基于接近关联度改进模型的土壤重金属污染评价

针对基于相似性的灰色关联分析模型评价土壤重金属污染的研究中存在的若干不足,为了减少误判情况的发生,本文考虑用基于接近性视角的灰色关联度来评价土壤重金属污染程度,通过对灰色接近关联度模型进行改进,并将其应用于某土壤样本重金属污染评价实例,结果表明与一般的灰色关联分析模型和加权平均模糊数学模型相比,该模型的评价结果更符合实际情况,能够比较全面地反映土壤的重金属污染程度,是一种科学准确且实用可行的评价方法。     

上海市郊区两试点村土壤环境质量调查研究

以上海市郊区两个农村环境质量试点村土壤为对象,分析了理化性质、重金属和有机污染物含量,分别采用单因子指数法和综合污染指数法对其进行初步评价.结果表明,两村土壤环境质量总体达到清洁水平,为安全等级,尚未受重金属污染,未受挥发性有机物和多氯联苯类化合物污染.甲村4个样区属碱性土壤,菜地为中性土壤;乙村2个样区属碱性土壤,基本农田为强酸性土壤.两村土壤保肥能力为中等水平,全氮含量为二-四级水平,全磷含量为三-五级水平,全钾含量为中下-高.镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、硒、钴10项重金属和有机氯浓度均低于《全国土壤污染状况评价技术规定》标准限值.     

属性层次模型在土壤环境质量评价中的应用

建立土壤环境质量评价的属性层次模型,以土壤综合环境质量评价、评价指标及各样本建立层次结构,将层次分析法中的比例标度转化为相对属性测度得到各指标权重,再计算合成属性值来实现对各土壤样本的质量等级综合评判与排序.将此方法应用于某地区农业土壤环境8个样本、6项重金属污染指标的综合评价,结果表明,与密切值法的评价结果相一致,与模糊综合评判法和分级贴近度法的评价结果略有差异;计算简单、合理,评价结果准确可靠.     

三峡库区(重庆段)菜地土壤重金属污染特征、潜在生态风险评估及源解析

为探究三峡库区菜地土壤重金属的污染特征、潜在生态风险和污染物的来源,于2021年10月采集了库区（重庆段）14个蔬菜种植区（县）菜地的表层土壤样品,分析了样本中7种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn）的含量,分别利用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险评价法对土壤重金属的富集状况和潜在风险进行了评估,并分析了蔬菜种植年限和栽培方式（露天和大棚）对土壤重金属累积的影响.结果表明,库区菜地土壤中重金属的含量高于重庆市三峡库区土壤背景值,但均低于《农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）规定的土壤污染风险管制值;单因子污染评价结果表明,区域土壤Pb、Zn、Cu和Cd处于轻微污染水平;内梅罗综合污染指数法表明,研究区处于轻度污染水平,主要污染因子为Cd和Ni,有91.4%的土壤样品存在不同程度的污染（P_N>1）,其中9.19%的样品处于重度污染;潜在生态风险评估结果指出,研究区以轻度生态风险为主,Cd中度生态风险的土壤样本数占比为9.77%,存在一定的生态风险.聚类分析结果显示Cd-Cu-Pb-Zn和As-Cr-Ni分别具有相同的污染源.菜地土壤中重金属含量随着种植年限的增加均呈上升趋势;总体上大棚土壤中重金属含量均高于露天菜地土壤.     

基于粒径的物元分析法评价土壤重金属污染

在考虑土壤中不同粒径分布的基础上,构建了评价土壤重金属污染的物元模型,以最大关联度原则对土壤重金属污染进行污染等级划分。同时选取广西某地区的土壤样品为例进行了实证研究,检测土壤样品中不同粒径中的镉含量,经过土样不同粒径的比例参数改进后的物元分析模型,对研究区土壤镉污染水平进行了等级划分。结果表明,在物元分析法评价达到中度(Ⅳ)和重度污染(Ⅴ)级别的点位,对应的是地累积指数法中的中等-强、强污染级别,对应潜在生态危害指数法中的较重和重的级别。在物元分析法评价达到轻度(Ⅲ)级别的点位,对应的是地累积指数法中的中等污染级别,对应潜在生态危害指数法的中等级别。在物元分析法评价达到尚清洁(Ⅱ)级别的点位,对应的是地累积指数法中的轻度-中等污染级别,对应潜在生态危害指数法中的低等级别。因此,该改进后的物元分析法与传统方法的评价结果有一致性。     

AHP法与模糊综合评价在土壤质量评价中的应用

本文概述了层次分析法(AHP法)和模糊综合评价法的概念及其步骤,重新思考两种方法在土壤重金属污染评价中的应用。以天津市郊区土壤重金属污染评价为例,以天津市土壤重金属含量分级和土壤环境质量综合评价分级为标准,得出天津市郊区土壤重金属污染基本位于Ⅳ到Ⅴ级,属中度、微重度污染。但评价结果由某一种或几种元素权重决定,具有主观性,所以具体还需进一步商讨。     

中草药种植区土壤及草药中重金属含量状况及评价

通过野外调查和室内分析相结合的方法,研究了河北省安国市中草药种植区土壤重金属As、Hg、Pb、Cd的含量、空间分布特征及草药中重金属含量状况,以及不同中草药对土壤重金属的累积特征,并对种植区土壤和草药重金属污染程度进行了评价.结果表明,种植区土壤重金属As、Hg、Pb、Cd含量均值分别为12.9、 0.036、 15.6、 0.118 mg·kg-1,均低于相应<土壤环境质量标准>二级标准值;以土壤背景值为标准评价,单项污染指数评价结果显示,16个中药种植区中土壤 As、Hg、Pb、Cd达轻度污染的比例分别为18.75%、43.75%、0%、100%,且6.25%的种植区土壤Hg污染达到中度水平.综合污染指数评价结果表明,12.5%种植区土壤重金属污染等级为警戒级,其余各地区均处于轻度污染水平;而以<土壤环境质量标准>二级标准值评价,各种植区单项污染指数及综合污染指数结果均<0.7,土壤环境清洁;绝大多数(>95%)种植区草药样品污染指数<1,不同中草药对土壤重金属的累积能力存在明显差异:紫菀、知母对Cd的富集系数及白芷、北沙参对Hg富集系数均>1.因此,在中药GAP(优良农业生产)基地土壤质量评价过程中,应重视中草药自身特性对重金属吸收和累积的影响.     

典型区土壤重金属空间插值方法与污染评价

选择最优的空间插值方法对土壤重金属空间分布特征的反映和污染评价具有重要的意义.以湖北省恩施市典型区表层土壤重金属As和Cd为例,选取常用的反距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、局部多项式法(LPI)和普通克里格法(OK)进行空间插值,对比分析了不同插值方法的插值精度及结果差异.同时采用地累积指数和指示克里格法(IK)评价了土壤重金属污染状况.结果表明,不同插值方法对于同一种元素的预测误差相差较小,但对土壤重金属含量的空间分布特征存在明显差异,其中LPI法表现出明显的平滑效应,OK法次之,而IDW法和RBF法极大地保留了元素含量的极值信息,插值结果较详尽.为准确了解局部高背景区土壤重金属的空间分布状况,应优选IDW法或RBF法进行插值.以湖北省深层土壤重金属含量算术均值作为背景值,地累积指数污染评价结果显示:As和Cd的超标样点分别占5.5%和99.0%,研究区Cd污染程度较高.IK法污染评价显示:Cd中度-强污染以上的高概率污染区域主要位于研究区的中部,应重视土壤Cd污染分布,并对其有效治理与修复.     

孝感市孝南区农业土壤重金属污染的初步评价

为调查研究孝感市孝南区的农业土壤重金属污染状况,在该区典型土壤中采集了11个混合土壤样本。通过原子分光光度计对各土壤样本的重金属元素Cd、Cu、Pb、Cr和Zn的含量进行了测定,并采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数评价该区农业土壤重金属污染程度。结果表明：以国家土壤环境质量二级标准评价,内梅罗综合污染指数为1．695,说明该区农业土壤普遍受到了重金属污染,其中Cd为中度污染,是主要污染物,Cu、Pb、Cr和Zn均为安全级（清洁水平）。     

苏北沿海某滩涂区土壤重金属含量及其污染评价

为揭示沿海滩涂快速发展区土壤重金属的污染风险状况,分别采用潜在生态风险指数法与内梅罗综合污染指数法,对苏北沿海某滩涂区土壤重金属(Pb、Cr、Cd、Hg和As)含量、污染风险及其空间格局进行了评价.结果表明:目前该滩涂区土壤环境质量总体良好,土壤重金属呈轻度潜在生态风险和警戒级综合污染水平,其趋势均为工业园区>居民区>镇郊农田>围垦滩涂;2种评价方法的研究结果均表明,工业发展和城镇化建设是驱动土壤重金属污染风险升高的主因,强烈的人类活动加速了土壤重金属累积,宜采用优化产业布局、加强监测监控和强化源头防治以防控和削减该区土壤重金属危害.      

Euclid贴近度-灰色关联模型在环境评价中的应用

在结合实例进行分析的基础上,指出了传统的灰色平均关联度可能出现的关联度和实际的贴近程度不一致的缺陷。通过引入欧几里德贴近度,建立欧几里德贴近度-灰色关联复合模型,解决了灰色平均关联度的这一不足,并结合石家庄市地表水环境质量评价说明该模型的应用,得到了与实际情况一致的评价结论,表明这一模型是合理和可行的。     

基于正态模糊数的区域土壤重金属污染综合评价

针对土壤重金属污染评价的不确定性,采用模糊数对其进行描述.在土壤重金属含量满足正态或对数正态分布检验基础上,构建了基于正态模糊数的区域土壤重金属污染综合评价方法.以江苏省T市为例进行评价方法实证分析,结果表明:除As出现轻度污染外,其他重金属含量均处于清洁水平,其中Hg、Cu、Zn处于局部轻度污染状态,各重金属富集污染程度排序为:As ＞Cu＞ Hg＞ Zn＞ Ni＞ Cr＞ Cd＞ Pb,研究区土壤重金属污染综合评价为清洁水平,As、Hg、Cu 、Zn应该作为相关部门污染控制的重点对象.与传统的三角模糊数方法的评价结果相比,该方法能更为精确的描述不同重金属含量的隶属度大小,评价结果所包含的信息更为全面、准确.     

特色农产品生产基地土壤镉生态风险评价

以某省主要特色农产品生产基地为典型研究区域,在对土壤中重金属镉污染状况调查监测的基础上,分析了土壤镉的含量及污染特征,并采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤镉污染进行了生态风险评价。结果表明:主要特色农产品生产基地土壤镉含量均值略高于全省土壤环境质量均值,超标率为23.7%;地质累积风险和潜在生态风险整体上分别属Ⅰ级轻度污染和Ⅰ级低值水平,生态风险程度较低,但镉含量空间分布不均,局部地区生态风险较高,存在安全隐患。     

云南中甸县Cu矿区土壤重金属污染评价

通过对矿区土壤中重金属元素Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、As、Hg含量的测定,运用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法评价了其污染现状。对位于云南中甸县雪鸡坪、春都矿区土壤重金属污染状况进行了调查研究。结果表明:矿区土壤中重金属元素污染程度有差异,从单向污染指数来看Cd、Cr、Cu、Hg、Zn等重金属元素污染水平为清洁。As单项污染指数变化范围为0.49~0.72,污染等级为警戒级。春都矿区中Pb的污染程度较严重,其单项污染指数大于1,已达到轻度污染水平;从内梅罗污染指数来看:春都矿区(p_n=1.12)雪鸡坪矿区(p_n=0.49),春都矿区土壤开始受到轻度污染,雪鸡坪矿区土壤为安全状态。     

基于灰色关联度法对青浦区环境空气质量状况的评价

本文采用灰色系统理论中的灰色关联度法与灰色加权关联度法,对上海市青浦区2010年度的环境空气质量进行了评价。结果表明,采用灰色关联度法与灰色加权关联度法对监测数据进行计算后,所得到的评价结论比直接参照标准进行评价更加客观,所丢失的信息较少。尤其是采用灰色加权关联度法进一步考虑了不同污染因子的超标程度,将各污染因子对环境的综合影响考虑在内,可以得到更为客观的评价结果。     

灰色关联分析法在土壤重金属污染评价中的应用

以陕西凤县寺沟铅锌矿区土壤重金属污染评价为例,介绍了灰色关联分析法在土壤重金属污染评价中的应用,结果表明基于灰色关联分析的土壤重金属污染评价方法能够较完整地反映土壤重金属污染程度,是一种实用且准确的评价方法.     

水杉母树管理站土壤重金属污染分析与评价

通过对湖北利川水杉母树管理站土壤中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn五种重金属含量进行测定,采用地积累指数法及潜在生态危害指数法分别评价其污染水平,结果表明水杉母树管理站的土壤重金属具有污染。地积累指数法得出Cd受到中等程度的污染,Igeo分级为2级,其他四种重金属无污染。生态危害指数法得出单一金属潜在生态风险系数上Cd的已经可观,其他四种金属为低,多金属潜在生态风险指数提示已经达到中等。     

锰矿区周边农田土壤重金属污染特征、来源解析及风险评价

为了解锰矿周边农田土壤重金属污染和生态风险情况,采集某矿区周边174份农田土壤样品,分析了土壤中8种重金属(Cu、 Zn、 Pb、 Cr、 Ni、 Mn、 As和Hg)的含量,采用主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解模型(PMF)分析土壤重金属的来源,通过单因子污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法和人体健康风险评价模型评价土壤重金属生态环境风险.结果表明,研究区农田土壤Cu、 Zn、 Cr、 Ni、 Mn和Hg含量的均值均高于贵州省土壤背景值,100%样本Zn和38.86%样本Cu均超过农用地土壤污染风险筛选值.源解析显示农田土壤重金属的主要来源为矿业开采排放源,其次为农业活动和交通运输混合源、自然源和农业活动源.风险评价结果表明,土壤中Ni、 Cr、 Pb和As属于清洁水平,Hg和Cu属于轻度污染水平,Zn属于偏中度污染水平,Mn属于偏重污染水平.Cu、 Zn、 Pb、 Cr、 Ni、 Mn和As存在轻微潜在生态风险,Hg存在强潜在生态风险.研究区整体存在强潜在生态风险,8种重金属存在致癌风险和0～5岁儿童非致癌风险,主要贡献因子分别是Cr和Mn.     

物元可拓法用于南京城市绿地土壤重金属污染评价

为合理评价土壤中重金属的污染程度,采用方格网法采集南京城市绿地表层土壤（深度为0~15 cm）样品共计180个,对Cu、Pb、Zn、Cd、Cr等5种重金属和类金属As的质量分数进行测定,引入Hakanson毒性响应系数,用于体现重金属毒理性质;对传统的超标赋权法进行修正,体现重金属潜在危害程度;采用物元可拓模型对其综合污染水平进行评价,并与传统的內梅罗综合污染指数法进行比较.结果表明:通过Hakanson毒性响应系数修正后的重金属权重发生了不同程度的调整,其中Zn、Cr、Cu、Pb和As的权重分别下降了92.9%、85.1%、68.9%、61.5%和23.2%,而毒性高的Cd的权重则上升130.0%,充分体现了重金属毒理性质;物元可拓方法模型评价结果显示,南京城市绿地土壤重金属污染等级值为2.481,处于Ⅲ级（轻度污染）水平,但部分采样点污染值高,处于Ⅳ级（中度污染）水平,通过对研究区的污染值进行空间插值发现,中度污染集中在研究区域的北部交通密集区和西部工业密集区,人为污染严重.研究显示,物元可拓模型的评价结果与内梅罗综合污染指数法的评价结果基本一致,且更为精确,适用于土壤重金属污染的评价.      

锌冶炼区菜地土壤和蔬菜重金属污染状况及风险评价

对黔西北地区某典型锌冶炼区菜地土壤和主要蔬菜进行取样调查,测定了土壤和蔬菜可食用部分Pb、Cd、Zn、Cu、As、Ni 6种重金属的含量,采用单项污染指数和综合污染指数法评价了土壤和蔬菜中重金属的污染状况,并分别采用潜在生态风险指数（RI）和目标危险系数法（THQ）评价了菜地土壤重金属污染的潜在生态风险和蔬菜中重金属对成人和青少年儿童的健康风险.结果表明,该区域菜地土壤已受到重金属的重度污染,且以Cd对综合指数的贡献最大,土壤Cd存在极强生态风险,研究区处于轻微、中等、强和很强的生态风险程度的采样点比例分别为2.0%、14.3%、35.7%和48.0%;在所采集的蔬菜样本中,土豆处于重度污染水平,芸豆处于中度污染水平;复合重金属健康风险指数评价结果表明,食用研究区域蔬菜对成人和青少年儿童健康产生负面影响的可能性很大.