基于源导向的土壤重金属风险评价及管控因子分析

量化重金属来源风险可以识别主要污染源,为减轻土壤重金属对生态和人类健康风险提供科学依据.以桂北某铅锌矿流域浅层土壤为研究对象,利用潜在生态风险评价（RI）和人体健康风险评价（HRA）进行生态和人体健康风险评价,利用绝对主成分-多元线性回归受体（APCS-MLR）模型和随机森林模型进行土壤重金属源解析,最后结合RI、HRA和APCS-MLR组成联合风险评价模型量化土壤重金属来源风险.结果表明,ω（Pb）、ω（Zn）、ω（Cu）和ω（Cd）均值分别为342.77、693.34、61.27和3.08 mg·kg^-1,含量均超出农用地土壤环境筛选值,存在一定程度的污染;Pb、Cr和As是主要健康风险影响因子,对儿童的健康风险要高于成年人;源解析结果识别出矿山开采活动（来源Ⅰ）、成土母质及原生地层（来源Ⅱ）和未知源,其中Pb、Zn、Cu和Cd主要由来源Ⅰ,Cr和As主要由未知源和来源Ⅱ贡献;土壤重金属来源风险评价结果表明,潜在生态风险和非致癌风险主要由来源Ⅰ和来源Ⅱ贡献,而致癌风险主要由未知源贡献;未知源在来源解析和风险评价均占有较高比例,应对其进一步研究,为土壤重金属防治提供科学依据.基于源解析的联合风险评价模型,注重不同来源的风险特征,精准查明高风险污染源,是一种更为合理可靠的风险评价方法.     

典型铅锌矿流域土壤重金属累积与分布的影响因素分析

以桂北地区阳朔铅锌矿流域为研究对象,对其流域内表层土壤中9种重金属元素(Zn、 Pb、 Cd、 Fe、 Mn、 Cu、 Cr、 Sb和As)的全量和形态,以及5种土壤性质指标(pH、电导率、阳离子交换量、有机质和粒径)进行分析测定.综合运用相关性分析、冗余分析(RDA)和地理探测器揭示土壤重金属累积与分布的主控因素.在土壤样本分析数据中,As、 Cd、 Fe、 Cu、 Mn、 Pb和Zn含量平均值均超过背景值,其中Cd、 Mn、 Pb和Zn分别是背景值的4.01、 3.15、 5.53和9.72倍,表明其在表层土壤中明显富集;在分布上具有较为明显的空间差异,在冲洪积扇堆积区(1～6号)高于其他区域(7～9号). Pb和Mn可利用态占比(K)分别为48.8%和57.2%,生物可利用性较大,潜在迁移能力一般(PMI分别为0.015～0.068和0.036～0.082);Zn和Cu可利用态占比(K)分别为30.9%和16.8%,且中等利用态占比(Z)分别为10.9%和13.6%,有一定生物可利用性,但Zn迁移能力较强(PMI为0.160～0.203),Cu潜在迁移能力一般(PMI为0.017...     

广西珊瑚钨锡矿耕作区土壤和玉米汞含量及污染评价

对广西珊瑚钨锡矿周边耕作区土壤和玉米进行采样分析,采集土壤样、玉米样各39个。采用原子荧光测汞仪进行分析测定法,研究土壤和玉米植株的不同部分(根、茎、叶和果)中的汞含量。结果表明,土壤汞含量为(0.130 9±0.058 6)μg/g,玉米植株汞含量为(0.013 8±0.003 1)μg/g。靠近矿区的土壤汞含量高,远离矿区的低;靠近居民区的土壤汞含量最高,尾砂场、废石场的次之。其中有10.3%的土壤样汞含量超过了我国《土壤环境质量标准》(GB 15618-2008)二级标准的最低限值(汞≤0.2μg/g),表明珊瑚钨锡矿周边耕作区土壤具有一定的汞污染。矿区汞污染对农作物植株汞有一定的影响,但是玉米果实汞含量((0.003 5±0.001 1)μg/g)没有超过国家相关标准的限值(汞≤0.02μg/g)。     

贵州省旱地土壤Hg污染状况与玉米安全生产评估

贵州省是我国Hg产量和储量最大的省份,玉米是其第二大粮食作物,有必要摸清贵州省土壤Hg含量状况,并评估其玉米生产安全性.在玉米主产区采集了990组土壤-玉米样品和270个土壤单一样品,测定土壤pH、阳离子交换量(CEC)和有机质(SOM)含量,以及土壤和玉米中Hg含量.结果表明,贵州省旱地土壤pH在3.93～9.82之间,ω(SOM)几何均值为27.5 g·kg^-1,CEC几何均值为11.7 cmol·kg^-1;土壤ω(Hg)范围为0.005～686 mg·kg^-1,几何均值为0.632mg·kg^-1,样点超标率为7.22%;其中,铜仁市土壤Hg污染最突出,超标率达21.3%;就县级而言,黔东南苗族侗族自治州丹寨县、铜仁市万山区和碧江区土壤Hg点位超标率较高;基于《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB 2762-2017),玉米籽粒Hg含量超标率为1.11%,超标点位主要分布于铜仁市万山区和安顺市西秀区等工矿业活动区周围.由结果可知,贵州省存在土壤Hg污染严重的情况,整体上玉米可实现安全种植,但...     

桂林市菜地土壤和蔬菜中的镍含量及其健康风险

对桂林市菜地土壤和蔬菜中的镍含量进行大规模调查,评价其污染程度,并用目标危险系数(THQ)评估通过食用蔬菜摄入镍对人体造成的健康风险。采集菜地土壤样品160个,新鲜蔬菜样品566个,样品中镍含量采用石墨炉原子吸收分光光度法测定。结果表明,桂林市菜地土壤镍质量浓度范围、算术平均值和Box-Cox平均值分别为9.01～1 200.00、39.04、25.18mg/kg,其中有14.38%的菜地土壤样品镍含量超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中农田土壤的二级质量标准(pH<6.5);桂林市蔬菜中镍质量浓度范围、中值和几何平均值分别为0.001～0.981、0.035、0.036mg/kg,与其他城市蔬菜镍含量相比,桂林市蔬菜镍含量总体处于较低水平,通过蔬菜摄入镍的健康风险小。蔬菜对镍的富集能力以豆苗和豌豆最高,因而其抗污染能力较差,茄子、西红柿和生菜富集能力低。     

桂林市交警头发Hg、Pb含量及分布研究

对桂林市6个城区交通警察按年龄、工龄、工种和性别比例采集发样95件,测定和研究发样Hg、Pb分布状况,并采集普通人群发样110件加以对照.结果表明,车流量越大,从事交警的职业年限越长,交警发样的Hg、Pb含量越高.从事外勤工作交警发样Hg、Pb平均含量高于内勤工作交警.桂林市交警发样Hg平均含量为1.340μg·g-1,是中国居民头发Hg平均值(0.77μg·g-1)的1.74倍;而Pb平均含量为2.877μg·g-1,则低于中国居民头发Pb平均值(6.60μg·g-1).无Pb汽油的使用降低了大气中Pb的污染,但Hg的污染依然存在.男性交警头发Hg平均含量为1.504μg·g-1,高于女性交警平均含量(1.176μg·g-1),而Pb的平均含量在2.852μg·g-1,则低于女性交警发Pb平均含量(2.902μg·g-1).     

碳酸镁与铅的吸附和沉淀作用研究

本文系统研究了铅离子在不同初始pH值(4和7)和初始浓度(0~3 mmol/L)条件下与碳酸镁的相互作用。研究结果表明,由于碳酸镁的溶解作用和中和作用,体系的最终pH值保持在10.5左右;随着铅初始浓度的增加,体系的平衡pH值有增加的趋势,在大于0.75 mmol/L后p H值的变化不大;铅的平衡浓度随着初始浓度的增加而增加,在大于0.75 mmol/L后基本稳定;碳酸镁对铅的吸附等温线为折线型,在低浓度时的反应主要为表面配位吸附,而在高浓度时则发生表面沉淀,有Pb_3(CO_3)_2(OH)_2生成。     

某大型砷渣场地土壤As污染特征及生态风险评价

为精确识别大型污染场地土壤污染特征并评价其生态风险,以我国某大型砷渣场地为研究对象,采集场地土壤样品184个、周边农田土壤样品101个和砷渣样品14个,选择场地中特征污染物As,采用多元统计学、地统计学、地累积指数以及潜在生态风险系数等方法揭示研究区As污染特征和生态风险程度.结果表明,场地土壤、农田土壤及砷渣中As含量的平均值分别为1 333. 0、358. 1和17 316. 1 mg·kg~(-1),其污染程度均远高于国家土壤环境质量Ⅲ级标准.污染物垂向分布特征及3维空间分布范围结果显示,As在各土壤剖面深度内均有不同程度的累积,具有一定的空间异质性,场地表层土壤污染较为严重,场地土壤样点中As含量明显高于周边农田土壤.潜在生态危害系数评价结果表明,各土层的潜在生态危害系数平均值均超过了100,场地土壤和周边农田土壤所有样点中等危害程度以上的样点累积比例分别达到58. 21%和61. 39%,表明该场地及周边农田土壤区域存在着比较严重的生态环境风险.     

珠三角新会地区表层土壤硒、氟、碘地球化学特征研究

以珠江三角洲新会地区西江、潭江下游的三江、睦州、古井三镇土壤为主要研究对象,测试分析所采集的1 567件表层土壤样品全氮(N)、有机碳(Org.C)、pH等理化指标和二氧化硅(SiO_2)、三氧化二铝(Al_2O_3)、硒(Se)、氟(F)、碘(I) 5种元素组分含量,以及60件稻谷样的硒(Se)含量。重点探讨了研究区Se、F、I的含量、分布及其影响因素等地球化学特征。结果表明,研究区土壤呈现强酸性-酸性,Se、F、I的含量均值分别为0. 50 mg/kg、617. 39 mg/kg、3. 57 mg/kg,Se、F高于全国土壤背景值,I低于全国土壤背景值; Se、F、I均与Al_2O_3、Org.C以及pH相关,F与Se不相关,F与I负相关。Se、F、I的含量、分布等地球化学特征受地层控制:不同成土母质中,基岩区和花岗岩区Se、I含量较高;第四纪沉积区F含量较高。推测Se和I主要源于燕山期的火山活动,F主要源于三角洲的沉积作用。总体上研究区土壤呈现足硒、富硒,碘适量,氟过剩的特征,稻谷富硒率也高,具备开发天然富硒农产品的条件。