湖南某植烟土壤重金属含量及其生态风险评价

采集了湖南某植烟区表层土壤样品112份,测定了土壤中6种重金属元素的含量,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对其污染状况进行评价.结果表明,植烟区土壤重金属平均含量分别为36.25(Cu)、69.78(Zn)、37.66(Pb)、0.36(Cd)、12.71(As)、0.27(Hg)mg·kg-1.6个元素的变异系数在32.57%—59.03%之间,属于中等变异,元素分布不均.污染评价结果表明,植烟区土壤重金属Cu、Zn、Pb、As的单因子污染指数平均值小于1,其污染较轻.而重金属Cd和Hg的超标率为54.46%和58.04%,土壤受到Cd和Hg污染.潜在生态风险指数评价结果显示植烟区土壤重金属属于轻度污染.相关性分析结果表明Cu、Zn、Pb和Cd之间呈显著相关性,As和Hg相关性显著,说明其同源性较高.来源分析表明,研究区Cu、Zn、Pb和Cd污染来源东北部主要为矿区污染,西南部主要是人为源,As主要来源为成土母质和生活源,Hg主要为大气污染源.     

新疆东天山某铜矿区土壤重金属污染与生态风险评价

选取戈壁荒漠景观生态环境脆弱区典型铜矿区为研究区,采集308个表层土壤样品,对Cu、Ni、Cd、Cr、Pb、Zn、Hg、As等8种重金属元素进行测试分析,综合运用相关性分析、主成分分析和系统聚类等多元统计和地统计学方法分析了矿区土壤重金属的空间分布特征,运用地累积指数法和潜在生态风险评价法评价了重金属累积程度和潜在生态风险危害程度,并对重金属的可能来源进行了解析.结果表明,研究区表层土壤重金属中Cu、Ni累积程度相对较高,超背景值比例分别为17.53%、14.94%.重金属地质累积程度由强至弱依次为:CuZnCrNiHgPbAsCd;0.65%的土壤样品中Pb属重度污染水平,2.92%土壤样品中Cu属重度污染水平.98.38%的土壤样品重金属污染潜在生态风险危害较轻,重金属迁移影响范围有限.重金属Cu、Ni为主要特征污染物,来源于成土母岩风化和矿业活动共同作用;As、Hg、Cd元素污染程度较低,受人为因素影响较小;Pb元素污染呈点状分布,来源主要为矿区交通运输.     

上海宝山区农业用地土壤重金属空间分异规律及分布特征研究

利用地理信息系统(GIS)和地统计分析方法对宝山区农业用地土壤重金属(As,Cd,Cr,Hg,Pb)空间分异规律和分布特征进行研究.结果表明,区内农业用地土壤中5种重金属均表现为中等空间变异性;在全局趋势上,Cd为一次全局趋势,其余重金属元素都表现为二次趋势;5种元素在空间上均存在明显的方向效应;Cr,Hg和Pb具有强烈的空间相关性,As和Cd具有中等强度的空间相关性;5种重金属的空间变程由大到小分别为Hg,Pb,Cr,As和Cd.土壤重金属As,Cd,Cr,Hg和Pb平均含量分别为7.31mg.kg-1、0.24 mg.kg-1、107.89 mg.kg-1、0.15 mg.kg-1和38.54 mg.kg-1,分别是上海土壤背景值的0.80,1.81,1.44,1.43和1.51倍.宝山区南部农业用地土壤重金属污染程度普遍高于北部.从宝山区各镇农业用地土壤重金属污染看,Cr和Pb普遍污染严重,而基本不存在As污染.同期降尘污染调查表明,降尘重金属是本区土壤重金属污染的最重要来源.     

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。     

大型垃圾焚烧厂周边土壤重金属含量水平、空间分布、来源及潜在生态风险评价

通过采集珠三角东部某市大型垃圾焚烧厂周边表层土壤样品,分析了各样品中Cd、Pb、Hg、As、Cr、Cu、Ni、Zn和Co等9种重金属含量,研究了重金属的含量水平、空间分布、来源及潜在生态风险。结果表明,研究范围内表层土壤重金属含量分别为Cd(0.183±0.07)mg·kg-1、Pb(34.8±18.7)mg·kg-1、Hg(0.081±0.028)mg·kg-1、As(11.5±9.1)mg·kg-1、Cr(31.5±19.1)mg·kg-1、Cu(17.6±12.3)mg·kg-1、Ni(7.13±4.20)mg·kg-1、Zn(82.4±44.2)mg·kg-1、Co(3.37±3.08)mg·kg-1。其中,Hg和Zn的含量分别超出广东省土壤历史背景值1倍和2倍,其余重金属含量与背景值相差不大。综合空间分布特征分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析的结果,可以将9种重金属分为4类。Cr、Ni、Cu、Co的分布特征极为相似,且相互之间有极显著相关性,结合聚类分析和主成分分析结果,其来源主要为土壤母质。As、Zn、Pb的空间分布特征具有一定相似性,但相关性分析和聚类分析显示元素间联系不紧密,结合主成分分析结果,其来源与土壤母质和多种人类活动污染有关。Cd和Hg的空间分布特征均显示这两种重金属与垃圾焚烧厂存在联系,Cd与垃圾焚烧厂存在一定联系,而Hg与垃圾焚烧厂存在较强联系。潜在生态风险评价结果显示,该研究区域土壤重金属生态风险不高,多种重金属的综合潜在生态风险指数(RI)的范围为51~269.79,Hg和Cd对RI的贡献率相对较大,分别为52.33%和18.30%。研究表明,垃圾焚烧厂周边表层土壤Hg具有独特的环境污染特征,在垃圾焚烧厂周边的土壤重金属污染调查中,Hg污染应受到重点关注。     

铜陵狮子山矿区土壤重金属污染特征及生态风险评价

选择安徽铜陵狮子山矿区5种不同土地利用类型(采矿区、选矿区、堆矿区、尾矿区及周边菜园)的土壤为主要调查研究对象,采集样品76份,分析了土壤重金属含量和形态特征,并对重金属污染程度和潜在生态危害进行了评价.结果表明,铜陵狮子山矿区表层土壤中重金属Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量均超过铜陵市土壤背景值,且不同片区土壤中重金属含量差异较大.各片区土壤的重金属元素以残渣态为主,可氧化态比例最小.采用相关性和主成分分析可知,重金属元素之间存在一定的正相关性,Cu、Pb与Zn之间相关性尤为显著(P0.01),推断Cu、Pb和Zn来源相似.单因子指数法结果表明,重金属元素的污染程度大小为CuCdPbZn.内梅罗综合污染指数法结果表明,不同片区土壤重金属综合污染指数大小为:堆矿区选矿区采矿区菜园尾矿库区,其中选矿区和堆矿区污染尤为严重.综合潜在生态危害指数来看,尾矿区属于轻度危害,采矿区和菜地属于中度危害,堆矿区和选矿区属于很强危害.     

发电厂周边土壤重金属空间分布及在土壤-水稻系统中的迁移

赋存于煤炭中的重金属元素,在火电厂经燃烧分解氧化,通过各种途径进入大气环境,并通过大气干沉降和湿沉降进入土壤,从而影响土壤环境质量。以韶关发电厂周边土壤-水稻系统中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量为主要研究目标,采集发电厂周边的99对土壤和相应的水稻样品,选择三处典型样点采集垂直剖面土壤样品,并在远离污染源、不受电厂主风向影响和不曾受到其他明显外来污染的地区采集6对土壤-水稻样品,系统地探讨电厂周边农田土壤重金属元素的空间分布特征,采用污染指数评价模型与健康风险评估模型,评价韶关电厂周边耕地土壤和水稻重金属污染状况,分析当地居民摄入本地谷类产品的健康风险。结果表明,(1)各种重金属的含量在电厂附近达到最高值,随着与电厂距离的增加,土壤中重金属含量逐渐下降,表明该电厂燃煤过程产生的污染是当地土壤环境重金属元素的升高的主要原因。(2)8种重金属元素具有相似的空间分异趋势,在表层0-20cm的范围内富集,且含量随深度增加呈下降趋势。(3)水稻田表层土壤中的Cd超过了国家标准限值,Cd污染突出。As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均含量也分别超过相应的广东省土壤元素的背景值。(4)水稻籽粒中的Cd和Pb均超过了国家标准限值,Cd污染也尤为突出。居民食用本地稻米产品引起重金属的健康暴露风险极大,尤以Cd最为显著。该研究可以为当地环境风险管理和决策提供科学依据。     

多元统计分析在农田土壤重金属污染源解析中的应用

通过采集白银市城郊周边农田土壤,运用电感耦合等离子体质谱和原子荧光光谱测定了其Cr、Co、As、Cd、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的重金属等含量,分析了土壤中重金属元素的污染特征.采用聚类分析和主成分分析来解析重金属来源.结果表明,研究区域土壤中部分重金属的含量已超过农用地土壤污染风险筛选值(GB 15618—2018...     

青岛城市土壤重金属的形态分布及影响因素分析

选取青岛市不同功能区63个代表性的表层土壤样品,分析了其重金属元素的含量和存在形态.结果表明,青岛城市土壤中Cu、Zn、Pb、Cd均受到不同程度的污染,其中Cd属于重度污染,土壤重金属累积污染程度为Cd>Zn>Cu>Pb.Cu和Zn主要以残渣态为主,Pb主要以残渣态和铁锰氧化态为主,Cd主要以残渣态和有机结合态为主;土...     

湘中某工矿区农户菜园重金属污染分析与健康风险评价

为研究湘中某工矿区对周边农户菜园土壤和蔬菜的影响,采集矿区周边18个蔬菜样地15个品种计80个蔬菜样品,分析土壤及蔬菜中重金属Pb、Cd、Cu、Zn的含量,并采用污染指数法和健康风险评价模型对土壤和蔬菜重金属污染进行评价.研究表明,矿区蔬菜地土壤受到严重的重金属污染,Cd污染最为严重.从综合污染指数来看,蔬菜均受到中、重度污染,苋菜污染最严重.各元素在蔬菜中的富集能力大小为:Cd>Zn>Cu>Pb.重金属暴露接触对人体的风险评估结果表明,蔬菜可食部分Cd与Pb的危险度(HQ)均大于1,居民通过蔬菜途径摄入的Pb和Cd对人体健康存在较大的潜在风险.建议农户菜园在不能改制改种的情况下,种植根茎类蔬菜.     

珠江三角洲地区典型菜地土壤与蔬菜重金属分布特征研究

通过对珠江三角洲地区的广州市、佛山市、江门市和惠州市典型菜地土壤和蔬菜中重金属（Pb、Cr、Cd、As和Hg）含量及其土壤中有效态（Pb、Cr、Cd）含量的调查,分析蔬菜重金属污染状况与土壤重金属含量的相关性,探讨了土壤重金属含量、有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明,菜地土壤主要受Pb、Cd、Hg污染。Pb、Cd主要以轻度污染为主;而Hg污染在广州市菜地土壤以轻度污染和重度污染为主,佛山市菜地土壤以中度污染和重度污染为主,江门市和惠州市菜地土壤以轻度污染为主。蔬菜主要受Pb、Cd、Hg污染,少数蔬菜受到Cr污染,但并未检测出蔬菜受As污染。蔬菜中重金属含量与土壤中Pb、Cr、Cd的总量、有效态含量之间呈显著正相关关系,与土壤中As、Hg的总量无显著相关性。土壤中Pb、Cr含量与土壤有机质含量、黏粒含量、粉粒含量均达到显著相关。土壤中有效Pb与有效锰含量呈显著负相关关系,土壤中有效Cr含量与土壤粘粒含量、有效铁含量呈极显著正相关关系。     

An evaluation of heavy metals contamination in soils from Ganzhou navel orange orchards by geoaccumulation indexes and statistical analysis

Heavy metal pollution in orchard soils is of increasing concern owing to the potential health risk via the food chain. The evaluations of the degree of heavy metal contamination and the potential sources in soils from navel orange orchards in the Ganzhou district were investigated in the present study with the geoaccumulation index and hierarchical cluster analysis. The soil samples were collected from 280 navel orange orchards located in the 18 counties of the Ganzhou district. The concentrations of heavy metals in the samples were determined using atomic fluorescence spectrometry and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry with sample preparation by microwave digestion system. The results of the geoaccumulation index showed that the Ganzhou navel orange orchards were practically uncontaminated with Hg, As, Pb, Cd, Cr, Zn, and Cu, while uncontaminated to moderately contaminated with Ni. The results of cluster analysis indicated that four distinct clusters emerged for 18 sampling counties, and the considerable differences between clusters were derived from the different kinds of polluted substances. Results of the assessment of geoaccumulation index of heavy metals in soils will be helpful for the formulation of strategic sustainable agriculture in Ganzhou navel orchards and improvement of the navel orange yield and quality.     

天津污灌区土壤重金属污染环境质量与环境效应

污水作为天津解决农业用水不足的手段已经有几十年的历史。文章分析了污灌区土壤一作物系统中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Zn和Cr等有毒重金属的质量分数，利用单因子污染指数法和加权综合污染指数法进行污染评价。评价结果表明污灌区土壤受到了严重污染，主要重金属污染元素为Cd、Hg；农作物中的主要超标元素为Cd、As。因此，污灌区重金属污染土壤的修复工作迫在眉睫。     

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。     

北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染特征及风险评估

为研究北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染状况,采用野外调查及室内分析法,选取北京市5个有机设施蔬菜基地中125个土壤样品和77个蔬菜样品进行了Pb、Cd、Cr、As和Hg含量的检测、统计分析与评价,对土壤重金属含量与土壤理化指标进行了相关分析,研究了重金属在蔬菜中的迁移规律,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。结果表明,5个设施蔬菜基地中有极少数土壤样本Cd含量超标,有极少数叶菜样本Cr含量超标,其他重金属含量均未超标。污染指数评价表明5个基地土壤重金属污染排序为:基地5基地1基地3基地2基地4,主要由土壤Cd累积所致。土壤重金属与理化性质相关性表明,5种重金属含量都受土壤的理化性质影响较大。总体上,5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力排序为:CdHgAsCrPb,在不同类蔬菜中的富集系数排序为:叶菜类茄果类瓜果类豆菜类。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:CdPbAsHgCr,不同类蔬菜的综合重金属目标危害系数值排序为:叶菜类茄果类瓜果类豆菜类,所有蔬菜单一重金属目标危害系数和复合危害系数都远小于1,说明单一重金属和复合重金属污染对成人和儿童都没有明显的负面健康影响。     

我国城市土壤重金属的污染格局分析

收集了国内43个大中城市的3688个城区土壤重金属数据,通过描述性分析、评价分析、聚类分析等,初步确定了我国城市土壤重金属的污染格局.结果表明,我国城市土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均赋存量分别为13.39、0.68、63.04、38.17、0.31、26.18、47.34、137.72 mg·kg-1.Nemerrow指数、地质累积指数和潜在生态危害指数评价表明,污染最严重的城市是太原、南京、开封,主要污染重金属是Hg、Cd、Pb.43个城市中,上海、武汉、淄博、昆明、抚顺、昌吉、郑州、贵阳、成都、攀枝花、天津、珠海、大庆、北京、南宁、广州、香港、长春、太原等19个城市属于Cd强度污染;徐州、长沙、开封、重庆、乌鲁木齐、沈阳、西安、杭州、南京、兰州、洛阳等11个城市属于Hg-Cd强度污染、Pb中度污染;其余13个城市属一般轻度污染.长江以南城市土壤重金属污染比长江以北城市严重,中小城市土壤重金属污染低于特大城市.     

拉萨巴嘎雪湿地土壤重金属分布及生态风险评价

巴嘎雪湿地是西藏拉萨河流域的代表性湿地之一.文章为了解巴嘎雪湿地的重金属分布特征,在2018年10月采集了巴嘎雪湿地的表层土壤样品,对土壤中的Cu、Zn、Cr、Ni、Pb、Cd、As、Hg重金属的含量进行了检测.巴嘎雪湿地表层土壤的重金属污染评价采用的方法主要包括内梅罗综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态风险指数法.结果表明,重金属Cu、Zn、Cr、Ni、As、Hg含量的平均值低于国家土壤环境质量标准(一级),但Pb、Cd的含量略偏高;Ni、As、Cr、Hg的平均含量低于拉萨市环境背景值,但Cu、Zn、Pb、Cd平均含量高于环境背景值.该研究区域的内梅罗综合污染指数平均值P_N=1.50,说明湿地整体处于轻度污染;按照国家土壤环境质量标准(二级)作为背景值,得到的P_N=0.64,属于安全水平.地积累指数平均值在-2.587到-0.744范围内,I_geo<0区域整体上无污染;潜在生态风险指数的平均值RI=72.779,属于低风险.各元素组合之间总体相关性不足,说明重金属累积方式具有多源性特点.巴嘎雪湿地整体生态环境优于国内大部分湿地,其表层土壤中Hg、Pb、Cd元素为强度变异,在部分位点中存在明显富集,受到人类活动影响,应加强关注.     

新乡市郊区大棚菜地土壤重金属Pb、Cd、Cr和Hg污染评价

科学评估菜地土壤重金属污染对保障食品安全和公众身体健康具有重要的现实意义。采用原子吸收光谱法和冷原子吸收光谱法,研究了新乡市郊区菜地土壤重金属Pb、Cd、Cr和Hg的质量分数,并参照HJ 333-2006《温室蔬菜产地环境质量评价标准》,对土壤重金属污染进行评价。结果表明：菜地土壤重金属Cd、Pb、Cr、Hg的平均质量分数分别为25.64、156.18、992.38、0.316 mg·kg-1。东黑堆、前河头、后河头和东水东菜地土壤重金属Cd、Pb、Cr均全部超标,其中以Cd污染最为严重,后河头土壤重金属Cd的质量分数达到33.78 mg·kg-1,超过土壤环境质量评价指标限值的111.6倍,东水东采样点次之,也超标66倍。除了前辛庄Hg污染超标127%以外,其他采样点重金属Hg均不超标。表层（0~10 cm）土壤重金属Hg质量分数高于耕层（10~20 cm）,其他重金属没有表现出明显的规律性。在不同季节,Cr质量分数随着季节变化逐渐递增,Hg质量分数则呈递减的趋势;Cd和Pb质量分数没有明显规律性。不同采样点综合污染指数以后河头的为最高,达到了82.49,其他依次为前河头、前辛庄、东黑堆、东水东。总体上讲,新乡市近郊菜地土壤重金属综合污染指数远远超过Ⅴ级的限值3.0,前河头、后河头和前辛庄菜地土壤都处于极高风险的重金属污染状态;东黑堆和东水东菜地土壤也处于高风险状态。     

典型野生食用菌重金属含量及其人体健康风险评价

土壤重金属污染是影响生态环境、食品安全和人体健康的重要因素.云南省土壤重金属背景值较高,且矿产资源丰富、采矿活动频繁,导致土壤重金属含量较高.野生食用菌是高效重金属储积器,云南是中国野生食用菌最大产区.因此,本文以云南省8种典型野生食用菌为研究对象,探究其重金属含量(汞、镉、铅、锌、铜、砷)与分配特征,采用单因子污染指数对其进行重金属污染评价,利用概率方法(THQ指数)评估其对不同年龄人群(成人、儿童)的人体健康风险.研究结果表明,不同种类野生食用菌重金属含量存在显著差异(P<0.05).Hg、Cd、Pb、Zn、Cu浓度范围分别为0.5—7.2、0.3—15、0—26.8、47.7—214、56.7—428 mg·kg^-1 dw;As未检出.此外,Hg、Cd、Pb、Zn、Cu均主要分布于菌盖.除虫草花、白森、干巴菌中Hg未检出,其余重金属污染评价中单因子污染指数均>1,且同一元素在同种野生食用菌不同部位污染程度不同,其中,老人头菌盖受Cd污染最为严重.基于国家食品安全标准,本研究中98%野生食用菌Hg、Cd、Pb含量超标.然而,THQ指数表明,部分野生食用菌中Zn无风险(THQ<1),老人头菌盖、鸡枞菌盖中Cd、Hg、Pb、Cu具有人体健康风险(THQ>1),且风险值儿童>成人.