中国33个城市土壤重金属污染空间分布特征与潜在风险

收集整理了中国33个城市的表层土壤重金属(As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg)含量,城镇化指标(GDP、常住人口、机动车保有量),大气环境监测指标(空气质量指数AQI、PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂、CO和O₃),研究了33个城市土壤重金属污染空间分布特征和潜在风险。结果表明:各个城市土壤重金属As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg的平均含量分别是中国土壤元素背景值的1.12、1.75、1.21、1.69、1.16、1.13、1.75、1.66、4.18、2.87倍。土壤重金属地累积指数(I_geo)均值排序为Cd (1.48)> Hg (0.93)> Pb (0.23)> Co (0.22)> Cu (0.17)> Zn (0.14)> Cr (-0.31)> Mn (-0.37)> Ni (-0.41)>As (-0.42)。中国八大社会经济区域内梅罗污染指数顺序为西南地区(7.07)>长江中游地区(6.84)>北部沿海地区(6.81)>东部沿海地区(4.09)>南部沿海地区(3.82)>东北地区(3.12)>黄河中游地区(2.76)>大西北地区(3.73)。不同重金属元素单项潜在生态风险系数大小顺序为Cd> Hg> As> Pb> Co> Cu> Ni> Cr> Mn> Zn,潜在生态风险指数平均值为665.15。城市土壤中Cu、Mn、Pb和Zn之间相关性较好,但是与城镇化指标、大气环境监测指标之间不存在显著相关性。     

洞庭湖表层沉积物中重金属污染特征、来源与生态风险

选择洞庭湖9个有代表性的样点,研究了洞庭湖表层沉积物中重金属的空间分布特征、主要来源与生态风险。结果表明,洞庭湖Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr的含量分别为0.60~20.70、0.090~0.640、10.4~83.7、17.9~70.9、16.9~95.8、59.0~199.0 mg/kg,Cd、As出现超过土壤环境质量三级标准的现象,是主要重金属污染物;Cd、Hg的空间分布相似,表现为南洞庭湖区西洞庭湖区东洞庭湖区;As、Cu、Pb、Cr的空间分布相似,表现为南洞庭湖区东洞庭湖区西洞庭湖区。相关分析结果显示:As、Cd、Hg、Cu、Pb之间呈显著正相关,Cr与其它重金属之间没有显著的相关性。主成分分析结果表明,第一主成分的Hg、As、Cd主要受工矿业采冶支配,第二主成分的Cr、Pb、Cu主要与生活污水排放和农业生产有关。沉积物质量基准法初步评价结果表明,洞庭湖Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr等重金属均具有引起较低生态风险的可能性,部分点位Cd、As、Cr具有引起较高生态风险的可能性。受Cd、As含量较高的影响,南洞庭湖区具有较高的生态风险。     

浙江近岸海域表层沉积物重金属分布特征与生态风险评价

通过对浙江近岸海域477个表层沉积物样品粒度,以及样品中6种元素（Cu、Pb、Zn、Cr、Cd和As）和总有机碳（TOC）的分析,探讨重金属的空间分布特征及其生态风险。结果表明,研究区表层沉积物中重金属元素含量的空间分布较为相似,总体上表现为近岸高、远岸低;6种元素具有相似来源,与沉积物平均粒径和TOC均呈正相关性,且细颗粒泥质沉积物和TOC分别是导致其富集累积的主要和次要影响因素;6种元素的地累积指数较低,重金属污染总体上处于轻度水平;6种元素潜在生态风险系数由大到小依次为Cd＞As＞Pb＞Cu＞Cr＞Zn,总体上潜在生态风险程度轻微;地累积指数和综合潜在生态风险指数均表现为向岸海域的重金属污染程度远大于离岸海域。     

渭河陕西段表层沉积物重金属污染特征及潜在风险

为了解渭河陕西段表层沉积物重金属的污染特征,采用ICP-MS分析了13个采样断面表层沉积物中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn 8种重金属的含量,并对其来源和生态风险进行了评价。结果表明：渭河陕西段8种重金属的平均含量顺序依次为Mn > Zn > Cr > Cu > Ni > Pb > As > Cd;除Ni外的其余7种重金属的平均含量均超过陕西省A层土壤背景值。各断面表层沉积物重金属的潜在生态风险指数（RI）介于111.4~7 043.7,其中23.1%的断面有极强生态风险,46.2%的断面为中等生态风险,其余为轻微生态风险。Cd污染最为严重,对各断面的潜在生态风险介于较强生态风险与极强生态风险之间,对RI的贡献平均为85.2%;其余7种重金属在所有断面均属于轻微生态危害。渭河陕西段表层沉积物As、Cd、Cu和Zn主要为工业与农业来源;Cr和Ni主要为自然来源;Pb和Mn与城市污水和交通污染来源有关。     

德宏州耕作土壤表层重金属含量特征及潜在生态风险评价

利用Hakanson潜在生态危害指数法,对云南省德宏州耕作土壤表层重金属Pb、Cd、Hg、As、Cr和Cu进行分析评价。结果表明,德宏州耕地土壤中Pb、Cd、Hg、As、Cr、Cu含量分别为ND~249、ND~0.68、0.01~0.55、0.04~52.18、ND~195、0.79~64.3 mg/kg。6种重金属元素富集系数Cif均小于1,平均值从大到小依次为CuCdCrPbHgAs,属于轻微污染;单因子潜在生态风险指数Eir均小于40,平均值从大到小依次为CdHgCuAsPbCr,属于轻微生态风险危害;7种土壤利用方式潜在生态危害指数RI均小于150,平均值从大到小依次为菜园胶园蔗园玉米地茶园稻田果园。研究区潜在生态危害水平为轻微危害,不同利用方式重金属元素富集存在差异,局部表现出中度污染现象。总体上,德宏州耕地土壤清洁安全,潜在生态危害以Cd、Hg为主,Pb、Cr危害较小,菜园土壤重金属生态危害风险最高。     

典型铝塑厂周边土壤重金属分布特征与健康风险评价

为探究铝塑园区周边土壤重金属污染情况,选取山东省某城市塑料开发区为研究区,按照分层采样方式获取到80个土壤样品,分别测定土壤中As、Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量,运用统计分析法探讨土壤重金属等的分布特征和来源,并利用健康风险评价模型确定了土壤重金属对周边居民的健康风险。结果表明:As、Cd、Hg、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn均超出山东省土壤背景值,其中Cd、Hg、Cu和Pb分别超出背景值48. 15%、106. 90%、62. 04%和39. 96%,表明土壤中存在一定程度的重金属积累,在周边140～210 m处最为严重,且受人类活动影响强烈,与风向关系不大;土壤重金属垂直分布特征大致呈现随着深度的增加不断增加,在20 cm深度附近达到最高值,其后不断降低并趋于平稳,Cd、Hg、Cu、Pb和Zn变异幅度大,受到人为干扰较大,As、Cr和Ni主要受成土母质控制,属于自然来源,变动幅度较小;研究区内8种元素不存在非致癌风险,Cr、As、Ni和Cd产生的致癌风险处在可接受范围内,但存在的潜在致癌风险应引起足够的重视。     

铅锌尾矿库周边土壤重金属污染特征及环境风险

以尾矿库周边土壤为研究对象,用改进BCR法探讨Zn、Pb、Ni、Cu、Cr形态特征,用污染因子Cf和风险评价代码RAC评估环境风险。结果表明:Pb污染最重,总量是区域背景值的2倍多,污染剖面各重金属总量垂向分布均匀,污染已扩散至1 m深;5种金属均主要以残渣态存在,有效态、可交换态Pb质量占比均高于其他4种金属,与表层土壤相比,中、下层污染剖面各金属以更稳定的形态存在;Zn、Ni、Cu、Cr在表层或污染剖面土壤均存在低风险,部分点位Pb存在中度风险。     

上海、乌鲁木齐与昌吉三市城市土壤重金属富集特征比较研究

选择上海、乌鲁木齐、昌吉3个城市,通过对其城市土壤重金属含量水平、分布特征及活性的比较研究,发现城市土壤中Cr、Cu、Pb、Zn含量均远高于背景值,但Mn、Fe含量与背景值差别不大;上海市Cr、Pb、Zn含量最高,而昌吉市Cu含量最高,城市规模的大小并不能直接反映土壤重金属含量的高低,工业污染物排放量、交通量、城市规模大小、城市发展历史、工业区位置及变迁、土壤背景值等因素均会影响土壤重金属含量水平。除Mn、Fe无明显的功能区分布差异外,各城市重金属功能区分布规律并不相同,城市污染来源的不同可能是主要原因。重金属活性并未与其含量分布规律完全一致,上海土壤重金属活性大于乌鲁木齐、昌吉,上海土壤pH值小于乌鲁木齐、昌吉可能是主要影响因素,但也存在上海土壤中个别重金属活性小于乌鲁木齐、昌吉的现象,污染物来源存在差异等可能是主要原因。也可能较强,反之亦然。     

城市土壤重金属污染研究现状与趋势

阐述了城市土壤重金属的主要来源、空间分布特征、化学形态与影响因素,以及对人体的健康风险与生物效应,指出今后的研究重点与趋势是建立城市土壤重金属污染概念和标准体系,研究其在环境中的迁移转化机制与规律及城市土壤重金属复合污染,发展判源分析新技术.     

搬迁企业原址土壤重金属分布特征及其生态风险评价

江苏省某城市由于规划发展的需要,陆续搬迁了一批高污染的化工企业。现调查发现其中一家化工厂原厂址存在严重的重金属污染问题,现采集多个表层土壤样品,对样品中的多种重金属(Pb,Cu,Cr,Ni,Zn和Cd)的总量进行分析测试,发现搬迁区土壤重金属累积效应显著,除Zn和Ni外,其它重金属平均含量均超过其背景值,其中Cd的含量是其背景值的324倍,Pb是背景值的1.8倍。重金属的富集顺序为PbCrZnCdCuNi.不同功能区各种重金属的平均含量均不同,其中仅以绿地重金属累积最少,生产区、排放区和设备维修区累积较为严重,为高浓度污染区。生产活动和处理排放已成为影响研究区土壤环境质量的主要因素;研究区土壤具有极强的重金属污染潜在生态危害,其中Cd为极强潜在生态危害。所以,该企业搬迁区土壤重金属积累显著,Pb,Cd和Cr将是该企业原址厂土壤的重点污染物,需要重点控制和修复。     

城市土壤重金属污染及其生态环境效应

对城市土壤中重金属的来源、空间分布特征、化学形态、在不同介质间的迁移转化及其污染的生态环境效应等近年来的研究进展进行了回顾,指出今后的研究重点是建立城市土壤重金属污染风险评价和标准体系,并应对重金属在城市环境中的迁移转化机制及城市土壤质量演变与郊区之间的关系开展研究。     

某钢铁厂地下水中重金属来源解析与风险评价

以某废弃钢铁工业场地为研究对象,采集浅层地下水样品,探究其中8种元素(Cr、Cd、Fe、Mn、As、Zn、Ni、Cu)的空间分布特征、来源及对人体健康的影响.结果表明:研究区地下水中Fe、Mn的测定均值高于地下水Ⅲ类标准限值,8种元素含量分布呈现出一定的空间差异性,除Zn以外,总体上中部区域高于东部区域;8种元素主要有4种来源,分别为化石燃料燃烧及废水排放混合源、降尘源、自然源、炼钢排放源;饮水摄入是研究区主要的暴露途径,成人和儿童的非致癌综合风险值HI均＜1,处于可接受范围,As在饮用途径下对成人的ILCR高于最大可接受风险值1 × 10-4,可能存在潜在致癌风险.     

淮安市某垃圾填埋场重金属污染现状调查

对淮安市某垃圾填埋场土壤中13个采样点中典型重金属 Cr、Pb、As、Hg、Cd、Cu、Zn 的含量进行了调查,采用单因子污染指数、综合污染指数及 Hakanson潜在生态风险指数法评价了土壤中典型重金属对其所在环境的污染程度,对周围环境造成的潜在生态风险影响。结果表明,研究区域内重金属含量均未超过《土壤环境质量标准》（GB 15618-1995）二级标准。主要的潜在生态风险因子为 As,潜在生态风险因子大小顺序为 As＞Hg＞Cd＞Cu＞Cr＞Pb＞Zn。     

上海市典型水域水葫芦中重金属含量初步研究

于2017年11月,采集了上海市苏州河华漕、松浦大桥、大泖港3个典型水域水葫芦样品,采用电感耦合等离子体质谱法和冷原子吸收分光光度法,分析了水葫芦中14种重金属含量和吸附规律.结果表明:3个典型区域中,苏州河华漕水葫芦中重金属含量最高,且Cr含量超标,不可作为饲料原料应用,松浦大桥、大泖港的水葫芦内重金属含量符合饲料卫...     

清水河流域水体中5种重金属的分布特征及健康风险评价

通过2018年在清水河流域布设32个采样点监测各水期Cu、Fe、Mn、Zn和Cd 5种重金属质量浓度,分析重金属污染状况和来源,并评价对人体产生的健康风险.结果表明:总体上清水河流域5种重金属质量浓度较低,除了Fe在丰水期平均质量浓度超过标准值外,其余均未超标.各采样点重金属质量浓度存在较大差异,总体表现为支流高于干流...     

杨家幛子钼矿区土壤中重金属污染状况的评价

对杨家幛子钼矿区土壤重金属污染的情况进行了详细研究。选择土壤样本80个,采用HNO3-HF-HClO4混酸对土壤样品进行处理,运用等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定土壤样品中Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni、Mo的含量,全面系统地评价土壤重金属污染现状。结果表明,该矿区土壤重金属As、Cd和Hg污染较为严重,平均含量分别达154.13、74.92和3.06mg/kg。不同片区间存在明显差异,污染强度以矿山山沿污染最高,其次是运输区、选矿厂及矿区附近山地,内梅罗综合指数分别为59.98、59.33、52.14、42.44。     

陕西省重金属污染特征分析

以陕西省重金属工业污染源为例,利用等标污染负荷法和单位产值等标污染负荷法,从污染物种类、时间变化、空间分布、行业排放4个方面,分析了陕西省工业污染源重金属的排放特征,重点比较了1991~2009年近20年以来重金属排放特征的变化。结果表明,近20年陕西省工业污染源重金属等标污染负荷大小排序为铅>砷>镉>六价铬>汞; 1991~2009年,重金属排放总量呈较大下降趋势,单位产值重金属排放总量呈显著下降趋势; 1991年重金属等标污染负荷最大的行政区和流域分别为渭南市和渭河流域,2009年则转移至西安市和嘉陵江流域; 1991年和2009年,污染负荷最大的行业均为有色金属矿采选业、有色金属冶炼及压延加工业,其铅排放应作为整治的重点。     

乌鲁木齐市PM2.5中重金属污染特征及健康风险评估

为探究乌鲁木齐大气细颗粒物(PM2.5)中重金属的污染水平、来源、健康风险及其变化趋势,对乌鲁木齐市典型区域2020年各季节PM2.5中重金属的质量浓度进行了连续监测.研究结果表明,2020年,乌鲁木齐市大气ρ(PM2.5)年均值超过我国《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准限值(35 μg/m3),冬季PM2.5中重金属质量浓度最高,夏季最低;其中质量浓度较高的重金属为铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、锰(Mn).1#(交通要道区)、2#(工业集中区)、3#(农业区)3个监测点大气PM2.5中重金属总质量浓度分别占ρ(PM2.5)的1.57％,2.48％,0.68％;不同监测点位重金属质量浓度表现为2#＞1#＞3#.1#、2#、3#监测点大气PM2.5中重金属的主要来源有燃煤源、工业源、交通源.Cr对不同人群的致癌风险(ILCR)＞10-4,存在致癌风险;镍(Ni)、镉(Cd)对不同人群的ILCR为10-6～10-4,存在一定的致癌可能,处于可接受水平.Mn、Cr的危险系数(HQ)＞1,存在非致癌风险;其余重金属对不同人群的HQ＜1,非致癌风险可忽略;7种重金属的HQ表现为儿童＞成年男性＞成年女性.     

Comparison of two metal surveys by moss Tortula ruralis in Budapest, Hungary

Moss transplants of Tortula ruralis were used as active biomonitoring organisms as part of a monitoring study to assess the metals (Al, Cd, Cu, Cr, Fe, Ni, Pb, V and Zn) associated with ambient particles on mosses in Budapest, the capital town of Hungary. The moss samples were collected in a nature conservation area from a semi-arid sand grassland (Festucetum vaginatae danubiale), less than 1 month before transplantation. Moss cushions were exposed to pollution in Budapest during October–November 1993 and February–March 1994. In the study area, 16 sites were marked out as measuring sites, in accordance with the structure of the city. A similar stand was established in the Botanical Gardens of the Szent István University in Gödöll? as a control site. ICP-AES analysis of moss for metals showed the ability of Tortula ruralis to accumulate the metals under study. Control site showed lower impact in comparison to the other sites.