西安市临潼区地表颗粒物重金属分布特征及生态风险评价

为了研究地表颗粒物中重金属含量在城市不同功能区的分布特征及其潜在生态风险,以西安市临潼区为研究区,选择工业区、居民区、商业区、交通区和旅游休闲区5个不同功能区,共采集75组地表颗粒物样品,采用火焰原子吸收光谱(A3)测定了样品中重金属Pb、Cd、Cu、Cr的含量,分析了不同功能区地表颗粒物重金属的分布特征及其污染来源,并采用潜在生态指数评价法对不同功能区重金属潜在生态危害进行评价。结果表明:西安市临潼区地表颗粒物重金属Pb、Cd、Cu、Cr均存在一定程度超标,平均质量分数分别为258.52、1.85、92.30、83.39 mg?kg~(-1),分别是西安市表层土壤背景值的12.08、20.56、4.31、1.33倍,中国土壤背景值的9.94、19.07、4.08、1.37倍。4种重金属中Pb、Cd、Cr受人类活动影响导致空间变异性较大,而Cu的变异系数为0.3,表明其受人类活动干扰较小。不同功能区地表颗粒物重金属污染差异较大,Cu、Pb表现为工业区商业区交通区居民区休闲区;Cr、Cd表现为交通区工业区商业区居民区休闲区。重金属潜在生态危害系数大小顺序为CdCuPbCr。5个功能区的生态危害水平均为强生态危害等级(Ⅲ级),其中,交通区与工业区潜在生态危害水平最高。优化工业生产和减少交通污染是改善临潼区地表颗粒物重金属污染的有效措施。     

镇江市老城区不同功能区地表灰尘重金属污染评价

通过采集江苏省镇江市老城区的交通区、大市口广场、江滨公园、商业区、居民区、文教区等不同功能区地表灰尘共54个样品,对其Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、Mn 7种重金属进行分析测定.结果表明,交通区Cu、Ni、Cr、Mn、Cd的平均含量要明显高于其它功能区,Zn的含量在文教区最高,Pb的含量在居民区最高.地累积指数评价表明交通区、文教区两个功能区中Cd达偏重度污染,文教区中Zn也达偏重度污染;潜在生态风险评价结果表明,交通区、大市口广场、文教区3个功能区的潜在生态风险指数均为中等生态危害;江滨公园、商业区、居民区3个功能区的潜在生态风险指数均为轻微生态危害.     

淮南市城区地表灰尘重金属分布特征及生态风险评价

城市地表灰尘中重金属会对人体健康和生态环境产生危害,为研究城市中不同功能区地表灰尘重金属的含量和潜在生态危害水平,以典型煤炭资源型城市淮南市的地表灰尘为研究对象,采集工业区、商业区、交通区、文教区、居住区和公园绿地等6种功能用地共40个点位的地表灰尘。采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和DMA-80直接测汞仪测定Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni、Co、V、Hg的含量,分析其在不同功能区地表灰尘中的分布特征、相关性及可能的来源;并应用潜在生态危害指数法对重金属在不同功能区的潜在生态危害进行评价。结果表明：1）淮南市地表灰尘中 Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni、Co、V、Hg的平均质量分数分别是202.59、74.63、62.74、110.69、0.57、35.82、12.18、50.95和0.105 mg·kg-1,其中Zn、Pb、Cu、Cr、Cd、Ni、Hg的平均含量分别是淮南市土壤背景值的3.47、3.17、2.04、1.21、9.50、1.12、2.56倍,是中国土壤背景值的2.73、2.87、2.78、1.81、5.88、1.33、1.62倍。2）9种重金属中,Zn和V的含量在不同功能区分布相对均匀,其他重金属在不同功能区含量均表现出较明显的空间异质性。3）不同功能区中,Zn、Pb、Cu、Ni、Co、V、Hg的平均含量在工业区最高,Cr 和 Cd 的平均含量在交通区最高。4）不同重金属的相关性表明,Zn、Pb、Cu、Cd、Ni 等5种元素有同一来源,Co 和 V 有同一来源。5）单项潜在生态危害系数大小为 Cd〉Hg〉〉Pb〉Cu〉Ni〉Co〉Zn〉Cr〉V。不同功能区9种重金属复合生态危害均处于强生态危害水平（300≤RI〈600）,其中工业区和交通区潜在生态危害水平最高。     

宝鸡市不同功能区土壤重金属污染特征、来源及风险评价

以宝鸡市城市土壤为研究对象,选择老工业区、交通区、商业区、居民区和高新工业区5个不用功能区,共采集了200个表层土壤样本,通过ICP-MS测定了样品中重金属Cr、Ni、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd含量,利用GIS空间插值及主成分分析等方法研究了土壤重金属元素的空间分布特征与源解析,并采用污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险评价法(RI)评价了不同功能区土壤重金属污染风险。结果表明:重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb平均质量分数分别为93.63、1 097.19、58.23、59.22、311.20、0.76、50.86 mg?kg-1,分别是陕西省土壤背景值1.50、1.97、2.02、2.77、4.48、8.04、2.38倍。不同功能区土壤重金属污染差异表现为老工业区商业区交通区居住区高新工业区,老工业区和商业区重金属污染达到重度污染和强潜在生态风险水平。7种重金属的平均潜在生态风险程度大小顺序为:CdCuPbNiZnCrMn,综合生态风险值RI为286.58,为中等生态危害水平。Cd为最主要的污染因子和最主要的潜在生态风险因子,贡献率达80%以上,应引起重视。土壤重金属空间分布趋势表现为城市西部高于城市东部,渭河北岸高于南岸,老城区、老工业区高于新城区、新开发区。相关分析及主成分分析表明,重金属Cu、Zn、Pb、Cd为人为源因子,主要受工业、交通、燃煤等人为活动影响;Cr、Ni、Mn主要由自然源贡献。     

乌鲁木齐市地表灰尘微量元素分布特征及潜在健康风险

从乌鲁木齐市交通区、公园、文教区和居民区采集83个地表灰尘样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn等9种微量元素的含量.利用地质累积指数和US EPA健康风险评价模型,对比分析了城市不同功能区地表灰尘中微量元素污染及其潜在健康风险.结果表明,研究区地表灰尘中Hg、Zn、Pb、Cd、Cu、Cr和Ni等元素平均含量分别为新疆土壤背景值的8.24、3.26、2.09、2.0、1.38、1.35、1.28倍,As和Mn含量平均值未超出新疆土壤背景值;各功能区地表灰尘中微量元素的I_(geo)均值从高到低排序为:HgZnPbCdCrCuAsNiMn,其中Hg达到中度,Zn、Pb和Cd轻度污染水平.交通区地表灰尘中As、Mn和Ni,公园地表灰尘中Cd,以及文教区地表灰尘中Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的污染水平略高于其它功能区;各功能区地表灰尘中微量元素通过3种暴露途径的非致癌风险指数(HI)和致癌风险指数(TCR)从大到小依次为:文教区、居民区、交通区、公园,HI和TCR均小于安全阈值范围,均属于可接受风险水平.研究区地表灰尘中As和Cr是主要的非致癌因子,Cr是主要的致癌因子,因此应加强地表灰尘中Cr元素的防范.     

城市不同功能区内叶面尘与地表灰尘的粒径和重金属特征

在城市粉尘污染研究中,叶面尘与地表灰尘被认为是新的切人点.以南京市不同功能区为例,分别收集了各功能区典型绿化树种的叶面尘与同区域的地表灰尘,采用激光粒径分析仪测定了叶面尘与地表灰尘的粒径分布规律,应用ICP-AES对样品重金属含量进行了测定,并以此为基础,对重金属的生态风险进行了评价,最后分析了叶面尘与地表灰尘所含重金属元素之间的相关性.结果表明,叶面尘与地表灰尘中颗粒物粒径集中分布于100 μm以内,两者粒径累积曲线均呈现正态单峰分布,其中商业区和工业区颗粒物粒径较小.不同功能区重金属含量差异显著,污染水平递减顺序为:商业区、工业区、交通枢纽区、街道复层绿化区、科教生活区.潜在生态危害评价表明,叶面尘的生态危害大于地表灰尘,除科教生活区外,叶面尘在其余四个功能区均产生中等生态危害.重金属Pearson相关分析发现,叶面尘与地表灰尘存在相似来源,即主要来自交通排放、工业污染等人为源.粒径与重金属两方面的研究指示出南京市粉尘污染最严重的是商业区与工业区,这为进一步控制城市粉尘污染提供了有力依据.     

贵阳市中心城区土壤重金属污染现状及其评价

以贵阳市中心城区五大功能区(工业区、商业区、行政区、文教区、居民区)的土壤为对象,研究土壤中重金属(Hg、As、Cu、Cr和Zn)污染的特征,采用单因子污染指数和内梅罗(N.L.Neiow)综合污染指数法对土壤重金属污染现状进行了检测与初步评价,Hakanson潜在生态危害指数评价法评价了土壤重金属的潜在生态危害,其结...     

泉州市不同功能区大气降尘重金属污染及生态风险评价

通过泉州市不同功能区大气降尘中重金属含量分析,发现泉州市大气降尘中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Ni含量的平均值分别为284.49、1628.7、112.4、126.87、2.01和106.45mg·kg-1,同福建省海岸带土壤背景值相比,均处于较高的积累水平.潜在生态风险指数法评价结果表明:重金属污染程度顺序:CdPbNiCuZnCr;不同功能区大气降尘重金属生态危害程度为:工业区商业区交通繁忙区居民区农业区.富集因子法污染评价表明:Cd、Zn的富集较严重,Pb、Ni次之,Cu、Cr在各功能区都没有富集.两种评价方法的评价结果较为一致。     

城市地表颗粒物重金属分布特征及其影响因素分析

城市地表颗粒物作为重金属的重要载体,严重危害城市人群和水体,已成为城市环境的重要研究对象。阐述了对地表颗粒物重金属的空间、粒径、赋存形态等分布特征及其影响因素进行系统分析的意义。通过对国内不同城市不同功能区的重金属（主要为：Zn、Cu、Cd、Pb）数据进行对比分析,各功能区重金属污染情况为：Cu、Pb：工业区〉商业区〉交通区〉居民区〉休闲区;Zn：工业区〉交通区〉商业区〉居民区〉休闲区;Cd：交通区〉工业区〉商业区〉居民区〉休闲区,同时各功能区中Zn、Pb含量波动性较大。整体上国内工业区、交通区和商业区地表颗粒物重金属污染严重。与我国的土壤重金属背景值相比,4种金属中Cd污染程度最为严重。探讨了与国外部分城市地表颗粒重金属污染特征之间的差异,指出国内城市重金属含量均值整体上低于欧美发达城市,而国内一线城市重金属含量明显偏高。系统分析了颗粒物重金属的粒级效应,赋存形态以及生物有效性。综述了城市交通活动（主要为交通流量、车辆行驶速度、变速频率、车辆类型、道路特征等）、降雨冲刷事件、雨前干燥期、大气风力作用、和其他因素对地表颗粒物重金属分布特征的影响。某种程度上,道路车辆的行驶速度和变速对颗粒物重金属累积的影响作用大于交通流量。不同降雨事件和雨前干燥期对重金属分布特征影响的研究结论不一,但地表颗粒对大气PM2.5重金属贡献较大。今后应在以下方面进一步加强对城市地表颗粒物重金属的研究：建立颗粒物粒径划分标准;加强重金属在降雨冲刷过程变化规律的分析;探讨地表颗粒物与大气颗粒物重金属转换关系;还应开展中小型城市,城乡结合部（城中村）地表颗粒物重金属污染特性研究。     

南昌市不同功能区绿化带土壤重金属污染特征及生态风险评价

城市绿化带土壤是城市生态系统的重要组成部分,对污染物的吸纳、环境的净化起重要作用,更是市民接触重金属的主要风险源。深入分析城市重金属污染的空间分布特征、污染来源及其生态风险,对于改善城市土壤环境质量和人居环境有重要作用。以南昌市居民区、科教区、商业区、工业区、城市公园和郊区这6个功能区的绿化带土壤为研究对象,共采集了231个样品。分析不同功能区绿化带土壤重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价重金属污染的程度,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属的潜在生态风险。结果表明,Cu、Zn、Pb、Cd这4种重金属元素平均值均未超过《国家土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准,但4种元素的平均值分别是江西省土壤背景值的2.58、2.57、2.08、1.13倍。以江西省土壤背景值作为评价标准,单因子污染指数大小为ZnCdPbCu,除城郊的各项单因子指数较小外,其他各功能区的单因子指数基本大于1;工业区、商业区和城市公园的综合污染指数在2-3之间,属于中污染。南昌市绿化带土壤重金属中Cu、Zn、Pb这3种重金属的生态风险指数均值分别为6.61、2.191、9.49,Zn、Cu全部处于低生态风险水平;少量地区Pb处于中等生态风险水平;Cd的潜在生态危害指数为60.88,有29.87%处于低生态风险程度,39.39%处于中等生态风险水平,30.30%处于较重生态风险水平,0.43%处于重生态风险水平。由生态危险指数RI可知,工业区、商业区和城市公园属于中等生态危害,居民区、科教区和郊区则是轻度生态危害。以《国家土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准作为评价标准,仅0.43%的样点处于严重生态风险水平,但仍有22.08%的样点重金属综合污染指数达到重度污染水平。     

上海城市公园灰尘重金属污染及其潜在生态风险评价

通过对上海城市公园灰尘重金属含量的调查,发现上海城市公园灰尘重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Ni含量的平均值分别为416.63 mg/kg、906.29 mg/kg2、35.89 mg/kg1、62.59 mg/kg1、.58 mg/kg和92.19 mg/kg,同上海市土壤环境背景值相比,均处于较高的积累水平。公园灰尘重金属空间上的分布特征表现为:内外环线之间公园灰尘各重金属元素含量平均值均高于内环线内公园;通过分析判定公园灰尘中较高的重金属含量可能主要源于交通和工业造成的污染。运用潜在生态危害指数法来评价上海城市公园灰尘重金属污染状况,发现单种重金属造成的潜在生态危害表现为:Cd>Pb>Cu>Ni>Zn>Cr;公园灰尘6种重金属潜在生态危害达到一个相当高的水平,在所调查的公园中,63.6%的公园灰尘重金属生态危害达到极高水平,29.5%的公园达到高水平,6.8%的公园处于较高水平。     

Pollution status,ecological risk assessment and source identification of heavy metals in road dust from an Industrial Estate in Trinidad,West Indies

Road dust in an industrial estate could potentially contain toxic heavy metals as a result of various anthropogenic sources. This study investigated sixteen samples from various locations throughout the Point Lisas Industrial Estate in Trinidad, West Indies. Samples were acid-digested and analysed by Flame Atomic Absorption Spectroscopy, which revealed that concentrations for Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb and Zn ranged from 2.48–5.45?μg/g, 14.2–70.5?μg/g, 15.3–130?μg/g, 219–1330?μg/g, 20.0–62.1?μg/g, 43.5–113?μg/g and 105–1154?μg/g, respectively. Different methods (Geoaccumulation index, pollution index, integrated pollution index, enrichment factor and ecological risk assessment) of assessing heavy metal contamination in road dust indicated negligible to moderate degrees of pollution, in which the associated potential ecological risk was considered low. Principal component analysis (PCA) and Cluster analysis (CA) grouped the heavy metals according to potential sources and indicated that the accumulation of heavy metals in the road dust of the Estate were influenced mainly by vehicular and industrial processes.     

Chemical speciation and potential ecological risk assessment of heavy metals in volcanic rocks of Southern Qinghai,China

ABSTRACT

Seven volcanic rocks samples were collected from Southern Qinghai to analyze chemical speciation and migration behavior of heavy metals by sequential chemical extraction procedure and column leaching test. The geo-accumulation index, ecological risk index and the risk assessment code were applied to assess the heavy metal pollution and potential environmental effects in this area. Results revealed that the total concentrations of heavy metals did not exceed the background values in soil of this area. Most of the samples produced acid rock drainage. The order of heavy metal migration and transformation sequence in the volcanic rocks of Zhiduo region was Cd?>?Pb?>?As?=?Cu?=?Zn?=?Mn based on the geo-accumulation index and Cd caused heavy pollution, which was also confirmed by the leaching test. Moderate potential ecological risk posed by heavy metals occurred in the study area based on the potential ecological risk index. Cd contributed to most of ecological risk while the remaining heavy metals (except As) exerted medium to high risks to the environment according to the risk assessment code evaluation results. In summary, volcanic rocks possessed potential risks to the surroundings due to potential release of heavy metals. Cd that caused the pollution should be paid special attention.     

湘江衡阳段沉积物中铊等重金属的污染特征及其生态风险评估

湘江是我国重金属污染最重的河流之一。为了更全面了解湘江衡阳段表层沉积物重金属污染现状及其潜在生态风险,在前期相关研究基础上,分析了重金属Tl及其他4种重金属(Mn、Co、Ni和V)的含量水平和分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对沉积物中重金属污染现状和潜在生态风险进行了评价。结果表明,湘江衡阳段表层沉积物中Tl和Mn有一定程度的累积和污染,其含量分别为0.12～2.09mg·kg-1和234～4580mg·kg-1。由于Tl具有较强的毒性响应,其潜在生态风险不容忽视。综合前期相关研究结果,研究区域中10种重金属总潜在生态风险指数(RI)为27.8～6266,约70%采样点具有重度生态风险,其主要风险来源于Cd和Tl。     

石家庄城市近地表降尘重金属污染及潜在生态危害评价

以2007年6月采集的石家庄城市近地表降尘为对象,采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对石家庄城市近地表降尘中重金属污染及潜在生态危害进行评价.结果表明,石家庄城市近地表降尘中重金属元素含量变化均较大,Zn、Cd、Cr、Ni、Cu、Pb等属于强变异元素,重金属元素在近地表降尘中积累已达到严重程度;各重金属元素中...     

Co-pyrolysis of sludge and kaolin/zeolite in a rotary kiln: Analysis of stabilizing heavy metals

• Adding kaolin/zeolite promotes the formation of stable heavy metals. • The potential ecological risk index of co-pyrolysis biochar is extremely low. • Increasing the pyrolysis temperature reduces the leaching toxicity of heavy metals. • The toxicity of biochar reduces with the increasing content of stable heavy metals. Pyrolysis is a promising technique used for treating of sewage sludge. However, the application of pyrolysis products is limited due to the presence of heavy metals. In this study, sewage sludge mixed with kaolin/zeolite was pyrolyzed in a rotary kiln, aiming to improve the immobilization of heavy metals in pyrolytic carbon. The total concentrations, speciation distributions, leaching toxicities, and potential ecological risk indices of heavy metals in pyrolysis biochar were explored to examine the effects of kaolin/zeolite and pyrolytic temperature on immobilizing heavy metals. Further, mineral composition and surface morphology of biochar were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy to reveal the potential mechanism of immobilizing heavy metals. Increasing pyrolysis temperature facilitated the stabilization of heavy metals in pyrolysis biochar. The proportions of stable heavy metals in biochar obtained at 650℃ were 54.50% (Cu), 29.73% (Zn), 79.29% (Cd), 68.17% (Pb) and 86.70% (Cr). Compared to sewage sludge, the potential contamination risk index of pyrolysis biochar obtained at 650℃ was reduced to 17.01, indicating a low ecological risk. The addition of 7% kaolin/zeolite further reduced the risk index of co-pyrolysis biochar prepared at 650℃ to 10.86/15.28. The characterization of biochar revealed that increase in the pyrolysis temperature and incorporation of additives are conducive to the formation of stable heavy metal-inorganics. This study demonstrates that the formation of stable mineral compounds containing heavy metals is the key to stabilizing heavy metals in pyrolysis biochar.     

Contamination levels and human health risk assessment of toxic heavy metals in street dust in an industrial city in Northwest China

This study investigated the content, distribution, and contamination levels of toxic metals (Cd, Cr, Cu, Pb, and Zn) in street dust in Lanzhou, an industrial city in Northwest China. Meanwhile, the risk these metals posed to the urban ecosystem and human health was also evaluated using the potential ecological risk index and human exposure model. Results showed that concentrations of these metals in the dust are higher than the background value of local soil, with Cu having the highest levels. The districts of Anning and Xigu had the most extreme levels of contamination, while Chengguan and Qilihe districts were lightly contaminated, which can be partly attributed to human activities and traffic densities. In comparison with the concentrations of selected metals in other cities, the concentrations of heavy metals in Lanzhou were generally at moderate or low levels. Heavy metal concentration increased with decreasing dust particle size. The pollution indices of Cr, Cd, Cu, Pb, and Zn were in the range of 0.289–2.09, 0.332–2.15, 1.38–6.21, 0.358–2.59, and 0.560–1.83 with a mean of 1.37, 1.49, 3.18, 1.48, and 0.897, respectively. The geo-accumulation index (I _geo) suggested that Zn in street dust was of geologic origin, while Cd, Cr, Pb, and Cu were significantly impacted by anthropogenic sources. The comprehensive pollution index showed that urban dust poses a high potential ecological risk in Lanzhou. Non-carcinogenic and carcinogenic effects due to exposure to urban street dust were assessed for both children and adults. For non-carcinogenic effects, ingestion appeared to be the main route of exposure to dust particles and thus posed a higher health risk to both children and adults for all metals, followed by dermal contact. Hazard index values for all studied metals were lower than the safe level of 1, and Cr exhibited the highest risk value (0.249) for children, suggesting that the overall risk from exposure to multiple metals in dust is low. The carcinogenic risk for Cd and Cr was all below the acceptable level (< 10⁻⁶).

     

北部湾潮间带沉积物中重金属和多氯联苯的分布特征及生态风险评价

选择北部湾9个典型采样点,研究了潮间带沉积物中重金属和多氯联苯(PCBs)的分布特征和生态风险.分析结果表明,Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr等重金属和总PCBs的平均含量分别为0.100、10.00、19.89、45.97、208.65、0.098、17.86 mg.kg-1和1.48!g.kg-1.重金属和PCBs表现出不同的空间变化规律.相关性分析表明,北部湾潮间带的重金属主要来自人为污染;沉积物的粒度参数和有机质含量等性质特征是影响PCBs分布和迁移的重要因素;重金属和PCBs总量之间不存在明显的相关性.生态风险评价结果表明,PCBs和Cd是北部湾潮间带最主要的生态风险因子,Zn和PCBs是优势污染物;研究区域总体处于中等生态风险等级,表明沿岸港口和临海工业等人为活动已经对北部湾滨海地区造成了一定的环境压力.     

黄浦江水源地沉积物重金属潜在生态风险评价

为了解黄浦江上游饮用水源地沉积物中重金属的污染特征,对黄浦江干流和主要支流15个采样点的Hg、Cd、Pb、Cu和Zn含量进行检测,并对其生态风险进行评价.相比环境背景中位值,在15个样品中5种重金属含量都存在一定比例的超标现象,其中,Cd和Hg的污染相对明显;相比背景最大值,仅有Cu和Cd含量超标.采用潜在生态风险指数法和污染负荷指数法进行评价,所得出的生态风险等级均为无污染～中等污染水平,急水港近苏沪交界处、淀峰大桥、大蒸港沪浙交界处、大蒸港泖洋河交汇处、园泄泾以及五厍东一号河交界处区域生态风险较高,Cd和Hg是研究区域生态风险的主导因子.值得注意的是,黄浦江支流大蒸港和园泄泾的生态风险整体高于黄浦江干流.总体而言,黄浦江上游水源地表层沉积物中重金属污染仍处于中等以下水平.