湖北大冶铜绿山矿区蔬菜重金属污染特征及健康风险研究

为了解湖北大冶铜绿山矿山周围地区土壤、蔬菜中Cd、Cu、Pb和As的含量水平、富集能力及通过蔬菜摄入导致的人群健康风险，采用对应采样方法采集矿山周围土壤、蔬菜样品共104件，利用ICP-MS测定上述样品中Cd、Cu、Pb和As的含量，通过综合质量评价法、富集系数和目标危险系数对研究区土壤-蔬菜系统中重金属的污染状况、富集能力及人群暴露的健康风险进行了分析。结果表明:研究区土壤重金属污染严重，Cd、Cu、Pb和As平均含量分别达2.56、363.23、121.25和35.96 mg/kg，分别为湖北省对应元素土壤背景值的15.06、11.83、4.54和2.92倍，表现为以Cd、Cu为主的多种重金属共同污染。与《食品中污染物限量》（GB2762 2012）标准比较，蔬菜中Cd、Cu和Pb含量的样本超标率分别为40%、6%和2%，而As的含量均不超标。土壤-蔬菜系统中重金属的综合质量指数达9.76，为重度污染。蔬菜中重金属富集能力的排序为：Cd > Cu > As > Pb，叶菜类蔬菜对Cd、Cu、As和Pb的富集系数均高于非叶菜类蔬菜。研究区人群通过蔬菜摄入As的目标危险系数均大于1，存在As暴露的健康风险；成人和儿童食用蔬菜而摄入重金属的总体目标危险系数分别为1.71~3.98和2.20~5.10，儿童比成人遭受的健康风险更大，并且距离矿山越近，所遭受的健康风险越大。蔬菜中重金属的复合污染已使大冶铜绿山矿山周围居民面临潜在的健康风险。 关键词： 铜绿山；蔬菜；重金属；健康风险；大冶     

有色冶金区土壤-蔬菜系统重金属污染特征及健康风险分析

采用对应采样方法研究大冶有色冶炼厂周围地区土壤、蔬菜中Cd、Cu、Pb和As的含量,并对蔬菜重金属污染状况、富集能力及健康风险进行了分析。结果表明,研究区土壤重金属污染严重,Cd、Cu、Pb和As平均含量分别达5.28、193.37、93.83和36.56 mg/kg,分别为湖北省对应元素土壤背景值的31.06、6.30、3.51和2.97倍,表现为以Cd为主的多种重金属共同污染。与《食品中污染物限量》(GB2762-2012)标准比较,蔬菜中Cd和Cu含量的样本超标率分别为68%和6%,而As、Pb的含量均不超标。蔬菜中重金属富集能力的排序为:CdCuAsPb,叶菜类蔬菜对Cd、Cu、Pb和As的富集系数均高于非叶菜类蔬菜。土壤和蔬菜重金属综合质量指数达10.07,为重度污染。研究区人群通过蔬菜摄入As、Cd的目标危险系数均大于1,存在As、Cd暴露的健康风险;成人和儿童食用蔬菜而摄入重金属的TTHQ分别为2.11~5.06和2.78~6.64,儿童比成人遭受的健康风险更大,并且距离冶炼厂越近,所遭受的健康风险越大。蔬菜中重金属的复合污染已使大冶有色冶炼厂周围居民面临潜在的健康风险。     

丹江口水库典型库湾及支流沉积物重金属污染分析及生态风险评价

对丹江口水库上游汉江支流及库湾沉积物中6种重金属元素的污染特征进行分析,采用效应阈值标准(NYSDEC)和Lars Hkanson潜在生态风险指数评价重金属的污染程度和环境风险。研究表明,库湾沉积物与支流沉积物中Ni、Pb含量较为接近;库湾沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn含量分别高达186、2712、9991、4783 mg/kg,均超过支流沉积物中相应重金属含量2倍以上。各采样点表层（0~10 cm）沉积物中Pb含量均低于LEL值（最低效应阈值）,Cd、Ni含量均介于LEL值和SEL值（最高效应阈值）之间,而Cr、Cu、Zn含量均有超过SEL值的现象发生。考察沉积物重金属的富集程度发现各采样点表层沉积物中Ni和Pb均未发生富集,而Cd、Cr、Cu和Zn均存在不同程度的富集,其平均富集系数分别为712、180、163和284。根据重金属含量的相关性可知Ni和Pb主要来自于天然地球化学来源,而Cd、Cr、Cu和Zn则主要受人为源影响。以丹江口库区土壤（黄棕壤）中重金属背景值为参比,发现表层沉积物总体处于高生态风险,且以Cd生态风险为主;参与评价的5种重金属潜在生态风险程度顺序为Cd＞Cu＞Cr＞Zn＞Pb     

上海市工业区绿地植物对重金属吸收及富集的研究

由于缺乏对上海工业区重金属积累植物的研究,通过野外采样和统计分析方法,研究上海主要工业区土壤中Zn、Cu、Pb和Cd 4种重金属的含量及其在20种上海城市绿地植物中的积累和迁移特性,为筛选重金属富集能力强的植物,修复重金属污染土壤及相关研究提供参考。结果表明,研究区域内土壤重金属污染严重,Zn、Cu、Pb、Cd的平均含量分别为上海市背景水平最高值的12、5、20和62倍。而20种上海城市绿地植物重金属富集能力各不相同,其中杜鹃具有很强的富集Zn的能力,叶和茎中的Zn吸收量分别达到576和9 375mg/kg,而马唐对Cu和Cd均具有很强的富集能力。这些植物可作为工业区重金属污染修复植物的选择对象,具有进一步研究的价值。     

经济发达县域耕地土壤重金属污染评价及其影响因素分析

通过对昆山市14个区镇91个土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Hg、Zn 8种重金属测定分析，对该市耕地土壤重金属污染进行评价并进行重金属污染的影响因素分析。结果表明，昆山市耕地土壤存在不同程度的轻微污染，重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Zn均超过国家土壤背景值，旱地、水田中均以Hg污染范围较广、变异系数较大。综合污染指数表现为水田（115）>旱地（100）。区镇耕地重金属污染评价表明千灯、陆扬、石浦、锦溪、石牌处于警戒值之内，蓬朗、周庄、张浦、正仪、周市、巴城、淀山湖、花桥、陆家轻度污染；昆山市耕地土壤中重金属元素均未超过土壤环境基本容量，能够保证作物品质和农业持续发展。同时，研究表明区域重金属轻微污染具有复合污染的特性，Cd、Pb相关性最高(〖WTBX〗P〖WTBZ〗=0621 0)， Pb与Hg、Cu、Zn、Cu与Cr也有相关性（0438 7、0426 0、0350 9、0394 0），区域重金属的轻微污染受人为因素影响显著，研究指出应加强对区域优先控制污染物Hg、次优先控制污染物Pb、Cd、Zn、Cu、Cr的控制与治理。     

经济发达县域耕地土壤重金属污染评价及其影响因素分析——以江苏省昆山市为例

通过对昆山市14个区镇91个土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Hg、Zn 8种重金属测定分析,对该市耕地土壤重金属污染进行评价并进行重金属污染的影响因素分析.结果表明,昆山市耕地土壤存在不同程度的轻微污染,重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Zn均超过国家土壤背景值,旱地、水田中均以Hg污染范围较广、变异系数较大.综合污染指数表现为水田(1.15)＞旱地(1.00).区镇耕地重金属污染评价表明千灯、陆扬、石浦、锦溪、石牌处于警戒值之内,蓬朗、周庄、张浦、正仪、周市、巴城、淀山湖、花桥、陆家轻度污染;昆山市耕地土壤中重金属元素均未超过土壤环境基本容量,能够保证作物品质和农业持续发展.同时,研究表明区域重金属轻微污染具有复合污染的特性,Cd、Pb相关性最高(P=0.621 0), Pb与Hg、Cu、Zn、Cu与Cr也有相关性(0.438 7、0.426 0、0.350 9、0.394 0),区域重金属的轻微污染受人为因素影响显著,研究指出应加强对区域优先控制污染物Hg、次优先控制污染物Pb、Cd、Zn、Cu、Cr的控制与治理.     

南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染状况研究

采集了南京市5县4郊5个环境单元（矿冶区、交通干线、工厂周边、污灌地、农产品基地）共100个样点的农田土壤及部分蔬菜样品,测定了重金属（Pb、Cu、Zn、Cd）的质量分数。结果表明,土壤Pb、Cu、Zn、Cd 质量分数的变化范围分别为26.1~4 138.8、16.5 ~3 375.1、46.0~3 587.6、0.09~17.61 mg/kg。不同功能区土壤重金属含量存在明显差异,以矿区周边农田污染最为严重,其次为污灌地和公路沿线农田, 部分农产品基地存在轻度Cd污染,工厂周边农田土壤污染相对较小。19个样点的青菜地上部重金属Pb、Cu、Zn、Cd质量分数的变化范围分别为0.11~7.11、5.04~76.42、36.8~364.3、0.04~2.96 mg/kg,同样以矿区周边污染农田的青菜样本重金属含量最高。青菜重金属含量与土壤重金属生物有效性含量和总量之间呈极显著相关。不合理的矿业开采和冶炼是导致南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染的重要原因。     

上海市崇明岛公路两侧土壤重金属污染研究

采集了上海市崇明岛陈海、北沿公路两侧土壤和灰尘样品270余个,测定了样品的Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr重金属含量。结果表明,陈海和北沿公路两侧土壤重金属Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr的平均含量达到277、0279、258、918和776 mg/kg,土壤Cd污染较严重。采集的路面灰尘样品Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr的平均含量达到512、049、489、209和970 mg/kg,超过土壤背景值2~4倍,是土壤重金属的主要二次污染源。公路防护林体系较差的北沿公路路侧土壤纵向剖面（垂直于公路走向）重金属含量随距路肩距离增加呈指数下降,土壤重金属重污染区在距路肩15 m范围内。防护林体系较完善的陈海公路距路肩15 m范围内土壤重金属污染较小,土壤重金属重污染区出现在距路肩20~50 m范围内。     

长三角典型城郊农田土壤-浙贝母重金属迁移特征研究

城郊生态系统中土壤重金属分布及其在土壤—植物系统的迁移和富集特征是城乡共生体土壤安全研究的热点问题。以典型经济作物浙贝母(Fritillaria thunbergii)为例,基于野外采样和实验分析,对长三角代表性城郊农田中土壤—植物系统重金属的分布、富集和迁移特征开展研究。结果表明:受人类活动的影响,城郊农田土壤中重金属除Cr外,Cu、Zn、As、Cd和Pb的平均含量超过土壤背景值,并且不同重金属在空间分布上表现较高的空间异质性。除Cd和Cr外,浙贝母植株不同部位重金属含量表现为叶、茎显著高于鳞茎,叶中重金属含量可达到鳞茎的5～10倍,表明叶比鳞茎更易富集重金属。重金属迁移系数分析表明,Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb主要富集在浙贝母植株的地上部分,且不同重金属在植株中的迁移和富集能力具有较大的差异。浙贝母地上部分对Cr、As和Pb的富集能力较低,对Cu、Zn和Cd的富集能力相对较强。相比而言,鳞茎对不同重金属的富集能力均较弱,综合污染评价也表明,浙贝母鳞茎中重金属含量并未超过污染标准。     

鄱阳湖夏候鸟小白鹭对环境样品中重金属的富集研究

通过采集鄱阳湖区北、中、南段小白鹭栖息区域（都昌县多宝乡洞子李村、鄱阳县珠湖乡瓢里山、进贤县前坊镇西湖李家）的环境样品（水样、土壤以及小白鹭食物）与小白鹭羽毛和蛋壳样本，分析其中Pb、Cu、Zn、Cd、V、Cr、Ni和As 8种重金属元素含量，判定鄱阳湖湿地环境中重金属污染状况及生物富集特征。研究表明，环境样品中土壤样品中的重金属含量符合国家Ⅱ类土壤标准，鄱阳湖水样重金属含量在Ⅰ类地表水标准范围之内，仅小白鹭食物（小鱼虾：小河虾、小鲫鱼、小八须鱼等）中的重金属含量高于国家食品标准。小白鹭对环境中重金属污染物的富集表现为：除3个采样点小白鹭羽毛中Cr元素，瓢里山与青岚湖采样点小白鹭蛋壳中Cu元素对其食物的富集系数>1，构成富集外，其他重金属元素均不构成富集，但小白鹭羽毛和蛋壳中的各重金属元素对水样的富集系数为14628～8 00610，富集程度较高。而水体样品中的各重金属在小白鹭食物样品中均存在富集，系数高达51716～14 21937     

Environmental contamination of heavy metals from zinc smelting areas in Hezhang County, western Guizhou, China

Total heavy metal (Cd, Cr, Cu, Pb and Zn) concentrations were evaluated in smelting waste, soil, crop and moss samples collected from the Hezhang artisanal zinc smelting areas, Guizhou, China. Soil samples from the cornfield near the smelting sites contained extremely high Cd (5.8-74 mg kg(-1)), Pb (60-14,000 mg kg(-1)) and Zn (260-16,000 mg kg(-1)) concentrations. Elevated heavy metal concentrations were also found in corn plants and total Pb (0.80-1.5 mg kg(-1)) and Cd (0.05-0.76 mg kg(-1)) concentrations in corn grain have totally or partially exceeded the national guidance limits for foodstuff. Thus, the soil-to-crop transfer of heavy metals might pose a potential health risk to the local residents. Similar to the high heavy metal levels in soil and corn, Cd, Cr, Cu, Pb and Zn concentrations in moss samples collected from the smelting sites ranged from 10 to 110, 10 to 55, 26 to 51, 400 to 1200 and 330 to 1100 mg kg(-1), respectively, exhibiting a local spatial pattern of metals deposition from the atmosphere. Based on examination of Zn/Cd and Pb/Cd ratios of the analyzed samples, we have distinguished between the flue gas dust derived and smelting waste derived metals in different environmental compartments.     

铜陵尾矿土壤重金属污染物的固定修复

化学固定法通过向土壤中添加一定的固定剂，降低重金属有效态含量达到修复土壤重金属污染的目的。利用石灰、炉渣和稻草作为土壤重金属固定剂，通过土壤与固定剂的混合来修复铜陵Cu、Cd、Zn污染土壤，分析石灰、炉渣和稻草对土壤有效态Cu、Cd、Zn的固定修复效率和土壤微生物代谢呼吸率的影响。结果表明:除石灰与炉渣单独使用时对Cu固定修复效率低，以及稻草单独使用对Cd与Zn的固定修复效率也较差外，固定剂能够显著的降低有效态Cu、Cd、Zn含量(〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005)，尤其石灰、煤渣和稻草的混合物能够最为高效的降低有效态Cu、Cd、Zn含量，固定修复效率分别为9428%、7810%和 9857%，同时还能显著提高土壤微生物的代谢呼吸率(〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005)，增大微生物的活性。Pearson’s相关系数分析进一步表明在重金属污染的酸性土壤中，同时增加碱性物质和有机质含量能够较为高效地降低有效态重金属含量，增强土壤微生物抗重金属胁迫和毒性耐受能力，利于土壤的复垦再利用     

Impacts of sewage irrigation on heavy metal distribution and contamination in Beijing, China

A potential hazard to Beijing was revealed due to the accumulation trend of heavy metals in agricultural soils with sewage irrigation, which results in metal contamination and human exposure risk. Samples including soils and plants were collected to assess the impacts of sewage irrigation on the irrigated farming area of Beijing. Concentrations of the five elements Cd, Cr, Cu, Zn, and Pb were determined in samples to calculate the accumulation factor and to establish a basis for environmental protection and the suitability of sewage irrigation for particular land use in the urban-rural interaction area of Beijing. Using reference values provided by the Beijing Background Research Cooperative Group in the 1970s, the pollution load index (PLI), enrichment factor (EF), and contamination factor (CF) of these metals were calculated. The pollution load indices (sewage irrigation land 3.49) of soils indicated that metal contamination occurred in these sites. The metal enrichment (EF of Cd 1.8, Cr 1.7, Cu 2.3, Zn 2.0, Pb 1.9) and the metal contamination (CF of Cd 2.6, Cr 1.5, Cu 2.0, Zn 1.7, Pb 1.6) showed that the accumulation trend of the five toxic metals increased during the sewage irrigation as compared with the lower reference values than other region in China and world average, and that pollution with Cd, Cu, Zn, and Pb was exacerbated in soils. The distributions of these metals were homogeneous in the irrigation area, but small-scale heterogeneous spatial distribution was observed. Irrigation sources were found to affect heavy metal distributions in soils. It was suggested that heavy metal transfer from soils to plants was a key pathway to human health exposure to metal contamination. However, with the expansion of urban areas in Beijing, soil inhalation and ingestion may become important pathways of human exposure to metal contamination.     

滴水湖沉积物中重金属污染特征与评价

分析滴水湖及其周边沉积物中Hg、As、Cu、Cd、Pb、Zn和Cr等7种重金属含量特征，并用地累积指数法、潜在生态风险指数法和主成分分析法对沉积物中的重金属污染状况进行了评价和分析。结果表明，滴水湖沉积物中As和Pb低于上海市潮滩背景值，Hg、Cd、Zn和Cr均高于潮滩背景值，50%样点的Cu高于潮滩背景值；地累积指数法评价结果表明滴水湖沉积物中Cr的平均污染水平为偏中污染，Hg、Cd和Zn为轻度污染，As、Cu和Pb为清洁水平；潜在生态风险指数法评价结果表明滴水湖沉积物重金属为中等生态风险，Hg和Cd是潜在生态风险的主要贡献元素；主成分分析结果表明，滴水湖沉积物中Hg、Cu、Cd、Pb、Zn和Cr主要来自于人为源，As主要来自底质滩涂