河北平原土壤重金属人为污染的富集因子分析

在环境地球化学研究中,自然异常与人为异常往往同时存在,因此要判断环境污染状况,从自然异常中分离人为异常是十分重要的。文章根据重金属元素的环境地球化学行为,采用富集因子来判别河北平原表层土壤中重金属的人为污染情况。以4 km^2为一个评价单元,选择Zr为标准化元素,分别以河北太行山区岩石平均值及该评价单元所对应的深层土壤样品的分析值为地球化学背景,计算得到了河北平原表层土壤中重金属元素的两组富集因子值,分别用EF和CEF表示。结果表明,除As、Ni外,其它重金属元素的EF和CEF分布特征基本一致。按CEF计算结果,该区表层土壤约有50%的区域（约40 000 km^2）发生了1级轻微的重金属污染;As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn约有1%～5%的少部分区域发生了2级中度以上重金属污染;Cd、Hg达到2级中度污染的面积为河北平原总面积的14.7%和49.6%,达到3级显著污染级别以上分别为1.1%（880 km^2）和12.6%（10 080 km^2）。重金属污染主要分布在工矿区（如冀东北部地区的铁矿集区、白洋淀及周边的小冶炼厂集中区）、污灌区（如唐海县的Cd异常、石家庄及其南部的河两岸的多金属异常）、大中城镇（Hg异常）。河北平原的实例研究表明,应用富集因子可有效区分重金属污染的自然影响和人为影响。     

关于英国工矿区土壤重金属污染治理的考察报告

按照国家948项目规定,根据《引进国际先进技术工矿区土壤超富集植物材料选择及修复技术》项目合同要求,经国家林业局和省人民政府批准,省林业厅巡视员、高级工程师李定一同志率领队考察成员姚先铭、左家哺、童方平一行4人,前往英国考察工矿区土壤重金属污染治理以及商谈有关超富集植物材料与土壤改良剂引进问题．由于全世界英国最早开始采矿业,了解英国工矿区土壤重金属污染综合治理,引进有关超富集植物与土壤改良剂,对于解决我国目前工矿区土壤重金属污染问题具有重要意义．     

不同环境下土壤作物系统中重金属元素迁移分配特点

不同环境中重金属的积累特点及其向食物的迁移可能导致对人类健康的不同影响。文章对苏南某市典型乡镇工业环境中的农田表层土壤重金属污染积累进行了分析,并参照国家土壤环境质量二级标准进行重金属污染的单因子和综合因子评价。结果表明,工业环境中农田土壤表层重金属元素的富集系数和重金属DTPA有效态含量显著高于非工业环境,说明工业化发展是土壤重金属积累的主要因素,同时土壤的基本理化性质对土壤重金属的富集有一定的影响。不同种类农产品对重金属的富集能力表现为叶菜类>籽实类>根菜类>水稻籽粒,重金属元素中Cd、Zn、Cu较易在农产品中积累。应该注意工业发展对农田土壤的重金属污染以及对人类食物安全的可能影响。     

贵阳市表层土壤中铅的环境地球化学基线研究

以土壤环境地球化学研究为主线,以贵州省贵阳市8064km2为研究区域,将土壤重金属污染元素铅的空间分布规律与环境地球化学机理研究相结合,建立区域土壤环境地球化学基线,选用合适的判别指标判识自然作用过程与人类活动过程对土壤环境的影响。得到以下结论:贵阳市表层土壤中铅的基线值为14.8mg·kg-1,样品中铅元素含量大于70.1mg·kg-1的样品可能遭受人为污染的影响。地质累积指数分析结果显示贵阳市18%的表层土壤未受铅的污染,47%的表层土壤在无污染到中度污染之间,28%的中度污染,6%的表层土壤介于中度污染到强污染之间,1%的强污染。污染程度指数分析则显示贵阳市49.9%的表层土壤未受到铅的污染,铅的污染程度最大为8.11,总污染程度略大于0,即受到轻微污染。     

湛江沿海盐渍田土壤-稻米系统重金属含量与土壤酶活性的特征及其相关分析

沿海盐渍田中耐盐水稻的种植可以有效利用土地资源,增加中国粮食总产量。探究湛江沿海盐渍田土壤-稻米重金属含量与土壤酶活性的特征及其相关关系,对评估湛江沿海盐渍田环境、农产品安全风险具有重大意义。以湛江5个区域沿海盐渍田种植耐盐水稻海红11的土壤-稻米系统为研究对象,采集了土壤样品及相应稻米,测定了脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶等3种土壤酶活性及土壤和稻米中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等5种重金属含量,采用单因子污染指数及内梅罗综合指数对重金属含量进行评价,对土壤、稻米重金属含量之间的关系作了生物富集系数与简单相关性分析,并对土壤重金属与酶活性进行了一元线性及非线性回归分析。结果表明,5个研究区域土壤及其稻米的5种重金属含量均未超过国家标准,但与1996年雷州半岛砖红壤背景值比较,研究区域盐渍田土壤存在着重金属富集的趋势,受人为活动影响较大,其中Cd的单因子污染指数最高,那么其为影响研究区土壤重金属污染的主要因子。研究区稻米重金属含量均未超过限量值,5种重金属富集能力大小的顺序为ZnCdCuCr=Pb。土壤与稻米重金属含量的相关性分析结果表明,土壤、稻米中重金属含量关系紧密,土壤中重金属含量直接影响稻米重金属含量。通过土壤重金属与酶活性的回归分析统计发现,过氧化氢酶活性与土壤Cu、Zn含量达到显著性负相关,脲酶活性与土壤Cu含量之间的回归关系也均达到了极显著负相关水平,因此,在湛江沿海盐渍田中,将过氧化氢酶作为评估Cu、Zn污染程度,脲酶作为评估Cu污染程度的生化指标是可行的。这些结果可为沿海盐渍田的修复、环境与农产品安全风险管控提供科学依据。     

北京表层土壤重金属污染分布及大气沉降贡献

土壤重金属污染已成为影响城市可持续发展和生态环境安全的重大环境问题。对城市表土重金属污染状况以及来源进行系统分析具有重要意义。于2013年11月—2014年3月同步采集了北京城区及周边不同位置的大气沉降和0—10 cm表层土壤样品,采用ICP-MS测试了样品中主要重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的质量分数。利用富集因子和地累积指数法探讨了北京表层土壤重金属的污染状况,并对大气沉降贡献进行了定量表征。结果表明,北京表层土壤中重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均质量分数分别为0.5、76.8、51.3、25、35.2和133.4 mg·kg~(-1)。6种重金属质量分数都存在明显的"粒径递减"效应,即在2—63μm粒径段,表土重金属质量分数一般随粒径的减小而升高,粒径越小重金属在表土中的富集越明显。北京表层土壤中重金属Cr和Ni基本无污染,Cu、Zn和Pb轻微污染,Cd轻度污染;6种重金属都呈现不同程度的轻度富集(CdCuZnPbCrNi),均受自然源和人为污染源的共同影响。海淀区、朝阳区、东城区和西城区这4个区的交界区域存在Cd、Cu和Pb连片轻度、中度污染至偏重污染。朝阳区和东城区的交界区域、海淀区东南部、西城区西部、东城区西部存在Zn连片轻度污染至中度污染。北京表土中重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Zn和Pb的大气沉降平均贡献率分别为17.4%、21.2%、14.6%、12.2%、16.0%和20.0%。北京表层土壤重金属污染主要集中在细粒径颗粒,表现出较强的空间分异性,并且受大气沉降不同程度的影响。     

重庆某垃圾焚烧厂周边土壤重金属污染分布特征及来源解析

利用地统计学方法对重庆某垃圾焚烧厂周边土壤的重金属(Cr、Mn、Cu、Pb、Zn、Fe)空间分布和污染特征进行研究,并利用Pearson系数法、主成分分析法、富集因子法进行重金属来源解析.结果表明,该垃圾焚烧厂周围土壤中上述6种重金属平均含量分别为216.74、639.33、33.67、47.96、69.79、38134.93 mg·kg-1,其中Fe、Mn平均含量与土壤背景值相当,其余重金属平均含量均高于背景值20%以上;源解析结果显示Fe、Mn主要是自然源,其余重金属主要来自人为源,其中占主导地位的是工业源和交通源;垃圾焚烧尾气排放尚未明显引起明显的土壤重金属污染.     

向海湿地河道上下游土壤重金属污染程度分析

以向海湿地河道上、下游土壤沉积物为研究对象，以Al元素作为标准化元素，通过对重金属元素富集因子的分析，研究了Cu、Ni、Mn、Fe、Ba、Cr等6种重金属元素的人为污染状况及分级。结果表明，该区土壤沉积物中重金属元素均受到不同程度的人为污染影响，部分层面Ni、Ba等重金属元素污染程度达到显著水平，造成这种现象的主要原因是富含重金属的霍林河上游矿源物质的沉积及人类对湿地开发活动的历史变迁过程；此外，径流淹没频率不同造成了两断面土壤沉积类型和沉积效果的不同，使得受水文影响较大的上游断面的人为污染程度大于受影响较小的下游断面，说明向海湿地对人为污染具有一定的缓冲能力，或向海湿地具有较强的净化和过滤功能。     

土壤与环境第11卷总目录

I 第1期 杀虫双对土壤脲酶影响的研究 …………………………………………………………………… 和文祥，蒋新，余贵芬，等（1） 垃圾渗滤液对土壤铁锰有效性及地下水质的影响 …………………………………………………………… 夏立江，温小乐（6） 两种螯合剂对汞在土壤－植物系统中迁移的影响 ………………………………………………… 陈玉成，符翠芳，唐丽琼（10） 攀枝花工矿区土壤重金属人为污染的富集因子分析 ………………………………………… 滕彦国，庹先国，倪师军，等（13） 石灰泥炭对镉铅锌污染土壤上小白菜生长和元素吸收的…     

长春市大气降尘中重金属的分布特征和来源分析

对长春市不同区域的33个大气降尘中的重金属进行了分析测试,结果表明:大气降尘中重金属含量的大小依次为Fe>Mn>Zn>Pb、Cu>N i>Cd。降尘中重金属的空间分布为工业区>交通区>商业区>文化区、居民区>农村地区。相对于新城区和农村地区,老城区降尘中重金属的含量较高。富集因子的计算分析表明,Pb、Cd明显受到人为活动的影响,Pb主要来自汽车尾气,Cd主要来源于工业尘;人为活动对Cu、Zn、Mn的贡献占一定比例,但不大;N i为天然源。长春市大气降尘已经受到一定程度的重金属污染,但与国内其他城市相比,降尘中重金属的含量处于较低的水平。     

The Dublin SURGE Project: geochemical baseline for heavy metals in topsoils and spatial correlation with historical industry in Dublin,Ireland

The Dublin SURGE (Soil Urban Geochemistry) Project is Dublin’s first baseline survey of heavy metals and persistent organic pollutants in topsoils and is part of a Europe-wide initiative to map urban geochemical baselines in ten cities. 1,058 samples were collected as part of a stratified random sampling programme in the greater Dublin area to give an overview of baseline conditions in the city. Samples were analysed for 31 inorganic elements including heavy metals. Analysis of results indicates that the concentrations of lead, copper, zinc and mercury are strongly influenced by human activities, with elevated concentrations in the city docklands, inner city and heavy industry areas. Sources of heavy metals in these areas may include historical industry, coal burning, re-use of contaminated soil, modern traffic and leaded paint and petrol. Concentrations of other inorganic elements in topsoil show patterns which are strongly related to regional bedrock parent material. The spatial distributions of heavy metals, in particular Pb and As, are explored in detail with respect to regional geology and the influence of historical industry on soil quality. Exploratory data, geostatistical and correlation analyses suggest that the concentrations of heavy metals tend to increase as the intensity of historical industrial activity increases. In particular, drinks production, power generation, oil/gas/coal, metals and textile historical industries appear to be the contamination source for several heavy metals. The data provide a geochemical baseline relevant to the protection of human health, compliance with environmental legislation, land use planning and urban regeneration.     

The chemistry and parent material of urban soils in Bristol (UK): implications for contaminated land assessment

An earlier survey of topsoil from parks and allotment in the city of Bristol (UK) revealed the presence of relatively high levels of “pseudo-total” Cd, As, Cu, Pb and Zn, with Cd and As exceeding present UK soil guidelines. This follow-up work aimed at (1) estimating geochemical thresholds for these elements based on “near-total” soil, bedrock and sediment heavy metals and (2) determining the genetic relationship between soil and bedrock using rare earth elements (REEs or lanthanides) as tracers. “Near-total” concentration of 34 elements (Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Li, Mn, Ni, P, Pb, Sc, Ti, V, Zn, Y and the rare earth elements Ce, Dy, Er, Eu, Gd, Ho, La, Lu, Nd, Pr, Sm, Tb, Yb) were obtained by ICP-MS and ICP-OES. The results show that the soil composition is largely controlled by the soil parent material, though extreme outliers are indicative of contamination at a few sites of parkland and allotments. Cumulative frequency plots show the presence of different data sets for which separate “background” values should be determined. The REE data provide evidence that weathering of the underlying sandstone was a determinant factor leading to the relatively high heavy metal enrichment found in soil samples and sediments. Reference to UK soil guidelines to decide on possible remediation measures could be very misleading due to the natural high background levels of some elements in the underlying bedrock. Before defining land as “contaminated”, a thorough geochemical investigation is required at local scale in order to produce a more realistic and correct environmental assessment.     

攀枝花市水系沉积物与土壤中重金属的地球化学特征比较

水系沉积物和土壤都是表生作用的产物,是环境中污染物质的重要受纳体,但两者在物质来源和受纳污染物方面又有不同。重金属通过不同方式进入到水系沉积物和土壤之中产生污染,对于区域环境具有重要的影响。为了了解攀枝花市水系沉积物和土壤中重金属元素地球化学特征的异同和污染状况,在攀枝花市范围内系统采集了水系沉积物和土壤样品,从环境地球化学角度,应用地球化学方法研究了攀枝花市水系沉积物及土壤中重金属的地球化学特征,应用地质累积指数法评价了污染情况,并对二者进行了比较研究。结果表明,攀枝花市水系沉积物中重金属的含量普遍高于土壤;水系沉积物和土壤中重金属的分布具有相似的特征;水系沉积物中重金属的污染程度高于土壤,但总体上来说,重金属的污染程度较小。两者的污染程度不同是因为接受污染物的方式不同;两者的分布趋势相同,说明具有相同或相近的污染来源。     

Source and Effect of Heavy Metal Pollution in the Coastal Taiwan Sediments

Coastal sediments and oyster farming is severely affected by the industrial effluents in the coastal region near LuGong, Taiwan. Surficial sediments and oyster samples were collected from a coastal area near a major electro-plating industry. Spatial variation in heavy metal contents in sediments was studied in relationship to the main pathway of contamination and geochemical association with natural constituents of the sediments.

Spatial trends of heavy metals in the sediment reflected inputs of pollutants from the poorly-treated electro-plating effluents in the surrounding county and transported downstream by the Yang-tse-tru River. Effluent related heavy metal (Zn, Cu, Cd) is extremely high in the study region sediments. the highest concentrations were observed near shore, especially upstream in the Yang-tse-tru River sediments. Heavy metal concentrations decreased rapidly in a seaward direction. Heavy metal concentrations in near shore sediments were as high as some highly industrialized harbour sediments in the USA (e.g. Boston and San Diego).

Significant differences and high concentrations of heavy metals were also observed in oysters from the study region. Heavy metals from the study region were two to five times higher than in oysters from other pristine areas in Taiwan.     

土地利用/覆被变化（LUCC）与土壤重金属积累的关系研究进展（Research Review of the Relationship between Land Use/Cover Change and Heavy Metal Accumulation in Soil）

土壤重金属污染是世界性环境问题之一.土地利用/覆被变化(LUCC)是最主要的环境演变驱动因子之一.为明晰LUCC对土壤重金属积累和污染的影响,根据前人研究,从场地、县域和流域/区域尺度总结了LUCC和土壤重金属污染的关系.研究发现,三个尺度上土地利用方式和覆被类型/格局是控制土壤重金属空间积累和分布的重要因子,土地利用/覆被可以直接吸纳或吸附重金属,亦能通过改变土壤物理、化学和生物性质从而控制重金属在土壤中的移动性和活性,造成土壤中重金属的积累直至污染.此外,论文阐明了LUCC在土壤重金属污染风险预测、规避和污染土壤修复中的重要作用,最后提出了在实践中通过调整土地利用/覆被类型进行污染土壤修复的建议.寓景观生态学思想于土壤重金属污染防治过程是一种新的有效途径.     

污染场地土壤重金属空间异常值识别及其点源效应的分离

由点源污染导致的土壤重金属空间异常值的分布及点源效应的大小将影响场地风险评估和修复方案的制定,进而影响场地的环境管理.以某典型重金属污染场地为研究区域,以表层土壤Cd含量为研究对象,引入稳健变异函数模型,并筛选出合适的变异函数模型,结合平尾化方法对表层土壤Cd含量空间异常值进行识别和处理,并有效地分离出点源效应.研究表明：研究区表层土壤Cd含量空间变异大且存在明显的空间异常值;CressieHawkins稳健变异函数更适用于对研究区表层土壤Cd含量半方差函数的估计,采用稳健变异函数和平尾化方法能够有效地识别空间异常值和分离点源效应,空间异常值主要分布在受人为活动影响较大的区块;由于准点过程导致的变异较大,分离出的点源效应解释了异常值点位表层土壤Cd含量的大部分.     

金华典型中药材产地环境地球化学研究

在金华市主要中药材种植区采集耕作层土壤和中药材样品,分析其重金属含量,并从环境地球化学角度分析中药材重金属超标的原因.结果表明,白术（Rhizoma Atractylodis Macrocephalae）、玄参（Radix Scrophulariae）和浙贝母（Bulbus Fritillariae Thunbergii）中Cd超标率分别为64.3％、40.0％和47.2％,白术、玄参和元胡（Rhizoma Corydalis）中Cu超标率分别为35.7％、10.0％和5.9％.从中药材对重金属的选择性吸收、种植区的土壤环境、地形地貌和气候条件等方面研究发现,气候温暖湿润,地形陡峭,岩石在风化成土过程中淋溶作用强烈,从土壤母质、淋溶层到土壤表层pH值逐渐降低,土壤酸化是导致中药材Cd和Cu含量超标的主要原因.     

Importance of background values in assessing the impact of heavy metals in river ecosystems: case study of Tisza River,Serbia

The main objective of this paper is to evaluate how a choice of different background values may affect assessing the anthropogenic heavy metal pollution in sediments from Tisza River (Serbia). The second objective of this paper is to underline significance of using geochemical background values when establishing quality criteria for sediment. Enrichment factor (EF), geoaccumulation index (I _geo), pollution load index (PLI), and potential ecological risk index (PERI) were calculated using different background values. Three geochemical (average metal concentrations in continental crust, average metal concentrations in shale, and average metal concentrations in non-contaminated core sediment samples) and two statistical methods (delineation method and principal component analyses) were used for calculating background values. It can be concluded that obtained information of pollution status can be more dependent on the use of background values than the index/factor chosen. The best option to assess the potential river sediment contamination is to compare obtained concentrations of analyzed elements with concentrations of mineralogically and texturally comparable, uncontaminated core sediment samples. Geochemical background values should be taken into account when establishing quality criteria for soils, sediments, and waters. Due to complexity of the local lithology, it is recommended that environmental monitoring and assessment include selection of an appropriate background values to gain understanding of the geochemistry and potential source of pollution in a given environment.     

石墨基复合材料负载零价纳米铁吸附重金属离子的研究进展

工业废水中重金属的存在威胁着环境和人类健康,有效去除环境中的重金属离子具有重要意义。论文简要介绍了近年来石墨基复合材料负载纳米零价铁(nZVI)去除废水中重金属离子的研究,探讨了多种石墨基负载nZVI复合材料对重金属离子的吸附特性和环境条件对吸附性能的影响因素,并对其未来的研究和应用进行了总结和展望。