渝西经济区土壤地球化学基准值与背景值及元素分布特征

基于渝西经济区多目标区域地球化学调查资料,采用正态和对数正态法,获得了土壤54种元素(指标)的地球化学基准值和背景值,并研究其分布特征;同时分析了岩石风化成土过程元素的富集贫化规律,以及表层土壤元素分布特征。结果表明,与全国土壤相比,该区重金属元素Cd、Cr、Hg、Ni基准值较高,As较低,Pb、Zn、Cu与全国值相当;多数重金属元素和植物营养元素背景值偏高,仅K、Mn、P、Cl元素背景值低于全国水平。对比土壤背景值与基准值,发现多数元素(指标)背景值与基准值相当,说明表生作用和人为活动对表层土壤影响较小;而Se、Hg、S、N等14种元素在表层土壤富集,人为输入作用显著。不同母岩区表层土壤元素(指标)分布表现为,碳酸盐岩区多数元素含量较高;就不同pH值范围而言,CaO、MgO、K2O、P以及除Hg以外的重金属元素均在碱性环境含量较高,SiO2在酸性环境含量高,较多元素(指标)在中性环境中趋于稳定。     

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。     

城市拆除和装修建筑垃圾重金属浸出特性分析

以建筑拆除和装修产生的垃圾为研究对象,对可能含有的重金属进行浸出特性研究。结果表明:1)部分建筑垃圾Cr、Pb、Zn含量超过常规土壤背景值,其中聚氯乙烯线管中Pb较背景值高出105倍;2)建筑垃圾中重金属在醋酸缓冲溶液下浸出效果更为显著,石膏板中As、混凝土中Pb与玻璃中Zn的浸出率分别达到34.16%、38.15%与38.21%,分别是硫酸硝酸体系下的12,89,24倍;3)实际场景模拟过程中,酸雨环境仅有Cr、Zn浸出,而生活垃圾渗滤液环境下多种重金属均有浸出,Zn的浸出率最高。     

煤炭型城市河流沉积物重金属地球化学基线厘定及应用[KH*9]——以安徽宿州市为例

煤炭型城市是重金属富集的重要区域,国内外学者对其河流沉积物重金属地球化学基线研究较少。本研究在煤炭型城市宿州市沱河和环城河沉积物39个采样点重金属含量测试的基础上,运用相对累积频率法对Fe、Ti、V、Cr、Cu、Zn、As及Pb8种重金属地球化学基线进行厘定,并以地球化学基线值为评价标准,通过沉积物富集系数法和内罗梅指数法进行污染程度分析。结果表明:Fe、Ti、V、Cr、Cu、Zn、As和Pb的地球化学基线值分别为2.37%、0.29%、61.7mg/kg、43.0mg/kg、33.9mg/kg、62.1mg/kg、13.0mg/kg和25.3mg/kg,其中Fe、Ti、V、Cr和Pb低于安徽省土壤背景值,而Cu、Zn和As高于安徽省土壤背景值;宿州煤炭产业及其相关产业的发展导致该区域河流沉积物重金属富集程度较高,其中市中心环城河流沉积物重金属污染程度高于沱河;与背景值相比,地球化学基线的探索能够反映水体沉积物重金属元素在水-沉积物界面的反应及迁移特性,其在污染程度分析和人为影响识别的应用更具有现实意义,。     

宿州市表层土壤重金属元素环境地球化学基线研究

环境地球化学基线作为能够判别自然和人为环境影响的地球化学指标,不同地区基线值的确定具有重要的现实意义和参考价值。本研究以宿州市为例,通过野外采样和室内测试,对表层土壤中的Cu、Zn、Pb、As、Cr、V六种重金属元素进行总量分析,采用标准化方法和相对累积频率分析方法计算确定宿州市土壤环境地球化学基线,基于确定的地球化学基线值,运用地质累积指数法对宿州市表层土壤重金属污染进行环境地球化学评价。结果表明,研究区表层土壤中Cu、Zn、Pb、As、Cr、V的平均含量分别为18.29、52.61、20.84、10.29、69.83和82.27 mg/kg;确定的环境地球化学基线值分别为16.97、48.66、19.43、9.07、65.22和79.08 mg/kg,获得的基线值符合其定义和实际意义;地质累积指数计算分析结果显示,六种重金属元素大部分处于无污染级别,少量达到无污染到中度污染级别,六种重金属元素在表层土壤中的富集贫化不明显。     

湘西北黑色泥灰岩风化剖面重金属富集的地球化学机制

通过对湘西北地区黑色泥灰岩风化剖面（DM剖面）中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Th、U 8种重金属元素地球化学特征的研究,并与区域上发育于黑色页岩的2条风化剖面的对比分析,初步揭示了黑色泥灰岩风化剖面中重金属富集的地球化学机制。结果表明：（1）与黑色页岩相比,黑色泥灰岩风化成土过程中重金属元素普遍呈现出低背景、高富集的地球化学特征。（2）黑色泥灰岩风化剖面的形成,是在基岩中碳酸盐快速溶蚀的基础上（基岩的酸溶相含量为78.57%）,由酸不溶相进一步演化的结果。在此过程中,对于无明显外源输入的元素Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、Th、U,一方面,赋存在酸溶相的部分随碳酸盐的淋失而亏损甚至强烈亏损（其中Th相对惰性）;另一方面,残余在酸不溶相的部分因基岩中大量碳酸盐的淋失而显著富集,且随风化剖面的演化未显示出进一步的亏损。因此,这些元素在风化剖面中的富集是绝对（强烈）亏损和显著相对富集的综合结果。对于Cd,存在明显的外源输入,可能主要以水溶态形式带入并大量淀积在剖面下部。（3）在黑色泥灰岩风化剖面,有机质（OM）不是重金属元素的主要赋存介质,其对重金属元素地球化学行为的影响有限。（4）黑色泥灰岩发育的土壤中,Cu和Cd的平均含量分别为54.58 mg/kg和0.58 mg/kg,高于农用地土壤污染风险筛选值,特别是Cd,对土壤生态环境可能形成不利影响,应引起关注。     

基于地统计学土壤重金属背景值研究及评价

该文以广东省东部某县级区域作为研究区,选取远离人类活动影响的"自然土壤"采集土壤样品,利用地统计方法对"自然土壤"6种重金属元素进行分析,剔除异常值,确定研究区域内土壤重金属背景值,基于该背景值对区域内农业土壤包括水田和其他农用地重金属累积进行研究,并开展生态风险评价。研究表明:(1)受成土母质影响,研究区Cd、Pb、Cu重金属元素背景值高于广东省背景值,Cr元素背景值低于广东省背景值,As、Hg背景值与广东省背景值接近。(2)不同耕作方式下,不同重金属土壤累积程度有些许差异,Pb、Cu、Cr元素水田与其他农用地的累积程度相似,Hg元素在水田土壤中富集程度稍高于其他农业用地,Cd、As元素在其他农业用地的富集程度高于水田用地。(3)所有样本点Pb、As、Cu、Hg重金属元素均为轻微风险,仅有少数样本点Cd和Cr存在中等风险及以上级别,不同土地利用类型之间稍有差异。重新确定研究区背景值可为该流域土壤环境研究提供参考,同时也为其他区域土壤背景值的确定提供方法参考。     

安徽宿州地区石灰岩土壤地球化学特征

为分析宿州地区石灰岩土壤元素地球化学特征,采集了石灰岩土壤样品,进行主、微量元素测试,利用SPSS软件对测试结果进行相关性及主成分分析,并采用富集因子和地累积指数方法对重金属污染程度进行了评价。结果表明:宿州地区石灰岩土壤主要由Si和Ca构成,元素Ca和Th富集明显,Al亏损严重,其他元素基本与背景值相当;重金属元素Pb、Zn、Cr符合国家一级土壤标准,Cu和As在国家一级土壤和二级土壤之间,重金属污染程度为Cu>As>Cr>Zn>Pb>V;元素Ca与V、Zr主要受控于PC1,指示了陆源碎屑的混染;Pb、Sr和As主要受控于PC2,主要受石灰岩风化的影响;PC3包括Zn、Cu、Al,反映了人类农业活动的影响;结合区域背景推断Cu、Zn主要受人类农业活动(肥料)的影响,As可能和皮革、纺织品等人类活动有关。     

建筑垃圾中镉和砷的释放特征研究

为了探究拟用于公路工程的建筑垃圾是否会对环境产生危害,对公路沿线建筑垃圾分类加工厂的130多个点进行取样分析,检测8种重金属(Cr、Cd、As、Ni、Cu、Zn、Pb、Mn)含量,检测结果与我国土壤环境质量Ⅲ类标准限值比较,发现重金属镉(Cd)和砷(As)有超标现象,其余重金属均未超标。由此可知,Cd和As是主要污染物。通过对建筑垃圾样品进行浸泡振荡模拟试验并使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),测定不同液固比、不同温度、不同p H值条件下Cd和As的含量,分析建筑垃圾中Cd和As的释放特性及规律。结果表明,建筑垃圾的液固比(0.4~10)越高,Cd和As的释放量越大,释放浓度越低;p H值(4~7)越高,Cd和As的释放浓度越低;随着温度(25~45℃)变化,Cd的释放规律与As明显不同。Cd和As最高释放浓度相对于我国地表水环境质量标准和地下水质量标准均处于Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类标准,也低于欧盟相关标准的无危害值,表明建筑垃圾中污染物Cd和As的释放量均处于较低水平,用于公路建设对环境是无危害的。     

基于铜陵地区地球化学基线的土壤重金属污染评价及分析

为研究铜陵地区土壤重金属污染现状,在明确环境地球化学基线意义的基础上,运用相对累积频率法计算了铜陵地区土壤中Cu、Zn、Cr、Co、Cd、Pb、As、Hg、Ni元素的环境地球化学基线。并以计算的地球化学基线值作为评价标准,用指数评价法和潜在生态危害法从不同角度对该地区做出污染评价并分析其原因。结果表明:计算得出的铜陵地区地球化学基线有可适用性,9种重金属元素具有不同等级的污染水平和潜在污染风险,其中Cd、As 2种元素同时具有较高污染水平和较高潜在生态危害风险。由空间分析可知:重金属元素的污染来源主要与人类的采矿、选冶过程有关。     

伊犁河流域土壤重金属环境地球化学基线研究及污染评价

采用标准化方法建立伊犁河流域黑钙土、栗钙土、灰钙土和盐碱土Cu、Zn、Pb、As、Hg环境地球化学基线模型,并计算其理论基线值.采用基线因子污染指数评价法、环境背景值评价法和重金属环境洁净度评价法对流域土壤进行对比污染评价.结果表明:①基线因子污染评价显示流域内4种典型土壤类型以As的污染最为突出,黑钙土、栗钙土、灰钙土分别有7.14%、9.76%、7.50%的样点达重度污染;其次为Pb,栗钙土有7.32%的样点达重度污染,且As和Pb的变异度最大,表明人为扰动大.②环境背景值评价显示,土壤主要污染元素为As,其次为Cu、Zn、Pb;③土壤重金属环境洁净度评价显示,Cu、Zn、Pb在4种土类中均优于二级洁净度,Hg为一级洁净度,As在灰钙土中为中度污染,黑钙土、栗钙土、盐碱土为二级或优于二级.比较3种评价体系,基线因子污染评价较为充分地体现了元素地球化学迁移特性及土壤发育过程,且可将污染评价定位到样点;而背景值污染评价因建立于区域背景值,忽视了重金属元素在土壤中自然迁移、淀积过程;重金属环境洁净度评价则以土壤环境安全度为主要评价目的.     

区域尺度土壤环境地球化学基线估算方法及其应用研究

区域土壤环境地球化学基线可为区域尺度地球表层系统中物质变化提供丰富的数据信息,并可据此评价自然和人为活动对土壤环境中化学物质浓度变化的影响.本研究以长江、珠江三角洲地区As、Cd、Hg、Pb、Se等10种微量元素的土壤环境地球化学基线为例,探讨了运用累积频率曲线法和土壤面积加权平均法分别估算了不同类别土壤和整个区域土壤的环境地球化学基线,取得了较为一致的结果.并通过基线比较反映地球化学富集作用和人为活动对土壤环境中微量元素积累与污染的影响.较为典型的是近20年来珠江三角洲地区农业土壤中Cd由过去0.035mg/kg增加到目前的0.13～0.22mg/kg,Hg也由过去的0.045mg/kg增加到目前的0.15mg/kg左右,区域化污染趋势已经显现.     

岩溶地区隧道施工对水环境影响评价指标体系的建立

随着人们环保意识的不断提高,交通隧道施工期对周边水环境的影响也日益受到关注。针对岩溶地区隧道的施工特点建立了隧道施工期对水环境影响的评价指标体系。该体系研究了施工中含污废水排放对地表水体污染以及地下水疏排给隧道周边水资源流失两方面进行评价;指标体系各层指标数量随施工进展与现场情况变化进行增减,以满足施工期不断变化情况对水环境影响大小的准确评估;该指标体系充分考虑到"木桶理论"的原理,明确施工过程中对水环境影响最严重环节,有助于及时采取保护措施。     

基于PMF模型的垃圾焚烧厂周边农田土壤重金属源解析

为调查垃圾焚烧厂周边农田土壤重金属污染特征和来源,用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）和原子荧光光谱法（AFS）分析了厦门市某垃圾焚烧厂周边农田表层土壤（0~20 cm）中V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg的含量,用Kriging插值法分析了上述元素的空间分布特征,用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、富集因子法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度和生态风险进行了评价,运用聚类分析、主成分分析和PMF模型相结合的方法探究了重金属来源.结果表明,Cu、Zn、As、Cd和Hg的含量平均值分别是厦门土壤元素背景值的1.96、1.52、5.95、3.38和3.65倍.地累积指数结果表明,研究区以As污染为主,Hg和Cd污染次之;内梅罗综合污染指数结果表明,研究区重金属的综合污染程度为中度至重度污染;研究区表层土壤重金属富集程度较高,As、Hg、Cd和Cu有显著富集;研究区表层土壤重金属潜在生态风险较高,Hg和Cd是主要风险因子,As次之,高风险区主要位于研究区南部.研究区表层土壤重金属主要来源为垃圾焚烧、交通源、自然源和农业源的混合源以及燃煤源,贡献率分别为28.42%、27.22%、26.29%和18.07%.     

银川市黄河滩区土壤重金属污染特征、生态风险评价与来源解析

为了解银川市黄河滩区土壤重金属污染现状及来源,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了银川市黄河滩区共92个采样点土壤样品中Zn、Cu、Cr、Pb、Ni、Cd、As和Mn这8种重金属的含量,采用富集因子、地累积指数法与潜在生态风险指数法对重金属污染特征进行分析和评价,并结合相关性分析、绝对主成分-多元线性回归受体模型（APCS-MLR）、正定矩阵因子分解（PMF）模型和地统计学对土壤重金属进行来源解析.结果表明,Cu和Pb含量平均值低于银川市土壤背景值,Zn、Cr、Ni、Cd、As和Mn含量平均值分别是背景值的1.28、1.06、1.08、1.79、1.11和1.19倍,所测8种重金属元素含量平均值均低于农用地土壤污染风险筛选值;不同用地类型之间重金属含量平均值表现为：荒地>退耕地>林地>耕地;研究区Zn和Cd呈轻微富集,其余6种元素无富集;Cd属于中度潜在生态风险水平,其余重金属处于轻度水平;联合受体模型表明交通和农业等人为活动来源对Zn和Cd的贡献较大,其余重金属受土壤母质等自然源影响较大.研究结果可为银川市黄河生态保护与可持续发展提供科学依据.     

中国城市土壤重金属空间分布与污染研究

研究对比分析了中国城市土壤重金属的空间变异、时间差异、污染水平以及环境风险,研究结果表明,中国城市土壤重金属含量均超过了中国土壤背景值,尤其是Cd和Pb的污染严重,其含量分别是中国土壤背景值的91.37倍和41.91倍,Ni的污染较轻,其含量是中国土壤背景值的1.59倍。中国城市土壤重金属的含量存在明显地区差异,东部、中部和西部地区的城市土壤重金属含量差异较大,省会城市和地级城市的污染程度不一,城市不同功能区之间也存在明显区别。同时,城市土壤中金属含量也因城市发展时间的长短而又一定差异。中国城市土壤重金属总体内梅罗综合污染指数是45.404,属于重度污染,中国城市土壤重金属综合潜在生态风险指数为71.56,潜在生态风险程度为高级。不同等级的城市污染程度不一,造成的环境风险也不同。     

太原市汾河河岸带土壤重金属分布特征、评价与来源解析

为了解太原城区段汾河河岸带土壤中重金属污染现状,分析了太原城区段汾河西岸河岸带表层土壤6种重金属元素(Cd、Cr、Pb、Cu、Zn和Hg)的含量状况及其分布特征,利用单因子污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属的污染程度及其生态风险进行评价,并用相关性分析、主成分分析和聚类分析进行源解析.结果表明,太原城区段汾河西岸河岸带土壤中Cr和Cu的均值低于山西省土壤背景值,Cd、Pb、Zn和Hg的均值超过背景值,Cd和Hg的点位超标率大于90%.沿河流方向,6种重金属含量降低,高值在二期北延段C断面.污染评价结果表明,Hg具有强生态危害,Cd具有中等强度生态危害,其它4种重金属是轻微生态危害,各样点综合潜在生态风险为中等.相关性分析、主成分分析和聚类分析结果表明,Zn、Pb和Cd具有同源性,主要受交通运输、农业生产活动和矿业活动等人为源的影响;Hg和Cu来源相似,污染源为工业生产,并且Cu在一定程度上受交通运输和农业活动的影响;Cr的污染源是成土母质和工业生产.     

鸭绿江口及毗邻浅海沉积物重金属富集特征与潜在生态风险比较

为研究鸭绿江河口及毗邻浅海沉积物中重金属的污染状况,比较了鸭绿江口及毗邻浅海表层沉积物重金属的富集系数、多金属污染度的沿程变化,分析了重金属的分布富集规律;讨论了采用不同的背景值在潜在生态风险指数、地累积指数、生物效应浓度3种评价方法中的差异及其对生态风险评价结果的影响. 结果表明:鸭绿江口及毗邻浅海的潜在生态风险总体属于低风险等级,其中毗邻浅海和潮滩的重金属污染较轻,西汊道的污染相对较重. 重金属的高值分布区与混浊带具有一定的对应关系,但受人类活动的影响更大,对鸭绿江口及毗邻浅海表层沉积物重金属污染生态风险评价贡献率较高的重金属污染因子是Cu,Hg和Cd.      

沈阳市老城区表层土壤重金属分布特征及风险评价

以沈阳市老城区表层土壤为研究对象,共设置了10个采样点采集表层土壤样品。通过火焰原子吸收分光光度法和原子荧光法测定土壤样品中Zn、Cr、Ni、Pb、Cu、As、Cd元素的含量,分析了其分布特征,并使用单因子污染指数法、潜在生态危害和人体暴露风险评价模型评价了环境风险及人体暴露风险。结果表明:除As外,其他6种重金属平均含量均高于沈阳市土壤背景值,其中,金属Zn、Cd和Pb的平均含量分别是土壤背景值的3.45,3.03,2.67倍;单因子污染指数法结果表明:除As处于清洁状态外,其余元素均有不同程度的污染,尤其是Zn和Cd已达到重度污染;潜在生态风险指数评价结果表明:Cd的生态风险程度达到较强危害,其余都属于轻度潜在生态风险,城市总潜在生态风险指数RI=44.28,处于潜在中等生态危害;人体暴露风险评价结果表明:儿童的日平均暴露量和非致癌风险均高于成人,但总非致癌风险未超过1,致癌风险值也较低。