有色矿业区耕作土壤、蔬菜和大米中重金属污染

有色金属矿业区周边土壤重金属污染严重,对我国生态环境质量、食品安全和人体健康构成了一定威胁,研究典型矿业区周边复合污染地带的土壤环境质量及其食物安全对促进其可持续发展具有深远的意义。从湖南省的长沙、株洲、衡阳、郴州等有色金属矿业区收集耕作土壤、蔬菜和大米样品,结合主成分分析、聚类分析和相关分析,研究其中重金属元素的累积和迁移特征,评估蔬菜和大米中重金属元素对人体健康的潜在危害程度。研究结果表明,耕作土壤中主要重金属污染元素为Cd、As、Pb、Cu、Zn等;主成分分析表明,菜地土中第一主成分主要反映了Pb、Zn、Cd、As的复合污染信息以及与土壤pH的相关关系;水稻土中第一主成分主要反映了Cu、Zn、Pb、Cd的复合污染信息;聚类分析进一步阐明耕作土壤以Cd、Pb、As、Cu、Zn为主的复合污染特征。研究区蔬菜中Cd、Pb、As、Cu、Zn、Cr含量,大米中Cd、Pb和Zn含量均明显超过我国食品卫生标准;蔬菜中Cd、Pb、As和大米中Cd、Pb对人体健康的潜在危害较大。     

湖南某植烟土壤重金属含量及其生态风险评价

采集了湖南某植烟区表层土壤样品112份,测定了土壤中6种重金属元素的含量,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对其污染状况进行评价.结果表明,植烟区土壤重金属平均含量分别为36.25(Cu)、69.78(Zn)、37.66(Pb)、0.36(Cd)、12.71(As)、0.27(Hg)mg·kg-1.6个元素的变异系数在32.57%—59.03%之间,属于中等变异,元素分布不均.污染评价结果表明,植烟区土壤重金属Cu、Zn、Pb、As的单因子污染指数平均值小于1,其污染较轻.而重金属Cd和Hg的超标率为54.46%和58.04%,土壤受到Cd和Hg污染.潜在生态风险指数评价结果显示植烟区土壤重金属属于轻度污染.相关性分析结果表明Cu、Zn、Pb和Cd之间呈显著相关性,As和Hg相关性显著,说明其同源性较高.来源分析表明,研究区Cu、Zn、Pb和Cd污染来源东北部主要为矿区污染,西南部主要是人为源,As主要来源为成土母质和生活源,Hg主要为大气污染源.     

典型矿冶周边地区土壤重金属污染及有效性含量

对湖南长沙、株洲、衡阳、郴州等地区的典型矿冶污染土壤进行了采样分析与有效性含量提取,结果表明,土壤中重金属污染严重,矿区土壤主要污染元素为Pb、Zn、As、Cr、Cu,而冶炼业周边污染土壤中主要是Zn、Pb、Cr、As、Cu、Cd,其污染程度均远远高于国家环境质量二级标准;Pb、Cd和Zn污染主要来源于采矿、冶炼活动而As污染可能还与农业生产有关。不同浸提液对土壤中Pb、Zn、Cd、As、Cu有效性质量分数的提取能力(设其符号为u)依次为u(NH4NO3)>u(HCl)>u(CaCl2);而对有效性Cr,HCl提取量为最高;盐基离子,尤其是NH4、NO3效应和酸效应(H+)大大促+-进了土壤中重金属离子的环境危害行为。     

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.     

水分管理对重金属在水稻根区及在水稻中积累的影响

选取了酸性矿山废水污灌区重金属污染水稻土,通过盆栽试验,研究了不同水分管理条件（60%最大田间持水量,80%最大田间持水量,最大田间持水量,前期淹水＋抽穗扬花期烤田,全生育期淹水）下水稻根际土壤及其不同器官（稻根、茎叶和籽粒）中As、Cd、Cu和Zn的含量变化。结果表明：土壤水分含量对水稻根际土壤中As、Cu和Zn的含量影响不大。但显著影响水稻不同器官对这3种元素的吸收积累。随着土壤水分含量的增加,水稻根、茎叶和籽粒中As的含量都显著增加;Cu的含量则逐渐减少;水稻茎叶中Zn含量也逐渐减少,但水稻根和籽粒中Zn含量则变化不明显。抽穗扬花期拷田能显著降低As在水稻中的积累,显著增加水稻茎叶中Zn的积累;但不影响水稻各器官中Cu,以及水稻根和籽粒中Zn的含量。此外,虽然这3种重金属在土壤中含量均超标,但在水稻籽粒中含量只有Zn全部超标,而Cu则都不超标,因此,农作物的超标情况并不直接与土壤的重金属超标相联系。     

宿州市煤矿区农田土壤重金属含量特征

通过野外采样及室内分析测试,对宿州市煤矿区周边农田表层土壤及其典型剖面中的Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Hg、As 7种重金属污染特征及其在剖面上的垂向迁移规律进行了研究.结果表明,煤矿区周边500 m内农田表层土壤除Cu、Zn、Pb外,Cr、Cd、Hg、As均超出国家土壤环境质量标准（I级）,其中As、Cd轻度污染,...     

海南岛西部农用地表层土壤重金属富集研究

对海南岛西部农业用地表层土壤进行了7种重金属元素含量测定,重金属元素的富集指数计算和相关性分析。结果表明：海南岛西部农业用地表层土壤中重金属元素富集程度大小依次为As〉Pb〉Zn〉Cu〉Ni〉Cd〉Cr。各采样点Cr、Cd和Cu元素处于贫乏状态,As和Pb元素达到严重富集,可能与当地农业活动密切相关。相关性分析表明,研究区土壤表层中重金属As与Pb元素可能存在复合富集与复合污染,应引起高度重视。     

发电厂周边土壤重金属空间分布及在土壤-水稻系统中的迁移

赋存于煤炭中的重金属元素,在火电厂经燃烧分解氧化,通过各种途径进入大气环境,并通过大气干沉降和湿沉降进入土壤,从而影响土壤环境质量。以韶关发电厂周边土壤-水稻系统中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量为主要研究目标,采集发电厂周边的99对土壤和相应的水稻样品,选择三处典型样点采集垂直剖面土壤样品,并在远离污染源、不受电厂主风向影响和不曾受到其他明显外来污染的地区采集6对土壤-水稻样品,系统地探讨电厂周边农田土壤重金属元素的空间分布特征,采用污染指数评价模型与健康风险评估模型,评价韶关电厂周边耕地土壤和水稻重金属污染状况,分析当地居民摄入本地谷类产品的健康风险。结果表明,(1)各种重金属的含量在电厂附近达到最高值,随着与电厂距离的增加,土壤中重金属含量逐渐下降,表明该电厂燃煤过程产生的污染是当地土壤环境重金属元素的升高的主要原因。(2)8种重金属元素具有相似的空间分异趋势,在表层0-20cm的范围内富集,且含量随深度增加呈下降趋势。(3)水稻田表层土壤中的Cd超过了国家标准限值,Cd污染突出。As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均含量也分别超过相应的广东省土壤元素的背景值。(4)水稻籽粒中的Cd和Pb均超过了国家标准限值,Cd污染也尤为突出。居民食用本地稻米产品引起重金属的健康暴露风险极大,尤以Cd最为显著。该研究可以为当地环境风险管理和决策提供科学依据。     

贵阳市郊菜园土-辣椒体系中重金属的迁移特征

选择贵阳市郊二戈寨、马铃乡和永乐乡的辣椒地,研究重金属在菜园土-辣椒体系中的迁移过程.结果表明,二戈寨、马铃乡和永乐乡3处采样地点菜园土中存在不同程度的重金属污染,综合污染指数分别为1.17、1.23和2.18,主要污染元素为Zn、Cu、Cd.但辣椒果实中仅有Cd超标.在土壤-辣椒体系各界面间,重金属元素迁移能力大小顺序发生了变化:在土壤-根部间为CdCu＞Zn＞Pb,在根部-茎叶间为Zn＞Cd＞Pb＞Cu,在茎叶-果实间为Cu(＞＞)Zn＞Cd＞Pb.对于Cu、Pb和Zn元素来说,辣椒根-土界面是重金属进入辣椒果实的主要障碍,其生物富集系数BCF值(蔬菜根中重金属含量/土壤中重金属含量)分别在0.21～0.44、0.04～0.24和0.033～0.08之间,而Cd的BCF值却达1.06～4.23,表现为富集作用.Cd的迁移系数TF1值(蔬菜茎叶中重金属含量/根部重金属含量)表明,其在根部-茎叶间的迁移几乎不受阻碍,但在果实-茎叶界面再次受阻,其TF2值(蔬菜果实中重金属含量/茎叶中重金属含量)在0.42～0.51之间.     

矿区周围稻米重金属积累及健康风险分析

选用杂交稻、常规稻和糯稻3个水稻品系共21个水稻品种在广东大宝山矿区周围重金属污染土壤中进行大田试验,研究Cu、Zn、Pb、As和Cd 5种重金属元素在不同水稻品种(品系)稻米中的积累状况,并进行健康风险评价分析。结果表明,供试水稻稻米中Cd和Pb超标率很高,分别为100%和71.43%;Cu和As超标现象不严重,超标率分别为4.76%和14.29%;Zn含量均不超标。供试水稻品系中常规稻和糯稻稻米对Cu、Zn、Pb、Cd的积累能力较高,杂交稻则较低;但杂交稻稻米对As的积累能力高于其他2个品系。稻米中Cu、Zn、Pb、As和Cd含量与稻谷生物量均呈负相关关系,其中Pb含量与稻谷生物量呈显著负相关。供试水稻稻米对5种重金属的富集能力由高到低排序为Cd>Zn>Cu>As>Pb。本研究表明供试土壤中Cd和Pb对人体健康存在比较严重的潜在威胁,Cu、Zn和As对人体健康的潜在危害较小,应重点关注大宝山矿区稻米Cd和Pb的重金属污染问题及其对人体健康的潜在危害。     

Heavy metal contamination in soils and food crops around Dabaoshan mine in Guangdong,China: implication for human health

This study was designed to investigate heavy metal (Cu, Zn, Pb, and Cd) contamination levels of soils, vegetables, and rice grown in the vicinity of the Dabaoshan mine, south China. The concentration of Cu, Zn, Pb, and Cd in paddy soil exceeded the maximum allowable concentrations for Chinese agricultural soil. The heavy metal concentrations (mg kg⁻¹, dry weight basis) in vegetables ranged from 5.0 to 14.3 for Cu, 34.7 to 170 for Zn, 0.90 to 2.23 for Pb, and 0.45 to 4.1 for Cd. The concentrations of Pb and Cd in rice grain exceeded the maximum permissible limits in China. Dietary intake of Pb and Cd through the consumption of rice and certain vegetable exceeded the recommended dietary allowance levels. The status of heavy metal concentrations of food crops grown in the vicinity of Dabaoshan mine and their implications for human health should be further investigated.     

Spatial distribution and risk assessment of soil heavy metal contamination along roadsides of the northwestern Sichuan Plateau,China北大核心CSCD

Traffic activities in roadways are the major source of heavy metal contamination on the northwestern Sichuan Plateau, China. To characterize the spatial pattern of heavy metal distribution, we collected soil samples and measured the concentrations of five heavy metals (Cd, Cu, Ni, Pb, and Zn) from nine sites in Hongyuan County, Sichuan Province, including three transects that reflected typical gradients of traffic density. Each transect consisted of three levels of traffic density sites. We calculated single pollution index, Nemerow multi-factor index, and potential ecological risk index, to assess the ecological risk of the heavy metal contamination. Results showed that the soils were contaminated by Cd and Zn, with higher concentrations than that of the natural soil background values in all sampling sites. Moreover, Cd and Zn concentrations increased with increasing traffic density, suggesting that traffic activities were potentially responsible for the metal contaminations. The single pollution index indicated that the study sites were heavily contaminated by Cd and slightly polluted by Ni, Pb, and Zn, and the Nemerow multi-factor and potential ecological risk indexes indicated moderate potential ecological risks at the study sites. Specifically, the sites with high traffic density were moderately contaminated and the sites with low traffic density were mildly contaminated. In general, Cd and Zn were highly accumulated in soils of the study region; therefore focus should be on the high ecological hazard associated with soil heavy metal contamination, even in undeveloped regions. © 2018 Science Press. All rights reserved.     

大冶矿区土壤重金属积累对土壤酶活性的影响

大冶矿区位于湖北省的东南部,是我国的青铜之乡,长期的采矿和冶炼活动已使该矿区土地生产力和农产品品质严重下降。为了探明相关重金属的污染状况,应用野外调查与采样分析相结合的方法,研究了大冶矿区土壤酶活性和土壤中重金属的累积特性。结果表明:矿区土壤Cu、Pb、Zn、Cd、As全量的平均值分别是该区土壤背景值的35.1倍、16.0倍、3.0倍、29.8倍、1.1倍。不同样点土壤酶活性存在一定程度的差异。土壤重金属胁迫对土壤酶活性主要表现为抑制作用,其中对土壤重金属响应较敏感的酶为脲酶和过氧化氢酶,这两种酶与重金属Cu、Pb、Zn、Cd、As的全量分别呈显著或极显著的负相关。这些研究结果对于大冶矿区土壤环境质量评价及生态修复有一定的指导意义。     

新疆焉耆盆地农田土壤重金属污染及健康风险评价

为研究新疆焉耆盆地绿洲农田土壤重金属的污染及潜在健康风险,选取194个样点采集土壤样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共7种重金属元素含量。利用地质累积指数(I_(geo))评价农田土壤污染水平,采用US EPA健康风险评价模型,对农田土壤重金属污染的潜在健康风险进行评估。结果表明,研究区农田土壤7种重金属平均含量均未超出《食用农产品产地环境质量评价标准》中的限值,但Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量平均值分别超出新疆灌耕土背景值的1.67、1.41、1.30、3.01和6.78倍。农田土壤中Zn呈现轻度污染,Cd与Pb呈现轻微污染,As、Cr、Cu与Ni呈现无污染态势。健康风险评估结果表明,经手-口摄入是研究区农田土壤重金属日均暴露量及健康风险主要途径。农田土壤7种重金属通过3种暴露途径的非致癌风险商(HQ)与非致癌风险指数(HI),单项致癌风险指数(CR)与总致癌风险指数(TCR)均小于安全阈值,属于可接受风险水平。研究区农田土壤重金属对儿童的非致癌风险低于成人,致癌风险高于成人。研究区农田土壤中As与Pb是最主要的非致癌风险因子,As是最主要的致癌风险因子,研究区农田土壤中As对人体的健康风险应当引起重视。     

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。     

Heavy metal contamination of soil,and bioaccumulation in vegetables irrigated with treated waste water in the tropical city of Varanasi,India

The present study was conducted to determine the heavy metal contamination in soil with accumulation in plants in waste water irrigated areas. Results revealed that waste water contained lower concentrations of Cr, Zn, Cu, and Pb except Cd (0.03) than the permissible limits prescribed by the World Health Organization. The maximum metal concentrations occurred in Brassica oleracea (Zn 63.80, Cu 12.25, Cr 10.65, Pb 3.63, and Cd 0.56 mg Kg^?1).The metal enrichment (EF of Cd 1.9, Cr2.9, Zn 4.8, Cu 6.5, and Pb 15.5) and degree of contamination (CF of Cd 2.9, Cr 2.0, Zn 2.3, Cu 2.7, and Pb 2.2) showed that accumulation of the five toxic metals increased during sewage irrigation as compared with the reference values, other Indian regions and globally. However, based on WHO standards for heavy metal contamination of soil and irrigation water, our data does not ensure safe levels for food.     

Analysis and assessment of heavy metal contamination in surface water and sediments: a case study from Luan River,Northern China

Concentrations of the heavy metals Cu, Ni, Pb, Zn, Cd, and Cr were examined in surface water and sediment from the Luan River inChina,. With a decline in Cu and Ni concentration found in surface water at downstream stations. This finding suggests that water currents are a major explanatory factor in heavy metal contamination. The abundance of Cr, Pb, and Cd observed in the middle reaches of the river indicates heavy metal contamination in local areas, although there was an obvious decrease in concentrations in the water downstream of the Daheiting Reservoir. The significant rising trend in Cu, Pb, and Ni seen the sediment farther away from the river also suggests that anthropogenic activities contribute to heavy metal pollution Sediments were therefore used as environmental indicators, with sediment assessment was conducted using the geo-accumulation index (I_geo) and the potential ecological risk index (RI). The I_geo values revealed that Cd (3.13) and Cr (2.39) had accumulated significantly in the Luan River. The RI values for most (89%) of the sampling stations were higher than 300, suggesting that sediment from the Luan River poses a severe ecological risk, with the potential ecological risks downstream higher than that in the upper and middle streams. Good correlations among Pb/Ni, Pb/Cd, Cu/Pb, and Cu/Cd in the water and Cr/Ni in the sediment were observed. Cluster analysis suggested that Cd may have various origins, being derived from anthropogenic sources.     

东莞市不同区域菜地土壤重金属污染状况研究

对东莞市及其不同区域菜地土壤重金属污染情况进行了调查和分析，参照国家土壤环境质量标准，运用单因子污染指数法和综合污染指数法对上述土壤质量进行了评价。结果表明，全市和各区土壤受到了不同程度的重金属污染，具体表现为：全市土壤Cd、Cu、Ni和Pb的超标率分别为4．9％，6．6％，3．3％和95．1％，均处于轻污染状态，以Pb污染最严重；土壤Cr未有超标，仅西北区域达到了警戒级水平。全市土壤重金属含量各样点间变异较大(Zn、Cr、Pb、Cd、Cu、Ni和有效Cu、Zn的变异系数分别为51．5％，54．1％，37．5％，48．8％，60．2％，57．3％和85．3％，64．7％)，但对各重金属元素而言却存在着不同程度的区域差异。     

不同来源重金属污染的土壤对水稻的影响

采用人工污染土壤、尾矿砂、污泥等不同载体的污染源来模拟土壤污染 ,研究其对水稻生长、吸收养分和吸收重金属的影响。结果表明 ,不同污染载体对水稻生长的影响不同 ,其影响的大小顺序为人工污染土壤 >尾矿砂 >污泥 >尾矿砂 +污泥。不同污染载体对水稻吸收重金属的影响亦不同 ,以纯化学试剂的形式添加到土壤中的重金属最易被提取出来 ,植物从中吸收的Cu、Zn、Pb、Cd最多 ,而从以污泥为污染载体的土壤中吸收的Zn、Pb、Cd最少。研究表明 ,用添加纯化学试剂的方法来模拟污染土壤对生态与环境的影响是可行的 ,确定土壤负载容量是安全的 ,因为在实验条件下它对供试植物的影响最明显     

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。