工业城市不同功能区土壤和蔬菜中重金属污染及其健康风险评价

为了研究和评价工业城市不同功能区的土壤和蔬菜中重金属污染和健康风险状况,以株洲市为例,在工业区（石峰区）、农业区（芦淞区）和旅游区（大京风景区）分别采集土壤和蔬菜样品,分析重金属Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的质量分数,并采用地质累积指数法（Igeo）和健康风险评价模型分别对土壤和蔬菜中重金属进行评价。结果表明：工业区、农业区和旅游区土壤中Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的平均质量分数都超出湖南省土壤背景值,部分重金属甚至超出国家土壤环境质量二级标准。不同功能区土壤中重金属的地质累积指数（Igeo）表明：工业区、农业区和旅游区土壤受到不同程度的重金属污染,其中Cd和Hg的污染最为严重,污染程度依次是工业区〉农业区〉旅游区。不同功能区蔬菜中Cd、As、Pb和Zn的危害商（HQ）值都大于1.0,而Cu和Cr的危害商（HQ）都小于1.0。不同功能区蔬菜中重金属危害指数（HI）都大于10.0,尤其是工业区蔬菜的危害指数（HI）〉100.0,当地成年人食用受到重金属污染的蔬菜会导致严重的健康危害,其中Cd和As,是危害指数（HI）的主要贡献者,两者贡献率之和的范围为75%~89%,而Cr的贡献率几乎为0。     

深圳市典型工业区土壤重金属污染特征及健康风险评价

为了解深圳市工业土壤重金属污染水平,对深圳市典型工业区——宝安区土壤进行调查采样,以当地森林土壤作为背景点,对照分析工业土壤Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As等8种重金属污染特征,采用单因子指数法并结合内罗梅综合指数法进行重金属综合污染评价,采用商值法进行生态风险评估,采用美国环保署(US EPA)推荐的健康风险评价模型对其进行健康风险初步评价,最后采用主成分分析并结合实地调查进行源解析,以期为当地的土壤环境管理提供参考依据。结果表明,同一种重金属元素在不同采样点土壤中的含量差异较大,其中,Cu和Pb的变异系数均大于1。8种重金属元素的测定值均高于当地森林土壤,污染累积指数均大于1,表明8种重金属均存在不同程度的累积现象。工业土壤样品各重金属元素的污染指数大小为:NiCuAsPbCdZnHgCr,综合污染指数为1.33,表明研究区工业土壤样品重金属综合污染处于轻度污染水平。除Ni存在低生态风险外,其他7种重金属生态风险均很低。Cu、Ni、Pb、Cd、As的总非致癌危害指数为0.6481,致癌总风险为4.79×10~(-15)10~(-6),可认为研究区工业土壤重金属不存在健康风险。主成分分析结果表明,Zn、Ni、Cr、Pb主要来源于金属表面处理、电镀等工业生产过程,其中,Pb还来源于交通源污染;Hg、As主要来源于燃煤、生活垃圾燃烧、印染废水排放等过程;Cu、Cd主要来源于电器生产、金属加工等过程。     

向海湿地河道上下游土壤重金属污染程度分析

以向海湿地河道上、下游土壤沉积物为研究对象，以Al元素作为标准化元素，通过对重金属元素富集因子的分析，研究了Cu、Ni、Mn、Fe、Ba、Cr等6种重金属元素的人为污染状况及分级。结果表明，该区土壤沉积物中重金属元素均受到不同程度的人为污染影响，部分层面Ni、Ba等重金属元素污染程度达到显著水平，造成这种现象的主要原因是富含重金属的霍林河上游矿源物质的沉积及人类对湿地开发活动的历史变迁过程；此外，径流淹没频率不同造成了两断面土壤沉积类型和沉积效果的不同，使得受水文影响较大的上游断面的人为污染程度大于受影响较小的下游断面，说明向海湿地对人为污染具有一定的缓冲能力，或向海湿地具有较强的净化和过滤功能。     

合肥市城市土壤重金属元素含量及空间分布特征

研究了合肥市城市土壤中重金属的含量、空间分布特征及来源。结果表明,合肥市城市土壤中,Ni和As2种元素污染不明显,但受到Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素不同程度的污染,其中Hg污染最严重。Ni和As2种元素的分布主要受自然因素影响,Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素主要来源于人为输入。Zn,Cd,Pb3种元素的空间分布规律比较相似,表现为在东部工业区和老城区内明显出现富集。Cu和Hg2种元素在合肥市城市土壤中含量的分布规律比较相似,峰值出现在东部工业区、老城区、北部和南部交通干线交汇区。Zn、Cd、Pb、Cu、Hg5种元素可能主要来源于工业活动和交通污染。Sr元素峰值出现在老城区和工业区中间,主要交通干线沿线和交汇地区含量也较高,Sr元素可能主要来源于交通污染。     

泉州市主要工业区表层土壤重金属污染评价

本文选择泉州市主要土业区表层土壤为研究对象,分析评价了工业活动对工业区及周围土壤的重金属污染状况,对于评估工业生产对环境的影响程度、从源头上进行综合治理和修复重金属污染等都具有重要意义.     

喀斯特山区燃煤型电厂周边农业土壤中重金属的污染特征及评价

以喀斯特山区燃煤型电厂周边不同方向的土壤及农作物为研究对象,探讨了火电厂周边随距电厂水平方向、垂直剖面土壤中8种重金属总量及污染分布特征,并分析了土壤中重金属元素之间及其与p H、有机质的相关性。结果表明,与贵州省土壤背景值相比,土壤样品中除了Cd和Cr之外,其它元素均有不同程度的超标现象,以Hg元素的超标最为严重;土壤中大多数重金属元素主要以残渣态为主,而Cd主要以酸可提取态和可还原态存在,容易发生环境迁移;土壤剖面中重金属含量均表现为20~50 cm土层大于0~20 cm,土壤重金属在次表层出现富集现象。相关分析表明,除了Zn以外,其它元素间的相关关系较高,p H与土壤Hg、As、Cu元素之间存在正相关关系,有机质与As、Ni之间也存在着显著正相关,电厂不同方向上的p H变化与8种重金属含量变化的差异相一致。采用内梅罗综合污染指数法进行环境污染评价,发现电厂周围土壤中的重金属含量具有方向性,不同方向上的污染程度表现为正北西南东北东南西北正东。对比农业土壤采样点,森林土壤中的Hg、Pb和Ni含量明显较低,推测森林植被可能对电厂重金属的沉降有一定的减缓作用;电厂周边研究区内卷心菜的Hg、Pb、Ni元素的超标最为严重,而卷心菜对Cd元素的富集能力明显高于其它重金属。     

重庆市主城区街道灰尘重金属的污染特征分析

分析了重庆主城区的7个功能分区的40个街道灰尘样品中的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属元素的全量.结果表明,重庆市街道灰尘各重金属的平均含量均低于全国同类城市平均水平,不同功能区之间,Hg的变异系数达到显著差异;灰尘中各重金属(除Cr外)均以0—0.25mm粒径的质量分配量占绝对优势;以主城区深层土壤背景值为评价标准,重金属元素中,Hg、Cu、Pb达到了重污染,Cd、Zn、As达到了中度污染;Cr、Ni达到了轻污染;商贸区、工业区、居民区、文教区都达到了重污染,剩余功能区也都达到了中度污染.重庆市主城区街道灰尘中,Cu、Pb、Hg为主要污染重金属,居民区和商贸区的为主要控制功能区.     

中国降尘重金属的污染及空间分布特征

通过收集2000—2017年已经发表的中国部分城市降尘中的重金属研究数据,分别讨论了工业和非工业区降尘重金属的污染特征,探讨其空间分布规律,以期为中国的大气治理工作提供相关依据。结果显示,降尘中As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn在工业区的平均质量分数分别为369.39、2.94、22.02、206.97、332.67、50.06、861.72、2 318.95mg·kg-1,远高于非工业区中的38.16、0.34、3.31、132.82、116.12、42.51、170.97和603.61mg·kg-1。无论工业区还是非工业区,降尘中8种重金属的含量均高于中国土壤背景值,最低超标仍达到2倍以上;全国大部分地区降尘中Cd污染较为严重,非工业区也超出中国土壤背景值32倍,工业区中甚至达到了220倍;降尘中As、Hg、Cu、Pb和Zn等元素在工业区的含量分别是中国土壤背景值的33倍、42倍、15倍、33倍和31倍。降尘在工业区的污染级别明显高于非工业区;非工业区降尘重金属以中度污染及以下为主,只有Cd达到了"强-极强"污染范围,而工业区降尘重金属除Ni之外,大多以"强-极强"污染为主。非工业区中重金属主要来自是燃煤、交通等人类活动以及大气扩散作用而工业区降尘中的重金属主要是工业活动导致的。重金属空间分布图表明,除Zn外,非工业区和工业区的重金属污染严重区域有相同的分布规律,即人口较多、工业集中、经济发达的中东部地区的降尘中重金属含量高于人口稀少、发展滞后的西部地区;而新疆地区Zn污染高于中东部地区可能是由于其北部化工产业带的金属冶炼活动所导致。     

北京市土壤和TSP中重金属分布特征及相关性研究

城市土壤、大气作为城市生态系统重要组成部分,是城市居民赖以生存的基本物质环境,其重金属污染一直是研究的热点。土地利用方式不同,受到的人类活动影响程度不同,其土壤、大气重金属分布不同。以北京市4个功能区（工业区、交通区、居民区和公园区）为研究对象,通过采集0~20、20~40、40~60 cm的土壤和TSP样品,使用电热板消解和电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品中7种重金属元素Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的质量分数,分析土壤和TSP中重金属的空间分布特征及两者之间的相关关系,旨在正确认识人类活动对城市土壤、大气环境的影响,为北京市环境保护与治理提供理论依据。研究结果表明,（1）北京市土壤重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的平均质量分数分别为2.62、61.34、11.87、533.82、23.45、24.36、116.42 mg·kg-1。从单因子污染指数来看,Cd、Zn 的平均质量分数超过国家《土壤环境质量标准》一级标准限值,污染指数分别为13.1、1.16。（2）空间上,表层土壤重金属元素含量总体表现为工业区、居民区、交通区的含量高于相对清洁的公园区。垂直剖面上,工业区、居民区及交通区的重金属总体上表现出弱的表聚性,公园区土壤表现为很好的原始性。（3）比较TSP中重金属质量浓度最高值与最低值的比值,从大到小依次为：Ni（4.73）>Pb（3.26）>Mn （2.85）>Cd（2.59）>Cu（2.19）>Cr（1.83）>Zn（1.46）。（4）北京市土壤和大气重金属元素之间的相关性不强,说明大气干湿沉降未使北京市土壤重金属含量产生显著变化。     

珠江三角洲养殖鱼塘水体中重金属污染特征和评估

为了解珠江三角洲主要养殖环境中重金属含量及潜在生态危害程度,用电感藕合等离子质谱法和原子荧光法测定了肇庆、广州、惠州和茂名4市14个样点沉积物中7种元素的水体及底泥总量,并对底泥中主要重金属污染状况及潜在生态风险进行了评价。结果表明：养殖鱼塘水体中Cr质量浓度范围是nd-0.1011 mg·L-1,超标率为7.1%,Cu质量浓度范围为nd-0.1438 mg·L-1,超标率为64.3%,As质量浓度范围是0.0112-0.0812 mg·L-1,超标率为24.1%,Hg质量浓度范围是0.00004-0.00458 mg·L^-1,超标率为35.7%,Pb质量浓度范围为nd-0.0973 mg·L^-1,超标率为6.8%,其余Ni、Zn和Cd质量浓度范围分别为nd-0.0218、nd-0.0232和nd-0.00319 mg·L^-1,均未超渔业水质标准;底泥中重金属元素Cr、Cu、Zn、As、Hg、Cd和Pb的平均值分别为83.86、46.19、242.16、32.38、0.64、1.00和60.06 mg·kg^-1,地积累指数评价结果显示,表层沉积物重金属污染程度顺序为Cd＞Hg＞Zn＞Pb＞As＞Cu＞Cr,其中,Cd污染程度为中-强,是底泥污染最严重的元素。潜在生态风险指数分析,单项潜在生态风险指数生态风险均值排列顺序为 Hg＞As＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Cr。对区域综合潜在生态风险指数RI的贡献率最大的元素为Hg、As和Cd。4个市底泥潜在生态风险综合指数（RI）比较,惠州（290.13）＞广州（240.54）＞茂名（193.23）＞肇庆（116.40）。Hg和Cd是该水域污染和潜在生态风险最大的元素。     

珠江三角洲地区典型菜地土壤与蔬菜重金属分布特征研究

通过对珠江三角洲地区的广州市、佛山市、江门市和惠州市典型菜地土壤和蔬菜中重金属（Pb、Cr、Cd、As和Hg）含量及其土壤中有效态（Pb、Cr、Cd）含量的调查,分析蔬菜重金属污染状况与土壤重金属含量的相关性,探讨了土壤重金属含量、有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明,菜地土壤主要受Pb、Cd、Hg污染。Pb、Cd主要以轻度污染为主;而Hg污染在广州市菜地土壤以轻度污染和重度污染为主,佛山市菜地土壤以中度污染和重度污染为主,江门市和惠州市菜地土壤以轻度污染为主。蔬菜主要受Pb、Cd、Hg污染,少数蔬菜受到Cr污染,但并未检测出蔬菜受As污染。蔬菜中重金属含量与土壤中Pb、Cr、Cd的总量、有效态含量之间呈显著正相关关系,与土壤中As、Hg的总量无显著相关性。土壤中Pb、Cr含量与土壤有机质含量、黏粒含量、粉粒含量均达到显著相关。土壤中有效Pb与有效锰含量呈显著负相关关系,土壤中有效Cr含量与土壤粘粒含量、有效铁含量呈极显著正相关关系。     

鄱阳湖湖口段沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了解鄱阳湖与长江交汇区沉积物中重金属含量以及各污染物的潜在生态危害程度,通过采样分析As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等7种重金属含量及污染特征分布的基础上,采用地积累指数法和潜在生态风险指数法对鄱阳湖底泥中的重金属污染进行综合性的评价分析.结果表明,鄱阳湖湖口段沉积物已经受到了不同程度的重金属污染;沉积物中Cd、Cu和Hg受人为影响比较严重,Cr、Cu、Hg、Pb和Zn均存在一定程度的积累;区域重金属元素潜在生态风险主要受制于Hg和Cu,潜在生态风险贡献率大小排序为:Hg(38.4%)Cu(27.8%)Pb(10.9%)Cd(9.1%)As(8.0%)Cr(4.0%)Zn(1.8%).     

福建省菜园土壤重金属的含量及其污染评价

采集了福建省26个县市158份菜园表层土壤样品,测定了土壤样品中重金属含量,采用单项及综合污染指数法对土壤重金属污染进行评价分析,并通过元素相关性分析和聚类分析,研究了菜园土壤重金属元素的赋存特征与区域分布.结果表明,福建省菜园土壤存在着不同程度的重金属污染,主要污染元素为Pb,Hg和Cd;元素相关性分析与聚类分析的结果表明:Cu,Zn,Ni和As具有伴随污染的特点,其污染源主要来自土壤母质和大量施用的农药和化肥;Cd,Pb和Hg在土壤中各聚成一类,说明它们在菜园土壤具有较独特的污染源,特别是Cd和Hg,其污染特征明显.而Pb和Cd虽有各自的污染源,但其污染具有一定的相关性.     

太湖西山碧螺春茶园重金属含量分布与评价

对太湖西山碧螺春茶园典型坡地土壤重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr和Cu含量进行测定,探讨坡度、土地利用等自然地理特征对土壤重金属元素分布的影响,并对照NY 5199-2002有机茶产地环境条件中给出的有机茶园土壤环境质量标准和GB 15618-1995土壤环境质量二级标准对茶园土壤重金属污染状况进行分析与评价.结果表明,除Hg以外,其他重金属元素均达到有机茶园土壤环境质量标准.以有机茶园土壤环境质量标准为评价依据,碧螺春茶园土壤重金属综合污染指数为0.78,表明其重金属污染水平为尚清洁,污染等级为警戒级,主要污染物为Hg.     

春、夏季长江口海水、沉积物及生物体中重金属含量及其评价

根据2009年5月（春季）、8月（夏季）长江口海域的环境调查资料,分析了长江口及其临近海域水相、表层沉积物及生物体内的6种重金属含量及分布特征,利用单因子指数法对污染状况进行了评价,并就污染来源进行了探讨。结果表明：研究海域春季表层水体中以Cu和Hg污染为主,超标率均为30%,而底层则主要为Hg污染,超标率为35%,Zn和Pb除个别站位超标外,其它站位状况良好;夏季表、底层水体中重金属污染以Cu、Zn和Hg污染较为严重,各重金属质量浓度约为春季水体中的2倍。研究海域春季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、As、Cu、Zn、Pb、Hg,夏季表层沉积物中重金属污染状况由大到小依次为Cd、Cu、As、Hg、Zn、Pb,春、夏季沉积物中各重金属质量分数有所差异,总体表现为春季高于夏季。生物体内重金属质量分数状况较好,均符合各类食品安全标准。春、夏季沉积物对重金属的富集能力有所不同;但总体表现为春季富集能力高于夏季,这可能与泥沙再悬浮造成的重金属重新释放有关;鱼类和甲壳类对不同重金属的富集能力有所差异,鱼类对重金属的富集能力由大到小依次为Cd、Pb、Cu、Zn、Hg、As,而甲壳类对重金属的富集能力由大到小依次为Pb、Cd、Hg、Zn、Cu、As。     

攀枝花市水系沉积物与土壤中重金属的地球化学特征比较

水系沉积物和土壤都是表生作用的产物,是环境中污染物质的重要受纳体,但两者在物质来源和受纳污染物方面又有不同。重金属通过不同方式进入到水系沉积物和土壤之中产生污染,对于区域环境具有重要的影响。为了了解攀枝花市水系沉积物和土壤中重金属元素地球化学特征的异同和污染状况,在攀枝花市范围内系统采集了水系沉积物和土壤样品,从环境地球化学角度,应用地球化学方法研究了攀枝花市水系沉积物及土壤中重金属的地球化学特征,应用地质累积指数法评价了污染情况,并对二者进行了比较研究。结果表明,攀枝花市水系沉积物中重金属的含量普遍高于土壤;水系沉积物和土壤中重金属的分布具有相似的特征;水系沉积物中重金属的污染程度高于土壤,但总体上来说,重金属的污染程度较小。两者的污染程度不同是因为接受污染物的方式不同;两者的分布趋势相同,说明具有相同或相近的污染来源。     

南京城市土壤的特性与重金属污染的研究

研究了南京市城市土壤母质组成、剖面结构、pH值、土壤质地、土壤有机质、重金属元素全量及其不同形态含量等理化性质和分布规律。结果表明，城市土壤母质来源复杂，剖面层次混乱，土壤反应石灰性、粗粒化、有机质含量升高和表聚现象较明显。城市土壤重金属污染较为严重。不同功能区的污染元素和污染程度有显著差异。综合污染程度以老工业区含量最高。依次为老居民区、商业区、风景区、城市广场、开发区。但各功能区土壤重金属的形态分异不明显。城市土壤的随机空间变异十分突出，无论是土壤性质还是重金属污染积累都如此。城市中可能存在一些高度污染的岛状区域，这在城市环境质量上必须予以密切关注。     

浙江省海盐县河流水体表层沉积物重金属生态风险评价

以浙江省海盐县水体监测断面位置处表层沉积物为研究对象,分析了表层沉积物中As、Hg、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni和Cd这8种重金属元素含量和形态分布,采用地累积评价法(Igeo)、潜在生态危险指数(IR)、沉积物质量基准(SQC)、平均效应区间中值商法(m ERM-Q)和形态分析等方法评价了重金属的生态风险。研究结果表明:海盐县沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn均呈现不同程度的污染,以Zn污染最为普遍。地累积评价指数法评价结果显示,大部分水体沉积物重金属呈轻度到偏重度污染,其中Zn和Cd呈轻度以上污染的分别达16和10处。潜在生态危害指数评价结果显示,单个重金属的潜在生态风险指数(Er)由大到小的排列顺序为CdHgAsCuPbNiZnCr,Cd是研究区域内主要的生态风险元素; IR评价结果显示,采样点HN6、HN11和HN20的IR分别为263、193和269,生态风险等级达中等级别。SQC评估结果显示,不同采样点处沉积物中重金属污染水平不同,且对水生生物影响不同; m ERM-Q亦显示各采样点位沉积物中重金属均有不同程度的生态风险。研究区域沉积物中Cr主要以不可迁移态存在,而其他重金属则主要为可提取态,需要重视环境改变后沉积物中重金属的二次污染问题。     

天津污灌区土壤重金属污染环境质量与环境效应

污水作为天津解决农业用水不足的手段已经有几十年的历史。文章分析了污灌区土壤一作物系统中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Zn和Cr等有毒重金属的质量分数，利用单因子污染指数法和加权综合污染指数法进行污染评价。评价结果表明污灌区土壤受到了严重污染，主要重金属污染元素为Cd、Hg；农作物中的主要超标元素为Cd、As。因此，污灌区重金属污染土壤的修复工作迫在眉睫。     

河北平原土壤重金属人为污染的富集因子分析

在环境地球化学研究中,自然异常与人为异常往往同时存在,因此要判断环境污染状况,从自然异常中分离人为异常是十分重要的。文章根据重金属元素的环境地球化学行为,采用富集因子来判别河北平原表层土壤中重金属的人为污染情况。以4 km^2为一个评价单元,选择Zr为标准化元素,分别以河北太行山区岩石平均值及该评价单元所对应的深层土壤样品的分析值为地球化学背景,计算得到了河北平原表层土壤中重金属元素的两组富集因子值,分别用EF和CEF表示。结果表明,除As、Ni外,其它重金属元素的EF和CEF分布特征基本一致。按CEF计算结果,该区表层土壤约有50%的区域（约40 000 km^2）发生了1级轻微的重金属污染;As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn约有1%～5%的少部分区域发生了2级中度以上重金属污染;Cd、Hg达到2级中度污染的面积为河北平原总面积的14.7%和49.6%,达到3级显著污染级别以上分别为1.1%（880 km^2）和12.6%（10 080 km^2）。重金属污染主要分布在工矿区（如冀东北部地区的铁矿集区、白洋淀及周边的小冶炼厂集中区）、污灌区（如唐海县的Cd异常、石家庄及其南部的河两岸的多金属异常）、大中城镇（Hg异常）。河北平原的实例研究表明,应用富集因子可有效区分重金属污染的自然影响和人为影响。