泉州市不同功能区大气降尘重金属污染及生态风险评价

通过泉州市不同功能区大气降尘中重金属含量分析,发现泉州市大气降尘中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Cd和Ni含量的平均值分别为284.49、1628.7、112.4、126.87、2.01和106.45mg·kg-1,同福建省海岸带土壤背景值相比,均处于较高的积累水平.潜在生态风险指数法评价结果表明:重金属污染程度顺序:CdPbNiCuZnCr;不同功能区大气降尘重金属生态危害程度为:工业区商业区交通繁忙区居民区农业区.富集因子法污染评价表明:Cd、Zn的富集较严重,Pb、Ni次之,Cu、Cr在各功能区都没有富集.两种评价方法的评价结果较为一致。     

子牙新河下游湿地土壤重金属垂直分布及形态特征

2014年秋季在子牙新河下游湿地采集柱状土壤样品,分析了Cd、Zn、Cu、Pb的垂向分布特征,利用Tessier连续浸提法,分析了典型湿地N1、N3、B3的重金属形态.研究结果表明,Cd、Zn、Cu、Pb含量垂向分布差异性比较大,波动幅度比较大,多数点位Cd、Cu、Zn在11—19 cm深度处出现峰值,可能与过去金属的输入和周期性淹水有关.Zn、Cu、Pb形态分布为残渣态铁锰氧化物结合态有机物结合态可交换态碳酸盐结合态,Cd形态分布为铁锰氧化物结合态可交换态残渣态有机物结合态碳酸盐结合态,Cd的生物有效性较高.湿地淹水条件影响到湿地重金属Cd的交换态和铁锰氧化物结合态的垂直分布.Cd主要以铁锰氧化物结合态的形式存在于湿地土壤中,其百分含量占53.2%,而重金属Zn、Cu、Pb主要以残渣态的形式存在于湿地土壤中,其百分含量均高于60%.根据风险评价编码法(RAC)对重金属的化学形态进行风险评价,风险顺序为:CdZnCuPb,因此重金属Cd应引起足够的重视.     

西安市街尘中重金属赋存形态和污染特征分析

城市街尘是重金属等污染物质的依附载体,居民日常活动频繁接触使得污染物很容易进入人体,对居民健康危害极大,因此街尘污染控制受到广泛关注。为了开展街尘重金属污染状况及特征研究,针对西安市街尘聚集量较多的冬春季节,选择不同路况特征的8个区域作为街尘样品采样点,运用Tessier顺序提取法对样品中的重金属元素进行分步提取,采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定了街尘中镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、锰(Mn)、铁(Fe)等6种重金属元素的含量及赋存形态。与陕西省土壤重金属环境背景值对比显示:8个采样点处,街尘中6种重金属元素含量均显著超过环境背景值,平均超出倍数分别为Cd49.6倍、Pb15.7倍、Zn8.1倍、Cu3.8倍、Mn2.5倍、Fe2.3倍。偏差分析显示:Cd含量受采样点环境影响较大,Fe在各点处较为均衡,其他元素略有差异;主干路和次干路段街尘中的Cd、Pb和Zn富集较支路严重,沥青路面上Cd和Cu积累高于水泥路面而Pb和Zn低于水泥路面。赋存形态分析发现:西安市街尘中,Cu主要以有机物结合态赋存,Fe和Zn主要以铁锰结合态赋存,Mn主要以铁锰结合态和有机结合态赋存,Pb主要以可交换态和铁锰结合态赋存,Cd主要以可交换态及碳酸盐结合态赋存。道路等级越高,其街尘重金属的可交换态和碳酸盐结合态比例也越高;沥青路面上更容易产生或聚集可交换态和碳酸盐结合态重金属。各重金属生物有效性顺序为:CdPbCuZnMnFe。     

北京市西城区雨水管道沉积物中重金属特征

在对北京市西城区部分排水管道调研的基础上,对几个典型雨水检查井连接雨水管道沉积物中赋存的主要重金属污染物污染水平及形态分布进行了研究,分析了沉积物粒径及有机质含量对重金属污染物赋存水平的影响.结果表明,排水管道沉积物中:Cr主要以残渣态存在;Cu和Zn以具有活性潜力的铁锰氧化物形态及碳酸盐结合态两种形态为主;Pb的残渣态含量平均值达到了56.4%;Ni的可交换态和碳酸盐结合态含量相对较大;可交换态Cd占其总量的比例最高值达22.4%,而残渣态的Cd含量极小.     

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.     

文山三七(Panax notoginseng)种植区三七与土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的分布特征及评价

为了调查文山州三七(Panax notoginseng)主要种植区(丘北县、砚山县、文山县和广南县)土壤和三七Pb、Cd、Cu和Zn含量,通过GPS定位采集三七根区0~15 cm深度土壤样品和三七样品各30个,分析土壤中重金属总量和不同形态含量及三七中对应重金属含量,并进行空间分布分析。结果表明:(1)土壤Pb、Cd、Cu和Zn平均含量分别为55.56、0.36、43.53和119.62 mg·kg~(-1),超标率分别为6.67%、53.3%、13.33%和0。各形态Pb、Cu和Zn含量表现为残渣态有机物结合态铁锰氧化物结合态碳酸盐结合态可交换态。各形态Cd含量表现为铁锰氧化物结合态残渣态碳酸盐结合态有机物结合态可交换态。(2)三七和土壤Pb、Cd、Cu和Zn总量和不同形态含量均以丘北县最高,广南县最低。(3)三七根系Pb、Cd、Cu和Zn平均含量分别为2.93、0.35、5.21和11.11mg·kg~(-1),三七植株各部位重金属含量表现为根系剪口茎叶花果。调查区三七和土壤重金属含量存在空间差异,且以土壤Cd污染为主,应采取一定措施降低三七Cd含量。     

成都市工业区绿地土壤重金属形态分布特征及生态风险评价

为了解成都市工业区绿地土壤中重金属的形态分布特征及生态风险情况,以成都市各区县工业区绿地土壤为研究对象,分析了土壤重金属Cr、Cd、Pb、Cu、Zn的赋存形态特征,并选用了基于形态分析的原生相与次生相比值法(RSP)和风险评价编码法(RAC),对研究区内土壤重金属的生态风险进行了评价与讨论。结果表明:(1)成都市工业区绿地土壤中Cr、Pb、Cu和Zn的赋存形态几乎都以残渣态为主(Pb:48.7%—84.25%、Cu:63.82%—94.45%、Zn:67.54%—95.58%、Cr:81.73%—92.49%),但Cd的赋存形态分布差异较大(Cd:0.00%—93.02%);(2)由次生相与原生相比值法评价结果可知,除Cd为中度污染外(RSP=2.84),Cr、Pb、Cu和Zn次生相与原生相比值均小于1,这表明研究区内Cd污染较其余几类重金属更严重;(3)根据风险评价编码法评价结果,研究区内重金属生态风险强弱顺序为Cd (14.62%)Pb (1.61%)Cu(1.29%)Cr(1.02%)Zn(0.86%),其中中部东南侧Cd的生态风险相对较高。综合上述评价结果,成都市工业区绿地土壤中主要重金属污染因子为Cd,且其生态风险远高于其他重金属,在今后的风险管控及土壤修复过程中应被重点关注。     

上海市居民区与工业区大气颗粒物重金属生物可给性与健康风险评估

采用具有代表性的体外模拟呼吸系统Gamble方法研究上海市两大功能区——工业区、居民区不同大气颗粒物包括PM_(10)和PM_(2.5)中重金属生物可给性和健康风险.结果表明,两大功能区大气颗粒物中均检出重金属Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cr和Cd,其浓度从高到低依次为:ZnPbCuMnNi≈CrCd,工业区大气颗粒物中重金属Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的平均浓度均高于居民区,且两大功能区PM_(10)中重金属浓度均大于PM_(2.5).居民区大气颗粒物中Cu和Ni的生物可给性低于工业区,Mn和Pb的生物可给性高于工业区,而Zn、Cr和Cd的生物可给性在两大功能区则较为接近,且PM_(2.5)中重金属生物可给性高于PM_(10).成人致癌风险高于儿童,非致癌风险低于儿童.其中Cr和Cd的致癌风险较低,Ni的致癌风险可忽略.除去Pb元素,其余重金属元素均表现为工业区非致癌风险高于或接近于居民区,不同重金属的非致癌风险值大小为:PbCdZn≈CrCuNiMn,均远小于1,可忽略.但是,Pb的人体健康风险相对其他重金属较高,Cd在大气颗粒物中的重金属浓度较低,但非致癌风险值相对较高,也应当引起重视.     

西安市公园大气降尘中Cu、Pb、Zn、Ni、Cd的化学形态特征及其生物有效性

采用连续提取法和原子吸收光谱法测定了西安市11个公园降尘中Cu、Pb、Zn、Ni、Cd等元素化学形态的含量,结果表明,各公园降尘中Cu和Pb含量均超过该市道路灰尘平均含量的7倍和3倍以上,有机态、铁锰氧化物态、碳酸盐态和可交换态分别为Cu总量的38%、31%、15%和13%;有机态、铁锰氧化态、碳酸盐态和交换态分别为P...     

板蓝根水煎液中13种金属元素形态分析

利用电感耦合等离子体-质谱仪（ICP-MS）测定板蓝根原药材和水煎液中13种元素的含量。形态研究采用高速离心和滤膜分离水煎液中的溶解态和颗粒态,元素的溶解态再用树脂XAD-4、树脂D001、树脂D301和树脂D751分别区分非极性吸附态、阳离子交换态、阴离子交换态和螯合吸附态。结果表明,板蓝根药材含有微量Cu、Pb和Cd等重金属,同时含有丰富的Mg、Ca、Fe、Al等大量元素,其中Ca含量最高,为2739 mg·kg-1;Zn、Mg、Ca、Mn、Al和Fe的浸出率较高,在42.9%到81.9%之间;Pb和Cu的浸出率最低,只有10%左右。Zn、Mg、Ca、Mn和Pb元素颗粒态比例在0%到9.3%之间,其他元素颗粒态比例在14.3%到85.7%之间。在溶解态当中,所有元素都具有阴离子交换态;Cu、Sn、Cr和Al没有或者很少有阳离子交换态,其余元素的阳离子交换态在32.4%到98.3之间;Al、Fe、Cu、Cr和Sn没有或者很少螯合吸附态,其余元素在54.9%到98.4%之间;Zn、Cu、Sn、Cd和Pb有非极性吸附态,其余元素没有。     

风浪扰动对太湖水体重金属形态的影响

对不同风浪条件下水体中的悬浮颗粒物,采用ICP-AES测定其中Co,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn,Al,Fe和Mn不同形态的含量.研究表明,水体中Al,Fe,Co,Cr,Pb和Ni可提取态含量随风浪扰动程度的增强其含量均有不同程度的增大. Mn,Zn和Cu在7m·s-1风浪下含量最高,11m·s-1风浪次之,2m·s-1风浪最小.7m·s-1风浪与2m·s-1风浪相比,水体中Mn, Co, Cr, Zn, Cu和Ni的B1, B2, B3态含量增加3-20倍.11m·s-1风浪与7m·s-1风浪相比,Co, Cr和Ni的B1态含量分别增加31.1%-76.8%,Mn, Zn和Cu分别减少22.1%-38.6%; Cr,Zn和Ni的B2态含量增加12.1%-50.2%, Mn减少65.6%, Co和Cu的含量相当; Co和Ni的B3态含量增加15.4%-10.3%,Cr,Mn,Zn和Cu略微减少.水体中的金属主要以Fe-Mn氧化物结合态存在,且金属的三态比例随风浪的变化不明显. Mn的生物有效性最高,Zn,Cu和Ni次之,毒性较大的Pb和Cr的生物有效性较低.Al, Fe和Pb的Fe-Mn氧化物结合态比例非常高,约有74.56%-100%. Co,Cr和Ni的有机结合态比例较高,且Co和 Ni的三态比例比较均一,Cu的B3态较低.     

西安市临潼区地表颗粒物重金属分布特征及生态风险评价

为了研究地表颗粒物中重金属含量在城市不同功能区的分布特征及其潜在生态风险,以西安市临潼区为研究区,选择工业区、居民区、商业区、交通区和旅游休闲区5个不同功能区,共采集75组地表颗粒物样品,采用火焰原子吸收光谱(A3)测定了样品中重金属Pb、Cd、Cu、Cr的含量,分析了不同功能区地表颗粒物重金属的分布特征及其污染来源,并采用潜在生态指数评价法对不同功能区重金属潜在生态危害进行评价。结果表明:西安市临潼区地表颗粒物重金属Pb、Cd、Cu、Cr均存在一定程度超标,平均质量分数分别为258.52、1.85、92.30、83.39 mg?kg~(-1),分别是西安市表层土壤背景值的12.08、20.56、4.31、1.33倍,中国土壤背景值的9.94、19.07、4.08、1.37倍。4种重金属中Pb、Cd、Cr受人类活动影响导致空间变异性较大,而Cu的变异系数为0.3,表明其受人类活动干扰较小。不同功能区地表颗粒物重金属污染差异较大,Cu、Pb表现为工业区商业区交通区居民区休闲区;Cr、Cd表现为交通区工业区商业区居民区休闲区。重金属潜在生态危害系数大小顺序为CdCuPbCr。5个功能区的生态危害水平均为强生态危害等级(Ⅲ级),其中,交通区与工业区潜在生态危害水平最高。优化工业生产和减少交通污染是改善临潼区地表颗粒物重金属污染的有效措施。     

湘江下游重污染段河床沉积物重金属赋存特征

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一.本次工作利用Tessier连续提取法及原子吸收法(AAS),对湘江下游河床沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd等重金属的赋存形态进行分析.结果表明,重金属Zn、Pb主要赋存于铁-锰氧化物矿物相中、其次是以碳酸盐矿物的形式存在.二者加起来所占比例平均在70%以上.重金属Cd除赋存在碳酸盐矿物和铁-锰氧化物矿物相中之外,较高活性的可交换态比例也大.重金属Cu除赋存在碳酸盐矿物、铁-锰氧化物矿物相中之外,还以较高的比例赋存于有机质中.环境条件如发生变化,赋存于有机质中的Cu可释放转入水体.运用风险评价编码法(RAC)发现Cd处于极高风险级,并且4种重金属元素中Cd的毒性最大,由此可见,湘江下游Cd污染问题需引起高度重视.     

典型城市污染水体底泥中重金属形态分布和相关性

采用Tessier五步连续提取法,研究了南京市莫愁湖、玄武湖、秦淮河13个底泥样品中的重金属的形态分布情况,分析了重金属浸出量与各形态间的相关性及有机质与有机结合态的相关性,并通过红外谱图分析了有机质与重金属结合的机理.结果表明:底泥中Pb,cu,zh,Ni,Cr主要以有机结合态和残渣态俘在,两种形态的含量占总量70%以上,Zn和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量相列较高,Zn约占20%,Cd约占30%;Zn,Cu,Cd,Ni,Cr的浸出量均与可交换离子态呈现显著的相关性,因此可通过减小可交换离子态含量控制底泥重金属污染的风险性;研究还表明,有机质与有机结合态呈现显著的正相关,因此增加底泥中有机质含量有助于重金属向有_棚结合态转化,有机质与重金属的结合主要是由于其中-些官能团和重金属形成稳定的络合物.     

外源重金属在珠江河口湿地土壤中的形态转化

采集珠江口湿地土壤,采用室内培养和Tessier化学逐级连续浸提方法研究了外源重金属在珠江河口湿地土壤中的化学形态转化,探讨了盐分变化对重金属形态转化的影响.试验结果表明,外源重金属进入珠江河口湿地土壤后主要以可利用态和潜在可利用态存在,Ni、Zn、Cu、Cr和Pb主要向铁锰氧化物结合态转化,而Cd主要向可交换态和碳酸盐结合态转化.土壤盐分含量递增对重金属Cu、Zn、Ni和Cr的形态分布无显著影响,对重金属Pb和Cd的影响主要体现在可交换态.在土壤盐分添加量不超过80 g·kg-1时,随着土壤含盐量的上升,土壤Cd和Pb的可交换态比例逐步增大.     

娄山河表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

测定了娄山河表层沉积物间隙水中重金属(Cu、As、Pb、Zn、Cr、Cd和Ni)的质量浓度,采用改正的BCR顺序提取法分析了沉积物中重金属的赋存形态,并分别基于美国水质基准(CCC、CMC)和风险评价编码法(RAC)、潜在生态风险指数法对间隙水和表层沉积物中重金属的毒性及生态风险进行评价.结果表明,娄山河表层沉积物间隙水中Cr、Pb可能对水生态系统产生急性或慢性毒性.沉积物中7种重金属的含量均高于土壤背景值,呈现累积效应.沉积物中As、Ni主要赋存于残渣态,Cu、Cr主要赋存于可氧化态和残渣态,Pb、Zn在多数点位以残渣态为主,Cd以酸可溶解态为主要赋存形态.除As外,其余重金属的可提取态含量高于残渣态,有较高的二次释放潜力.RAC的评价结果表明,表层沉积物中Cu、As、Pb和Cr处于无风险到低风险级,Zn、Ni处于低风险到高风险级,Cd以高风险和极高风险级为主,不同重金属RAC的平均值依次为CdZnNiPbCuAsCr.潜在生态风险指数法的评价结果表明,Zn为低生态风险,其余重金属均存在点位处于中等及以上生态风险,RI值表明研究区采样点有中等到极强生态风险.     

乌鲁木齐市地表灰尘微量元素分布特征及潜在健康风险

从乌鲁木齐市交通区、公园、文教区和居民区采集83个地表灰尘样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn等9种微量元素的含量.利用地质累积指数和US EPA健康风险评价模型,对比分析了城市不同功能区地表灰尘中微量元素污染及其潜在健康风险.结果表明,研究区地表灰尘中Hg、Zn、Pb、Cd、Cu、Cr和Ni等元素平均含量分别为新疆土壤背景值的8.24、3.26、2.09、2.0、1.38、1.35、1.28倍,As和Mn含量平均值未超出新疆土壤背景值;各功能区地表灰尘中微量元素的I_(geo)均值从高到低排序为:HgZnPbCdCrCuAsNiMn,其中Hg达到中度,Zn、Pb和Cd轻度污染水平.交通区地表灰尘中As、Mn和Ni,公园地表灰尘中Cd,以及文教区地表灰尘中Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的污染水平略高于其它功能区;各功能区地表灰尘中微量元素通过3种暴露途径的非致癌风险指数(HI)和致癌风险指数(TCR)从大到小依次为:文教区、居民区、交通区、公园,HI和TCR均小于安全阈值范围,均属于可接受风险水平.研究区地表灰尘中As和Cr是主要的非致癌因子,Cr是主要的致癌因子,因此应加强地表灰尘中Cr元素的防范.     

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。     

黔西北炼锌矿区土壤重金属形态分析及风险评价

为研究黔西北炼锌矿区土壤和矿渣中重金属总量及形态分布特征,采用Tessier五步连续提取法和风险评价编码法(RAC)探讨其污染程度。结果表明,除Cr和Ni外,其他各重金属平均值均超出贵州省的土壤背景值,其中Pb、Zn、Cd污染严重。形态分析表明,土壤和矿渣样品中Pb、Zn、Mn以残渣态(分别占其总量的45.91%、55.11%、42.71%)和铁锰结合态(分别占其总量的33.33%、28.26%、41.78%)为主;Cd的可交换态和碳酸盐结合态之和占总量的30.63%;Cu的有机结合态为65.11%,其次是残渣态30.79%;Cr和As则以残渣态为主要形态,平均占比均超过90%。RAC评价结果表明,矿区周边土壤中Cd元素具有极高的潜在生态风险,其他重金属潜在生态风险水平较低。     

上海市不同土地利用方式绿地土壤中Cu、Zn、Pb和Cr的污染评价

通过对上海市不同土地利用方式下绿地土壤中重金属Cu、Zn、Pb和Cr的调查研究,发现工业区和交通区绿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cr的平均含量均显著高于大学、公园及居民区。与上海市土壤环境背景值相比,不同土地利用方式中4种重金属均存在一定富积。就单项污染指数而言,Cu、Pb和Cr的污染程度大小依次为工业区>交通区>大学≈公园≈居民区,而Zn为交通区>工业区>大学≈公园≈居民区;就内梅罗综合污染指数而言,工业区和交通区污染较严重,分别有54.17%和67.9%的土壤达重度污染;而公园、大学及居民区绝大部分土壤为轻度污染,分别为73.1%、100%和60%。