典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征

应用了Hakanson潜在生态风险指数法、相关分析法、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和Cd复合污染特征进行研究,定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。结果表明：铜矿尾矿库周边土壤受到不同程度的重金属污染,该地区平均潜在生态风险污染指数超过600,具有极高的潜在生态风险;各重金属潜在生态风险参数由高至低顺序为Cd、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn,其中Cd为主要潜在生态风险因子。进一步通过主成分分析法研究了重金属的污染特性,发现前3个主成分贡献率分别为：65．033％、18．825％、6．243％,第一主成分反映了Zn、Ni、cr的信息,第二主成分反映了Cu和Cd的信息,第三主成分反映Pb的信息。     

包头市南海湿地土壤重金属污染评价及来源解析

包头市南海湿地位于中国西北地区的高纬度寒旱区,具有独特的河流湿地生态系统。以南海湿地土壤为研究对象,对湿地28个点位表层土壤(0~20 cm)中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Mn、Pb、Zn 8种重金属进行检测分析,采用环境质量指数与Hakanson环境生态潜在风险指数相结合的方法,探讨土壤中8种重金属的累积污染现状及潜在生态风险,利用相关性分析、主成分分析和聚类分析区分了南海湿地重金属的来源,以期为南海湿地土壤环境保护提供理论依据。结果表明,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Mn、Pb和Zn重金属平均值分别为75.18、1.27、56.98、111.18、87.67、622.71、54.10和209.33 mg·kg~(-1)。以包头市南海公园树木林土壤重金属含量为评价基准,南海湿地土壤重金属普遍超标,研究区域所有样方中As、Cd、Cu、Mn和Pb均超标,Cr有64.29%的样点超标,Ni有96.43%的样点超标,Zn有89.29%的样点超标。单因子污染指数表明,Cd处于中度污染;As、Cu、Pb和Zn处于轻度污染;Cr、Ni和Mn处于轻微污染。农田区和景观大道两侧处于重污染水平,鱼塘区和湿地植物区处于中污染水平。潜在生态风险指数表明,Cd处于强风险等级;As、Cr、Cu、Ni、Mn、Pb、Zn处于低风险等级。;研究区整体上都属于中等风险等级。来源解析表明:As、Cd、Cu、Ni、Mn的来源受到周边工业活动和农业活动的影响;Pb和Zn的来源与道路交通有关,Pb还受到工业活动的影响;Cr来源与土壤母质和农业活动有关。     

晋南某钢铁厂及周边土壤重金属污染与潜在生态风险

以晋南某钢铁厂土壤及周边农田表层土壤(0~20 cm)为对象,共设置49个采样点,用原子吸收法测定土壤Cd、Cr、Mn、Ni、Pb和Zn的质量分数,采用地积累指数法开展土壤重金属污染评价,潜在生态风险指数法进行潜在生态风险评价,并采用因子分析法对钢铁厂周边农田土壤重金属进行判源分析。结果表明:土壤重金属质量分数不同程度高于山西省土壤背景值,土壤Pb积累最为明显,存在偏中至中等污染。6种重金属潜在生态风险(E)大小顺序为:Cd(53.16)Pb(21.17)Ni(3.14)Cr(3.38)Mn(1.04)Zn(1.1)。6种重金属的综合潜在生态风险指数(RI)平均为87.54,总体上属中等生态风险。Cd对RI的平均贡献率为60.05%,是主要的致险因子。炼铁厂区土壤污染比较严重,存在较强的潜在生态风险;厂区周围农田土壤重金属污染较轻,为轻微风险等级。钢铁厂周边农田土壤中的Mn和Ni属于自然源重金属,Cr和Cd属于混合源重金属,Zn和Pb属于工业源重金属。本研究可为本区土壤重金属环境污染与治理提供科学依据,同时为土壤重金属潜在生态风险评价提供更多案例研究。     

重庆某废弃电镀工业园农田土壤重金属污染调查与生态风险评价

以重庆市某废弃电镀工业园周边农田土壤(0—20 cm)为研究对象,分析了土壤中Cr、Ni、Cu、Zn及Cd含量,评估了农田土壤重金属污染程度以及潜在生态风险.结果表明,废弃电镀工业园周边农田土壤均受到了不同程度的重金属污染,其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd的含量平均值分别为重庆土壤环境背景值的6.77、2.02、4.05、4.29、3.14倍,土壤总体表现为以Cr、Zn为主的多种重金属富集.单因子污染指数评价显示,该区域农田土壤5种重金属的污染程度依次为CrZnCuCdNi;综合污染指数评价和综合潜在生态风险评价表明,该区域整体呈现重度污染,轻度潜在生态风险水平.     

宝鸡市不同功能区土壤重金属污染特征、来源及风险评价

以宝鸡市城市土壤为研究对象,选择老工业区、交通区、商业区、居民区和高新工业区5个不用功能区,共采集了200个表层土壤样本,通过ICP-MS测定了样品中重金属Cr、Ni、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd含量,利用GIS空间插值及主成分分析等方法研究了土壤重金属元素的空间分布特征与源解析,并采用污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险评价法(RI)评价了不同功能区土壤重金属污染风险。结果表明:重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb平均质量分数分别为93.63、1 097.19、58.23、59.22、311.20、0.76、50.86 mg?kg-1,分别是陕西省土壤背景值1.50、1.97、2.02、2.77、4.48、8.04、2.38倍。不同功能区土壤重金属污染差异表现为老工业区商业区交通区居住区高新工业区,老工业区和商业区重金属污染达到重度污染和强潜在生态风险水平。7种重金属的平均潜在生态风险程度大小顺序为:CdCuPbNiZnCrMn,综合生态风险值RI为286.58,为中等生态危害水平。Cd为最主要的污染因子和最主要的潜在生态风险因子,贡献率达80%以上,应引起重视。土壤重金属空间分布趋势表现为城市西部高于城市东部,渭河北岸高于南岸,老城区、老工业区高于新城区、新开发区。相关分析及主成分分析表明,重金属Cu、Zn、Pb、Cd为人为源因子,主要受工业、交通、燃煤等人为活动影响;Cr、Ni、Mn主要由自然源贡献。     

电子废弃物拆解区周边农田土壤重金属污染评价及成因解析

深入了解电子废弃物拆解、倾倒及扩散引发的土壤环境问题,有助于根据土壤重金属污染程度及其潜在生态风险实现拆解区周边农田土壤的分类分级管理和科学合理利用。在浙江台州(国内电子废弃物三大拆解基地之一)某典型电子废弃物拆解区的拆解点、倾倒点及周边农田随机采集12个土壤样本,测定了土壤重金属(Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn)质量分数与污染指数,并开展了生态风险评估与成因推测研究。从研究区土壤重金属单项污染指数(以所有样点的平均值计)来看,Cd、Cu、Pb、Zn为重度污染,Cr与Ni分别为中度与轻微污染,其中Cd、Pb与Cu分别具有极强、强和中等生态危害,而Ni、Cr、Zn具有轻微生态危害。从具体样点来看,电子废弃物拆解点和倾倒点土壤重金属污染指数最高分别达164.2和152.9(均为重度污染),其潜在生态风险指数最高分别达2 685和6 914(均为很强生态危害);57.14%的农田样点土壤重金属已达中度至重度污染水平,28.57%的农田样点土壤重金属生态危害达中等级别。主成分分析与相关性分析结果显示,研究区土壤重金属污染存在两条主要扩散途经,首要的是电子废弃物拆解产生的粉尘与焚烧产生的飞灰随大气沉降而产生的污染,次要的是拆解点与废渣倾倒点经雨水冲刷、淋溶下渗、地表径流所造成的污染。结果表明,研究区土壤重金属污染较为普遍,且以Cd、Pb、Cu为主,Zn、Cr、Ni次之;电子废弃物拆解与处置过程中重金属的扩散途径以空气传输为主、雨水迁移为辅。     

浙江省典型农田土壤重金属污染及生态风险评价

浙江是中国经济社会发展最快的省份之一,人类活动对土壤环境扰动强烈。为系统了解浙江省典型农田土壤重金属的污染水平、空间分布特征及生态风险,采集并分析了67个代表性农田土壤表层样品中的8种重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn),采用主成分分析法进行来源解析,采用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER)对农田土壤重金属污染与环境风险进行评价。结果表明,浙江省典型农田土壤环境重金属为轻度污染状态,研究区域农田土壤中的Cr、Ni和As处于轻微污染水平;Pb、Hg、Cu和Zn处于轻度污染水平;Cd处于重度污染水平,应作为优先控制元素。研究区域农田土壤Cr、Cu、Zn和Ni的来源主要受自然因素控制,Cd和Hg主要来源于工农业生产等人为活动,Pb主要来源于交通源。浙江省的金华市义乌、绍兴市诸暨、绍兴市嵊州、丽水市缙云县岩沿村应作为浙江省典型农田土壤的优先控制区域。浙江省典型农田土壤重金属环境存在轻微生态风险。     

密云水库上游金矿区土壤重金属空间分布、来源及污染评价

对北京市密云水库上游金矿区周边土壤重金属(Hg、Pb、Cu、Cd、Ni、Zn和Co)的空间分布、来源及污染现状进行研究与评价.结果表明,土壤中除了Zn和Co外,重金属(Hg、Pb、Cu、Cd、Ni)的平均含量均超过北京市土壤背景值,其中Hg和Cd超标倍数较大.空间分布图显示,重金属含量整个分布趋势为从东北向西南递减,主要富集在金矿区尾矿库.多元统计分析(相关性分析、主成分)表明,Hg和Pb为人为源,可能来源于选矿方法及矿石运输过程;Cu、Cd和Zn来自混合源,来源于矿山开采和岩石矿物的自然风化;Co和Ni为自然源,主要来源于地球化学活动或土壤母质.单因子指数和内梅罗综合指数法及潜在生态危害指数法评价结果表明,Hg和Cd的污染比较严重,特别是Hg;Pb的污染程度也应当引起充分关注,Cu、Ni、Zn处于相对安全水平.     

荻港镇某水泥厂周边不同介质中重金属含量、来源及潜在生态风险分析

以芜湖市荻港镇某水泥厂区周边农田土壤、地表灰尘、叶面尘为研究对象,测定Cr、Cu、Ni、Mn、Pb和Zn等6种重金属含量,运用相关性分析和主成分分析区分不同介质中重金属的来源,运用潜在生态风险指数法,评价重金属生态风险.结果表明,3种环境介质中除地表灰尘Ni,叶面尘中Cr和Ni外,各介质中其余重金属含量均高于当地土壤背景值,呈现出不同程度的累积;Cr、Pb、Zn主要来源于水泥生产活动和交通活动,Cu主要源自交通污染,Mn和Ni主要来自于自然源,地表灰尘中Mn主要来源于建筑物的风化;土壤和地表灰尘综合潜在生态风险处于强烈生态风险,叶面尘处于很强生态风险,土壤中Ni、Pb、Cu,地表灰尘和叶面尘中Cu和Pb为主要的致险因子.     

有色矿业区耕作土壤、蔬菜和大米中重金属污染

有色金属矿业区周边土壤重金属污染严重,对我国生态环境质量、食品安全和人体健康构成了一定威胁,研究典型矿业区周边复合污染地带的土壤环境质量及其食物安全对促进其可持续发展具有深远的意义。从湖南省的长沙、株洲、衡阳、郴州等有色金属矿业区收集耕作土壤、蔬菜和大米样品,结合主成分分析、聚类分析和相关分析,研究其中重金属元素的累积和迁移特征,评估蔬菜和大米中重金属元素对人体健康的潜在危害程度。研究结果表明,耕作土壤中主要重金属污染元素为Cd、As、Pb、Cu、Zn等;主成分分析表明,菜地土中第一主成分主要反映了Pb、Zn、Cd、As的复合污染信息以及与土壤pH的相关关系;水稻土中第一主成分主要反映了Cu、Zn、Pb、Cd的复合污染信息;聚类分析进一步阐明耕作土壤以Cd、Pb、As、Cu、Zn为主的复合污染特征。研究区蔬菜中Cd、Pb、As、Cu、Zn、Cr含量,大米中Cd、Pb和Zn含量均明显超过我国食品卫生标准;蔬菜中Cd、Pb、As和大米中Cd、Pb对人体健康的潜在危害较大。     

Sources and risk assessment of metal contamination in soils at the international airport of Shanghai,China

Concentrations of Cd, Pb, Zn, Cr, Cu, and Ni in soils at the Pudong International Airport (PIA) of Shanghai, China, were determined to assess the sources and potential ecological risks. Compared to the soil background values of Shanghai, 31 soil samples out of 33 were highly contaminated with Cd, and 76% were moderately contaminated by Cr, Ni, Pb, and Zn. Principal component analysis and clustering analysis indicated that Pb and Cd mainly originated from anthropogenic sources, while Zn, Cr, Ni, and Cu were mainly from natural sources. Relatively high concentrations of Cd and Pb were observed at sampling points near the landing or take-off sites or a close-by highway. Both air and highway traffic affected the quality of the soils at PIA.     

宁波市回龙河表层沉积物重金属的形态分析及风险评价

为了解回龙河表层沉积物中重金属的污染状况,采集了表层沉积物样品,测定了重金属Zn、Cu、Pb、Cr、Cd和Ni的总量及其化学形态,并采用潜在生态风险指数法对重金属进行了生态风险评价。结果显示,回龙河表层沉积物中Zn、Cu、Pb、Cr、Cd和Ni均有一定程度的累积,总量分别为286.4～1277.9mg/kg、21.71～146.0mg/kg、10.33～44.20mg/kg、25.13～90.40mg/kg、0.07172～0.3901mg/kg、13.27～157.2mg/kg,其中Cu、Cr、Pb与Ni 4种重金属具有一定的同源特性;形态分析表明,Cu的形态分布以有机结合态为主,最容易迁移释放,Zn、Cr和Ni除残渣态外,铁锰氧化结合态和有机结合态占一定比例,具有潜在风险;潜在生态风险指数法分析表明,沉积物中重金属元素的单一潜在生态风险指数顺序为Cd〉Cu〉Ni〉Zn〉Pb〉Cr,潜在生态危害指数RI均小于150,总体上回龙河处于轻微的生态风险等级。     

珠江三角洲养殖鱼塘水体中重金属污染特征和评估

为了解珠江三角洲主要养殖环境中重金属含量及潜在生态危害程度,用电感藕合等离子质谱法和原子荧光法测定了肇庆、广州、惠州和茂名4市14个样点沉积物中7种元素的水体及底泥总量,并对底泥中主要重金属污染状况及潜在生态风险进行了评价。结果表明：养殖鱼塘水体中Cr质量浓度范围是nd-0.1011 mg·L-1,超标率为7.1%,Cu质量浓度范围为nd-0.1438 mg·L-1,超标率为64.3%,As质量浓度范围是0.0112-0.0812 mg·L-1,超标率为24.1%,Hg质量浓度范围是0.00004-0.00458 mg·L^-1,超标率为35.7%,Pb质量浓度范围为nd-0.0973 mg·L^-1,超标率为6.8%,其余Ni、Zn和Cd质量浓度范围分别为nd-0.0218、nd-0.0232和nd-0.00319 mg·L^-1,均未超渔业水质标准;底泥中重金属元素Cr、Cu、Zn、As、Hg、Cd和Pb的平均值分别为83.86、46.19、242.16、32.38、0.64、1.00和60.06 mg·kg^-1,地积累指数评价结果显示,表层沉积物重金属污染程度顺序为Cd＞Hg＞Zn＞Pb＞As＞Cu＞Cr,其中,Cd污染程度为中-强,是底泥污染最严重的元素。潜在生态风险指数分析,单项潜在生态风险指数生态风险均值排列顺序为 Hg＞As＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Cr。对区域综合潜在生态风险指数RI的贡献率最大的元素为Hg、As和Cd。4个市底泥潜在生态风险综合指数（RI）比较,惠州（290.13）＞广州（240.54）＞茂名（193.23）＞肇庆（116.40）。Hg和Cd是该水域污染和潜在生态风险最大的元素。     

Analysis and assessment of heavy metal contamination in surface water and sediments: a case study from Luan River,Northern China

Concentrations of the heavy metals Cu, Ni, Pb, Zn, Cd, and Cr were examined in surface water and sediment from the Luan River inChina,. With a decline in Cu and Ni concentration found in surface water at downstream stations. This finding suggests that water currents are a major explanatory factor in heavy metal contamination. The abundance of Cr, Pb, and Cd observed in the middle reaches of the river indicates heavy metal contamination in local areas, although there was an obvious decrease in concentrations in the water downstream of the Daheiting Reservoir. The significant rising trend in Cu, Pb, and Ni seen the sediment farther away from the river also suggests that anthropogenic activities contribute to heavy metal pollution Sediments were therefore used as environmental indicators, with sediment assessment was conducted using the geo-accumulation index (I_geo) and the potential ecological risk index (RI). The I_geo values revealed that Cd (3.13) and Cr (2.39) had accumulated significantly in the Luan River. The RI values for most (89%) of the sampling stations were higher than 300, suggesting that sediment from the Luan River poses a severe ecological risk, with the potential ecological risks downstream higher than that in the upper and middle streams. Good correlations among Pb/Ni, Pb/Cd, Cu/Pb, and Cu/Cd in the water and Cr/Ni in the sediment were observed. Cluster analysis suggested that Cd may have various origins, being derived from anthropogenic sources.     

Ecological and human health risks from metal(loid)s in peri-urban soil in Nanjing,China

In order to investigate the ecological and human health risks of metal(loid)s (Cu, Pb, Zn, Ni, Cd, Mn, Cr, and As) in peri-urban soils, 43 surface soil samples were collected from the peri-urban area around Nanjing, a megacity in China. The average contents were 1.19, 67.8, 37.6, 105, 167, 44.6, 722, and 50.8 mg kg^?1 for Cd, Cr, Ni, Pb, Zn, Cu, Mn, and As, respectively. A significant positive correlation was found between Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, and As (p < 0.01), and Cr had a significant positive correlation with Ni (p < 0.01). Geoaccumulation indices indicate the presence of Cd and As contamination in all of the peri-urban soil samples. Potential ecological risk indices show that the metal(loid)s in the soil could result in higher ecological risks. Cd is the main contributor to the risk, followed by As. The levels of Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, and As in stomach and intestinal phases show a positive linear correlation with their total contents. Mn, Zn, Ni, Cd, and Pb in stomach phase showed higher bioaccessibility, while in intestinal phase, Cu, Cr, and As had the higher bioaccessibility. The carcinogenic risk in children and adults posed by As, Pb, and Cr via ingestion was deemed acceptable. The non-carcinogenic risks posed by these metal(loid)s via ingestion to children are higher than to adults and mainly result from As.     

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。     

珠海近岸海域表层沉积物中的重金属及生态危害评价

为了研究珠江口近海海域重金属的污染状况,2009年8—12月对珠海珠江口4个站点的表层沉积物进行了6次采样,测定了表层沉积物中重金属Cd、Cr、Pb、Hg、Cu、Zn、Mn、Ni、Fe和金属Al的质量分数,分析了它们质量分数间的相关性,依据Lars Hakanson提出的沉积物中金属污染物评价方法,对Cd、Cr、Pb、Hg、Cu和Zn等6种典型重金属的潜在危害进行了评价。结果表明,Cd、Cu和Zn是该调查区域的主要重金属污染物,应该予以优先控制和治理。位于马骝洲水道入海口的S1位点上,金属元素（Cd除外）质量分数的季节特征是秋季（丰水期）〈冬季（枯水期）,重金属危害指数（RT）为轻微级,重金属潜在生态危害系数（Eir）顺序为Cd〉Hg〉Pb〉Cu〉Zn〉Cr;在S2位点,Cd、Cu、Hg、Ni和Fe的平均质量分数为秋季〉冬季,其它5种金属则为秋季〈冬季,RT为强级;在S3、S4位点上,8种金属元素（Hg、Mn除外）的质量分数呈现秋季〉冬季的现象,RT为很强级;S2、S3和S4站点的Eir均表现为Cd〉Hg〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr的顺序。     

Assessing heavy-metal contamination and sources by GIS-based approach and multivariate analysis of urban–rural topsoils in Wuhan,central China

Nine potentially harmful heavy metals (Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Pb, Ni, and Zn) were measured in 477 topsoil samples collected from urban–rural areas in the city of Wuhan in order to identify their concentrations and possible sources, and characterize their spatial variability for risk assessment. Results showed that in most rural areas heavy-metal concentrations in soil were similar to their natural background values, but Cd, Cu, Hg, Pb, and Zn concentrations were relatively higher in densely populated districts and around industrial facilities. Multivariate analyses (correlation matrix, principal component analysis, and cluster analysis) indicated that Cd, Cu, Hg, Pb, and Zn were mainly derived from anthropogenic inputs, and Co, Cr, and Mn were controlled by natural source, whereas Ni appeared to be affected by both anthropogenic and natural sources. The result of risk assessment indicated that nearly 48% of the study area suffered from moderate to severe contamination.     

镇江市老城区不同功能区地表灰尘重金属污染评价

通过采集江苏省镇江市老城区的交通区、大市口广场、江滨公园、商业区、居民区、文教区等不同功能区地表灰尘共54个样品,对其Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd、Mn 7种重金属进行分析测定.结果表明,交通区Cu、Ni、Cr、Mn、Cd的平均含量要明显高于其它功能区,Zn的含量在文教区最高,Pb的含量在居民区最高.地累积指数评价表明交通区、文教区两个功能区中Cd达偏重度污染,文教区中Zn也达偏重度污染;潜在生态风险评价结果表明,交通区、大市口广场、文教区3个功能区的潜在生态风险指数均为中等生态危害;江滨公园、商业区、居民区3个功能区的潜在生态风险指数均为轻微生态危害.