基于蒙特卡罗模拟的煤矸山周边农用地土壤重金属健康风险评估

以重庆市煤矸山周边农用地土壤为研究对象,运用内梅罗指数、地累积指数和潜在生态风险指数分析土壤重金属污染水平,并采用蒙特卡罗模拟的健康风险模型,探析研究区土壤重金属对人体的健康风险.结果表明,研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn含量均值超重庆市土壤背景值,地累积指数（I_geo）表现为：Cd>Hg>Cu>As>Ni>Zn>Cr>Pb;内梅罗指数表明土壤以轻污染（1<P_N≤2）为主,各重金属污染指数（P_i）表现为：Cd>Cu>Ni>Cr>Zn>As>Pb>Hg;潜在生态风险指数表明土壤以中等生态风险（150≤RI<300）为主,各重金属生态风险指数（E_rⁱ）表现为：Cd>Hg>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn.土壤健康风险表明,儿童和成人非致癌健康风险可忽略,但存在可耐受致癌健康风险,综合致癌风险指数（TCR）均值分别为1.04E-5和3.94E-6,主要致癌因子为As和Cd.敏感性分析表明非致癌健康风险土壤颗粒摄入速率（R_ingest）敏感性最高,其次是As含量,致癌健康风险土壤颗粒摄入速率As含量敏感性最高,其次是土壤颗粒摄入速率（R_ingest）.整体上儿童非致癌和致癌健康风险高于成人.     

典型矿冶区周边农业用地农产品安全风险及影响因素

土壤重金属污染所引发的农产品安全风险日趋严重.以湖南省某典型矿冶区周边农业用地为研究区域,通过分析土壤及农产品重金属含量,揭示了研究区域农业用地土壤重金属污染特征及农产品安全风险,并应用主成分分析及相关性分析手段探明了主要影响因素.结果表明,研究区土壤主要重金属污染物为Cd、Cu、Pb和Zn,平均含量分别为9.12、358、303和185 mg ·kg^-1,pH值范围为4.67~7.22,严格管控类别占比达100%;同种农产品对不同重金属元素的富集情况不同,重金属含量总体表现为：Zn>Cu>Pb>Cd,富集系数（BCF）值为：Cd>Zn>Cu>Pb,其中农产品Pb和Cd超标现象较为严重,超标率分别达78%和41%,具有较高的食用安全风险;不同种类农产品对同一种金属元素富集情况总体表现为叶菜类高于薯类和茄果类;农产品重金属含量可以由2个主成分反映,主成分1方差贡献率高达88.0%,主要受土壤重金属影响（P<0.01）;富集特征除受农产品种类影响外,还可由土壤pH值、阳离子交换量（CEC）和有机质（SOM）含量进行调控（r为-0.407~-0.641,P<0.05）.结果表明,研究区农业用地土壤和农产品均存在多种重金属复合污染,农产品安全风险较高,须规避农作物种植,对污染土壤采取一定的修复管控措施以降低相应风险.     

基于APCS-MLR和PMF模型的煤矸山周边耕地土壤重金属污染特征及源解析

以重庆市南川区某煤矸山周边耕地土壤为研究对象,运用内梅罗指数法和地累积指数法分析土壤重金属污染水平和分布特征,并采用绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解(PMF)模型,探析研究区土壤重金属来源及其贡献率.结果表明,下游区土壤中8项重金属均值含量均高于上游区,其中Cu、 Ni和Zn含量显著高于上游区(P<0.05).内梅罗综合污染指数表现为：下游区(1.22)>上游区(0.95),重金属污染程度由大到小表现为：Cd>Cu>Hg、 As、 Pb、 Cr、 Ni和Zn.地累积指数由大到小表现为：Cd>As>Cu=Hg>Ni>Zn=Cr>Pb.源解析表明,研究区土壤中Cu、 Ni和Zn主要受煤矸山堆存影响,APCS-MLR模型的贡献率分别为49.8%、 94.5%和73.2%,PMF模型的贡献率分别为62.8%、 62.2%和63.1%; Cd、 Hg和As主要受农业和交通混合源影响,APCS-MLR模型的贡献率分别为49.8%、 94.5%和73.2%,PMF模型的贡献率分别为62.8%、 62.2%和63.1...     

乌鲁木齐市安宁渠蔬菜基地土壤重金属污染现状及潜在生态风险评价

为了认识蔬菜产地土壤重金属富集现状，探索其解决途径，为污染防治措施提供科学依据，促进无公害蔬菜生产，确保蔬菜质量安全。在乌鲁木齐北郊蔬菜地采集26个土壤样品和7个水体样品，分别测定样品中Hg、As、Cr、Cd、Pb和Zn 6种重金属的含量。采用地积累指数（I_geo）、污染负荷指数（PLI）、潜在生态风险评价（RI）对蔬菜地土壤重金属污染及潜在生态风险进行分析。通过土壤与水样的结合，采用主成分分析法进行污染来源分析，结果表明：（1）乌鲁木齐安宁渠蔬菜基地土壤中Hg、Cr和Zn重金属含量的均值分别为新疆土壤背景值的5.74、1.74、1.52倍，其中Cd含量的均值是国家二级标准的2.69倍。地下水中Cr含量均值超过国家灌溉水限制标准，是其8.89倍。（2）6种重金属I_geo的平均值依次为Cd > Hg > Cr > Zn > As > Pb，其中Cd属于中-强度污染，Hg为中度污染，Cr为轻度污染，Zn、As和Pb均为清洁水平。研究区土壤区域污染负荷指数PLI_zone为1.91，属于中度污染，其中Cd的贡献率最大，为56%，其次是Hg，贡献率为22%。土壤RI均值为673.1，属于严重潜在生态风险态势。（3）研究区土壤Pb、Cr和Zn，主要来自交通和农业活动等人为污染，As、Cd主要受自然母质和大气沉降的影响。该蔬菜基地潜在生态风险主要来自Cd和Hg，建议在农业生产中防范Cd、Hg的污染。     

白洋淀及周边土壤重金属的分布特征及生态风险评估

为了解白洋淀土壤重金属污染现状和潜在生态风险,采集白洋淀区域表层土壤样本55个并检测锰（Mn）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）和镍（Ni）等8种重金属的含量.采用地统计学方法（莫兰指数和半方差函数）分析其空间变异结构和分布格局,运用地累积指数（I_geo）和潜在生态风险指数（E_rⁱ和RI）评估了重金属污染的程度及其风险.结果表明,研究区土壤重金属ω（Mn）、ω（Cr）、ω（Cu）、ω（Zn）、ω（As）、ω（Cd）、ω（Pb）和ω（Ni）平均值分别为467.75、43.59、28.57、89.04、12.32、0.18、19.26和30.56 mg ·kg^-1,均低于农用地土壤污染风险筛选值,但Cu、Zn和Cd明显高于背景值,其中,Cu （48.65%）和Cd （37.52%）为高度变异元素.莫兰指数显示Mn、Cu、Cd和Pb空间自相关不显著,半方差函数模型拟合显示Cd和Pb的块金系数均为100%,说明其空间变异由随机变异主导,受人为因素影响较大.重金属高值区主要分布在白洋淀的西南部地区,并且元素之间均有显著的相关性,表现为复合污染.重金属污染程度I_geo从高到低依次为：Cd>Cu>Zn>Ni>As>Pb>Mn>Cr,其中,Cd污染最为普遍,67.27%的样本为轻度污染.风险评估（E_rⁱ）显示,Cd的E_rⁱ平均值为58.81,属于中等程度生态风险;其他重金属均为轻微生态风险.研究区土壤重金属污染RI为轻微生态风险（87.81）,其中,Cd对RI的贡献率最高（66.39%）.因此,未来需要加强对白洋淀西南部重点区域重金属Cd污染的监测和治理.     

农田-泥炭藓系统重金属富集特征与生态风险评价

为了解贵州省都匀市毛尖镇高寨水库附近土壤重金属污染现状和农田泥炭藓对重金属的富集能力和重金属的污染来源,选取了该区域附近的农田泥炭藓为研究对象,测定了泥炭藓及表层土壤中重金属含量;采用空间分析和多元统计分析方法对重金属进行污染评价及来源分析.结果表明,表层土壤和农田泥炭藓中的重金属含量排序分别为：V>Zn>Cr>Pb>Cu>Ni>As>Cd>Hg和Zn>Cr>Ni>Cu>Pb>V>As>Cd>Hg.研究区域内的泥炭藓优势种为卵叶泥炭藓（Sphagnum ovatum Hamp.C.Muell）和泥炭藓原亚种（Sphagnum palustre L. ssp.palustre）,二者对土壤Cd、 Ni、 Cu和Zn均具有较强的富集能力,但卵叶泥炭藓（S.ovatum）对土壤重金属的富集能力总体高于后者.单项污染指数（C_f）和地累积指数(I_geo)均表明土壤Cd和Hg的含量水平最高,综合污染指数RI的平均值为87.75,处于轻微生态风险.土壤和泥炭藓的...     

湘东北典型河源区土壤重金属分布特征、来源解析及潜在生态风险评价

水源地土壤环境质量状况关乎其流域内居民生命健康安全,是生态环境保护研究中的热点科学问题.选择湘东北典型河源区,采集表层土壤样品共87件,通过GIS技术和潜在生态风险指数法研究了土壤重金属（Cd、Pb、Cr、Hg和As）的空间分布特征和潜在生态风险,并采用多元统计分析和正定矩阵因子分解（PMF）模型解释了其可能来源和贡献率.结果表明：①湘东北典型河源区土壤呈酸性,土壤重金属ω（Cd）、ω（Pb）、ω（Cr）、ω（Hg）和ω（As）平均值分别为0.20、41.07、130.51、0.29和11.63mg ·kg^-1,对标背景值,除As外均有富集;②土壤重金属综合潜在生态风险为中等风险等级,其中Cr、Pb和As为轻微风险等级,Cd和Hg均为强风险等级;③土壤Cd和Pb具有同源性,主要来源于农业活动,Cr和As受生活垃圾排放和自然母质的双重影响,Hg主要来源于化石燃烧及交通运输;④生活垃圾排放源、自然母质源、化石燃烧及交通运输源和农业活动源对湘东北典型河源区土壤重金属的贡献率分别为21.36%、35.92%、19.30%和23.42%,人为源贡献率大于自然源.研究结果对湘东北典型河源区的污染防治、生态修复和美丽乡村建设具有参考价值.     

2018~2019年冬季天津和青岛PM2.5中重金属污染特征与健康风险评价

于2018年12月18日至2019年1月22日在天津和青岛进行PM_2.5样品采集,利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定PM_2.5中18种元素（Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Ba和Pb）浓度,运用富集因子法讨论了元素的富集程度,并评估了重金属的生态风险和健康风险.结果表明,采样期间天津和青岛ρ（PM_2.5）平均值分别为（93.6±53.5）μg·m^-3和（85.5±60.3）μg·m^-3;Zn是PM_2.5中最主要的微量元素;富集因子结果表明,Se、Cd、Zn、Pb、Mo、Cu和As元素富集程度高,污染严重,主要受人为活动的影响.在天津重金属的潜在生态风险大小依次为：Cd>Mo>Se>Pb>As>Cu>Zn>Ni>Cr>V,在青岛重金属的潜在生态风险大小依次为：Cd>Se>Mo>As>Pb>Zn>Cu>Ni>Cr>V,Cd元素的贡献最大,对天津和青岛生态风险的贡献率分别为67%和86%,属于极高的风险等级.健康风险评价显示,手口摄入是引起非致癌风险和致癌风险的主要暴露途径,且儿童非致癌风险和致癌风险均高于成人,天津和青岛的重金属对儿童的综合非致癌风险（HI）值分别为5.38和5.40,对成人的HI值分别为1.04和1.02,均高于1,说明成人和儿童均存在明显的非致癌风险,且以As和Pb的非致癌风险最大.重金属致癌风险（CR）值大小依次为：As>Cr>Pb,其中As在天津和青岛的儿童中存在致癌风险,Cr和Pb存在潜在致癌风险.     

北京某道路外侧土壤重金属形态特征与污染评价

选取北京城区某主干道两侧土壤样品作为研究对象,测定其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等重金属之总量,利用修正的BCR提取法分析各种重金属存在的形态。结果显示:Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb总量平均值分别超过北京地区背景值的1.51、3.84、1.78、2.33、13.92和1.32倍;Cr、Ni、Cu、Zn和Cd元素各形态分布情况为:残渣态>氧化态>酸提取态>还原态>水溶态;而Pb为残渣态>氧化态>还原态>酸提取态>水溶态。采用4种不同评价方法对研究区域土壤重金属污染现状进行评价。结果显示,基于总量评价方法中的地累积法得到的污染顺序为Cd>Ni>Zn>Cu>Cr>Pb,而潜在生态评价法得到的潜在污染顺序为:Cd>Ni>Cu>Pb>Cr>Zn;基于形态学的评价方法中RAC风险评价法得到生物可利用性顺序为:Ni>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr;而次生相与原生相比值法得出:生物潜在可利用性依次是:Pb>Ni>Zn>Cd>Cu>Cr。     

矿区周边农田土壤重金属分布特征及污染评价

为探索潼关矿区周边农田土壤重金属的空间分布及其生态风险,于2020年9月采集了潼关矿区周边的地表土壤样本,分析了样本中Pb、 Cu、 Cd、 Hg、 Cr、 Ni、 Zn和As这8种重金属元素的含量和分布特征,利用内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价了土壤污染程度.结果表明,该地区8种重金属元素的含量均超标,超标率分别为97.91%、 84.79%、 100%、 95.41%、 96.87%、 98.54%、 91.45%和28.95%. 8种重金属元素的变异系数大小为：Hg>Pb>Cu>Cd>Zn>As>Ni>Cr,其中Hg、 Pb、 Cu、 Cd和Zn的变异系数均大于1,相关性分析表明这5种重金属相关性明显;在空间分布上,土壤重金属中Pb、 Cd、 Cu、 Hg、 Zn和As这6种元素呈斑块状分布,Cr和Ni呈片状分布,Hg、 Cd、 Pb、 Cu和Zn这5种重金属元素的高值主要分布在研究区南部和中部;内梅罗综合污染指数显示重度污染率达到87.91%,中度污染率和轻度污染率分别为9.58%和2.5%,因此整体处于重度污染.潜在生态风险指...     

萍乡蔬菜种植区土壤中重金属含量及潜在生态危害研究

为了解萍乡蔬菜种植区土壤环境质量和污染状况,采用综合污染指数法和潜在生态危害指数法对采样区土壤的环境质量进行了评价.结果表明,所有重金属的均值均未超过土壤环境质量标准中的二级标准,其单项污染指数依次为Hg>Ni>Cd>Cu>Zn>Pb>As>Cr,其中Cd、Hg、Pb、Ni含量均高于对应元素的江西省土壤重金属背景值,但土壤的综合污染指数和潜在生态危害指数都较低.总的来说,萍乡蔬菜种植区土壤环境质量处于清洁和安全范围内,生态风险较低.     

长江流域(安徽段)土壤-作物系统重金属污染特征及健康风险评价

为研究长江流域安徽段土壤-作物系统重金属的污染特征及健康风险,采集了水稻和小麦及其根系土样品338组,测定了8种重金属含量,采用污染指数法、潜在生态危害、多元统计分析和健康风险进行评价.结果表明,水稻根系土和小麦根系土重金属含量均超过江淮流域背景,根系土Cd、 Cu、 Cr和Ni具有明显的积累效应,水稻根系土较小麦土污染严重;潜在生态风险为轻微-中等风险等级,主要来源于Cd和Hg元素.多元统计分析显示Cu、 Pb、 Zn和Cd为工业源和农业源,Cr、 Ni为自然源,As和Hg为农业源.水稻对重金属的吸收富集强度依次分别为：Cd>Zn>Cu>Hg>Ni>As>Cr=Pb,小麦对重金属的吸收富集强度依次分别为：Zn>Cd>Cu>Hg>Ni>As=Pb>Cr;根系土重金属健康风险评估结果显示儿童更易受到重金属污染威胁,经口摄入是发生非致癌风险的主要暴露途径.非致癌风险评价表明小麦根系土对儿童具有一定的非致癌风险,但不存在致癌风险.摄入水稻和小麦对成人和儿童均有一定程度的非致癌风险和不可接受的致癌风险.     

天津北塘排污河沉积物的重金属污染及评价

北塘排污河是天津市海河以北市政污水的主要受纳水体,其污染十分严重。该研究于2009年沿河采集其沉积物,调查重金属Zn、Cu、Cr、Pb、Cd和Hg的污染状况。结果表明,沉积物中这6种重金属沿河呈波浪变化,其中Cu和Zn在西碱河入河口处最高,Pb、Cd和Hg在靖江桥处最高,而Cr在京津高速路桥处最高,其平均含量的大小变化顺序为Zn﹥Cu﹥Cr﹥Pb﹥Cd﹥Hg。采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对其评价表明,这6种重金属的整体污染和潜在生态风险均比较严重,京津高速路桥处污染最为严重;靖江桥处风险等级最高,潜在生态风险最大;就整条河而言,重金属污染程度大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Zn﹥Pb﹥Cr,而潜在生态风险大小顺序为Cd﹥Hg﹥Cu﹥Pb﹥Zn﹥Cr。     

舟山附近海域表层沉积物粒度及重金属研究

以舟山附近海域表层沉积物2016年8月的监测资料为基础,对沉积物粒度特征和重金属含量及其影响因素进行了研究,对重金属污染程度进行了评价,旨在为舟山附近海域沉积环境的研究提供地球化学资料。结果表明:舟山附近海域表层沉积物粒度组成均以粉砂和粘土为主;沉积物类型以粘土质粉砂和粉砂质粘土为主;各重金属元素平均含量顺序依次为Zn > Cr > Cu > Pb > Cd > Hg;空间分布波动程度顺序依次为Pb > Cu > Cd > Zn > Cr > Hg;Cu、Cd、Pb、Cr、Zn具有相似污染源;有机碳是控制表层沉积物中重金属含量分布的重要因素;重金属污染程度依次为Hg>Cd>Cu>Zn>Pb>Cr,趋向中度污染水平。     

太原市土壤重金属污染及其潜在生态风险评价

为全面了解太原市土壤重金属含量及其潜在生态危害程度,在研究区内共采集了80个土壤样品,测试了Pb、Cu、Ni、As、Cd、Cr、Hg、Zn共8种重金属元素含量,并采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行了分析和评价.结果表明,太原市土壤环境总体污染程度处于无-中度污染,潜在生态危害处于轻微危害程度.相对...     

工矿型绿洲城郊排污渠沉积物重金属的形态分布规律及风险评价

采用Tessier连续提取法、相关分析、富集因子法(EF)和风险评价编码法(RAC),研究了干旱区工矿型绿洲(以白银为例)城郊排污渠沉积物重金属Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr的形态分布规律及潜在环境风险.结果表明,东、西大沟沉积物中各重金属元素平均含量除Cr外,均明显高于甘肃省土壤背景值.富集因子法评价表明,东、西大沟沉积物中Cd富集较为严重,达极强污染水平.形态分析表明,东大沟沉积物中Zn、Ni、Cr以残渣态为主,Cu、Cd以有机结合态为主,Pb以铁锰氧化物结合态为主;西大沟沉积物中Pb以铁锰氧化物结合态为主,其余元素均以残渣态为主.风险评价编码法(RAC)结果显示,东大沟沉积物各重金属的风险等级为:NiCdPbCuZnCr,其中Ni的风险等级最高,处于高风险水平;西大沟沉积物各重金属的风险等级为:PbCdNiCuZnCr.其中Cd、Pb、Ni风险等级最高,处于高风险水平.     

基于悬铃木叶片重金属累积特性的大气污染分析和评价

以悬铃木叶片为监测器官,对淮南市6种大气环境20个样区Cd等6种重金属的累积量进行了测量和聚类,并分析了叶片富集重金属的EF值.结果表明,不同样区悬铃木叶片累积的6种重金属含量不同,平均值大小表现为Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>Cd;环境不同,叶片累积同种重金属的量也存在差异,水泥厂周边环境悬铃木叶片累积的Cd和矿区Cu以及交通主干道大气环境中Cr、Ni、Pb和Zn显著高于其他环境;除风景区、自然村Cr外,其他采样环境中被测重金属EF平均值全部超过1,矿区、电厂、交通主干道及水泥厂周边环境中的6种重金属的EF值全部大于3,淮南市总体大气环境重金属污染为Cd>Cu>Zn>Ni>Pb>Cr.     

赤水河流域表层沉积物重金属的污染特征及生态风险评价

赤水河是长江水系唯一一条主河道没有筑坝的一级支流,对长江流域珍稀鱼类繁殖具有重要的生态意义.为了解赤水河流域沉积物中重金属的污染特征,采集32个样品,并对7种重金属(Cu、Zn、Cd、Mn、Ni、Hg、As)含量分别进行测定.结果表明,赤水河沉积物中7种重金属含量全部高于赤水河沉积物背景值,但与我国其他河流相比,赤水河重金属含量较低,污染较少.地累积指数评估结果表明,7种重金属的平均Igeo值由高到低依次为CdMnNiAsCuZnHg,其中90.62%的采样点存在不同程度的Cd污染.污染负荷指数计算表明,上、中、下游的污染负荷指数分别为1.49、1.14、1.03,均属中等污染.Hakanson潜在生态风险指数法评价结果表明,各重金属单因子生态危害程度由强至弱依次为CdHgAsNiCuMnZn,各采样点7种重金属的潜在生态风险指数(RI)介于32.34~930.07之间,总体潜在生态风险较低.