基于UNMIX模型的北京城区公园土壤重金属源解析

城市公园是城市环境中重要的生态功能区和人们的主要公共娱乐休闲场所.为了分析北京城区公园的土壤环境质量,采集了北京城区121个公园土壤样本,分析了5种重金属（Cr、Cu、Pb、Zn、Cd）的含量水平,并采用UNMIX模型对上述重金属进行源解析.结果表明:①北京城区公园土壤中w（Cr）、w（Cu）、w（Pb）、w（Zn）、w（Cd）的平均值分别为63.57、35.49、36.43、145.68、0.49 mg/kg.除w（Cr）外,w（Cu）、w（Pb）、w（Zn）、w（Cd）的平均值均高于区域背景值.5种重金属含量均未超过GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的筛选值,说明北京城区公园土壤环境质量整体状况良好.②城市化时间和公园存续时间是影响重金属累积的重要因素.城市中心区重金属积累是历史和高负荷交通共同影响的结果.③源解析分析显示,北京城区公园土壤重金属存在三大污染源,其中,源1对w（Cr）的贡献占主导作用,为土壤母质和特殊工业源,贡献率为21.38%;源2对w（Cd）的贡献高于其他重金属,为工农业混合源,贡献率为35.43%;源3对w（Cu）、w（Zn）、w（Pb）的贡献较高,为交通源,贡献率为43.19%.研究显示,历史上的工农业活动是北京城市公园土壤重金属的重要来源.      

基于BP神经网络预测北京市加油站周边土壤多环芳烃含量

随着我国城市化进程的迅速发展,城市中加油站数量越来越多,加油站油品的成分含量复杂多样,在石油逸散过程中会生成一系列污染物.加油站产生的多环芳烃(PAHs)会污染其附近土壤,同时对人体健康产生影响.收集了北京市117个加油站附近的土壤样品(0～20 cm),分析了7种PAHs的含量,基于BP神经网络模型,预测了2025年和2030年北京市加油站土壤PAHs含量.结果表明,7种ω(PAHs)范围在0.01～3.53 mg·kg^-1之间,与《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)中土壤污染风险筛选值比较,PAHs含量低于该指标,同时上述7种PAHs的毒性当量(TEQ)均低于世界卫生组织(WHO)的标准值(1 mg·kg^-1),表明它们对人体健康有较低风险.预测结果显示,快速发展的城市化与土壤PAHs含量的增加具有正相关的关系,至2030年,北京市加油站土壤PAHs的含量将持续增长.2025年和2030年北京市加油站土壤中ω(PAHs)的范围分别为0.085～4.077 mg·kg^-1和...     

页岩气开采钻井固体废物的污染特性

选取重庆某地区3个页岩气田作为研究对象,研究了5个钻井平台页岩气开采过程中废水基和油基钻井岩屑中重金属、多环芳烃（PAHs）和石油烃的污染特性.结果表明,两类钻井岩屑中Ba元素平均含量明显高于其他重金属,废水基钻井岩屑的重金属以Zn、Ba、Cr、Ni、Cu、Pb为主,废油基钻井岩屑中的重金属以Ni、Cu、Zn、Pb、Ba、As、Cr为主且Ni、Cu、Zn、Pb平均含量超过《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》（GB5085.6-2007）标准限值.废水基和油基钻井岩屑中PAHs的范围分别为1.74~14.8mg/kg和302~595mg/kg,均未超过GB5085.6-2007标准限值.废油基钻井岩屑石油烃含量为112~213g/kg,远超GB5085.6-2007标准限值.同时,废水基和油基钻井岩屑中BaP超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）标准限值;废油基钻井岩屑中部分PAHs（BaP、BbF、BkF、DahA）浓度超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB36600-2018）中筛选值,岩屑中石油烃含量远超管制值.     

制革行业土壤铬污染特征及其影响因素

为了解制革场地土壤Cr(Ⅵ)污染情况和分布特征,选取我国3种典型制革企业用地的土壤和污泥样品,分析了制革行业土壤铬污染特征。结果表明:调查的Ⅰ型制革企业场地土壤Cr(Ⅵ)含量最高为48 mg/kg,超过GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》筛选值,存在环境风险。调查的Ⅱ型制革企业环保设施完善,场地土壤Cr(Ⅵ)含量低于GB 36600—2018筛选值,土壤Cr(Ⅵ)环境风险低。Ⅱ型制革企业危险废物暂存间污泥总铬含量高达85377 mg/kg, Cr(Ⅵ)含量最高为1455 mg/kg。调查的Ⅲ型制革企业场地泥土混合物总铬含量为1564~28000 mg/kg, Cr(Ⅵ)含量最高为250 mg/kg,相较于Ⅰ型和Ⅱ型制革企业场地,受到严重污染。总体上,制革企业用地土壤铬污染物以Cr(Ⅲ)形态为主,Cr(Ⅵ)形态占比少,不足1%。     

北京市绿地土壤多环芳烃分布及健康风险评价

以北京城区的公园绿地、居住区绿地64个表层土壤(0~5cm)为研究对象,研究了土壤多环芳烃(PAHs)的含量水平、空间分布以及终生致癌风险.结果表明:两类绿地中15种PAHs的含量无明显差异,公园绿地Σ15PAHs含量范围为1069~19002μg/kg,中值为4377μg/kg;居住区绿地Σ15PAHs含量范围为947~16882μg/kg,中值为4708μg/kg.且二环的萘、四环的芘以及五环的苯并(a)芘所占比例较大.污染较严重的区域主要分布在中心城区和城区西南.对成人和儿童终生致癌风险评价表明,目前正常暴露水平下绿地中PAHs对在其中活动的人群风险较低,但个别样点污染较重,其潜在的健康风险不容忽视.     

基于BP神经网络的污染场地土壤重金属和PAHs含量预测

受土壤检测成本和项目周期等因素制约,污染场地土壤经常存在检测数据缺失的现象,如何利用有限的检测数据获得更全面的信息成为当前研究热点.以某金属加工厂污染场地为研究对象,运用多元统计方法分析土壤样品中重金属(As、Zn、Cu、Pb、Ni、Cd、Cr)和多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)〔苯并[a]芘(BaP)、二苯并[a,h]蒽(DBA)、苯并[k]荧蒽(BkF)、苯并[b]荧蒽(BbF)、苯并[a]蒽(BaA)、萘(Nap)、?(Chr)〕之间的关联性,并以此为基础,利用已知数据建立BP神经网络模型,预测缺失土壤样本中重金属和PAHs的含量.结果表明:与GB 36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的风险筛选值对比,重金属超标率表现为w(Ni)>w(Cu)>w(As)>w(Pb)>w(Zn)=w(Cd)>w(Cr),除w(Chr)未超标外,其他6种PAHs按超标率排序为w(BaP)>w(DBA)>w(BbF)=w(BaA)>w(Nap)>w(BkF).重金属Zn与Pb、As与Cd关联性较好,Cu与Ni关联性较好,Cr与其他6种重金属关联性较差,PAHs中除Nap外,BaP、DBA、BkF、BbF、BaA和Chr彼此关联性均较好;构建的BP神经网络模型的污染物浓度预测值与实测值的决定系数(R₂)范围为0.812~0.993,模拟效率系数(NSE)范围为0.779~0.959,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)均较小.研究显示,研究区土壤重金属和PAHs含量整体存在不同程度的超标现象,构建的BP神经网络模型对污染物浓度预测结果准确可靠,利用该模型对土壤污染进行空间分析与评价具有可行性,且关联性较弱的因子作为输入参数能进一步提高预测模型的精度.      

起爆药污染场地土壤中锑的环境风险评估

为研究起爆药污染场地土壤中Sb（锑）的环境风险,利用微波消解原子荧光光度法、Tessier逐级提取法、TCLP（toxicity characteristic leaching procedure）毒性浸出法及SBET（simplied bioaccessibility extraction test）方法,分析了某起爆药场地表层土壤中Sb的价态、形态、浸出水平和生物可给性及其对人体健康风险水平和地下水环境风险水平的影响.结果表明:①土壤中w（TSb）为26.7~4 255.0 mg/kg,是GB 36600-2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》中第一类用地筛选值的1.33~212.75倍,最大值超过相应管制值的10.82倍.土壤样品中Sb主要以Sb5+存在,w（Sb5+）在w（TSb）中的占比达65.57%~95.46%.②土壤中不同形态Sb的比例由高到低依次为残渣态（38.05%~94.22%）、铁锰氧化物结合态（0.01%~31.80%）、有机结合态（0.32%~21.55%）、碳酸盐结合态（0.01%~11.16%）和可交换态（0.42%~3.70%）.土壤中w（可交换态Sb）与CEC（阳离子交换量）呈负相关,w（铁锰氧化物结合态Sb）与w（Fe）、w（Mn）均呈正相关.③土壤中Sb的浸出浓度为0.22~35.49 μg/L,并随土壤中w（砂粒）、w（TSb）、w（碳酸盐结合态Sb）和w（可交换态Sb）的增大而升高,随CEC的增大而降低.④土壤中Sb的生物可给性范围在8.03%~67.69%之间,w（Fe）和w（OM）的增加能够降低Sb的生物可给性.⑤基于Sb生物可给性健康风险水平和基于Sb价态健康风险水平的结果分别是以w（TSb）为暴露浓度计算的传统风险评估模型预测结果的8.00%~67.69%和62.00%~77.01%,土壤中Sb的实际浸出浓度较常规模型（三相平衡耦合地下水稀释模型）预测值低3~5个数量级.研究显示,充分考虑Sb在起爆药污染场地土壤中的赋存特征能够降低常规风险评估方法的保守性.      

某生活垃圾焚烧发电厂周边农田土壤中PAHs生态安全评价

为了解淮北平原某生活垃圾焚烧发电厂周边农田土壤中PAHs（polycyclic aromatic hydrocarbons,多环芳烃）的污染状况及生态风险,按照点源扇形布点原则,在运行1 a的该生活垃圾焚烧发电厂周边不同风向2 km范围内布点,在距离电厂10 km以上的常年主导风向的上风向设置对照点,参照HJ/T 166-2004《土壤环境监测技术规范》共采集21个农田土壤样品.采用HPLC法测定样品中15种PAHs的含量,分析PAHs的空间分布特征和组分特征,在根据荷兰土壤环境质量标准评价土壤PAHs污染程度的同时,将其与国内其他相似污染源周边农田土壤中PAHs比对,进行生态安全评价.结果表明:该生活垃圾焚烧发电厂周边农田土壤中w（BaP）平均值为9.40 μg/kg（0.663~96.2 μg/kg）,∑₁₅PAHs（15种PAHs的质量分数）平均值为174 μg/kg（37.5~1 382 μg/kg）,TEQ（BaP）₁₅（15种PAHs的毒性当量）平均值为14.6 μg/kg（1.92~135 μg/kg）,三者明显高于对照区的0.795 μg/kg（0.412~1.57 μg/kg）、52.6 μg/kg（27.2~68.8 μg/kg）和1.96 μg/kg（1.05~2.84 μg/kg）;下风向w（BaP）、∑₁₅PAHs和TEQ（BaP）₁₅基本均高于上风向和对照区,最大值均位于距电厂1 km处.该生活垃圾焚烧发电厂周边农田土壤中高环PAHs组分含量为52.5%,高于对照区的35.3%;7种致癌性PAHs在∑₁₅PAHs中的贡献率达43.0%,远高于对照区的22.2%.运行1 a的该生活垃圾焚烧发电厂周边农田土壤中个别采样点PAHs处于严重污染水平,w（BaP）、∑₁₅PAHs和TEQ（BaP）₁₅均高于国内相似污染源且增长迅猛,存在不容忽视的生态安全风险.研究显示,该生活垃圾焚烧发电厂周边农田土壤中的PAHs累积速度快,高环PAHs特别是BaP明显高于对照区,建议加强对生活垃圾焚烧发电厂PAHs排放及周边环境影响的监控,在环境影响评价时充分考虑PAHs污染.      

基于蒙特卡罗模拟的沈阳城市表层土壤中多环芳烃的健康风险评价

为研究沈阳城市表层土壤中多环芳烃(PAHs)污染特征,于2017年9月采集了沈阳城区74个表层土壤样品,检测了土壤中16种优控PAHs的含量,并利用基于蒙特卡罗模拟的概率风险评价模型定量评估了其健康风险。结果表明:沈阳城市表层土壤中PAHs含量为283~21821 μg/kg,平均值为2370 μg/kg;与国内外其他城市土壤污染状况相比,沈阳城市表层土壤中PAHs的污染较为严重。健康风险评价结果表明,沈阳城市表层土壤中PAHs对儿童和成人造成的总致癌和非致癌风险均处于可接受的水平;其中,苯并[a]芘是致癌风险的最主要贡献物质,芘、荧蒽和菲是非致癌风险的最主要贡献物质。     

成都平原核心区土壤砷空间变异特征及影响因素

掌握土壤污染物的空间变异特征及其影响因素是开展土壤污染防治的前提.基于189个表层（0~20 cm）土壤样品,运用经典统计学和地统计学方法分析了成都平原核心区土壤中w（As）的空间分布特征,并探讨了成土母质、水系和土地利用方式对土壤中w（As）的影响.结果表明:①研究区土壤中w（As）在3.74~35.32 mg/kg之间,平均值为14.64 mg/kg,其中超过GB 15618-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》风险筛查值的采样点仅占总采样点的7.53%.②地累积指数分析结果表明,研究区土壤As处于无污染至轻度污染状态.③研究区土壤中w（As）总体呈西高东低的趋势,高值主要分布在都江堰市的南部、崇州市的东北部以及邛崃市与新津县接壤处.土壤As的块金系数为26.60%,属于中等程度变异,受结构性因素和随机性因素的共同影响.④由于人类活动的增强,成土母质对土壤中w（As）的影响已经不显著.距水系越近,土壤中w（As）越高.土地利用方式对土壤中w（As）空间变异的影响程度最大,不同土地利用方式下土壤中w（As）差异显著,表现为园林地>农林地>水稻-小麦轮作>水稻-油菜轮作>水稻-蔬菜轮作.研究显示,成都平原核心区土壤中w（As）总体偏低,高值区主要分布在都江堰市的南部、崇州市的东北部和邛崃市与新津县接壤一带;土地利用方式对土壤中As空间变异的影响超过水系和成土母质.      

北京市主要公园土壤中铅含量及污染评价

通过对北京市区12个典型公园的土壤取样调查,测定了表层土壤中铅的含量,并以中华人民共和国土壤环境质量标准(GB15618-1995)对污染状况进行了评价。结果表明,北京市区大部分公园存在铅污染问题。其表土的铅含量平均值为30.95mg/kg,变幅为16.20￣121.00mg/kg,污染指数为0.65～2.35。分析表明,一些历史悠久、客流量大、位于市中心的公园土壤的铅含量及污染指数均大大高于平均水平。     

北京市城市公园土壤铅累积特征、来源及健康风险

城市公园在城市发展中具有社会文化、经济和环境服务等多重功能,城市和经济的快速发展可能导致城市公园土壤重金属累积从而威胁人体健康.采集北京市32个典型公园140个土壤样品,利用单因子污染指数法和地累积指数法分析了公园土壤Pb的累积特征,通过稳定同位素定量解析了土壤Pb的潜在污染来源,并使用基于蒙特卡洛的概率风险评价方法评估其健康风险.结果表明,北京市城市公园土壤ω(Pb)几何均值为38.63 mg·kg^-1,是北京市土壤背景值的1.48倍,但尚未超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600-2018)规定的筛选值;城市公园土壤Pb累积随着公园距中心城区的距离和建园时间的增加而增加;2环内、 2～4环和4～6环公园土壤Pb单因子污染指数分别为0.16、 0.10和0.09,均未达到污染水平;地累积指数分别是0.80、 0.07和-0.31,除2环内和2～4环土壤Pb达到无-中度污染水平,4～6环土壤均未达到污染水平;同位素定量源解析表明公园土壤Pb污染主要来源于煤燃烧(45.4%)、道路灰尘(19.6%)和油漆(13.9%);公园土壤Pb...     

福州市不同功能区土壤中多环芳烃的含量及其源解析

对福州市不同土地利用类型下5种功能区(加油站、工业区、文教区、公园和居民区)的50个土壤样品中多环芳烃(PAHs)含量进行了分析,并对土壤中PAHs的污染程度进行了评价,同时应用因子分析/多元线性回归方法对不同功能区土壤中PAHs的来源进行了解析.结果表明,福州市表层土壤中PAHs总含量的平均值为595.9μg/kg,在国内外处于中等含量水平,为轻度污染.土壤中PAHs来源以化石燃料的燃烧源为主,煤的燃烧占53%,石油燃烧占47%.不同功能区土壤都存在一定程度的PAHs污染,15种PAHs总量的大小顺序为加油站>工业区>居民区>文教区>公园,不同功能区土壤中PAHs的来源虽然有所差异,但都以化石燃料燃烧为主要来源.     

江苏省徐州市区街道灰尘重金属污染分析与评价

对江苏省徐州市区街道灰尘中Pb,Cd,Cu,Zn的含量水平进行了研究.结果表明,市区街道灰尘中Pb,Cd,Cu,Zn的平均含量分别为440.8,2.48,76.2,382.2 mg/kg,是徐州市土壤背景值的27.0,8.6,6.0,4.2倍;与国内其他城市街道灰尘重金属平均含量相比,上述重金属元素平均含量处于中等—偏高水平.采用地积累指数法和潜在生态危害指数法进行评价,结果表明,Pb处于重污染水平,Cd和Cu处于中度污染水平,Zn处于偏中度污染水平;市区街道灰尘重金属的潜在生态危害达到了强生态危害水平,在4种重金属中,Pb和Cd对街道灰尘的潜在生态危害贡献较大.通过研究以期为徐州市的城市环境污染防治和城市规划提供重要的科学依据.     

贵州省毕节市威奢乡农田土壤环境质量特征研究

本文采用元素地球化学的研究理论与方法对贵州省毕节市威奢乡耕作土壤环境特征进行研究并采用单因子指数法和综合污染指数法对其环境质量进行科学评价,得出如下主要研究结果:威奢乡现代耕作土壤总体呈弱酸性,pH值介于5.10~7.38之间,平均值为6.12;有机质含量丰富,介于3.29%~12.06%之间,平均值为5.85%;土壤全氮含量介于1735~6325mg/kg之间,平均值为3722 mg/kg;全磷含量介于667.2~1579.69 mg/kg之间,平均值为1161.4 mg/kg;全钾含量介于5016.06~15063.03 mg/kg之间,平均值为9186.2 mg/kg,对比全国第二次土壤普查养分分级标准,研究区土壤全氮、全磷含量为一级,无需补充,但全钾含量为五级,应适量施加含钾元素肥料,以提高土壤肥力;研究区Ca、Mg元素含量均低于贵州省表层土壤平均值,应注意适量补充Ca、Mg元素;有害重金属元素Cr、Cd、As、Pb含量具有CrPbAsCd的区域特征,且Cr、Cd含量均高于贵州省表层土壤平均值。单因子污染指数法评价结果显示研究区农耕土壤Cd已经明显污染,成为该地区最主要的污染物。内梅罗综合污染指数法评价结果显示,研究区大部分土壤已达到严重污染程度(P综3)。其中,重金属Cd、Zn主要来源于外源污染,且大部分富集在土壤表层,给农业生产带来极大风险。     

地块重金属测定及生态环境风险评价研究

对某地块土壤样品进行采集、测试,利用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数对测定结果进行评价。铜、铅、锌、镉、汞、砷的浓度分别为21.7 mg/kg、27.8 mg/kg、66.9 mg/kg、0.125 mg/kg、0.070 mg/kg、17.7 mg/kg,达到《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)中的表1二级标准。单因子污染指数法计算结果显示监测地块土壤未受到污染;内梅罗综合污染指数均小于0.7,污染等级为安全、污染水平为清洁;监测的6种重金属的潜在生态危害系数均小于4,潜在生态危害指数计算结果小于150,表明有一定的轻微生态危害。