遵义松林Ni-Mo矿区耕地土壤铊污染及潜在生态风险初步评价

贵州遵义松林Ni-Mo矿区为华南下寒武统黑色页岩Ni-Mo矿化带中的典型矿区之一,对由其矿产资源开采活动引起的土壤环境质量评价具有重要的科学及实际意义。本研究以遵义松林Ni-Mo矿区耕地土壤为研究对象,采用ICP-MS分析土壤中铊的含量。分析结果显示,矿区耕地土壤中铊平均含量为1.84mg/kg,明显高于贵州土壤表层铊元素背景值,初步认为矿区黑色页岩、Ni-Mo矿体、开采暴露于地表的尾矿及围岩碎石为矿区耕地土壤铊的来源。运用地质累积指数和潜在生态危害指数分别对耕地土壤铊污染程度和潜在生态风险进行了初步评价,结果表明:研究区耕地土壤已遭受铊污染,其污染程度评价等级可达中度-重污染;部分样品的潜在生态风险评价等级为中等,显示该区耕地土壤存在潜在生态风险,值得开展进一步的土壤铊污染修复研究。     

喀斯特高原石漠化治理示范区土壤和农作物重金属含量特征

通过采集贵州毕节撒拉溪石漠化治理示范区土壤和主要农作物样品,分析了土壤和农作物样品中重金属Cr,Co,Cu,Cd, Pb,Zn,As和Ni含量,采用富集因子评价了土壤中重金属的污染状况,并分别采用潜在生态风险指数(RI)和生物富集系数评价了示范区土壤重金属的潜在生态风险和农作物对重金属的富集特征.结果表明,示范区土壤中Cr,Co,Cu,Cd,Pb, Zn,As和Ni平均含量分别为123,28.0,67.8,1.52,32.7,132,25.6和56.5mg/kg,除Cd外,其他均低于农用地土壤污染风险筛选值;其中森林土重金属污染程度的评价等级均为无污染-轻度污染,旱地土中Cd和Cu个别样点存在中度污染,其他均为无污染-轻度污染.潜在生态风险评价结果表明,示范区土壤重金属Cr,Co,Cu,Pb,Zn,As和Ni的单项潜在危害指数分别为1.23,4.67,3.39, 1.36, 0.53,8.54和2.83,潜在危害等级均为轻微生态危害,Cd的单项潜在危害等级为中等生态危害,8种重金属的综合生态危害等级为轻微生态危害.Cd在土豆中的生物富集系数为4.05,其他重金属的富集系数均小于2.不同农作物对土壤中不同重金属的富集能力有较大差异,其中Cd,Zn,Co,Cu, Pb和Ni在土壤-土豆系统中的迁移富集能力相对较高,Cr和As在土壤-玉米系统中的迁移富集能力相对较高,其他农作物对重金属的迁移富集能力较弱.     

贵州遵义下寒武统黑色页岩区土壤重金属污染和人体健康风险评价

为清晰认识贵州遵义地区下寒武统牛蹄塘组底部黑色页岩区土壤及农作物重金属健康风险,以该黑色页岩区的表层土壤及农作物为研究对象,分析其重金属含量,采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数法和健康风险评价模型分别评价土壤和农作物重金属污染程度及健康风险,厘定主要的重金属污染物及其暴露途径.结果表明:①研究区土壤Cd、Cu、Ni和Zn平均含量均超过贵州省土壤元素背景值和GB 15168-2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中土壤风险筛选值.研究区粮食类作物水稻中Cr、Ni、Zn含量,玉米中Cr、Pb含量,以及甘薯中Cr、Ni、Cd、Pb含量均超过国家相关标准中的标准限量;蔬菜类作物（白菜、辣椒、萝卜）中Cr、Ni、Zn、Cd和Pb含量均超过国家相关标准中的标准限量.②内梅罗综合污染指数法评价结果表明,研究区旱地土壤重金属综合污染等级为中度污染,内梅罗综合污染指数（NIP）为4.10,水田土壤则为重度污染（NIP=5.38）;粮食类农作物水稻、玉米和甘薯NIP值分别为10.7、8.99和36.9,重金属综合污染等级均为重度污染;蔬菜类农作物白菜、辣椒和萝卜NIP值分别为10.4、11.4和26.1,重金属综合污染等级均为重度污染.③健康风险评价模型结果表明,在摄食农作物、手口摄入和皮肤接触3种暴露途径下,研究区土壤和农作物重金属对成人和儿童的非致癌总风险指数（HI）分别为10.2和25.7,各重金属的非致癌风险大小排序为Cr > Pb > Cd > Ni > Zn > Cu.土壤Cd和Cr对成人和儿童的致癌健康风险均在可接受范围内;Ni存在一定的致癌健康风险.研究显示,贵州遵义地区下寒武统牛蹄塘组底部黑色页岩区土壤和农作物重金属复合污染已给当地居民造成一定程度的健康风险,摄食农作物是主要的重金属暴露途径,其中水稻和白菜中Cr、Cd和Pb是造成非致癌健康风险的主要污染物.      

贵州遵义松林镍-钼多金属矿区土壤及农作物钒健康风险评价

为研究贵州遵义松林镍(Ni)-钼(Mo)多金属矿区土壤和农作物钒(V)污染情况,采集矿区旱地土、水稻土、森林土和农作物样品进行V含量分析,并分别采用地累积指数法和危险商法进行健康风险评价。结果表明:(1)矿区土壤V平均值为406mg/kg,分别为对照样品V(82mg/kg)和贵州土壤V背景值(139mg/kg)的4.95、2.92倍。其中,旱地土、水稻土和森林土V平均值分别为446、303、470mg/kg,均出现V富集现象。(2)矿区3种类型土壤V污染程度主要集中在轻度污染。水稻土和旱地土的危险商指数(HQ)均小于1,V造成健康风险的可能性较小。(3)6种农作物V为16.25～22.42mg/kg。水稻、玉米、甘薯、白菜和萝卜的HQ分别为13.25、1.44、1.40、6.36和2.57,表明长期食用这5类农作物可能会对人体产生一定的V健康风险,尤其以水稻和白菜的V健康风险最显著。     

遵义松林Ni-Mo矿区土壤Cu、Zn污染及农作物健康风险评价

采用ICP-MS分析了贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区表层土壤（旱地土和水稻土）及6种农作物样品的重金属Cu、Zn含量。结果显示,矿区旱地土Cu、Zn含量分别为31.3～148.5和101.0～346.0 mg/kg,平均值分别为65.1和233.0 mg/kg;水稻土Cu、Zn含量分别为46.3～67.3和169.0～358.0 mg/kg,平均值分别为55.8和234.0 mg/kg;两种类型土壤Cu、Zn含量均高于贵州省土壤背景值（Cu,32.0 mg/kg;Zn,99.5 mg/kg）和参照样品（Cu,23.3 mg/kg;Zn,82.0 mg/kg）。采用单因子指数法对矿区土壤Cu、Zn污染程度进行评价,结果显示大部分土壤样品为轻污染和中污染,部分土壤样品达Cu、Zn重污染等级。矿区农作物样品中粮食类和蔬菜类样品的Cu平均含量分别为3.64和5.81 mg/kg;Zn平均含量分别为22.54和35.79 mg/kg。运用危险商法对矿区农作物的健康风险进行评价,水稻和白菜Cu、Zn复合污染的健康风险指数大于1（分别为2.83和2.90 mg/kg）,表明这两种农作物对人体健康产生影响的可能性较大,其余作物（玉米、甘薯、辣椒、萝卜）复合污染的健康风险指数小于1,对人体健康产生影响的可能性小。     

黑色岩系岩石样品中黑碳含量测定和误差分析

文章对黑碳的基本概念、研究现状和意义、及测定方法进行了综合评述,并将辉长岩和粉晶石墨标样按不同比例配成实验标样进行黑碳测量实验,证明实验方法具有较好的可行性;对不同类型的样品进行的额外氧化实验表明其氧化损失率是各不相同的;采用化学方法测量黑色岩系岩石样品中的黑碳含量为6.5821%,通过一次性定量黑碳实验流程和平行样品分步实验,测得实验偏差为3.77%。其中HF-HCl单步处理偏差为1.99%,而K2Cr2O7氧化处理单步实验的偏差为3.11%。实验表明测量黑色岩系岩石样品中黑碳含量的化学实验方法是行之有效的。     

贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤Mo污染及农作物健康风险初步评价

为了研究贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤和农作物Mo污染情况,测定矿区不同类型土壤(旱地土、水稻土和森林土)和农作物样品Mo含量,采用地质累积指数法评价了土壤Mo污染状况,并采用危险商法评价农作物Mo健康风险.分析结果显示,矿区旱地土、水稻土和森林土Mo平均含量分别为64.66 mg·kg~(-1)、11.83 mg·kg~(-1)和40.24 mg·kg~(-1),相比于本研究的对照样品Mo含量(0.54 mg·kg~(-1))及贵州土壤Mo背景值(2.40 mg·kg~(-1)),3种类型土壤均具有高Mo含量特征.地质累积指数评价结果显示,3种类型土壤均出现不同程度的Mo污染.其中,旱地土Mo污染最为严重,污染级别在中度污染至极重污染之间;其次为森林土,处于中度污染至重度污染-极重污染之间;水稻土Mo污染相对较轻,污染级别在轻度污染至中度污染-重度污染之间.6种农作物样品Mo含量范围为0.36—59.97 mg·kg~(-1).危险商法评价结果表明,水稻和白菜的健康风险指数(HQ)大于1,长期食用可能对人体产生一定的健康风险;玉米、甘薯、辣椒和萝卜的健康风险指数小于1,对人体造成健康风险的可能性较小.若同时食用这6种农作物,Mo造成的总风险值高达3.62,存在较高的健康风险.季节性食用农作物(玉米、甘薯、白菜和萝卜)在食用季节(秋季)将具有更高的健康风险.本研究的结果表明,矿区Mo元素存在Ni-Mo多金属矿石及其围岩(黑色页岩)-土壤-农作物的迁移过程,并在土壤和农作物中富集,造成了一定程度的土壤Mo污染和农作物Mo健康风险.