典型河谷城市土壤重金属含量空间分异及其影响因素

探析典型河谷城市土壤重金属空间污染特征及其影响因素,对城市污染防治具有重要意义。采集宝鸡市区62份表层土壤,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn)含量,基于地统计空间插值与地理探测器方法,以地理、环境、气象等11种因子为自变量,各元素含量为因变量,探析典型河谷城市土壤重金属含量的空间分异及其影响因素。结果表明,宝鸡市区土壤8种重金属元素均超过陕西省土壤背景值,其中Cd和Zn质量分数均值达0.77、261.17 mg·kg~(-1),为陕西省土壤背景值的8.19倍和3.76倍;Cd、Zn、As、Cu污染较严重,其分布主要集中在潘家湾立交桥、滨河路及马家坡,在空间上呈现一定的聚集性;降水对Cd的空间分布影响最大,而其他重金属主要受海拔高程影响。降水因子对Cd空间分布具有最强解释力(因子解释力P_(D,H)达0.188),除Cd外,DEM(高程)对其余7种重金属含量空间分布均具有最强解释力;此外,交互作用的P_(D,H)值均高于单个因素,表明复杂的环境条件加剧了土壤中重金属的积累。重金属的空间分布差异显著,这与研究区的环境和气象条件密切相关。     

内蒙古土壤重金属的空间异质性及污染特征

内蒙古矿产资源丰富,随着工业化程度的提高,内蒙古地区重金属污染问题日益严重。为全面了解内蒙古地区土壤重金属的空间特性以及不同条件下的响应,并为土壤治理维护提供理论依据,利用内蒙古16个样点的土壤剖面样品,通过微波消解的前处理方法,采用电感耦合等离子光谱发生仪以及电感耦合等离子体质谱仪测定所有土壤样品中的Ni、Mn、Cr、Cu、Zn、As和Pb重金属的浓度。在此基础之上分析7种重金属含量的变异性特征、水平和垂直分布格局、各重金属元素以及自然条件之间的相关性,并以内蒙古土壤环境背景值为参照标准,采用单因子污染指数法和综合污染指数法对内蒙古土壤中重金属污染特征进行评价。结果表明,土壤样品中Ni、Mn、Cr、Cu、Zn、As和Pb重金属的平均含量水平分别为31.52、188.76、35.62、27.72、33.65、45.35、35.62 mg·kg-1;所有重金属类型变异性均较高,意味着影响土壤重金属含量的自然和人为因素的区域分异极为强烈;西部地区Ni、Mn、Cr、Zn含量较高,而东部地区Cu、Pb较高;不同重金属类型的剖面分布大体表现为两种不同格局,显示出明显的纵向迁移能力差异;各样点土壤中Ni和Cr、Ni和Zn、Mn和Cu、Cr和Zn、Cu和Pb具有显著的共生特征,Zn、As、Pb对自然条件变化表现出明显的反应;表层土壤7种重金属污染依次为:AsPbCuNiCrZnMn;3种草原类型的综合污染指数均属于严重污染,荒漠草原Ni、Cr、Zn污染较高,草甸草原对Cu、Pb有富集作用,典型草原As较高。     

京北城区公路绿化带土壤重金属污染

为了解北京市公路绿化带土壤的环境质量,对北部城区环线公路附近不同植被类型土壤重金属的含量和污染指数进行了分析。研究表明:土壤Zn和Pb在不同公路绿化带中的分布极不均匀,变异系数分别达到了108.79%和99.56%。北二环路公路带土壤Pb、Cu、Zn、Ni、Mn、Co的含量均显著高于北五环区域土壤的重金属含量,而北四环和北五环各土壤重金属含量无显著差异。不同土壤重金属种类的污染程度不同,土壤中的Pb处于清洁水平,Cr和Cu处于轻度污染水平,Zn和Co处于中度污染水平,而Ni和Mn处于警戒限水平。综合来看,土壤重金属的综合污染指数为1.81,土壤环境质量达到了轻度污染的程度。     

芜湖市区土壤重金属污染评价及来源分析

对芜湖市区153个土壤样品中9种重金属的含量进行测定和评价,利用多元地统计方法进行污染来源分析。结果表明：芜湖市区土壤Zn、Fe、Mn、Cu、Pb、Co、Cd、Ni、Cr的平均含量分别为96.8、30600.1、466.1、35.0、29.1、16.7、1.2、26.3、78.3mg/kg;除Fe、Mn、Ni外,其他元素均高于相应土壤背景值,Zn、Cu、Pb、Co、Cd、Cr分别是背景值的1.26、1.09、1.17、1.20、6.11、1.29倍,说明这些元素出现了一定程度的积累。单因子评价结果表明Cd污染最为严重,Zn、Cu、Pb、Co和Cr为轻度污染,Fe、Mn和Ni没有污染。综合相关性、聚类及主成分分析可知,Fe和Mn为＂自然源因子＂,不同功能区分布主要受成土母质控制;Zn、Cu、Pb和Cd为＂交通及工业活动因子＂,Cu、Cd高值区均分布在开发区,Zn和Pb的高值区分布在镜湖区;Ni、Co和Cr为＂农业活动因子＂,其空间变异受成土母质及农业活动等因素影响。     

上海市不同工业类型土壤重金属含量差异性分析

为揭示不同工业类型土壤重金属含量的差异性,研究以上海市为例,选取机械制造、化工、印染三种污染较为严重的工业类型,进行实地采样分析.结果表明,上海工业土壤重金属元素As、Cr、Cu、Pb、Zn没有超过国家土壤环境质量二级标准,但Ni的平均值达到75.23 mg·kg~(-1),是国家土壤环境质量二级标准的1.5倍;以上海市土壤背景值为评价标准,除As外,各元素单因子污染指数均大于1,由高到低依次为:Ni,Zn、Pb,Cu,Cr,As;印染企业、机械制造、化工企业综合污染指数均大于2,属于中度污染,污染程度由高到低依次为:印染企业,化工企业,机械制造,表现出明显的累积趋势.相关分析和因子分析表明,元素Pb、Cu和Zn有相似来源,Cr和Ni有相似来源,As为另一来源;前两类元素含量远高于对应元素背景值,超标率均在90%以上,来源主要受人为活动影响;As元素含量与背景值相当,来源主要与成土母质有关.通过对比分析发现,Cr、Ni来源主要与机械制造和化工等企业污染排放有关;印染企业生产过程中污染物的排放可能是Pb、Cu、Zn的主要来源;各类型企业土壤均存在多个元素累积,呈现出复合污染的趋势.     

三江平原地区农田土壤中几种重金属空间分布状况

以三江平原地区农田土壤为研究对象,基于网格法取样,运用经典统计学和地统计学方法对研究区域内土壤重金属As、Cr、Cu、Pb和Zn的空间分布特征进行研究。结果表明,三江平原地区5种土壤重金属具有较高的空间异质性,变异系数在30.67%~66.89%之间;As、Cr、Cu、Pb和Zn均具有较强的空间自相关性,空间自相关范围较广;As和Cr的块金值和基台值之比〔C0/(C0+C)〕25%,其空间变异主要由土壤母质、地形和气候等自然因素(结构性变异)引起,Cu、Pb和Zn的C0/(C0+C)为35.8%~43.2%,非结构性因素对Cu、Pb和Zn的影响较大;5种重金属元素的空间分布格局不同,土壤各重金属元素在小尺度范围内存在明显的空间变异,除Cu元素外,其他4种重金属元素在大尺度空间范围内均不具有明显的空间分布规律;采用普通克里格插值法得到三江平原地区表层土壤重金属的空间分布图,发现土壤重金属含量与土壤类型、土壤理化性质、土地利用方式以及矿山开采、农业机械化强度、农业灌溉关系密切。     

312国道沿线土壤、灰尘重金属污染现状及影响因素

通过采集312国道沿线表层土壤及服务区灰尘样品,研究了312国道沿线表层土壤、灰尘重金属污染现状,并探讨了影响因素.研究发现312国道沿线表土中Pb、Zn、Cu污染较严重,Ni、Mn、Cr污染较轻.良田、宝天公路采样点Pb、Zn污染程度最高,为强污染-极强污染,柳园Pb、Zn污染次之为中强度污染,其余采样点均为无污染至中度污染.服务区窗台灰中Pb、Zn、Cu等重金属污染严重,三门峡、平顶山、北龙口、良田等地点Zn元素的Igeo值10.Ni污染较轻,Igeo值均2.312国道沿线表土中Pb、Zn、Cu、Mn重金属污染和窗台灰中Pb、Cr重金属污染均与停车场地面灰中重金属污染相关性较高,推测主要受汽车尾气和轮胎摩擦碎屑污染,其余各元素如Ni等还受到其它污染源影响.重金属污染受汽车活动影响较大。     

温瑞塘河温州市区典型河段底泥重金属污染特征

通过对温瑞塘河温州市区典型河段44个表层沉积物样品重金属含量进行监测和分析,应用地积累指数法和生态因子富集法等对典型重金属元素Cu、Zn、Pb、Cr、Fe、Mn、Ni进行污染评价和空间特征对比,结果表明：各重金属污染程度从高到低依次为：Zn〉Cu〉Pb〉Ni〉Mn〉Fe〉Cr,其中Zn、Cu在多数样点呈现重污染状态,含量分别为126．19～4312．07mg／kg及18．64～635．54mg／kg,Pb呈中度污染状态,含量为51．30～252．76mg／kg,而Ni、Mn、Fe、Cr基本处于无污染或轻微污染状态。绝大多数采样点出现3种以上重金属元素的复合污染,两种评价方法得出的结论基本一致,山下河重金属污染明显比九山外河更为严重,城市功能结构调整成为城市河网水环境治理的基础。     

重庆市主城区街道灰尘重金属的污染特征分析

分析了重庆主城区的7个功能分区的40个街道灰尘样品中的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属元素的全量.结果表明,重庆市街道灰尘各重金属的平均含量均低于全国同类城市平均水平,不同功能区之间,Hg的变异系数达到显著差异;灰尘中各重金属(除Cr外)均以0—0.25mm粒径的质量分配量占绝对优势;以主城区深层土壤背景值为评价标准,重金属元素中,Hg、Cu、Pb达到了重污染,Cd、Zn、As达到了中度污染;Cr、Ni达到了轻污染;商贸区、工业区、居民区、文教区都达到了重污染,剩余功能区也都达到了中度污染.重庆市主城区街道灰尘中,Cu、Pb、Hg为主要污染重金属,居民区和商贸区的为主要控制功能区.     

武汉东湖高新技术开发区土壤重金属污染状况及影响因素

在武汉市东湖高新技术开发区采集土壤样本136个,测定Cd、Cu、Ni、Pb、Zn和Cr的含量,发现Cd平均含量超过湖北省背景值,并且在研究区大片区域都超过了国家环境质量二级标准.Cu平均含量接近背景值,而其它元素均低于背景值,但部分区域仍有富集.地统计分析显示6种重金属自相关性较弱,重金属含量高值主要分布于研究区中部以及西北部.从空间分布看,Cd、Cu、Ni和Cr的富集可能主要来源于区内企业生产排放.Pb和Zn含量主要由自然因素决定,外界基本没有输入,部分区域富集的Pb可能由交通因素造成,Zn的局部累积可能来自于农业措施.综合污染指数显示区内整体存在污染,需要采取必要的措施进行治理.     

烟气脱硫石膏对滩涂围垦土壤重金属解吸及残留形态的影响

滩涂围垦土壤是重金属等难降解污染物的主要最终归宿场所之一,其重金属的解吸将影响重金属的迁移性、生物有效性和潜在毒性,研究重金属的解吸对土壤污染评价、修复及环境容量预测至关重要.研究了烟气脱硫石膏对广州市南沙滩涂围垦土壤重金属的解吸效果,并分析了烟气脱硫石膏对重金属形态的影响.在离心管中称取20.0 g过0.25mm筛土样,加入20 mL水和不同量的烟气脱硫石膏,在室温下于恒温振荡器振荡,风干研碎后用原子吸收分光光度法测定重金属全量,并用Tessier连续提取法研究了处理前后重金属形态变化.研究结果表明,随着脱硫石膏施用量的增加,经过振荡离心后的滩涂围垦土壤中重金属质量分数先急剧下降,之后变化趋于平缓.与原土相比各重金属最大解吸率分别为:Cd 30.38%,Cu17.73%,Ni 15.00%,Zn 14.19%,Pb 9.46%,Cr 8.89%.比较处理前后重金属的形态变化,发现各重金属的可交换态解吸率均达50%以上,并且重金属碳酸盐结合态质量分数也有减少.说明烟气脱硫石膏能降低土壤对重金属的吸附,经振荡离心后能降低土壤中重金属的毒性和生物可利用性.     

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其稳定度分析——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染程度,以武汉市墨水湖为研究对象,测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量,分析了其污染程度、分布特征,并对其稳定度进行了分析.结果表明,墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重,在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值(LEL),多数采样点甚至超过了严重效应阈值(SEL);该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性:排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带;其稳定程度依次为:Zn相似文献   

城市湖泊表层沉积物中的重金属污染现状及其风险评价——以武汉墨水湖为例

水体沉积物中的重金属会对生态系统构成直接和间接的威胁.为了研究工业化、城市化过程中城市湖泊沉积物重金属污染现状及其暴露风险，以武汉市墨水湖为研究对象，测定了5种重金属Zn、Cu、Ni、Pb及Cr在表层沉积物中的含量，分析了其污染程度、分布特征，并对其稳定度进行了分析.结果表明，墨水湖表层沉积物重金属污染程度较重，在所有采样点5种重金属含量均高于最低效应阈值（LEL），多数采样点甚至超过了严重效应阈值（SEL）.该湖泊沉积物中重金属分布具有比较明显的空间差异性：排污口区>湖中心水域>城区岸边带>林田岸边带；其稳定程度依次为：Zn < Cu < Ni < Pb < Cr，其中Zn交换态及碳酸盐结合态比例超过50%，稳定程度极低.而Pb、Cr稳定程度较高，其交换态及碳酸盐结合态比例小于10%.像墨水湖这样受纳高污染负荷市政污水、暴雨径流的城市湖泊，其潜在的重金属生物活性，必须引起足够的重视.     

南京市中心城区道路绿地土壤中重金属含量及污染评价

为了解不同绿化时间段道路绿地土壤中重金属的含量特征,采集了南京市中心城区不同绿化时间段道路绿地土壤0～5cm、5—20cm土样共50个。土壤经微波消解后,用原子吸收分光光度计分别测定土壤中cu、zn、Pb、cd和cr的全量。结果表明,南京城市土壤中cu、zn、Ph、cd和cr的全量分别为38．8±14．3、113．4±25．5、53．1±27．7、0．114±0．06、51．8±8．9mg／kg,最高值约为最低值的2．4～18．5倍。从变异系数来看,除zn、cr元素的变异系数在20％左右,其它重金属元素均在35％～55％之间。2000年前绿化的道路绿地土壤中重金属含量显著高于2000年后的绿地土壤（P〈0．05）。Pb、Cu和Zn存在不同程度的污染,Pb和cu在2000年前绿化的道路绿地土壤中达到中度污染水平,Cr处于警戒限水平,cd处于清洁水平。由于受交通和人为活动的影响,绿地表层土壤中重金属出现积累。     

宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物重金属形态迁移特征

在宝鸡城市街尘、土壤及河流沉积物基本理化性质和重金属元素含量分析的基础上,重点研究了重金属元素在街尘、土壤及河流沉积物中的赋存形态和迁移特征.结果表明:在街尘中Cu主要以可氧化态和残余态形式存在,Pb主要以可还原态和可氧化态形式存在,Zn和Cd主要以乙酸可提取态形式存在,Mn、Fe、Co、Ni和Cr主要以残余态形式存在...     

天津城市道路灰尘重金属污染特征

以天津城市道路灰尘重金属为研究对象,按照环线分布将天津市中心城区划分为内环以内、内环-中环、中环以外3个区域,总共设置93个采样点。对表层灰尘进行采样收集,预处理后测定样品的理化性质,采用原子吸收光谱仪测定道路灰尘中重金属Cd、Cr、Cu、Ni和Pb的含量,进而分析天津市道路灰尘重金属的含量水平,运用ArcGIS软件中的地统计分析方法内插得出其空间分布特征,通过Pearson相关分析和主成分分析判析重金属来源。研究结果表明：道路灰尘颗粒粒径表现为双峰,主峰对应粒径较小,且为非正态分布,大量小粒径颗粒的存在使重金属含量增高;市区和各环区有机质变异系数较大,道路灰尘中有机质的空间分布差异较大,因而人为因素影响广泛;市区道路灰尘中重金属 Cd、Cr、Cu、Ni 和 Pb的平均含量依次为0.99、121.41、100.62、43.35和61.48 mg·kg-1,分别为天津土壤环境背景值的11.00倍、1.44倍、3.49倍、1.30倍和2.93倍;Cd、Cr和Cu的空间分布差异较大,Ni和Pb的空间分布差异较小;Pearson相关分析表明Pb-有机质（P＜0.05）, Cu-Ni（P＜0.01）和Cr-Cu（P＜0.05）之间存在显著正相关关系,主成分分析人为因素的积累贡献率为33.050%,自然因素的积累贡献率为57.315%,因此得出重金属受人为因素影响较大,交通尾气排放和工业污染为天津道路灰尘重金属污染的重要来源,且以多因子复合影响为主。     

基于不同土地利用方式的深圳市农用地土壤重金属污染评价（Evaluation of the Heavy Metal Pollution in Different Agricultural Soils of Shenzhen City）

为探讨深圳市农林土壤重金属的污染现状,分菜地、果园、林地和荒地等4种不同的土地利用类型,共采集了52个表层土壤样品,采用原子吸收法测定了其重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni全量,单项污染指数法和内梅罗综合指数法评价了6种重金属在土壤中的污染现状.评价结果显示,部分土壤样点存在较为严重的重金属污染,Cd的污染最为严重,Cu的污染最轻;不同用地类型下的污染等级不同,荒地处于尚清洁(警戒限)水平,菜地和林地处于轻度污染水平,果园处于中度污染水平,全市农用地土壤处于轻度污染水平.     

芜湖市龙窝湖湿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

分析了不同人类活动方式下芜湖市龙窝湖湿地土壤镍（Ni）、铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）、铜（Cu）和锌（Zn）含量差异,采用污染指数法、潜在生态风险指数法和沉积物质量基准（SQG）比较法对湿地土壤重金属污染特征和潜在生态风险进行评价。结果表明：6个样地土壤重金属含量只有Cd含量（0．76—3．67mg／kg）显著超过土壤环境质量二级标准（GB15618—1995）;6个样地土壤Cd和Cu含量与塘式水产养殖湿地、网式水产养殖湿地、垃圾倾倒地下游湿地和垃圾倾倒地土壤Pb和Zn含量超过土壤背景值,而6个样地土壤Ni和Cr含量与湖泊底泥和耕地土壤Ph和Zn含量未超标;土壤6种重金属综合污染指数为垃圾倾倒地下游湿地（25．4）〉网式水产养殖湿地（25．3）〉塘式水产养殖湿地（23．1）〉垃圾倾倒地（19．2）〉耕地（8．2）=湖泊底泥（8．2）;土壤6种重金属综合潜在生态风险指数为网式水产养殖湿地（603．6）〉垃圾倾倒地下游湿地（595．5）〉塘式水产养殖湿地（538．4）〉垃圾倾倒地（439．9）〉耕地（145．6）〉湖泊底泥（136．6）。土壤cd含量高是导致湿地土壤重金属较高污染（Cd单项污染指数占综合污染指数：49％～76％）和存在严重潜在生态风险（Cd单项潜在生态风险指数占综合潜在生态风险指数：88％～96％）的关键元素。基于沉积物质量基准比较法的潜在风险评价结果表明湿地土壤存在M、Cd和Cu污染的中等潜在生态风险。     

东莞市不同区域菜地土壤重金属污染状况研究

对东莞市及其不同区域菜地土壤重金属污染情况进行了调查和分析，参照国家土壤环境质量标准，运用单因子污染指数法和综合污染指数法对上述土壤质量进行了评价。结果表明，全市和各区土壤受到了不同程度的重金属污染，具体表现为：全市土壤Cd、Cu、Ni和Pb的超标率分别为4．9％，6．6％，3．3％和95．1％，均处于轻污染状态，以Pb污染最严重；土壤Cr未有超标，仅西北区域达到了警戒级水平。全市土壤重金属含量各样点间变异较大(Zn、Cr、Pb、Cd、Cu、Ni和有效Cu、Zn的变异系数分别为51．5％，54．1％，37．5％，48．8％，60．2％，57．3％和85．3％，64．7％)，但对各重金属元素而言却存在着不同程度的区域差异。