滇池周边磷矿复垦区土壤重金属污染特征研究

长期开采磷矿所产生的重金属残留将给矿区复垦后的农业或林业生产带来环境风险。选取云南省滇池周边某磷矿区的复垦区作为研究区域,分析了复垦区内不同土地利用类型在不同复垦年限下土壤中铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、钛(Ti)、锰(Mn)、钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)等10种重金属的含量,并利用综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度与生态风险进行了评价。综合指数法和潜在生态风险指数法分析结果均表明,Cd为各复垦区的首要污染物;而地累积指数法分析结果显示,大多数复垦区域的首要污染物为Pb。综合而言,各复垦区的首要污染物为Cd和Pb。其中,停采恢复区土壤中重金属含量最高,生态风险也最高。随复垦年限增加,农田和林地土壤中的重金属含量均有所下降,这表明矿区复垦降低了土壤重金属含量与生态风险,改善了环境质量,但在较短的复垦年限下种植农作物或林木仍存在一定的环境风险。各重元素的相关性分析结果显示:复垦区土壤中Cd、Pb和Cr的污染特征具有较高的相似性,且在复垦区中常会出现其中2~3种元素的复合污染。因此,在对复垦区中土壤重金属污染进行防控时,除需对首要污染物进行污染防控外,应根据复合污染特征考虑多污染物协同防控的效果和效益,降低污染防控的边际成本。     

上饶市某铜矿废弃地土壤重金属污染特征及健康风险评价

以上饶某铜矿废弃地土壤为研究对象,共采集50份采场边坡废弃地土壤样品,对该铜矿区废弃地土壤重金属污染特征、来源及其对人体的健康风险进行探析,为矿山开采及废弃地重金属污染防治提供理论依据。使用原子吸收分光光度计测定Cu、Cd、Cr、Pb和Zn含量并对其理化性质进行测定,分析该铜矿废弃地重金属含量及其与理化性质之间的相关性。采用单因子指数法结合内梅罗综合指数法和健康风险评价模型对该矿区废弃地土壤重金属污染状况及人体健康风险进行评价。结果表明,该矿区土壤重金属中Cu和Cd均远超过国家土壤环境二级标准和江西省土壤背景值,Zn、Pb和Cr含量都超过江西省土壤背景值;Cd、Pb、Cr、Cu和Zn的变异系数分别为95%、98%、71%、60%和18%。聚类分析结果表明,Cd受理化性质的影响较为显著。主成分分析表明,土壤样品中的Cd受TN的影响较大,各重金属均受到理化性质的不同程度影响,且在不同的主成分上的比重各异,表明它们具有同源性。污染指数评价结果表明,5种重金属中Cu和Cd的污染最为严重,Cr的污染相对较轻。健康风险评价结果表明,5种重金属对成人和儿童产生的非致癌暴露风险值均为CrCdPbCuZn,其中Cr对周围居民所产生的健康风险不容忽视。     

宁东基地不同工业园区周边土壤重金属污染特征及其评价

为了解宁东基地不同工业园区周边土壤重金属污染特征,采集并测定了土壤样品的重金属含量(Cr、Cd、Pb、As和Hg),进一步采用Tessier连续提取法对Cr、Cd、Pb和Hg含量超出背景值的土壤样品进行了重金属形态分析。采用单因子污染指数和综合污染指数对研究区土壤重金属污染程度进行分析,并利用潜在生态风险指数法对其进行生态风险评价,旨在为宁东基地土壤环境保护及生态系统维护提供科学理论依据。结果表明:研究区土壤中上述5种重金属含量的平均值分别为63.26、0.13、21.11、8.77和0.17 mg?kg~(-1),均没有超过《国家土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准(p H7.5)和《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350—2007)A级标准限值,但Cr、Cd和Pb和Hg的平均值超过了宁夏土壤背景值,其中Cr、Cd和Pb的平均值与对应背景值相差不大,Hg的平均值是背景值的8.5倍。重金属形态分析表明,Cr和Hg主要以稳定的残余态形式存在,Cd和Pb主要以非残余态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态)形式存在,分别占对应总量的65.09%和66.05%。经单因子污染指数和综合污染指数评价,各重金属元素的污染等级均为清洁(安全)水平,研究区土壤表现为无重金属污染状态。潜在生态风险指数评价结果进一步表明,研究区土壤整体呈轻微生态风险。尽管宁东基地不同工业园区周边土壤目前受重金属污染影响较小,但Hg积累明显,Cd和Pb的非残余态含量和比例较高,这3种元素对土壤环境的影响应予以关注。     

湖南某植烟土壤重金属含量及其生态风险评价

采集了湖南某植烟区表层土壤样品112份,测定了土壤中6种重金属元素的含量,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对其污染状况进行评价.结果表明,植烟区土壤重金属平均含量分别为36.25(Cu)、69.78(Zn)、37.66(Pb)、0.36(Cd)、12.71(As)、0.27(Hg)mg·kg-1.6个元素的变异系数在32.57%—59.03%之间,属于中等变异,元素分布不均.污染评价结果表明,植烟区土壤重金属Cu、Zn、Pb、As的单因子污染指数平均值小于1,其污染较轻.而重金属Cd和Hg的超标率为54.46%和58.04%,土壤受到Cd和Hg污染.潜在生态风险指数评价结果显示植烟区土壤重金属属于轻度污染.相关性分析结果表明Cu、Zn、Pb和Cd之间呈显著相关性,As和Hg相关性显著,说明其同源性较高.来源分析表明,研究区Cu、Zn、Pb和Cd污染来源东北部主要为矿区污染,西南部主要是人为源,As主要来源为成土母质和生活源,Hg主要为大气污染源.     

湖南省某矿遗址周围农业土壤重金属污染及风险评价

为了进一步了解湖南省某矿遗址周围农田土壤重金属的风险,在该矿遗址附近两个区域(Ⅰ区、Ⅱ区)采集125个农业土壤样品,分析其中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Pb)的含量,运用综合污染评价法、潜在生态指数法和地积累指数法对其开展风险评估.结果表明,Ⅰ区农田土壤中As和Cd的含量比国家风险管控标准值高,属于中度污染土壤,存在着极高的潜在生态风险;地积累指数进一步指出Ⅰ区土壤中As污染属于二级污染、Cd污染属于四级污染.Ⅱ区农田土壤,除Cd的含量相对较高外,其它重金属含量均很低,该区域土壤重金属的综合污染评价值低于1.0.但是由于Ⅱ区土壤中Cd的地积累指数为1.92,表明Ⅱ区土壤受到Cd的轻度污染,存在一定的潜在风险.     

重庆秀山锰矿废弃地优势种植物调查分析

对重庆秀山锰矿废弃地进行生态环境现状实地调查和采样分析,记录秀山锰矿区废弃地上自然定居的植物,并采集巴天酸模、铁杆蒿、商陆、土荆芥、小白酒菊、艾、扛板归、狗牙根等8种主要优势植物样本.对8种主要优势植物的Mn等重金属元素含量进行检测分析,采用生物转移系数(BTF)和生物富集系数(BAF)两个指标进行其生物学特性研究,确定巴天酸模、铁杆蒿、商陆三种植物对土壤中Mn元素的生物转移和富集作用强,筛选出该三种植物适宜作为锰矿区废弃地自然生态恢复的先锋植物,并提出秀山锰矿废弃地植被恢复技术措施的建议.     

桂北某铅锌矿影响区土壤和柑橘中重金属含量及柑橘产业再优化研究

为了解桂北某铅锌矿影响区柑橘地土壤和柑橘中重金属含量状况并探究当地柑橘产业绿色发展模式,采集当地柑橘地土壤样品131个,柑橘类水果样品(橘子58个、金桔13个)共71个,用原子荧光形态分析仪(AFS-9700)、石墨炉原子吸收分光光谱仪(AA 700)和电感耦合等离子发射光谱仪(Optima 7000)测定优先控制污染物As、Pb和Cd的含量,并通过污染指数法评价重金属污染水平。结果显示,研究区域柑橘地土壤pH值的算术平均值为6.07,表现为弱酸性;土壤重金属As污染程度为安全水平,w(Pb)和w(Cd)分别达91.40和0.906 mg·kg~(-1),Pb和Cd污染程度都属于重度污染水平;土壤综合污染指数为4.90,属于重度污染水平。铅锌矿影响区种植的柑橘类水果,橘子中As、Pb和Cd含量均远远低于GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》限值,金桔中Cd含量均超过标准限值,显示金桔存在一定的健康风险。为发展健康绿色的柑橘产业,建议通过柑橘品种优化、种植结构优化和施肥模式优化等措施进行改善,也可通过植物萃取技术减少土壤中重金属含量。     

安溪铁观音茶园土壤重金属分布及污染评价

为研究安溪铁观音茶园土壤中重金属分布特征及污染程度,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定了安溪8个乡镇的铁观音茶园土壤中9种重金属的含量,运用地质累积指数法、富集系数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染特征及潜在生态风险.结果表明,不同乡镇茶园土壤中重金属含量差异较大,重金属总平均含量顺序为MnZnVPbCrCuNiCoCd,Mn、Zn、Co、Pb和Cd的总平均含量超过福建省土壤环境背景值.地质累积指数法和富集系数法评价结果均表明,各元素污染程度顺序为CdPbZnMnCoVCuNiCr,其中,Cd为中度富集和偏中度污染,Pb、Zn、Mn为轻度富集和无污染,其他元素为无富集无污染.潜在生态风险指数法评价结果表明,Cd表现为较高潜在生态风险,其他元素表现为轻度潜在生态风险,各元素综合潜在生态风险为较高,Cd应成为安溪铁观音茶园土壤质量评价中重点关注的重金属.     

宁东基地不同燃煤电厂周边土壤5种重金属元素污染特征及生态风险

为了解宁东基地不同燃煤电厂周边土壤重金属污染特征,采集并测定了表层土壤样品的Cr、Cd、Pb、As和Hg等5种重金属含量,分析了土壤重金属元素的含量特征、不同风向上重金属含量的分布规律,采用单因子污染指数和综合污染指数对研究区域土壤重金属污染程度进行分析,并利用潜在生态风险指数法对其生态风险进行评价。结果表明:研究区域表层土壤中上述5种重金属元素质量分数的平均值分别为52.19~63.35、0.52~0.57、22.18~26.16、5.57~10.68和0.12~0.18 mg?kg~(-1),均没有超过《国家土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准(p H7.5)和《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350—2007)A级标准限值,但Cd、Pb和Hg的平均值超过了宁夏土壤背景值,其中Pb含量略高于背景值,Cd和Hg含量明显超出背景值,分别是背景值的4.6~5.1和6.0~9.0倍;Cr、Cd、Pb和As含量在不同燃煤电厂不同风向上的变化无明显规律,而Hg含量呈现西北风向最小,东南风向最大的分布规律,明显受主导风向影响;经单因子污染指数和综合污染指数评价,不同燃煤电厂周边表层土壤重金属的单项和综合污染指数均小于0.7,污染水平属于"清洁"。潜在生态风险指数评价结果进一步表明,电厂周边表层土壤呈轻微生态风险。尽管不同燃煤电厂周边表层土壤受重金属污染影响较小,但Cd和Hg含量在当地积累明显,这2种重金属元素的防治应受到重点关注。该研究可为宁东基地不同燃煤电厂周边土壤重金属污染防治和管理提供理论依据     

重庆汞矿区耕地土壤和农作物重金属污染状况及健康风险评价

为了解重庆汞矿区耕地土壤-农作物重金属污染状况,在研究区采集水稻45件、玉米32件、红薯18件及其种植土壤样品90件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、 Ni、Pb、Zn等8种重金属含量,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型,对该区土壤重金属污染程度、生态风险和食用农作物的健康风险进行评估.结果 ...     

Relationship between plant biodiversity and heavy metal bioavailability in grasslands overlying an abandoned mine

Abandoned metal mines in the Sierra de Guadarrama, Madrid, Spain, are often located in areas of high ecological value. This is true of an abandoned barium mine situated in the heart of a bird sanctuary. Today the area sustains grasslands, interspersed with oakwood formations of Quercus ilex and heywood scrub (Retama sphaerocarpa L.), used by cattle, sheep and wild animals. Our study was designed to establish a relationship between the plant biodiversity of these grasslands and the bioavailability of heavy metals in the topsoil layer of this abandoned mine. We conducted soil chemical analyses and performed a greenhouse evaluation of the effects of different soil heavy metal concentrations on biodiversity. The greenhouse bioassays were run for 6 months using soil samples obtained from the mine polluted with heavy metals (Cu, Zn, Pb and Cd) and from a control pasture. Soil heavy metal and Na concentrations, along with the pH, had intense negative effects on plant biodiversity, as determined through changes in the Shannon index and species richness. Numbers of grasses, legumes, and composites were reduced, whilst other species (including ruderals) were affected to a lesser extent. Zinc had the greatest effect on biodiversity, followed by Cd and Cu. When we compared the sensitivity of the biodiversity indicators to the different metal content variables, pseudototal metal concentrations determined by X-ray fluorescence (XRF) were the most sensitive, followed by available and soluble metal contents. Worse correlations between biodiversity variables and metal variables were shown by pseudototal contents obtained by plasma emission spectroscopy (ICP-OES). Our results highlight the importance of using as many different indicators as possible to reliably assess the response shown by plants to heavy metal soil pollution.     

稀土尾矿区土壤重金属污染与优势植物累积特征

矿山废弃地不仅占用大量土地,而且还是严重的污染源,因此,矿山废弃地的生态恢复己成为一项紧迫而重要的研究课题。对广东省河源市和平县下车镇内的稀土矿区土壤的重金属污染情况进行调查,并对该区优势植物对重金属的富集特征进行分析,以期对稀土尾矿区的生态系统的恢复和重建提供理论依据。主要研究的3种植物分别是：马唐草（Digitaria sanguinalis）,香根草（Vetiveria zizanioides）,望江南（Cassia occidentalis）。采用原子吸收分光光度法测定稀土矿区废弃地土壤和植被中Mn、Pb、Zn的含量,并计算优势植物对重金属的生物富集系数BAC（Biological Accumulating Coefficient）和生物转移系数BTC（Biological Transfer Coefficient）。结果表明：研究区域的土壤中重金属含量Mn、Pb、Zn的平均含量均超出广东省土壤背景值和中国土壤背景值,土壤受Mn污染最严重,其次是Pb、Zn的污染。3种草本植物对于Pb的BAC和BTC均小于1,说明这3种植物对Pb的富集和运输能力都很弱。香根草对于Mn和Zn的BAC分别为0.9和0.4,小于1,BTC分别为3.7和1.1,大于1,说明香根草对Mn和Zn的富集能力不强,但吸收后的运输能力很强。马唐草和望江南2种植物对于Mn和Zn的BAC和BTC均大于1,说明它们对重金属Mn和Zn具有较强的吸收和转移能力,是Mn和Zn的超富集植物。马唐草覆盖率高,抗病虫能力强,可作为该矿区生态恢复的先锋植物,望江南可以间作种植。     

铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及其防治技术

研究了湖南省郴县东坡铅锌矿自然扩散晕内重金属的污染特征及污染控制措施，结果表明，该区域内的环境污染是以Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ和Ａｓ为主的多金属复合污染，污染物在土壤中的化学形态以残渣态为主，水体中的细微尾矿砂颗粒物是重金属的主要迁移载体。该区域内作物中的Ｐｂ、Ｃｄ残留很高，用改变耕种制度的方法来控制铅锌矿区内的重金属污染是有效的     

工业污染地6种乔木树种重金属累积特征研究

黄埔区是广州市工业污染较严重的地区,其中龟山是由污染导致土壤严重退化的典型地段。该地段植被退化,土壤重金属质量分数较高。为了探讨在这种工业污染区生存的植物对重金属的吸收能力以及不同树种吸收能力间的差异,选择该地段的台湾相思（Acacia confusa）、刺竹（Blumeana schult）、尾叶桉（Eucalypt urophylla）、高山榕（Ficus altissima）、小叶榕（Ficus microcarpa）和潺槁树（Litsea glutinosa）等6种乔木树种,采集其根、枝、叶等部位,测定Pb、Zn、Cu和Cd的质量分数。结果表明：4种重金属在乔木中累积量大小依次是：Zn〉Pb〉Cu〉Cd,Zn累积量最大,为664.98mg·kg-1,Cd最小,仅为4.42mg·kg-1;各种重金属在乔木不同部位的累积量大小是：细根〉粗根〉叶子〉枝条,细根中各重金属累积量最大,为368.15mg·kg-1;6种乔木树种抗重金属能力比较,小叶榕重金属累积量均为455.60mg·kg-1,抗性最好;尾叶桉和潺槁树重金属累积量较多,均为179.86和221.63mg·kg-1,抗性较好;高山榕重金属累积量均为114.41mg·kg-1,抗性中等;台湾相思和刺竹分别为78.04和96.41mg·kg-1,抗性较差。     

不同来源重金属污染的土壤对水稻的影响

采用人工污染土壤、尾矿砂、污泥等不同载体的污染源来模拟土壤污染 ,研究其对水稻生长、吸收养分和吸收重金属的影响。结果表明 ,不同污染载体对水稻生长的影响不同 ,其影响的大小顺序为人工污染土壤 >尾矿砂 >污泥 >尾矿砂 +污泥。不同污染载体对水稻吸收重金属的影响亦不同 ,以纯化学试剂的形式添加到土壤中的重金属最易被提取出来 ,植物从中吸收的Cu、Zn、Pb、Cd最多 ,而从以污泥为污染载体的土壤中吸收的Zn、Pb、Cd最少。研究表明 ,用添加纯化学试剂的方法来模拟污染土壤对生态与环境的影响是可行的 ,确定土壤负载容量是安全的 ,因为在实验条件下它对供试植物的影响最明显     

Heavy metals in soils and crops in Southeast Asia 2. Thailand

A reconnaissance soil geochemical and concomitant plant survey based on 318 soil (0-15 cm) and 122 plant samples was used for the assessment of heavy metal pollution of agricultural soils and crops of Thailand. Arsenic (As), cadmium (Cd), cobalt (Co), chromium (Cr), copper (Cu), mercury (Hg), nickel (Ni), lead (Pb) and zinc (Zn) were determined in soils using aqua regia digestion, and in plants using nitric acid digestion. Organic carbon (C), pH, electrical conductivity (EC) and available phosphorus (P) were determined on the soil samples using appropriate procedures. Results indicated that concentrations of heavy metals varied widely among the different regions of Thailand. Regression analysis between the concentrations of metals in soil (aqua regia extractable) and edible plant parts indicated a small but positive relationship for Cd in all the plants sampled in the survey (R2 = 0.081, p < 0.001). There was also a positive relationship between soil and plant Cd concentrations in rice (R2 = 0.242, p < 0.010), and negative relationships for Zn in rice (R2 = 0.385, p < 0.001), and Cu (R2 = 0.355, p < 0.001) and Zn (R2 = 0.122, p < 0.026) in glutinous rice. Principal component analysis of the soil data suggested that concentrations of As, Co, Cr, Cu, Hg, Ni and Pb were strongly correlated with concentrations of Al and Fe, which is suggestive of evidence of background variations due to changes in soil mineralogy. Thus, the evidence for widespread contamination of soils by these elements through agricultural activities is not strong. On the other hand, Cd and Zn were strongly correlated with organic matter and concentrations of available and aqua regia extractable P. This is attributed to input of contaminants in agricultural fertilisers and soil amendments (e.g. manures, composts).     

紫色土区裸露地植被恢复技术

通过现场调查和样方调查法,分别调查衡阳市紫色岩裸露地的地形、地貌、气候、母岩、土壤等因子,以及植被分布、生态环境、植物生长等.在此基础上,采用对比研究法,有选择地进行植物及其配置模式的适宜性试验、整地方式的对比试验、宜林型紫色土经济林树种选择试验,评价不同立地条件类型下的植物适宜性与不同配置模式群落的生态适宜性及水土保持能力,最终筛选出不同立地条件类型下适宜的植物及其配置模式与整地方式,为紫色土裸露地植被恢复与宜林地经济开发提供理论依据和技术基础.表18,参11.     

典型野生食用菌重金属含量及其人体健康风险评价

土壤重金属污染是影响生态环境、食品安全和人体健康的重要因素.云南省土壤重金属背景值较高,且矿产资源丰富、采矿活动频繁,导致土壤重金属含量较高.野生食用菌是高效重金属储积器,云南是中国野生食用菌最大产区.因此,本文以云南省8种典型野生食用菌为研究对象,探究其重金属含量(汞、镉、铅、锌、铜、砷)与分配特征,采用单因子污染指数对其进行重金属污染评价,利用概率方法(THQ指数)评估其对不同年龄人群(成人、儿童)的人体健康风险.研究结果表明,不同种类野生食用菌重金属含量存在显著差异(P<0.05).Hg、Cd、Pb、Zn、Cu浓度范围分别为0.5—7.2、0.3—15、0—26.8、47.7—214、56.7—428 mg·kg^-1 dw;As未检出.此外,Hg、Cd、Pb、Zn、Cu均主要分布于菌盖.除虫草花、白森、干巴菌中Hg未检出,其余重金属污染评价中单因子污染指数均>1,且同一元素在同种野生食用菌不同部位污染程度不同,其中,老人头菌盖受Cd污染最为严重.基于国家食品安全标准,本研究中98%野生食用菌Hg、Cd、Pb含量超标.然而,THQ指数表明,部分野生食用菌中Zn无风险(THQ<1),老人头菌盖、鸡枞菌盖中Cd、Hg、Pb、Cu具有人体健康风险(THQ>1),且风险值儿童>成人.     

神木煤矿区土壤重金属污染特征研究

通过对神府煤田开采区3个煤矿区周围土壤Cu、Cd、Cr、Mn、Ni质量分数进行测定及分析,评价了煤田开采对周围土壤的污染程度。结果表明,长期的煤炭资源开发、运输等活动,已导致周围土壤受到重金属不同程度的累积性污染,土壤中Cd、Ni质量分数高于陕西省土壤背景值,且Cd污染程度较高,Ni污染程度较低,而Cu、Cr、Mn基本不受污染。3个煤矿表层土壤各重金属元素质量分数均表现出污染区大于对照区,但这种变化幅度存在一定差异;Cu、Cr、Mn 3种重金属元素虽没有超出背景值,但已表现出一定程度的累积;煤矿周围土壤重金属污染受到开采年限、土壤质地、风向等因素的影响。3个煤矿污染区土壤剖面样品中,5种重金属元素质量分数基本上随着土壤深度的增加呈现降低的趋势,且这种趋势具有波动性。     

铅锌冶炼厂土壤污染及重金属富集植物的研究

对株洲市铅锌冶炼厂生产区进行了植被和土壤调查。结果表明，该厂土壤污染以镉铅锌(Cd、Pb、Zn)最为严重，尤其是重金属镉在土壤中含量超过背景值高达208倍，分析原因主要是由于大气尘降和雨水淋洗等使得污染加重。实验采集并分析测定了9种植物中重金属富集量，首次报道了土荆芥是一种铅超富集植物，其体内Pb质量分数高达3888mg／kg。另一种植物商陆能大量富集镉，具有地下部向地上部转运能力强、生物量大、富集总量高的特点，有很大研究价值和应用潜力。另外，荨麻对Zn有较强富集能力，这3种植物可分别用于铅、镉和锌等3种重金属污染土壤的植物修复。