海湾表层沉积物重金属污染与潜在生态危害评价——以深圳湾为例

对深圳湾15个表层沉积物中重金属Zn、Cu、Pb、As、Cd以及总有机碳(TOC)的含量进行测定,探讨了重金属污染特征,重金属之间及与TOC的相关关系,并利用潜在生态风险评价法进行潜在生态风险评估.结果表明,Zn、Cu、Pb、As和Cd平均值分别为307、79、75、23 mg·kg-1和2.26 mg·kg-1.Zn、Cu、Pb和As属于超Ⅰ类沉积物,Cd属于超Ⅱ类沉积物.Zn、Cu、Pb和Cd呈现相似的分布特征,即从东北向西南湾口逐渐减少.Zn、Cu、Pb、Cd、TOC彼此之间呈显著正相关.而As来源和分布与其余重金属明显不同,与其它重金属和TOC没有相关性.单因子污染系数显示Zn和Cd处于较高污染水平,Cu、Pb和As处于中等污染水平,污染程度依次为Cd>Zn>Pb>Cu>As.综合污染指数显示深圳湾总体达到较高污染水平.深圳湾重金属潜在生态风险总体处于中等水平,潜在风险程度依次为Cd>As>Pb>Cu>Zn,其中Cd的潜在风险最大.     

淮河江苏段沉积物重金属的分布特征、来源解析及其生态风险

为了解淮河江苏段沉积物重金属的污染特征、空间分布及其生态风险,对其表层沉积物中重金属（Cd、Mn、Cu、Zn、As、Ni、Pb和Cr）的含量进行检测,利用相关性和主成分进行重金属来源分析,并采用富集系数与生物毒性不利影响对表层沉积物重金属进行污染评价.结果表明,除Cd与Cr外,Zn、Mn、As、Ni、Cu等重金属的含量均高于江苏土壤背景值.重金属含量空间分布差异明显,其中洪泽湖北部及围湖地区等地重金属污染状况最严重,来源可能来自城镇污水、工业废水等复合污染.富集水平排序为Zn>Mn>As>Ni>Cu>Pb>Cr>Cd,其中Mn、Zn富集程度最为明显.生物毒性不利影响评价总体处于中风险状态,主要贡献来源于Ni、Zn.除了Cu、Cd、Pb外,Ni、Zn、Cr、As重金属可能会对底栖动物产生危害作用.因此,淮河江苏段沉积物重金属整体表现为较重生态风险水平.     

青岛城市土壤重金属的形态分布及影响因素分析

选取青岛市不同功能区63个代表性的表层土壤样品,分析了其重金属元素的含量和存在形态.结果表明,青岛城市土壤中Cu、Zn、Pb、Cd均受到不同程度的污染,其中Cd属于重度污染,土壤重金属累积污染程度为Cd>Zn>Cu>Pb.Cu和Zn主要以残渣态为主,Pb主要以残渣态和铁锰氧化态为主,Cd主要以残渣态和有机结合态为主;土...     

湘南某铅锌矿区周围农业土壤中重金属污染及其潜在风险评价

为了探究湘南某铅锌矿区尾砂坝垮坝之后,该区域周围的农业土壤中重金属污染情况,在该矿区周围采集农业土壤,分析土壤中Pb、Zn、Cu、Cd和As的含量,分别运用单因子指数和潜在生态风险指数评价土壤重金属的污染状况和潜在生态风险.结果表明,土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、As的平均含量分别为566.82、285.90、69.00、10.29、670.12 mg·kg-1,该矿区周围的农业土壤仍旧受到不同程度重金属污染,其中Cd的污染指数最髙;所有农业土壤中Pb、Zn、Cu、Cd和As的潜在生态危害性顺序是Cd>As>Pb>Cu>Zn,其中Cd和As是主要的生态风险的贡献因子.该区域的农业土壤受到重金属污染程度并没有随着时间而有所减轻.     

彩塘电镀区底泥重金属污染与释放特征

采集了彩塘不锈钢电镀区河段9个典型底泥样品,研究了底泥重金属含量及其地球化学形态以及底泥在不同pH值下的释放特征,并探索了碱石灰对底泥重金属的固定效果.研究表明,该区域底泥中Cr、Cu、Cd、Ni、Pb、Zn大大超过了广东省土壤背景值,其中Cu、Cd、Cr、Ni超过了《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准的4.4、3.7、1.6、5.3倍.底泥中的重金属迁移性的大小为Cd>Zn>Ni>Pb>Cu>Cr.重金属释放是长期持续过程,随着水体pH值降低,底泥重金属释放量逐渐升高.底泥中加入碱石灰能有效地降低重金属的生物有效性,减少底泥重金属释放.     

汀江某河段底泥中重金属含量的测定及生态风险评价

采用ICP-MS法测定汀江某河段底泥样品中重金属的含量,了解该地区13种元素的分布特征,通过地积累指数法和潜在生态危害指数法对底泥重金属污染进行综合评价.结果表明,用ICP-MS测定重金属快速、简便、结果准确,地积累指数法得出13种元素污染程度由强至弱依次为Cd>Cu>As>Se>U>Co=Zn>Pb>Mn>Th>Ni=Tl>Cr,生态危害指数法得出6种重金属对样品所在区域造成的潜在生态危害,由强到弱依次为Cd>Cu>As>Pb>Zn>Cr,Cd、Cu和As为该地区的主要污染因子.其中3#点位RI值为1283,提示生态危害程度很强、污染程度最高,2#点位其次,1#点位也存在一定污染.     

小清河污灌区农田土壤重金属形态分析及风险评价

选取小清河污灌区农田为研究区域,采集31个表层土壤样品,测定了土壤重金属(Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As和Pb)含量,采用改进的BCR顺序提取法对土壤重金属的形态进行分析,并基于潜在生态风险指数法和风险编码法(RAC)对土壤中重金属的生态风险进行评估.结果表明,小清河污灌区土壤中Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As、Pb平均含量分别是0.37、51.61、32.62、68.49、34.12、40.77、32.26 mg·kg~(-1).土壤中Cr、Zn、Ni、As以残渣态占绝对优势,Cu以残渣态和可氧化态为主,Pb则以可还原态为主,而Cd表现出了形态多样的分布特征;重金属生物活性大小排序为:Cd Pb Cu Zn As Ni Cr;潜在生态风险指数法的评价结果表明,Cd处于中度-很强风险水平,As处于轻微-中度风险水平,其他重金属为轻微风险水平.综合潜在生态风险指数RI值在51.23—199.33,处于轻微-中等风险水平,Cd、As是土壤重金属的主要风险源,其对综合潜在生态风险指数的贡献率分别为57%、31%;RAC评价结果表明,土壤Cd处于中度-高风险水平,Zn处于低-中度风险水平,其他重金属为低风险水平.     

泉州湾河口湿地秋茄红树林中重金属的分布、迁移和储量

分析了泉州湾洛阳江河口湿地秋茄林及其根际沉积物中重金属元素的含量及根际沉积物中酸可提取态重金属元素含量,讨论了秋茄林-沉积物系统中重金属元素的分布、富集与迁移特征及其在秋茄林中的储量.根际沉积物中重金属元素总量及酸可提取态含量的顺序分别为:Fe>Mn>Zn>V>Pb>Cr>Cu>Ni>Co>Cd和Fe>Mn>Zn>Pb>Cu>V>Cr>Ni>Co>Cd.与该海域应执行的《海洋沉积物质量标准》(GB1868—2002)一类标准限值相比,研究区沉积物中Zn、Pb、Cu、Cd、Cr的样品超标率分别为100%、100%、90%、70%和10%.相关性分析结果表明,根际沉积物中Cu、Zn、Pb、Cr、Co、Ni可能存在相同的人为源和相似的环境行为,而Fe、Mn的来源及行为与其它元素有较大不同.各元素在秋茄树各部位的平均富集系数均小于1.多数重金属元素在秋茄树不同部位的富集系数顺序为:根>叶>枝,Mn为:叶>枝>根,而Cu和Pb为:根>枝>叶.秋茄树中重金属元素从根到叶的平均迁移系数顺序为:Mn(7.44)>Zn(0.94)>Cu(0.71)>Cr(0.68)>Cd(0.63)>V(0.50)>Ni(0.46)>Co(0.41)>Pb(0.37)>Fe(0.21).     

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。     

湘中某工矿区农户菜园重金属污染分析与健康风险评价

为研究湘中某工矿区对周边农户菜园土壤和蔬菜的影响,采集矿区周边18个蔬菜样地15个品种计80个蔬菜样品,分析土壤及蔬菜中重金属Pb、Cd、Cu、Zn的含量,并采用污染指数法和健康风险评价模型对土壤和蔬菜重金属污染进行评价.研究表明,矿区蔬菜地土壤受到严重的重金属污染,Cd污染最为严重.从综合污染指数来看,蔬菜均受到中、重度污染,苋菜污染最严重.各元素在蔬菜中的富集能力大小为:Cd>Zn>Cu>Pb.重金属暴露接触对人体的风险评估结果表明,蔬菜可食部分Cd与Pb的危险度(HQ)均大于1,居民通过蔬菜途径摄入的Pb和Cd对人体健康存在较大的潜在风险.建议农户菜园在不能改制改种的情况下,种植根茎类蔬菜.     

黔西北炼锌矿区土壤重金属形态分析及风险评价

为研究黔西北炼锌矿区土壤和矿渣中重金属总量及形态分布特征,采用Tessier五步连续提取法和风险评价编码法(RAC)探讨其污染程度。结果表明,除Cr和Ni外,其他各重金属平均值均超出贵州省的土壤背景值,其中Pb、Zn、Cd污染严重。形态分析表明,土壤和矿渣样品中Pb、Zn、Mn以残渣态(分别占其总量的45.91%、55.11%、42.71%)和铁锰结合态(分别占其总量的33.33%、28.26%、41.78%)为主;Cd的可交换态和碳酸盐结合态之和占总量的30.63%;Cu的有机结合态为65.11%,其次是残渣态30.79%;Cr和As则以残渣态为主要形态,平均占比均超过90%。RAC评价结果表明,矿区周边土壤中Cd元素具有极高的潜在生态风险,其他重金属潜在生态风险水平较低。     

宁波市回龙河表层沉积物重金属的形态分析及风险评价

为了解回龙河表层沉积物中重金属的污染状况,采集了表层沉积物样品,测定了重金属Zn、Cu、Pb、Cr、Cd和Ni的总量及其化学形态,并采用潜在生态风险指数法对重金属进行了生态风险评价。结果显示,回龙河表层沉积物中Zn、Cu、Pb、Cr、Cd和Ni均有一定程度的累积,总量分别为286.4～1277.9mg/kg、21.71～146.0mg/kg、10.33～44.20mg/kg、25.13～90.40mg/kg、0.07172～0.3901mg/kg、13.27～157.2mg/kg,其中Cu、Cr、Pb与Ni 4种重金属具有一定的同源特性;形态分析表明,Cu的形态分布以有机结合态为主,最容易迁移释放,Zn、Cr和Ni除残渣态外,铁锰氧化结合态和有机结合态占一定比例,具有潜在风险;潜在生态风险指数法分析表明,沉积物中重金属元素的单一潜在生态风险指数顺序为Cd〉Cu〉Ni〉Zn〉Pb〉Cr,潜在生态危害指数RI均小于150,总体上回龙河处于轻微的生态风险等级。     

娄山河表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

测定了娄山河表层沉积物间隙水中重金属(Cu、As、Pb、Zn、Cr、Cd和Ni)的质量浓度,采用改正的BCR顺序提取法分析了沉积物中重金属的赋存形态,并分别基于美国水质基准(CCC、CMC)和风险评价编码法(RAC)、潜在生态风险指数法对间隙水和表层沉积物中重金属的毒性及生态风险进行评价.结果表明,娄山河表层沉积物间隙水中Cr、Pb可能对水生态系统产生急性或慢性毒性.沉积物中7种重金属的含量均高于土壤背景值,呈现累积效应.沉积物中As、Ni主要赋存于残渣态,Cu、Cr主要赋存于可氧化态和残渣态,Pb、Zn在多数点位以残渣态为主,Cd以酸可溶解态为主要赋存形态.除As外,其余重金属的可提取态含量高于残渣态,有较高的二次释放潜力.RAC的评价结果表明,表层沉积物中Cu、As、Pb和Cr处于无风险到低风险级,Zn、Ni处于低风险到高风险级,Cd以高风险和极高风险级为主,不同重金属RAC的平均值依次为CdZnNiPbCuAsCr.潜在生态风险指数法的评价结果表明,Zn为低生态风险,其余重金属均存在点位处于中等及以上生态风险,RI值表明研究区采样点有中等到极强生态风险.     

黄河中下游干流沉积物中重金属的赋存形态及其生态风险

在黄河中下游干流采集6个表层沉积物样品,采用Han和Banin连续提取法提取并采用ICP-MS和ICP-OES测定不同化学形态的Pb、Cu、Cd、Cr、Ni、Zn、Mn含量,在计算重金属富集因子、迁移系数、次生相和原生相分布比值的基础上,对重金属赋存形态、迁移能力、生物活性、污染状况和潜在生态风险进行了研究.结果表明,黄河中下游干流表层沉积物中重金属元素含量沿河流向先增加后降低,高含量点位出现在汜水汇入黄河后,支流的输入对黄河重金属含量具有较为明显的贡献.形态分析研究表明,Pb、Cu、Cr、Zn、Ni等5种重金属残渣态在其不同形态中有绝对优势,Cd可浸取态占明显优势,Mn的残渣态与可浸取态所占比例相当.富集因子分析表明,黄河中下游表层沉积物中重金属可分为3类:Cu、Cr、Mn基本无富集,Pb、Ni、Zn轻度富集,Cd中度到极高度富集;迁移系数研究表明黄河中下游表层沉积物重金属迁移系数和生物活性顺序为MnCdZnNiPbCuCr.次生相原生相比值法表明Cu、Cr、Ni、Zn无污染,Pb在3点位轻度污染,其它点位无污染,Mn在1、3、6点位轻度污染,其它点位无污染.综合各种评价方法,Cd是黄河中下游沉积物中污染程度最高的重金属,具有潜在生态风险,应引起重视.     

典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征

应用了Hakanson潜在生态风险指数法、相关分析法、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和Cd复合污染特征进行研究,定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。结果表明:铜矿尾矿库周边土壤受到不同程度的重金属污染,该地区平均潜在生态风险污染指数超过600,具有极高的潜在生态风险;各重金属潜在生态风险参数由高至低顺序为Cd、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn,其中Cd为主要潜在生态风险因子。进一步通过主成分分析法研究了重金属的污染特性,发现前3个主成分贡献率分别为:65.033%、18.825%、6.243%,第一主成分反映了Zn、Ni、Cr的信息,第二主成分反映了Cu和Cd的信息,第三主成分反映Pb的信息。     

包头市南海湿地土壤重金属污染评价及来源解析

包头市南海湿地位于中国西北地区的高纬度寒旱区,具有独特的河流湿地生态系统。以南海湿地土壤为研究对象,对湿地28个点位表层土壤(0~20 cm)中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Mn、Pb、Zn 8种重金属进行检测分析,采用环境质量指数与Hakanson环境生态潜在风险指数相结合的方法,探讨土壤中8种重金属的累积污染现状及潜在生态风险,利用相关性分析、主成分分析和聚类分析区分了南海湿地重金属的来源,以期为南海湿地土壤环境保护提供理论依据。结果表明,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Mn、Pb和Zn重金属平均值分别为75.18、1.27、56.98、111.18、87.67、622.71、54.10和209.33 mg·kg~(-1)。以包头市南海公园树木林土壤重金属含量为评价基准,南海湿地土壤重金属普遍超标,研究区域所有样方中As、Cd、Cu、Mn和Pb均超标,Cr有64.29%的样点超标,Ni有96.43%的样点超标,Zn有89.29%的样点超标。单因子污染指数表明,Cd处于中度污染;As、Cu、Pb和Zn处于轻度污染;Cr、Ni和Mn处于轻微污染。农田区和景观大道两侧处于重污染水平,鱼塘区和湿地植物区处于中污染水平。潜在生态风险指数表明,Cd处于强风险等级;As、Cr、Cu、Ni、Mn、Pb、Zn处于低风险等级。;研究区整体上都属于中等风险等级。来源解析表明:As、Cd、Cu、Ni、Mn的来源受到周边工业活动和农业活动的影响;Pb和Zn的来源与道路交通有关,Pb还受到工业活动的影响;Cr来源与土壤母质和农业活动有关。     

典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征

应用了Hakanson潜在生态风险指数法、相关分析法、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和Cd复合污染特征进行研究,定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。结果表明：铜矿尾矿库周边土壤受到不同程度的重金属污染,该地区平均潜在生态风险污染指数超过600,具有极高的潜在生态风险;各重金属潜在生态风险参数由高至低顺序为Cd、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn,其中Cd为主要潜在生态风险因子。进一步通过主成分分析法研究了重金属的污染特性,发现前3个主成分贡献率分别为：65．033％、18．825％、6．243％,第一主成分反映了Zn、Ni、cr的信息,第二主成分反映了Cu和Cd的信息,第三主成分反映Pb的信息。     

长湖水库沉积物重金属污染特征及释放机制

为研究长湖水库沉积物重金属污染状况及其对水体环境和生物的潜在影响,2015年6月采集了水库表层(0~10 cm)沉积物,分析了沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni重金属的含量及赋存形态,结合潜在生态风险指数、地积累指数评价结果和重金属化学形态特征,选取Cu、Zn、Cd进行了温度、盐度和p H三因子控制下的单因素和正交释放试验。结果表明,水库表层沉积物样品中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni重金属的平均含量分别为312.99、520.33、204.74、3.17、57.35和27.06mg?kg~(-1),其中,Cd、Cu、Zn和Pb含量显著超过广东省土壤元素背景值,分别是背景值的56.60、18.41、11.00和5.69倍,Cd的富集效应最明显。Cr和Ni为低污染水平,Zn、Pb和Cu为中-重度污染水平,Cd达到极严重污染水平;Cd的污染贡献率极高,沉积物重金属的潜在生态风险达到了极高水平。Cu、Zn、Pb、Cd、Cr和Ni的弱酸溶解态所占比例均低于0.10%,但生物有效态含量分别占总量的68.06%、54.61%、45.51%、18.55%、30.05%和29.13%;Zn和Cu的含量达到了中-重度污染水平,较高的生物有效态含量可能对生物产生较大潜在危害。沉积物样品中Cu、Zn、Cd的释放量随着上覆水温度、盐度的升高及p H的降低而增大,Cd的释放受温度和p H的影响较低;3种因子对Cu和Cd释放量的影响显著性表现为盐度温度p H,对Zn释放量的影响显著性表现为盐度pH温度。本研究结果可为长湖水库重金属污染防治提供科学依据。     

攀枝花市主干道路面尘重金属分布特征及其生态风险评价

通过对攀枝花市主干道路面尘中9种重金属元素(V,Pb,Cd,Cu,Zn,Ni,Cr,Fe,Mn)含量的统计分析,综合利用潜在生态风险指数法、富集因子法、地质累积指数法进行评价.在研究区域内,Pb、V具有明显富集,污染水平相对较高,但潜在生态风险程度较低;Cu、Fe、Mn、Zn处于轻度污染水平,潜在生态风险程度较低,受人为污染源的影响较小;Cd、Cr、Ni无污染.     

赣南某钨矿区土壤重金属污染生态风险评价

对赣南某钨矿区及周边农田土壤重金属的污染进行调查,分析了2个尾矿堆积区及17个农田采样区土壤中重金属Pb、Cr、Mn、Zn、Cu和Cd的总量和形态,采用潜在生态危害指数法和RAC风险评价法对研究区域土壤重金属的生态风险进行评价.结果表明,尾矿堆积区尾砂中6种重金属远远超过江西省土壤背景值和国家土壤环境质量二级标准,土壤重金属浓度水平分布表现为尾矿堆积区尾矿附近农田土壤矿区周边农田土壤.形态分析结果显示矿区农田土壤中6种重金属主要以可还原态、可氧化态和残渣态存在,尾矿附近农田土壤重金属Pb、Mn、Zn和Cd酸溶态占比均大于10%,具有较强的生物有效性.潜在生态危害指数评价表明研究区域表层(0—20 cm)和中层(20—40 cm)土壤存在极强的重金属生态危害,Cd是土壤重金属潜在生态风险主要的贡献因子.RAC风险评价结果表明,尾矿附近农田0—40 cm土壤中Zn和Cd存在的生态风险较大,而矿区周边农田0—40 cm土壤中Cd和Mn存在的生态风险相对较大.综合基于重金属总量分析的潜在生态风险指数和基于重金属有效态的RAC评价结果,Cd、Zn和Mn的污染是研究区域土壤污染风险控制需要关注的重点.