中国城市土壤重金属空间分布与污染研究

研究对比分析了中国城市土壤重金属的空间变异、时间差异、污染水平以及环境风险,研究结果表明,中国城市土壤重金属含量均超过了中国土壤背景值,尤其是Cd和Pb的污染严重,其含量分别是中国土壤背景值的91.37倍和41.91倍,Ni的污染较轻,其含量是中国土壤背景值的1.59倍。中国城市土壤重金属的含量存在明显地区差异,东部、中部和西部地区的城市土壤重金属含量差异较大,省会城市和地级城市的污染程度不一,城市不同功能区之间也存在明显区别。同时,城市土壤中金属含量也因城市发展时间的长短而又一定差异。中国城市土壤重金属总体内梅罗综合污染指数是45.404,属于重度污染,中国城市土壤重金属综合潜在生态风险指数为71.56,潜在生态风险程度为高级。不同等级的城市污染程度不一,造成的环境风险也不同。     

西安市区表层土壤重金属风险评价

在对西安市二环内表层土壤样品重金属含量测定的基础上,评价了城市土壤中Co、Cr、Cu、Mn、Zn、Ni、Pb、V的潜在生态风险及健康风险。研究结果表明,西安二环内8种重金属元素的潜在生态风险为中度,不同采样点土壤重金属潜在生态风险不同,78个表层土壤采样点中,25个采样点为轻微潜在生态风险,49个采样点为中等潜在生态风险,3个采样点为较高潜在生态风险,1个采样点为高潜在生态风险。Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、V对于成人和儿童的非致癌性风险值均小于1,表明未对人体健康造成危害;Co、Cr、Ni的致癌性风险值也在安全范围之内,未对人体健康造成威胁。     

城市表层土壤磁化率与重金属含量分布的相关性研究

以西安城市表层土壤为对象,测定表层土壤样品的磁化率和Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量,探讨表层土壤Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba含量与磁化率的空间分布规律及二者的相关性.研究表明,西安城市表层土壤重金属含量与磁化率均具有中等程度的变异水平,所测7种重金属元素的平均含量均高于西安市主要土壤类型———褐土表层土壤背景值;土壤中Co、Cr、Cu、Pb、Sn、Sr、Ba的含量均与低频磁化率(χLF)呈显著正相关,而与频率磁化率(χFD)呈显著负相关;土壤低频磁化率的空间分布与重金属Pb、Cu的变化趋势相似,频率磁化率则与Co、Cr、Ba等元素的空间变化趋势相反.污染评价结果显示,西安市土壤重金属处于中度污染,污染负荷指数的空间变化与磁化率指标高度相关.因此土壤磁化率可作为研究城市土壤重金属污染的辅助手段.     

基于受体模型与地统计的城市居民区土壤重金属污染源解析

选取西安城市居民区土壤为研究对象,通过绝对主成分分数/多元线性回归(APCS/MLR)与地统计相结合的方法解析其中As、Ba、Co、Cu、Mn、Ni、Pb、Sr、Zn、V的主要来源、各来源对各元素的贡献量、各来源贡献的空间分布特征.结果表明,相对于西安市褐土背景值西安城市居民区土壤中Pb、Cu、Sr、Co、Zn、Ba、Ni、As、Mn、V的累积程度依次减弱.西安城市居民区土壤中10种重金属的污染有自然源、交通源、化石燃料燃烧源这3种主要来源.As、Mn、Ni、V的来源以自然源为主,平均贡献量分别为69.63%、74.28%、68.65%、77.09%,其空间分布上表现为西北部低而东南部高的规律.Co、Pb、Sr、Zn的来源以化石燃料燃烧源为主,平均贡献量分别为59.84%、42.22%、44.50%、44.44%,空间分布上表现出自城市中心向外逐渐增加的特征.Ba以自然源和化石燃料燃烧源为主,平均贡献量分别为41.67%和48.27%;自然源、交通源、化石燃料源对Cu的平均贡献量分别为37.00%、20.47%、26.50%.