青藏高原路侧土壤重金属含量分布规律及影响因素研究

以青藏高原G214、S308和G109国(省)道的部分路段为研究对象,采集了这3个路段不同位置处距路侧不同距离的100个表层土壤样品,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了各样品中重金属元素Cu、Zn、Cd、Pb的含量.同时,用非线性回归法拟合了Cu、Zn、Cd、Pb元素含量随距路侧距离变化的曲线,并用CHAID决策树分析法分析了影响路侧土壤Cu、Zn、Cd、Pb元素含量的主导因素.结果表明:3个研究路段路侧土壤重金属平均含量均超过土壤背景值,已产生一定的富集;Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属元素含量随距路侧距离的增加均呈指数型下降趋势;影响研究路段重金属含量的主导因素因不同的元素各异,影响Cu、Zn、Pb、Cd含量的主导因素分别为海拔、土壤类型、车流量和路侧距离.     

基于EBK插值预测和GDM模型的襄州区耕地土壤重金属时空分布及来源变化分析

为探讨襄州区重金属空间格局时空变化及其来源变化,于2009年11月和2019年11月分别在襄州区耕地土壤采集395个和326个土壤样品,测得两年铬（Cr）、铅（Pb）、砷（As）、汞（Hg）和镉（Cd）含量,采用经验贝叶斯克里金法（EBK）得出两年5种土壤重金属含量空间格局情况及变化量分布情况,并利用地理探测器模型（GDM）计算19种环境因子和5种重金属含量q解释力并比较两年变化情况.结果表明,与2009年相比,2019年襄州区Cr、Pb、Hg和As这4种土壤重金属含量整体趋于降低,Cd整体含量增加;2019年襄州区土壤重金属含量空间分异情况较2009年趋于复杂,Pb、Hg和Cd在南部、Hg在中部市区及周边地区也表现为含量增加;各元素向北及西北部地区表现为含量降低.2019年自然因子和污染企业距离对5种土壤重金属含量单因子解释力均有所下降,且单因子主控下对其含量的影响力显著性降低,而人类活动因子尤其是居民点用地距离、道路距离、污染企业用地和环境因子对土壤重金属元素的叠加影响力增强.说明2019年土壤重金属来源变化由以结构性因素为主要影响因素趋于复杂,污染企业的排放对重金属元素影响力降低,而人类活动对重金属含量影响增加.     

污泥制备活性炭过程中重金属含量的变化趋势

对采集的两类污泥(城市污泥、制药污泥)及其制备的活性炭进行消解处理,采用火焰原子吸收法对消解液中重金属的含量进行测定,初步探讨了污泥资源化过程中重金属的变化规律。研究结果表明:两类污泥中重金属的含量变化范围很大,其中Zn含量最高,最高值达2859.4mg/kg,其次为Cu、Pb、Cr,Cd最少;除Cr元素外,城市污泥中重金属元素Zn、Cu、Pb、Cd含量普遍高于制药污泥;由污泥烧制的活性炭中重金属含量明显减少,表明污泥烧制成活性炭后Cu、Cr、Pb、Cd更加稳定。     

季节变化对贵阳市不同功能区地表灰尘重金属的影响

为揭示季节变化对城市不同功能区地表灰尘重金属含量的影响,分别于2010年7月和2011年2月在贵阳市城区采集对应灰尘样品,从整个城区和不同功能区两个尺度分析季节变化对地表灰尘重金属分布的影响.结果表明,季节变化对贵阳市地表灰尘重金属含量影响最大的元素是Pb和As;冬季灰尘中的As和Pb含量显著高于夏季,元素更易在细粒级灰尘中富集;受季节变化影响较大的功能区是城市广场和校园,其次是住宅区.夏-冬两季地表灰尘重金属粒级效应差异最大的元素是As和Pb,差异较大的功能区是城市广场、校园,最小的是商贸区.铅同位素比值分析表明贵阳市地表灰尘Pb与柴油尾气尘、油漆碎片和土壤有关.夏季降雨、冬季燃煤和夏冬两季温差等因素可能对贵阳市地表灰尘As和Pb含量季节变化有一定影响.     

不同重金属在烤烟中的累积分配特征研究

研究了重金属Hg、As、Pb在烤烟中的累积分布。结果表明：烤烟对Hg、As、Pb的耐受力较强；Hg抑制K326根系的生长，Pb、As对K326的生长有一定的促进作用。随着重金属浓度的增加，各部位重金属含量和烟株累积总量多呈增加趋势。在不同的处理下，3种重金属的含量在根系中最高；在相同的处理下，重金属在烟叶各部位的含量按大小顺序均为下部叶〉中部叶〉上部叶。随着处理浓度的增加，分配在根系中的重金属元素的比例不断增加，而在叶片中的分配比例不断降低；按重金属元素在叶片中的分配比例排序为Hg〉As〉Pb。     

不同重金属在烤烟中的累积分配特征研究

研究了重金属Hg、As、Pb在烤烟中的累积分布。结果表明:烤烟对Hg、As、Pb的耐受力较强;Hg抑制K326根系的生长,Pb、As对K326的生长有一定的促进作用。随着重金属浓度的增加,各部位重金属含量和烟株累积总量多呈增加趋势。在不同的处理下,3种重金属的含量在根系中最高;在相同的处理下,重金属在烟叶各部位的含量按大小顺序均为下部叶>中部叶>上部叶。随着处理浓度的增加,分配在根系中的重金属元素的比例不断增加,而在叶片中的分配比例不断降低;按重金属元素在叶片中的分配比例排序为Hg>As>Pb。     

江苏新洋港潮滩湿地重金属元素Pb、Cu、Zn、Cr分布特征及污染评价

通过对保护区新洋港核心区潮滩表层、柱状沉积物以及不同地貌和植被条件下重金属Cu、Zn、Cr、Pb含量的分析,利用地累积指数法、元素富集指数法、潜在生态危害指数法,对潮滩重金属的污染状况和金属元素富集规律进行了初步研究,并利用不同的指标进行相互验证,分析了生态带植被和沉积物间的重金属地球化学累积.结果表明,1)新洋港的重金属元素Zn、Pb、Cu含量变化走势基本相同,元素归一化后,所有重金属元素的归一化值变化波动范围均比重金属含量值明显收窄,波峰和波谷有后延的趋势,波动趋势基本没变.2)从水平断面的重金属含量分布特点来看,都表现出了从高潮滩向低潮滩递减的趋势,但是递减的速度不同.Cu、Ni、Zn从高潮滩到低潮滩含量递减趋势较明显,Cr、Pb则没有明显的递减趋势.3)新洋港潮间带沉积物中元素Pb、Cr与长江口、黄河口以及中国浅海沉积物和江苏土壤相比呈现不同程度的富集.Pb超出最多,其EF值达到3.774.4)新洋港RI值为23.552,虽然存在一定的重金属富集和污染,但其尚未产生生态危害,整体新洋港核心区重金属环境质量优良.     

龙岩市某铁锰矿区土壤重金属地球化学空间分布特征与来源分析

采集了龙岩市某铁锰矿区基岩-不同层位土壤配套样品,测试了其中重金属Pb、Cd和As含量,采用普通克里金插值法,研究了土壤中3种重金属元素的地球化学空间分布特征,分析了Pb、Cd和As的来源.结果表明,研究区地处汇水盆地中,高含量Pb和As主要分布于工作区西部靠近露天采场的区域,中部两支河流交汇处及东部废石堆附近,而Cd大面积集中于西部露天采场周边及选矿厂附近.从水平剖面看,3种重金属在土壤各层位高值区域的含量变化整体表现为随着与矿区水平距离的增加而逐渐降低的趋势.从垂向剖面看,重金属在不同层位土壤间的相关度高.Pb、Cd和As在西部距离露天采场较近的区域,含量随深度增加呈先升高再降低的趋势.在其他高值区域,3种重金属含量随深度增加而降低.不同层位土壤Pb和As含量与花岗岩、闪长岩中的含量均呈显著正相关关系,Pb和As继承了矿床及其周边母岩的特性.研究区重金属As虽受到矿山开采等人为影响,但影响程度不高.部分点位母质（岩）自身具有较高含量的重金属,同时,土壤中重金属Pb和Cd的含量显著高于岩石含量,甚至远远超过土壤风险筛选值,受工矿业、交通运输和农业生产等人类活动影响较大,存在点源污染,需关注其对农产品质量安全、农作物生长及土壤生态环境可能产生的风险.     

苏北滨海滩涂区土壤重金属含量及其时空变异研究

以苏北沿海某滩涂区为研究区,采用经典统计与地统计相结合的方法总结出2009年和2014年表层土壤Pb、Cr、Cd、As四种元素的含量,分析了土地利用方式对重金属含量影响以及重金属空间分布与时空变异.结果表明:滩涂区土壤4种元素含量基本都低于土壤环境质量一级标准值; 2009~2014年的5a间,研究区土壤Cd含量发生显著累积,居民区土壤Pb含量显著增加,工业园区土壤Pb、Cd亦显著累积,各土地利用方式下土壤Cr、As含量变化不显著;受大尺度的潮汐沉积作用与小尺度的人为活动共同控制,两个时期Pb、Cr含量分布具有空间相似性,而Cd、As含量空间分布差异较大;不同土地利用方式下研究区土壤重金属的累积具有变异性和明显的趋势效应,大气沉降是除了土地利用方式以外影响重金属时空变异格局的重要途径.该沿海滩涂区正面临土壤重金属不断累积的问题,应加强监控与源头减量,优化产业布局,推进过程阻断与生态修复.     

成都城郊典型蔬菜中重金属元素的富集特征

通过成都城郊典型蔬菜莴笋、红薯及其根系土的研究,探讨了重金属在蔬菜内的富集特征。研究表明:茎叶类蔬菜对重金属的富集能力总体上高于块茎类蔬菜,蔬菜中高富集元素为Cu、Cd、Zn,中等富集元素为Hg、As、Cr,低富集元素为V、Pb;蔬菜根系土除As外,红薯根系土中重金属平均含量高于莴笋根系土对应元素含量,其中莴笋根系土Cd、红薯根系土Cd,Zn超过国家土壤二级质量标准;对照无公害蔬菜质量标准,莴笋茎中重金属元素无超标,莴笋叶Pb,Hg部分超标,红薯Pb,Cr部分超标;与前人的研究对比,蔬菜叶中重金属含量有较大幅度的增加,显示大气环境污染有加剧的趋势。     

两株耐铅镉真菌对土壤中铅镉赋存形态及小白菜吸收积累的影响

通过土培试验,研究接种耐铅镉真菌(产黄头孢霉Cephalosporium chrysogenum和头孢霉Cephalosporium SP.)对灭菌和未灭菌铅镉污染土壤上小白菜生长及铅镉赋存形态的影响.试验结果表明:接种两种耐重金属真菌可以降低或显著降低土壤中交换态铅镉、碳酸盐结合态铅镉和铁锰结合态铅镉,且显著增加土壤中有机结合态铅镉,因此降低了土壤中铅镉的活性;在灭菌和未灭菌铅镉污染土壤上接种两种真菌均能增加或显著增加小白菜的株高和鲜重,其中在未灭土壤中接种产黄头孢霉20 mL小白菜鲜重和株高最大,分别达到6.00 cm和3.22 g·株~(-1),在灭菌土壤上接种产黄头胞霉10 m L小白菜株高和鲜重最大,分别为10.66 cm和11.07 g·株~(-1);接种两种真菌可以显著降低未灭菌土壤上小白菜体内铅镉含量和累积量,在灭菌土壤上接种10 mL产黄头孢霉可以显著降低小白菜铅含量和累积量.     

生物炭负载氧化石墨烯对离子型稀土矿区土壤中重金属的阻控效应

以脐橙皮渣和天然石墨为原料,采用改进Hummer-共热解法制备了生物炭负载氧化石墨烯(BGO)材料,利用土壤钝化实验考察了 BGO复合材料对稀土矿区土壤重金属形态的影响,土柱淋溶实验探讨了淋滤液重金属含量变化特征以及土壤重金属垂向迁移规律,确定了淋溶条件下重金属的累积释放模型.结果表明,添加BGO复合材料提高了土壤pH...     

细河流域土壤中重金属的污染现状及潜在生态风险

分别以《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准和沈阳市土壤环境背景值作为参比值, 调查沈阳市细河流域表层(0~20 cm)土壤中的重金属含量与富集情况,对细河流域重金属富集系数和超标率进行探讨,并结合Müller地累积指数法和Hkanson潜在生态风险指数法对污染情况进行生态风险评价.结果表明,细河流域土壤w(Hg), w(Cd), w(Pb)和w(Zn)差异显著,4种重金属含量显著正相关.流域内土壤中w(Cd)严重超出土壤环境标准值,超标样品数量占67.88%;其次为Zn和Hg,超标样品数量分别占4.87%和3.41%, Pb未超标. 4种重金属含量均高于土壤背景值,表现出明显的累积效应,重金属的富集顺序为Cd>Hg>Pb>Zn;细河流域土壤中Hg, Cd, Pb和Zn具有不同程度的潜在生态风险; Pb除在细河上游流域局部污染区土壤中具有高风险外,其余均为一般风险; Zn在全流域污染区均属于一般风险; Hg和Cd在全流域污染区均为极高风险.      

Evaluation of phytoextracting cadmium and lead by sunflower, ricinus, alfalfa and mustard in hydroponic culture

Soil contaminated with heavy metals cadmium(Cd)and lead(Pb)is hard to be remediated.Phytoremediation may be a feasible method to remove toxic metals from soil,but there are few suitable plants which can hyperaccumulate metals.In this study,Cd and Pb accumulation by four plants including sunflower(Helianthus annuus L.),mustard(Brassica juncea L.),alfalfa(Medicago sativa L.), ricinus(Ricinus communis L.)in hydroponic cultures was compared.Results showed that these plants could phytocxtract heavy metals, the ability of accumulation differed with species,concentrations and categories of heavy metals.Values of BCF(bioconcentration factor)and TF(translocation factor)indicated that four species had dissimilar abilities of phytoextraction and transportation of heavy metals.Changes on the biomass of plants,pH and Eh at different treatments revealed that these four plants had distinct responses to Cd and Pb in cultures.Measurements should be taken to improve the phytoremediation of sites contaminated with heavy metals,such as pH and Eh regulations,and so forth.     

沂河小埠东橡胶坝蓄水段表层沉积物中重金属的分布及生态风险评价

为探讨沂河小埠东橡胶坝对蓄水段表层沉积物中重金属分布和富集的影响,在该河段设置了8个监测站位,分别于枯水期、丰水期、平水期监测了表层沉积物和水体中6种重金属的含量.结果表明:表层沉积物中w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Hg)和w(Pb)的平均值分别为6.65、0.40、71.21、42.48、0.15和41.54 mg/kg,而表层水体中重金属质量浓度均符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准;蓄水段沉积物浓缩系数为2.85×103～3.04×105,并且坝前表层沉积物中重金属含量从上游到下游递增,说明橡胶坝的建成促进了沉积物中重金属的富集;采用沉积物质量基准(SQG)方法评价表明,蓄水段As处于低风险水平,Cd、Cr、Cu、Hg和Pb均处于中等风险水平,其风险水平Cr>Cu>Pb>Hg>Cd>As.建坝后水动力条件的改变是坝前沉积物中重金属富集的主要原因.      

海州湾连岛周边海域沉积物重金属污染评价

本文测定了海州湾连岛周边海域21个表层沉积物中重金属元素（Cd、Cr、Cu、Pb和Hg）和类金属（As）的含量,通过克里金插值法得到重金属含量的空间分布,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评价了重金属污染程度和风险等级。结果表明:仅Cu的平均含量超过GB 18668-2002《海洋沉积物质量》中规定的1类标准;Cu和Pb的空间变异系数为114.66%和108.44%,空间离散度较强。重金属污染程度从大到小依次为Cd>Pb>Cu>As>Hg>Cr,其中Cd、Cu和Pb为偏中度污染,As和Hg为轻度污染,Cr无污染;整体潜在生态风险等级已达中等级风险,其中连岛南部海域港口附近重金属污染为高等级风险,表层沉积物的生态风险主要由Cd元素引起。     

重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征

采用无土栽培法 ,以小麦为受试作物 ,通过对不同时期各器官重金属含量的变化 ,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。研究结果表明 ,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异 ,总的来说 ,幼苗期重金属分布为 :根>茎>叶 ;成熟期分布为 :根>茎>叶>颖壳>籽实 ,而Zn在颖壳中会有较大富集。其中 ,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb ;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb ;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb     

南京市大气沉降中重金属特征及对土壤环境的影响

为明确城市大气重金属沉降对土壤环境的影响,在对南京市6个典型城市功能区连续4a大气(干、湿)沉降中重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni)含量、通量、时空变异等方面研究的基础上,结合不同功能区表土重金属含量与土壤剖面206Pb/207Pb特征,分析其在城市土壤的累积特征.研究显示,Cu、Zn和Pb在大气沉降中强烈富集,其中又以Cu和Pb为潜在生态危害的关键元素.大气沉降导致除在相对未受城市人为活动影响的风景区外各功能区表土重金属均有明显富集,这种富集受大气沉降重金属含量和沉降量的共同影响.土壤累积模式预测钢铁工业区表土受大气重金属沉降影响的长期累积增量最大,以Zn和Pb最明显.钢铁工业区土壤剖面Pb含量和同位素特征显示表层20cm土体受大气沉降影响明显,206Pb/207Pb二元模型与预测模式对定量大气Pb沉降的土壤影响结果较一致,表明土壤中某些重金属的累积与大气沉降密切相关.