电热板消解不同酸体系对土壤中6种重金属元素测定的影响研究

为研究不同敞开酸溶消解法对土壤样品中重金属元素测定的影响,分别采用HNO_3-HF-HClO_4、HClHNO_3、H_2SO_4-HNO_33种敞开酸溶消解方法对标准土壤样品GBW07405(GSS-5)进行前处理,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了3种敞开酸溶消解法前处理标准土壤样品中6种重金属元素(In、Be、Ni、Cd、Pb、Cu)的含量,进而探究出酸溶消解法前处理土壤样品的最优消解方法。结果表明:HNO_3-HF-HClO_4消解法对标准土壤样品的消解最彻底且消解液澄清,测定结果的准确度和精密度最高,更适用于土壤样品的前处理。进一步探究了HNO_3-HF-HClO_4消解法操作过程中加酸量的误差和消解温度对标准土壤样品中6种重金属元素含量测定结果的影响,结果表明:加酸量误差对HNO_3-HF-HClO_4消解法前处理标准土壤样品中重金属元素含量的测定结果没有影响;土壤样品初期消解温度以120℃为宜。     

城市重点污染区土壤重金属污染评价标准探讨——以衡阳市某区为例

在对衡阳市某区土壤重金属污染现状进行调查的基础上,采集该区不同土地类型36个土壤样品,测定了样品中As、Zn、Cr、Cd、Ni和Pb的总量及有效态含量,分析比较了不同土地类型土壤中重金属元素有效态含量和总量之间的比例,并对土壤重金属总量污染起始值和有效态污染起始值的评价结果进行了对比,结果表明:研究区工业用地、城区和农地的土壤受到一定程度的Cd、Zn、Pb和As污染,且以Cd的污染较为严重;土壤中重金属有效态含量更能够真实地反映污染元素的生态环境效应,因此在进行土壤环境质量评价时,可采用区域土壤重金属有效态污染起始值作为评价标准。     

辽宁省铁法矿区土壤重金属污染健康风险评价

在辽宁省铁法矿区采集了33个土壤样品,对样品中重金属含量进行了测定。根据测试结果,分析了铁法矿区土壤中重金属含量分布特征。采用化学致癌物和躯体毒物质健康危害风险模型进行健康风险评价,并引用重金属评价等级体系分别对成人和儿童健康风险水平进行具体分析,得出以下结论：铁法矿区土壤中各种重金属元素均属于强变异,表明人类活动对该矿区土壤重金属含量产生了较大影响。矿区土壤中Cd含量超过国家一级标准值,但是并未造成较高的年均风险值。开采时间越长的矿区,年均风险值越大。致癌重金属的年均风险值较大,三种致癌重金属风险大小依次为Cr6＋〉As〉Cd;成人年均风险值处于Ⅰ、Ⅱ两个等级,在同一矿区儿童年均风险值要比成人年均风险值普遍高出两个等级,表明土壤中重金属元素对成人身体影响不大,对儿童影响较严重。     

路域土壤重金属含量空间变异的影响因子

以纵向岭谷区景洪-思茅段公路沿线为研究区,通过公路不同地点样线布设,对不同土地类型、地形和公路距离下的98个样点进行了野外植被和环境因子调查及土壤采样,在土壤表层0～20cm重金属全量分析的基础上对影响其分布的环境因子做了相关分析,得出研究区路域土壤重金属污染的空间分异特征及其主要的影响因子.研究结果表明,公路沿线不同土地利用类型下土壤重金属元素的含量存在较大的差异,但不同类型下含量的变化趋势较为一致,草地重金属污染最为严重,而次生林,原始林重金属含量较低;土壤养分也受土地利用类型影响,但相关分析表明,除了pH值、总钾、总磷和重金属关系较为密切外,研究区其它土壤养分和重金属之间的含量相关不显著.重金属元素含量之间相关性显著,表明该段道路重金属污染具有同源性,即来自道路.距公路的距离对重金属含量影响较大,农田土壤重金属含量随距离公路增加逐渐降低,而自然土壤中,变化趋势呈波动趋势.进一步对自然土壤中重金属的影响因子做了分析,结果表明,地形影响重金属的含量垂直分异,而典范对应分析也显示研究区距离、地形、土地覆被和土壤特性共同作用于土壤污染的空间变异.影响程度为距离＞土地覆被＞地形＞土壤.     

塔儿山铁矿区土壤重金属污染评价及来源分析

通过采样分析山西省临汾市塔儿山铁矿区土壤中重金属元素的含量,揭示塔儿山铁矿区土壤中重金属污染的程度和来源,为矿区土壤污染治理修复提供参考依据。在尾矿区、复垦区、当地原始农业土壤区、处理污灌农地土区分别随机采集土壤样品,并进行9种重金属含量测定,采用地累积指数法和变异系数进行污染等级评价分析,并测定了土壤p H值。矿区As、Se、Zn、Pb 4种元素达到强度污染标准,Cd、Cr、Cu、Ni 4种元素为轻中度污染,无Hg元素污染;铁矿区土壤的p H值高于8.0,属于强碱性,不利于农作物的正常生长发育。粗放的铁矿开采活动是产生重金属污染的主要原因。     

自动消解仪-ICP法测定土壤中7种重金属离子实验研究

利用自动消解仪对土壤进行前处理,建立了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)同时测定Cu、Zn、Ni、Cr、Sr、V、Co七种重金属元素含量的方法。该方法的相关系数均在3个9以上。测定了国家标准物质GBW07429土壤中的元素,测定值与标准值一致,相对标准偏差1.6%~4.5%,检出限0.000 2~0.005 mg/L。利用建立的方法测定了天津市土壤中的七种重金属元素含量,为土壤中重金属元素含量的测定提供了简单可靠的分析方法。     

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.     

贵州黔西北铅锌矿区土壤重金属污染及生物有效性研究

对贵州省黔西北铅锌矿区18个矿渣和污染土壤样品中Zn、Pb、Cu、Cd 4种重金属的总量、生物有效态含量以及对应的植物样(根和茎叶)中的重金属含量分别进行了测定,其测定结果表明:土壤中除Cu污染较轻外,Zn、Pb、Cd均大大超过了土壤环境阀值;土壤中重金属生物有效态含量最高为Cd,占总量的50%,对环境构成了潜在威胁;植物中重金属含量与土壤中重金属总量、有效态重金属含量呈现很好的正相关性,植物根中的重金属含量与土壤中有效态重金属含量之间的相关性更为显著,分别为 RZn=0.871 3、 RCu=0.883 3、R Pb=0.783 2、RCd =0.893 7,说明土壤中的重金属已经威胁到植物生长,且在植物中产生了富集,因此在评价土壤重金属的生物有效性和环境效应时,应将重金属总量和生物有效态含量结合起来加以研究,并对土壤中重金属的含量与植物中该元素含量之间作相关分析,根据其相关系数的大小来判断其生物有效性的程度.     

火焰原子吸收分光光度法检测矿区环境的常见重金属

在红河州某矿区周围的土壤、池塘、鱼塘采集若干土壤、水样品.用氢氟酸-高氯酸-浓硝酸消化土壤样品,用硝酸处理水样品.实验中,原子吸收分光光度法的平均相关系数≧0.99906;测定元素的相对标准差从0.27%～1.67%,其平均相对标准偏差为1.005%;样品的回收率在102,8%～111.5%之间,表明该法可用于环境中的土壤样品和水样品中重金属元素的准确测定.在仪器的最佳工作状态,使用FAAS法检测矿区环境中的铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)、汞(Hg)的含量;依此来发现矿区周围环境的重金属分布规律和周围环境的安全性.     

矿山复垦土壤典型元素时空变化研究

在抚顺矿区矸石回填复垦还田生态重建试验区,利用网格布点取样法采集不同覆土类 型、不同土壤深度、不同覆土时间的土壤样品,对矿山复垦土壤的营养元素和重金属元素的 时空变化进行了研究.结果表明,矸石回填覆土后,营养元素含量在覆土初期恢复较快,覆土中 重金属元素含量呈逐年递减趋势;施(培)肥造成了重金属元素和营养元素含量表层高于30cm 层和60cm层;覆土中重金属元素主要来源于外界输入; 矸石母质中的重金属不存在对覆土耕 作层的污染问题.     

Source attributions of heavy metals in rice plant along highway in Eastern China

Air and soil pollution from traffic has been considered as a critical issue to crop production and food safety, however, few efforts have been paid on distinguish the source origin of traffic-related contaminants in rice plant along highway. Therefore, we investigated metals (Pb, Cd, Cr, Zn and Cu) concentrations and stable Pb isotope ratios in rice plants exposed and unexposed to highway traffic pollution in Eastern China in 2008. Significant differences in metals concentrations between the exposed and unexposed plants existed in leaf for Pb, Cd and Zn, in stem only for Zn, and in grain for Pb and Cd. About 46% of Pb and 41% of Cd in the grain were attributed to the foliar uptake from atmosphere, and there were no obvious contribution of atmosphere to the accumulations of Cr, Zn and Cu in grain. Except for Zn, all of the heavy metals in stem were attributed to the root uptake from soil, although significant accumulations of Pb and Cd from atmosphere existed in leaf. This indicated that different processes existed in the subsequent translocation of foliar-absorbed heavy metals between rice organs. The distinct separation of stable Pb isotope ratios among rice grain, leaf, stem, soil and vehicle exhaust further provided evidences on the different pathways of heavy metal accumulation in rice plant. These results suggested that further more attentions should be paid to the atmospheric deposition of heavy metals from traffic emission when plan crop layout for food safety along highway.     

北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究

不同金属矿山选冶活动造成的矿区及周边土壤中重金属的分布累积特征不同.为了解密云水库上游金矿和铁矿矿区土壤中重金属地球化学特征的异同及污染状况,对区域内典型的金矿和铁矿矿区进行土壤样品采集,应用地球化学方法研究了2种土壤中重金属的污染特征,并应用地累积指数法评价了其污染状况.结果表明,2种土壤中除As外的其它重金属含量明显高于北京市土壤重金属背景值,金矿矿区土壤重金属含量普遍高于铁矿矿区.相关性分析表明,金矿矿区土壤中Cu含量与Pb、Zn(p<0.01)及Cr、有机质(OM)含量(p<0.05)之间显著相关,pH值与Pb含量(p<0.01)及Hg含量(p<0.05)呈显著负相关,而铁矿矿区土壤中重金属含量之间的相关性不显著.金矿尾砂中重金属含量明显高于铁矿尾砂,与矿区土壤污染状况一致.地累积指数法评价结果显示,金铁矿区土壤中重金属的污染程度均已十分严重,金矿矿区土壤污染程度高于铁矿,金矿矿区土壤重金属的污染程度由高到低依次为:Pb>Hg>Cd>Cr>Cu>Zn>Co>As;铁矿矿区土壤重金属的污染程度由高到低依次为:Pb>Cd>Cr>Co>Cu>Zn>Hg>As.该研究数据可为同一区域内不同金属矿区重金属污染的有效监控与治理提供科学依据.     

贵黄公路沿线重金属分布特征、来源解析及风险评价

本研究以贵州省的贵黄公路作为研究对象,分析道路两侧灰尘、土壤和植物样品中的重金属Cr、Cd、Cu、Zn和Pb的分布特征,判定其可能源,并且通过锌同位素进行初步验证。结果表明,在道路两侧的灰尘和土壤中富集大量重金属,其中重金属锌富集能力最强,重金属元素绝大部份来自汽车的部件如轮胎、刹车片的磨损。使用地积累指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度和生态环境的风险水平进行评价,发现公路周围环境中重金属元素Cr、Zn、Cu、Cd和Pb均存在一定的风险危害,整体达到低到中等风险水平,其中Cd对环境的危害最高。     

基于不同通车时间的路旁土壤重金属健康风险:以连霍高速郑州—商丘段为例

以连霍高速郑商段不同通车时间的湾刘断面(通车11 a)和小王庄断面(通车4 a)为研究对象,按距离公路0、5、15、25、35、50、100、200、300和1 500 m采集土壤表层样品,用原子吸收分光光度法测定土壤重金属(Cd、Cu、Pb、Zn、Ni和Cr)含量,采用美国环境保护署(US EPA)推荐的健康风险模型对其开展健康风险评价.结果表明,公路通车运营时间越长,土壤重金属含量和健康风险越严重;随着离开公路路基距离的增加,土壤重金属含量和健康风险呈偏态分布或3阶多项式分布,峰值多出现在距路基15～50 m之间;土壤重金属的HQ和HI均远远小于1,不存在非致癌健康风险;各样点CRCr和TCR均略超过US EPA推荐的土壤治理标准(1×10-6),但低于一些专家提出的宽松标准(10-6～10-4),存在致癌风险的可能性,CRCr对TCR贡献率高达97.83%,Cr是最主要的致癌风险因子.     

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.     

Effects of heavy metal pollution of highway origin on soil nematode guilds in North Shenyang, China

Soil samples were collected with distance at 5, 20, 40, 80, 160 and 320 m from the Shen-Ha Highway, Northeast China, to investigate the effect of heavy metals of highway origin on soil nematode guilds. The contents of soil Pb, Cu and Zn and the nematode community structure in this investigation were analyzed. The results showed that the contents of total and available Pb, Cu and Zn varied significantly with the different distances from the highway. Pb was the main pollutant in the soils in the vicinity of Shen-Ha Highway and the zone from 20 to 40 m away from the highway was the most polluted area. The highest abundance of soil nematodes was found at 5 m while the lowest at 20 m away from the highway. Thirty six genera of nematodes belonging to 23 families were identified. Nematode guilds having different responses to soil heavy metals were classified into four types. Soil nematode guilds may act as a prominent indicator to heavy metal pollution of highway origin.     

基于Kriging插值的路旁土壤重金属含量空间分布 ——以310国道郑州-开封段为例

分别在G310国道郑州-开封段的杏花营路段两侧150m×150m范围内布设7条垂直于公路的采样子断面,从路肩向两侧每隔10m采集1个表土混合样,共采集226个样品（包括2个对照样品）.用ICP-MS测定了土壤重金属（Pb、Cu、Zn、Cd、Cr和Ni）含量,并用Universal Kriging插值法分析路旁土壤重金属空间分布特征.结果表明,路旁土壤重金属呈与道路平行的带状分布,表明6种重金属含量均受公路交通影响,属于公路源重金属.土壤Cr和Cu含量在路基处含量最高,向两侧逐渐下降,呈指数分布;土壤Pb、Zn、Cd和Ni含量在距路基30～50m处出现峰值,呈偏态分布.路旁土壤Pb、Cu、Zn、Cd、Cr和Ni均为交通源重金属.     

深圳市土壤重金属背景含量垂向分布与理化特征

为摸清深圳市6种常规重金属(Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni)在不同剖面层次的背景含量及垂向分布规律,探究土壤剖面重金属背景含量与理化参数的关系,在全市基本生态控制线区域布设土壤典型剖面样点50个,每个点位按A、B、C3层采集土壤样品共150个。结果表明,土壤剖面不同采样层次重金属背景含量存在显著差异,随着深度增加,Cr、Cu、Zn、Ni的背景含量呈现逐渐增加的规律,Cd和Hg的背景含量呈现先减少后增加的趋势。深圳市土壤剖面中6种重金属的背景含量相对较低,整体上略低于“七五”全国土壤环境背景值。土壤剖面理化参数存在典型的南方土壤特性,土壤pH值呈酸性,随着深度增加,土壤容重、Al₂O₃和Fe₂O₃含量逐渐增加,而有机质、CaO含量呈逐渐下降趋势,离子交换量呈先增加后减少趋势;土壤机械组成特征为砂粒最多、粉粒次之、粘粒最少。将土壤剖面重金属背景含量与理化参数进行相关性分析,发现Fe₂O₃、Al₂O₃和土壤机械组成与土壤重金属背景含量相关性最为显著。逐步多元线性回归分析表明,影响土壤重金属背景含量的理化参数依次为Fe₂O₃、Al₂O₃、机械组成和阳离子交换量。     

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.     

兰州BRT沿线站台灰尘及其两侧绿化带土壤重金属污染及健康风险评价

本研究以兰州快速公交系统(BRT)沿线站台及其两侧绿化带为研究对象,分析兰州BRT沿线站台灰尘及其绿化带土壤Cu、Pb、Cr、Zn和As等重金属含量,利用内梅罗指数法、美国环境保护署健康风险评估模型及相关性分析对研究区灰尘与土壤重金属的含量特征、污染程度、健康风险及可能的污染源进行分析和评价。结果表明,除北侧绿化带土壤As之外,兰州BRT沿线站台灰尘与两侧绿化带土壤重金属平均含量均高于甘肃省土壤背景值,Zn和Cr的累积水平相对较高;内梅罗综合污染指数法研究表明,BRT沿线站台灰尘重金属为重度污染且南侧绿化带土壤污染程度较北侧严重;健康风险评估结果表明,BRT站台灰尘与两侧绿化带土壤重金属对成人和儿童具有非致癌健康风险,站台灰尘和南侧绿化带土壤As、Cr、Pb与北侧绿化带土壤As、Cr是儿童的主要非致癌因子;站台灰尘中Cr和As不具有致癌风险而两侧绿化带土壤Cr和As对周围人群具有致癌风险。源解析显示,站台灰尘与两侧绿地土壤Cu、Pb、Cr、Zn与交通源有关,As可能与交通源和人为源有关。