改良剂调控下水稻镉累积和土壤溶解性有机质光谱特征的响应

研究土壤中溶解性有机质(DOM)的化学组成和特征差异对理解改良剂对Cd的稳定机制具有重要意义.土壤改良剂被广泛应用于受污染农田以缓解重金属在农作物中的累积,但改良剂调控下土壤DOM的光谱特征却鲜见报道.采集南方典型Cd污染水稻土为研究对象,通过投加三大类改良剂(有机类、无机类和石灰类,共11种)进行水稻种植盆栽试验,研究了不同改良剂对土壤DOM的影响.利用紫外-可见光谱、三维荧光光谱和平行因子分析法(PARAFAC)对比分析了不同改良剂调控下根际土壤DOM的光谱特征.结果表明,石灰类改良剂提高土壤pH,促进土壤固相中有机质的溶解,从而显著提高了土壤DOM的质量分数.与对照相比,有机类改良剂提高了土壤DOM的相对分子量和新生自生源贡献率,无机类改良剂提高了土壤DOM的芳香性和疏水性组分,石灰类改良剂提高了土壤DOM的显色组分和腐殖化程度.通过PARAFAC分析和OpenFluor数据库验证,解析出了4个荧光组分C1(255/465)、 C2(325/400)、 C3(275/390)和C4(240/460),均为类腐殖质.两种光谱相互印证,表明土壤DOM来源以陆源输入的类腐殖质为主.相关...     

污染地块土壤砷修复目标值确定方法研究

修复目标值的确定是污染地块环境监管的重要环节,通常基于风险评估方法计算风险控制值来确定。而对于砷污染地块,采用HJ 25.3—2019《建设用地土壤污染风险评估技术导则》推荐模型和参数推算得到的修复目标值往往低于土壤砷环境背景值,难以满足监管需求。系统梳理了国内外污染地块土壤砷修复目标值确定方法,探讨了基于土壤环境标准值、传统风险评估、层次化风险评估、等效风险评估及土壤砷环境背景值修正方法的实现路径与实践应用。结合我国污染地块监管策略和砷污染地块开发再利用现状,提出了基于土壤环境背景值、层次化风险评估和生物可给性相关参数修正的土壤砷修复目标值确定方法,旨在为我国砷污染地块的修复和再利用提供更加科学合理的方案。     

基于参数优化和蒙特卡罗模拟的砷污染地块健康风险评估

风险评估是污染地块风险管理的关键环节.而在具体As污染地块管理实践中,基于污染物总量和默认参数的方法难以获得符合实际的健康风险,进而不能达到后期修复治理等管控要求,目前越来越多的研究通过考虑生物有效性、修正参数、结合概率模型等方法开展风险评估.以某大型As污染地块为典型案例,布设432个采样点并采集不同深度土壤样品,分析As污染程度及分布特征,通过文献调研和Monte Carlo模拟修正模型参数,并在此基础上开展概率风险评估,比较探讨传统方法与概率方法对健康风险评估结果的影响.结果表明,研究区域表层土壤ω（As）范围为2.70~97.0 mg·kg^-1,空间变异系数为0.61,空间连续性较弱.传统风险评估方法所得致癌风险和危害指数分别为2.12E-4和8.36,高估了实际风险水平,结合模型参数修正和概率风险评估发现,成人和儿童的非致癌风险处于可接受水平,致癌风险相较传统方法降低近1个数量级.考虑As相对生物有效性（RBA）后,总致癌风险的95%分位值为1.24E-5,相较未修正对应的风险值1.95E-5,降幅可达36.41%.研究区域土壤As对成人和儿童的致癌风险超过可接受风险水平1E-6,其中经口摄入土壤是主要暴露途径.此外,敏感性分析结果显示,As含量、每日土壤摄入量和儿童暴露期对健康风险影响相对较大.研究结果可为砷污染地块精准风险评估提供方法理论依据,并为地块的精细化风险管控提供思路.     

中国砷污染地块修复案例分析与环境管理意义

砷是我国污染地块最常见的污染物,具有分布广、毒性强的特点,砷污染土壤所引起的生态风险和环境安全问题受到高度关注。实证研究是完善环境监管的重要前提和基础,而目前鲜有全国砷污染地块的总体研究。该文以2012-2021年221个砷污染地块为研究对象,分析污染地块的空间分布、污染特征、修复目标值和治理修复技术,探究砷污染地块土壤污染的科学特性与技术监管方式。结果表明,全国砷污染地块分布较集中,61.1%分布在重庆、上海、广西、浙江、江苏和贵州等经济发达或地质高背景地区;地块原址企业90.5%属于制造业,其中化学原料和化学制品制造业、黑色金属冶炼和压延加工业、有色金属冶炼和压延加工业、金属制品业是重点关注的行业类别;规划用途最多的类型为居住用地,占比63.8%,此类地块原址企业多属于化学原料和化学制品制造业、黑色金属冶炼和压延加工业等高污染行业,重金属、多环芳烃、石油烃、氯代烃复合污染发生频率高。砷修复目标值主要引用国家或地方环境质量标准,占比84.2%。砷污染土壤治理修复技术以固化稳定化和水泥窑协同处置为主,应用频率分别为53.1%和35.0%;早期砷污染土壤治理修复技术以固化稳定化为主,20...     

污染地块层次化风险评估发展历程与研究进展

风险评估是污染地块管理的核心环节,基于风险的管控策略已被广泛认可和应用.风险评估过程中暴露情景构建、暴露模型表征和暴露参数选用等的不确定性是影响评估结果的主要因素.而层次化风险评估（Tiered Risk Assessment）通过迭代方法可有效平衡评估不确定性、结果准确性和资源有限性之间的矛盾,为污染地块提供了经济高效的风险管控思路.因此,为强化对层次化风险评估的理论认知并推动其在污染地块风险评估领域的发展和应用,本文通过文献调研,系统梳理了国内外污染地块层次化风险评估的发展历程,分析了污染物环境行为的暴露情景构建、暴露模型表征及参数本土化调整等方面的研究进展,探讨了层次化风险评估技术的发展方向.结果表明,层次化方法在污染面积较大、污染状况复杂的大型污染地块中得到广泛的重视和应用,相较于传统风险评估,这一方法可提高结果准确性、减少不必要的成本投入和避免过度修复.基于现实假设构建暴露情景和优化暴露模型、耦合不确定模型评估及参数本土化调整是目前研究的热点和趋势.基于此,结合我国污染地块风险管理的政策要求及现状,提出层次化和精细化的风险评估在污染地块风险管理中的应用建议.未来可从内涵演变、...     

农用地土壤Cd有效态含量的安全阈值研究

为科学评估利用累积概率分布曲线研究土壤有效态Cd含量安全阈值的可行性,该研究参考物种敏感性分布法(SSD)的方法原理,以江西省上饶市Cd污染农田为研究对象,在统计分析区域农田土壤重金属总量、有效态含量和水稻籽粒中重金属含量的基础上,采用土壤总Cd含量-土壤有效态Cd含量线性回归方程以及基于Logistic函数分布模型的累积概率分布曲线模拟计算,分别推导土壤中有效态Cd的安全阈值并对比分析. 结果表明:研究区农用地土壤存在较大范围的Pb、Cd超标现象,点位超标率分别为54.70%和68.38%,土壤有效态Cd含量较高,平均值为0.22 mg/kg;研究区有34.98%的点位存在糙米Cd含量超标,Cd是研究区农用地土壤和糙米中的主要污染物. 通过线性回归方程和《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中的土壤筛选值,反推计算研究区农用地土壤中有效态Cd含量的阈值为0.149~0.183 mg/kg. 利用Logistic函数分布模型拟合基于有效态Cd含量的累积概率分布曲线,保护当地95%的糙米不超标的土壤有效态Cd含量的安全阈值为0.160 mg/kg. 研究显示,基于累积概率分布曲线法推定重金属有效态含量安全阈值较为科学,建议用作当地重金属污染农用地土壤钝化修复目标值,并对其他Cd污染农用地土壤的修复治理具有参考意义.