PAHs异构体比值法分析表明,香溪河库湾各区域土壤PAHs来源具有季节性差异,化石燃料和生物质的不完全燃烧是消落带土壤PAHs的主要来源;终身致癌风险评价模型分析表明,土壤PAHs通过误食和皮肤接触暴露途径对人体健康产生潜在致癌风险,并且消落带上缘土壤PAHs致癌风险相对较大.研究结果扩展了对香溪河库湾土壤PAHs环境行为的认识,为三峡库区香溪河库湾土壤PAHs污染防治提供有益参考.     

遵义松林Ni-Mo矿区耕地土壤铊污染及潜在生态风险初步评价

贵州遵义松林Ni-Mo矿区为华南下寒武统黑色页岩Ni-Mo矿化带中的典型矿区之一,对由其矿产资源开采活动引起的土壤环境质量评价具有重要的科学及实际意义。本研究以遵义松林Ni-Mo矿区耕地土壤为研究对象,采用ICP-MS分析土壤中铊的含量。分析结果显示,矿区耕地土壤中铊平均含量为1.84mg/kg,明显高于贵州土壤表层铊元素背景值,初步认为矿区黑色页岩、Ni-Mo矿体、开采暴露于地表的尾矿及围岩碎石为矿区耕地土壤铊的来源。运用地质累积指数和潜在生态危害指数分别对耕地土壤铊污染程度和潜在生态风险进行了初步评价,结果表明:研究区耕地土壤已遭受铊污染,其污染程度评价等级可达中度-重污染;部分样品的潜在生态风险评价等级为中等,显示该区耕地土壤存在潜在生态风险,值得开展进一步的土壤铊污染修复研究。     

邻苯二甲酸酯在三峡库区消落带非淹水期土壤中污染特征及健康风险

本研究利用超高效液相色谱飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF~-MS)分析了三峡库区8个消落带河段土壤样品中邻苯二甲酸酯(PAEs)的浓度水平,探讨了其组成特征,通过相关性分析和主成分分析阐明了其可能的来源,并且采用健康风险模型评价了PAEs在消落带土壤中的人群健康风险.结果表明,ΣPAEs在三峡库区消落带的含量(以干重计,下同)范围为322.0~737.3 ng·g~(-1),平均值为497.2 ng·g~(-1),处于文献报道的较低水平;DIBP是丰度最高的同系物单体,其次是DBP和DEHP,三者平均贡献率为94.5%,然而DEHP并不是主要污染物,这可能由于在淹水状态下消落带土壤向水体释放DEHP,但DEHP在土壤微生物中降解也不能完全排除;DMP、DEP、DBP和DIBP两两之间具有极显著正相关性,同时结合主成分分析,表明4种PAEs可能具有相同来源.人群暴露6种PAEs的日均摄入量均未超过美国EPA规定的参考剂量(Rf D),并且6种PAEs单体的致癌风险均远低于美国EPA规定的可接受致癌风险值,但是DBP的日均摄入量占总PAEs的60%~84%,因此,在三峡库区消落带耕作过程中应预防DBP带来的潜在健康风险.     

鄱阳湖及周边经济区土壤镉的含量与分布

采用双层网格布点法,在研究区分别采集表层和深层土壤样品9829和2467个,测定了样品的镉含量和pH值。表层土壤镉含量呈对数正态分布,含镉范围0.024~4.619mg/kg,宜用几何平均值0.157mg/kg表征其平均含量。深层土壤镉含量显著低于表层,含量范围0.010~1.982mg/kg,算术平均值和几何平均值分别为0.098mg/kg和0.080mg/kg。研究区7地市表层土壤镉含量几何平均值较30年前上升34.6%~165%。据《土壤环境质量标准GB15618-1995》,以镉为评价指标时,研究区以Ⅰ类土壤为主,分布面积占总面积的78.36%,次为Ⅱ类土壤、分布面积占总面积的15.92%,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占总面积的5.72%,显示土壤环境质量良好,但仍须采取有效措施遏制镉污染的迅猛发展。     

黑色岩系地质高背景区土壤锌富集特征与环境活性

锌（Zn）既是生物体必需元素又是有害元素，在复合污染的情况下，Zn在植物吸收、转运和富集镉的过程中发挥着重要作用。以往研究主要关注镉的活性，忽略了Zn的环境活性。基于此，本研究以黑色岩系地质高背景区自然富Zn土壤为对象，重点研究了土壤Zn的活性态和潜在活性态，讨论了Zn活性的影响因素和环境意义。结果表明，研究区土壤Zn富集，平均含量可达457 mg/kg，80%的土壤样品超过我国农用地土壤污染风险筛选值。CaCl₂提取态Zn含量平均值为0.92 mg/kg，平均提取率仅为0.26%，说明研究区土壤Zn的生物活性低，且随着pH升高而降低。EDTA提取态Zn的平均含量为12.7 mg/kg，平均提取率为2.74%，潜在有效态比例也较低。活性态在潜在活性态中占比为7.63%，活化潜力较大，且随着土壤pH的升高而降低。研究区土壤溶液中Zn∶Cd比较低，可能有利于植物对镉的吸收。开展土壤Zn活性的研究，对理解复合污染区土壤镉的活性变化及调控具有重要意义。     

丹江口水库新增淹没区农田土壤潜在风险评估

通过野外调查与室内模拟实验,采用综合评价指数法对丹江口水库新增淹没区农田土壤进行了潜在风险评估,结果表明:新增淹没区土壤背景总氮为0.3~3.8g/kg,平均值1.1g/kg;总磷为0.2~2.4g/kg,平均值0.8g/kg,入库支流区域土壤背景氮磷含量较高,新增淹没区的含量较低;土壤模拟淹水浸泡的溶出总氮为0.2~11.8mg/L、总磷为0.006~2.2mg/L,平均值分别为4.1,0.3mg/L.空间分布上,土壤溶出氮磷与新增淹没区土壤氮磷背景值变化相似.新增淹没区潜在风险评估等级由低到高的面积分别占整个新增淹没区总面积的3.3%、21.2%、56.9%、15.9%、2.7%,表明大部分新增淹没区处于中低风险等级,其中高风险区域主要集中在入库支流区域.     

固城湖退圩还湖区沉积物重金属特征及生态风险评价

为探讨退圩还湖对固城湖表层沉积物重金属污染特征、空间分布和生态风险的影响,对退圩区和湖区表层沉积物重金属（Fe、Mn、As、Zn、Cr、Co、Ni、Cu、Cd和Pb）含量进行对比分析,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价沉积物重金属污染现状和潜在生态风险程度,利用相关性和聚类分析法解析重金属主要污染物的潜在来源.结果表明,退圩区沉积物重金属中Cd （0.21mg/kg）和湖区沉积物重金属中Cd （0.56mg/kg）和Zn （145.33mg/kg）和Pb （41.17mg/kg）含量的平均值分别达到江苏省土壤背景值的2.45、6.55、2.24和1.87倍.湖区表层沉积物重金属Cd、Zn、Cu和Pb含量显著高于退圩区.地累积指数法评价显示退圩区中Cd为轻度污染;湖区中Cd为中度污染,Zn、As、Cu和Pb为轻度污染.潜在生态风险指数表明,湖区表层沉积物生态风险高于退圩区;Cd是湖区与退圩区最主要的生态风险贡献因子,可能与水产养殖活动以及工业废水排放有关.固城湖退圩还湖对于降低固城湖重金属生态风险有着积极作用.     

城市河流消落带农产品中铅镉的污染初探

文章以内江市为例,采用石墨炉原子吸收分光光度法对流经内江市区的沱江消落带农产品中重金属铅(Pb)和镉(Cd)的含量进行了初步调查。结果表明,该研究区域农产品中Pb的含量范围为0～0.175 mg/kg,平均值为0.040 mg/kg;Cd的含量范围为0.007～0.077 mg/kg,平均值为0.023 mg/kg;根...