浙北地区农用地和建设用地土壤重金属污染及潜在生态风险评价

为了研究浙北地区农用地和建设用地2种不同土地利用方式下土壤重金属污染情况,采集并分析了159个表层(0～20 cm)土壤样品中的Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 8种重金属含量,采用主成分分析法(PCA)进行来源解析,并运用单因子污染指数法、污染负荷指数法、潜在生态风险及预警指数法进行综合评价。结果显示,农用地和建设用地8种重金属元素的平均质量分数均未超过相关评价标准筛选值,但均超过浙江省土壤环境背景值,其中农用地中Cd和Hg污染,建设用地Cd、Cu、Pb和Zn污染明显。研究区农用地和建设用地土壤重金属综合污染负荷指数(PLI)均为轻度污染状态,且对土壤污染贡献率最大的重金属元素均为Cd,可为研究区土壤重金属的污染防治、风险管控提供依据。研究区农用地除Cd为中度污染外,其他7种重金属均为轻微污染;建设用地Cd为重度污染,Cu、Zn、Pb为轻度污染,Cr、Hg、As、Ni为轻微污染。研究区农用地土壤Ni、Zn、Cu、Cr主要受土母质影响,Cd和Pb主要来源可能为交通运输,Hg和As主要受人类活动影响;建设用地Cd、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni可能具有不同程度的相同来源...     

南京城郊零散菜地土壤与蔬菜重金属含量及健康风险分析

采集南京城郊零散菜地土壤和青菜配对样品各18个,用原子吸收光谱仪测定了铜、锌、铅、镉的质量分数。结果表明,南京城郊零散菜地土壤中Cu、Zn、Pb、Cd质量分数的变化范围分别为39.38±9.85、254.79±132.77、67.77±57.52、1.03±1.28 mg/kg;重金属质量分数在土样之间存在较大的变异性,反映了人为活动已对南京城郊土壤重金属污染产生了明显的影响。在城郊零散菜地土壤上种植的青菜,其叶中Cu、Zn、Pb、Cd质量分数的变化范围分别为5.00±1.57、62.21±16.05、5.90±3.09、0.73±0.39 mg/kg,其中Pb、Cd质量分数全都超过国家食品卫生标准。依据USEPA推荐的RfD值和我国居民平均食物消费结构进行计算,结果表明这些零散菜地的蔬菜重金属污染可能给食用者带来健康风险;食用其中一些污染严重的蔬菜而摄入Pb、Cd引起的健康风险分别高达90.66%和42.17%。     

天津东南部某区域不同土地利用方式下土壤重金属的累积特征

为分析天津东南部某区域不同土地利用方式下土壤中重金属(As、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Ni、V、Zn、Hg)的累积程度,在该研究区工业用地、居住用地和农业用地3种土地利用方式下的土壤表层采集样品进行重金属含量分析,并运用单因子指数法和内梅罗综合指数法对重金属累积状况进行评价。结果显示,在工业用地土壤中累积程度较高的重金属为Cd、As、Co、Ni和Zn,在居住用地中为Cd、As、Co、Zn和Pb,而农业用地土壤为Cd、As、Co和Zn。研究区土壤重金属状况总体表现为Cd为重度累积,As为中度累积,Co、Cu、Pb、Ni、V和Zn为轻度累积,Cr和Hg基本处于背景值水平。土壤重金属内梅罗综合指数评价结果表明,研究区大部分地区的土壤重金属累积程度都达到中度及以上水平,内梅罗综合指数平均值由高到低依次为农业用地、工业用地和居住用地。与国内其他地区相比,该研究区Cd、As和Co累积程度明显偏高。     

贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价

为揭示草海流域不同土地利用方式下土壤重金属的污染特征及分布规律,采集了草海流域耕地、林地、灌草地和城镇用地4种土地利用类型的75个表层土壤样品,测定了Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni、Cr和Zn共8种重金属的全量,利用潜在生态风险指数(RI)评价了重金属的污染水平,运用反距离权重插值法(IDW)分析了重金属的全量和潜在生态风险的空间分布特征。结果表明:(1) Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni、Cr和Zn的含量平均值分别为0.13、2.71、19.39、39.87、62.71、45.16、91.67和169.23 mg·kg~(-1)。其中,Cd在4种土地利用类型土壤中均呈重度污染,Pb在城镇用地和林地中呈中度污染,Zn在城镇用地中呈中度污染,其余情况均属于轻度污染或无污染。(2) 4种不同土地利用方式仅对Cd和Zn含量有显著影响(P 0.05),而对Hg、As、Cu、Pb、Ni和Cr含量无显著影响(P0.05)。与耕地、林地和灌草地相比,城镇用地可显著提高Cd和Zn的含量。(3)流域土壤重金属的RI平均值为204.59,属于中度风险水平。4种不同土地利用类型土壤重金属的RI平均值有所差异,由大到小依次为城镇用地(243.66)、耕地(209.71)、林地(192.50)和灌草地(153.53)最低。(4) Pb、Ni、Cr、Zn、Cd和RI的高值主要分布在流域西南部和流域东部中段区域,与研究区"土法炼锌"遗址吻合。Cu的高值积聚在东北部的城镇用地和灌草地。Hg和As在流域内均匀分布,其高值呈零星分布模式。上述研究结果能为草海流域土壤重金属污染防治提供参考依据。     

新疆焉耆盆地农田土壤重金属污染及健康风险评价

为研究新疆焉耆盆地绿洲农田土壤重金属的污染及潜在健康风险,选取194个样点采集土壤样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共7种重金属元素含量。利用地质累积指数(I_(geo))评价农田土壤污染水平,采用US EPA健康风险评价模型,对农田土壤重金属污染的潜在健康风险进行评估。结果表明,研究区农田土壤7种重金属平均含量均未超出《食用农产品产地环境质量评价标准》中的限值,但Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量平均值分别超出新疆灌耕土背景值的1.67、1.41、1.30、3.01和6.78倍。农田土壤中Zn呈现轻度污染,Cd与Pb呈现轻微污染,As、Cr、Cu与Ni呈现无污染态势。健康风险评估结果表明,经手-口摄入是研究区农田土壤重金属日均暴露量及健康风险主要途径。农田土壤7种重金属通过3种暴露途径的非致癌风险商(HQ)与非致癌风险指数(HI),单项致癌风险指数(CR)与总致癌风险指数(TCR)均小于安全阈值,属于可接受风险水平。研究区农田土壤重金属对儿童的非致癌风险低于成人,致癌风险高于成人。研究区农田土壤中As与Pb是最主要的非致癌风险因子,As是最主要的致癌风险因子,研究区农田土壤中As对人体的健康风险应当引起重视。     

珠三角某遗留造船厂场地土壤重金属人体健康风险评估及源解析

土壤重金属的人体健康风险评估和源解析是场地污染控制和风险防范的关键。以珠三角某造船厂场地土壤为研究对象,采集造船厂场地169个50 cm深度的表层土壤样品,测定土壤pH值及8种重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg和As的含量;用反距离权重插值法（IDW）探究造船厂土壤重金属的空间分布规律,通过美国环保署（USEPA）推荐的人体健康风险评估方法量化不同人群暴露于造船厂土壤重金属的人体健康风险,并用主成分分析-多元线性回归模型（PCA-MLR）定量解析土壤重金属的来源。结果表明：（1）土壤重金属Pb、Hg和As在部分点位的含量超过一类建设用地风险筛选值,人体健康风险评估表明造船厂土壤重金属存在不同程度的非致癌和致癌风险,且Pb和As是主要贡献因子;（2）土壤Cu、Zn和As的高值出现在造船坞和涂装车间,土壤Ni和Cr高值出现在管加新车间;（3）PCA-MLR模型源解析表明造船厂场地土壤重金属来源主要有3种：Cu、Zn、As和少部分的Cd来源于船体加工过程,Ni、Cr和少部分Cd来源于自然源和管加新车间钢材的加工、堆放,Pb和Hg来源于造船厂内部的交通运输过程,上述3种来源贡献率分...     

天津近郊农田土壤重金属风险评价及空间主成分分析

以天津市近郊西青区主要农产品生产基地表层土壤(0—20 cm)作为研究对象,分析了V、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb共9种重金属含量及空间分布特征.分别采用地累积指数法及Hakanson潜在生态危害指数法,对农田土壤重金属污染程度及生态风险进行评价;同时利用多元统计分析方法,揭示了研究区农田土壤重金属各元素之间的相关性及污染来源.结果表明,研究区农田土壤各重金属含量偏低,呈轻度污染;但在靠近居住区、高速公路、铁路或小型畜牧厂(已关停)的部分点位中Zn或Cr存在明显富集,污染等级为中度或严重;各元素的生态危害指数大小依次为E_R(As)E_R(Cu)E_R(Pb)E_R(Zn)E_R(Ni)E_R(Cr)E_R(V),生态危害程度均为轻微;多元统计分析结果显示,灌溉水对As和Pb的影响较显著,农作物对As的影响较显著;Cr和Ni来源相似,主要受成土母质的影响;Pb、Zn、Cu等3种元素来源相似,主要来自于附近公路交通所排放的污染物;V和As的来源主要与历史工业污染的积累相关.     

三峡库区地质高背景区土壤-油菜重金属迁移特征

三峡库区广泛分布的黑色岩系富含镉（Cd）、铬（Cr）、镍（Ni）、锌（Zn）等重金属元素,导致土壤重金属元素含量显著高于我国土壤背景值,成为典型的地质高背景区。本文选择三峡库区地质高背景区油菜种植地为研究对象,分析了土壤-油菜系统中砷（As）、Cd、Zn、铜（Cu)、铅（Pb）、Cr、Ni、汞（Hg）等重金属元素含量分布特征、富集迁移规律以及影响因素。研究结果表明,研究区油菜种植地土壤中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni等重金属含量显著高于我国土壤背景值,单因子污染指数评价显示土壤As、Zn、Hg、Pb等重金属均属于无污染等级,Cu、Ni污染程度受到pH影响,Cd为重度污染和极高生态风险。不同重金属元素在油菜各部位含量差异明显,Pb、Cd、As等生物非必需元素更倾向进入茎、果荚,营养元素Cu和Zn则在油菜籽中含量较高,而Cr易在果荚中富集。研究区土壤中重金属元素含量、土壤p H、重金属元素间的拮抗作用以及油菜解毒机制可能是影响重金属元素在土壤-油菜各部位富集迁移的重要因素。     

城市工业区周边土壤-水稻系统中重金属的迁移累积特征

对H市工业区土壤-稻米-谷壳体系中重金属的迁移累积特征进行分析,结果显示,不同重金属元素的迁移累积特征不同,Cd易于从土壤中向稻谷籽实迁移,而Cu,Zn,Cr,Ni,As和Hg等迁移能力则较弱.水稻籽实中不同重金属在稻米和谷壳之间的分配规律不同.营养元素Cu和Zn有向稻米迁移累积的趋势,而有毒有害重金属Pb,Cd,Cr,Ni和As则主要累积于谷壳中,Cr和Nj在稻米和谷壳之间的分配较均衡.重金属在稻米中的累积能力为:Cd>Zn>Ni>Cu>Pb>Cr>Hg>As,而在谷壳中则为:Cd>Pb>Ni>Zn>Cr>Cu>As>Hg.     

成都平原表层水稻土重金属污染健康风险分析

采样分析了成都平原表层水稻土(0—20 cm)中As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn含量,参照国家土壤环境质量标准和土壤背景值,并利用健康风险评价模型对土壤重金属环境质量状况和人体健康风险进行了评价.结果表明,成都平原水稻土表层7种重金属平均含量分别为As:9.69 mg·kg-1、Cd:0.12 mg·kg-1、Cr:79.5 mg·kg-1、Hg:0.04 mg·kg-1、Pb:47.5 mg·kg-1、Cu:29.3 mg·kg-1、Zn:81.7 mg·kg-1.与成都地区土壤背景值相比,As、Cr、Pb、Cu、Zn在表层水稻土中有明显积累,部分样区土壤重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)标准值的二级标准,存在外源污染输入,但污染程度较轻.人体健康风险分析结果表明,经土壤-口接触行为摄入是该区域人体重金属暴露风险的主要途径,重金属致癌风险AsCd,非致癌总风险CrCuHgPbZn,无论儿童还是成人,重金属致癌风险值和非致癌风险值均低于风险阈值,风险值均在可接受水平内,但儿童健康风险值高于成人,应加强监管.     

不同利用方式下吴江市耕地土壤环境质量变化

土地利用方式的不同影响着土壤环境质量的变化。文章采用了2003年江苏省吴江市耕地质量监测中资料,分析了6种不同土地利用方式下的土壤养分及Pb、Cr、Hg、As、Cd等5种重金属元素全量的变化,并采用土壤质量综合指数(SQI)法计算不同利用下的土壤环境质量指数。结果表明:近20多年来,吴江市土地利用方式发生了明显的变化,这种变化对本土壤养分和重金属含量产生了十分明显的影响。在稻田、林地、桑园、菜地、果园、旱地六种吴江常见的土地利用方式中,稻田土壤环境质量综合指数显著高于其他利用下,而其他五种利用方式下土壤质量的差别不明显。可见稻田不仅是一种太湖地区传统的利用方式,更是保持环境质量相对最佳的土地利用方式。     

Sources and risk assessment of metal contamination in soils at the international airport of Shanghai,China

Concentrations of Cd, Pb, Zn, Cr, Cu, and Ni in soils at the Pudong International Airport (PIA) of Shanghai, China, were determined to assess the sources and potential ecological risks. Compared to the soil background values of Shanghai, 31 soil samples out of 33 were highly contaminated with Cd, and 76% were moderately contaminated by Cr, Ni, Pb, and Zn. Principal component analysis and clustering analysis indicated that Pb and Cd mainly originated from anthropogenic sources, while Zn, Cr, Ni, and Cu were mainly from natural sources. Relatively high concentrations of Cd and Pb were observed at sampling points near the landing or take-off sites or a close-by highway. Both air and highway traffic affected the quality of the soils at PIA.     

Enrichment and solubility of trace metals associated with magnetic extracts in industrially derived contaminated soils

Magnetic fractions (MFs) in industrially derived contaminated soils were extracted with a magnetic separation procedure. Total, soluble, and bioaccessible Cr, Cu, Pb and Zn in the MFs and non-magnetic fractions (NMFs) were analyzed using aqua regia and extraction tests, such as deionized water, toxicity characteristic leaching procedure (TCLP), and gastric juice simulation (GJST) test. Compared with the non-magnetic fractions, soil MFs were enriched with Fe, Mn, Pb, Cd, Cr, Cu, and Ni. Extraction tests indicated that soil MFs contained higher water, TCLP, and GJST-extractable Cr, Cu, Pb, and Zn concentrations than the soil NMFs. The TCLP-extractable Pb concentration in the MFs exceeded the USEPA hazardous waste criteria, suggesting that soil MFs have a potentially environmental pollution risk. Solubility of trace metals was variable in the different extraction tests, which has the order of GJST?>?TCLP?>?water. TCLP test showed Cu and Zn were more mobile than Cr and Pb while bioaccessibility of trace metal defined by GJST test showed the order of Cu?≈?Cr?≈?Zn?>?Pb. These findings suggested that the MFs in the industrially derived contaminated soils had higher possibility of polluting water bodies, and careful environmental impact assessment was necessary.     

南京市中心城区道路绿地土壤中重金属含量及污染评价

为了解不同绿化时间段道路绿地土壤中重金属的含量特征,采集了南京市中心城区不同绿化时间段道路绿地土壤0～5cm、5—20cm土样共50个。土壤经微波消解后,用原子吸收分光光度计分别测定土壤中cu、zn、Pb、cd和cr的全量。结果表明,南京城市土壤中cu、zn、Ph、cd和cr的全量分别为38．8±14．3、113．4±25．5、53．1±27．7、0．114±0．06、51．8±8．9mg／kg,最高值约为最低值的2．4～18．5倍。从变异系数来看,除zn、cr元素的变异系数在20％左右,其它重金属元素均在35％～55％之间。2000年前绿化的道路绿地土壤中重金属含量显著高于2000年后的绿地土壤（P〈0．05）。Pb、Cu和Zn存在不同程度的污染,Pb和cu在2000年前绿化的道路绿地土壤中达到中度污染水平,Cr处于警戒限水平,cd处于清洁水平。由于受交通和人为活动的影响,绿地表层土壤中重金属出现积累。     

三峡库区主要粮食作物和土壤中重金属的相关性及富积特征分析

采用野外采样和室内分析,试验结果表明三峡库区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Cr的变异系数小于50%,重金属的含量比较稳定。稻谷（Oryza sativa）中Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr,玉米（Zea mays）中Pb、Cd、Fe、Mn、Cr和小麦（Triticum aestivum）中Cu、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr的变异系数大于50%。土壤、稻谷、玉米、小麦中大部分重金属呈偏态分布。土壤中重金属间均为正相关,且极显著正相关性明显。稻谷、玉米、小麦中重金属间有正相关,也有负相关,但正相关明显多于负相关;稻谷、玉米、小麦中Mn同其它重金属间均有显著正相关性,协同作用明显。稻谷、玉米、小麦中Pb、Cd、Cr的样本超标率较大,污染明显,并且稻谷中Cd与土壤中Cd有直线关系。     

Characteristics of metal contamination in paddy soils from three industrial cities in South Korea

Paddy soil contamination is directly linked to human dietary exposure to toxic chemicals via crop consumption. In Korea, rice paddy fields are often located around industrial complexes, a major anthropogenic source of metals. In this study, rice paddy soils were collected from 50 sites in three industrial cities to investigate the contamination characteristics and ecological risk of metals in the soils. The cities studied and their major industries are as follows: Ulsan (petrochemical, nonferrous, automobile, and shipbuilding), Pohang (iron and steel), and Gwangyang (iron and steel, nonmetallic, and petrochemical). Thirteen metals (Al, As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, V, and Zn) were analyzed using inductively coupled plasma–optical emission spectrometry (ICP–OES). The mean concentration of Cd (1.98 mg/kg) exceeded the soil quality guideline of Canada (1.4 mg/kg), whereas concentrations of other metals were under the standards of both Korea and Canada. Generally, levels of metal concentrations decreased with increasing distance from industrial complexes. Among the three cities, Pohang showed high concentrations of Zn (142.2 mg/kg), and Ulsan and Gwangyang showed high concentrations of Cr (33.9 mg/kg) and Ba (126.4 mg/kg), respectively. These contamination patterns were influenced by the different major industries of each city, which was clearly demonstrated by the principal component analysis results. Pollution indices suggested that As, Cd, Pb, and Zn were enriched in the paddy soils via anthropogenic activities. Comprehensive potential ecological risk indices were at considerable levels for most sites, especially because of major contributions from As and Cd, which can pose potential ecological threats.

     

上海市不同工业类型土壤重金属含量差异性分析

为揭示不同工业类型土壤重金属含量的差异性,研究以上海市为例,选取机械制造、化工、印染三种污染较为严重的工业类型,进行实地采样分析.结果表明,上海工业土壤重金属元素As、Cr、Cu、Pb、Zn没有超过国家土壤环境质量二级标准,但Ni的平均值达到75.23 mg·kg~(-1),是国家土壤环境质量二级标准的1.5倍;以上海市土壤背景值为评价标准,除As外,各元素单因子污染指数均大于1,由高到低依次为:Ni,Zn、Pb,Cu,Cr,As;印染企业、机械制造、化工企业综合污染指数均大于2,属于中度污染,污染程度由高到低依次为:印染企业,化工企业,机械制造,表现出明显的累积趋势.相关分析和因子分析表明,元素Pb、Cu和Zn有相似来源,Cr和Ni有相似来源,As为另一来源;前两类元素含量远高于对应元素背景值,超标率均在90%以上,来源主要受人为活动影响;As元素含量与背景值相当,来源主要与成土母质有关.通过对比分析发现,Cr、Ni来源主要与机械制造和化工等企业污染排放有关;印染企业生产过程中污染物的排放可能是Pb、Cu、Zn的主要来源;各类型企业土壤均存在多个元素累积,呈现出复合污染的趋势.     

橡胶园土壤若干微量元素含量 ——以海南省胶园土为例

胶园土壤微量元素含量有一定的特征。海南省胶园土个别样点Ｃｄ偏高,Ｃｕ偏低,其它样点Ｃｄ、Ｃｒ、Ｐｈ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｈｇ含量正常。土壤母质、质地、化学组成、耕作等对微量元素含量有一定影响。玄武岩上的胶园土微量元素较丰富。质地粘重的土壤微量元素含量往往较高。由于铁的水合物吸附固定作用,Ｃｕ、Ｚｕ、Ｃｄ、Ｈｇ含量与Ｆｅ含量有一定关系。Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ的许多化学性质相似,它们的含量有一定的相关性。     

污泥对区域生态环境的影响

对上海某乡因施用大量污泥而造成的污染状况作跟踪调查研究和质量评价。研究对象为土壤、水稻和蔬菜，被研究的污染元素为Ｃｄ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｈ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｈｇ和Ａｓ．结果表明，该乡土壤为复合污染，Ｃｄ、Ｚｎ、Ｃｕ是主要污染元素．污泥施用越多的地区，水稻、蔬菜受污染就越严重，尤以Ｃｄ污染最为突出，超过了允许卫生标准。确定了污染村、污染程度和污染面积。     

北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染特征及风险评估

为研究北京市典型有机设施蔬菜基地重金属污染状况,采用野外调查及室内分析法,选取北京市5个有机设施蔬菜基地中125个土壤样品和77个蔬菜样品进行了Pb、Cd、Cr、As和Hg含量的检测、统计分析与评价,对土壤重金属含量与土壤理化指标进行了相关分析,研究了重金属在蔬菜中的迁移规律,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。结果表明,5个设施蔬菜基地中有极少数土壤样本Cd含量超标,有极少数叶菜样本Cr含量超标,其他重金属含量均未超标。污染指数评价表明5个基地土壤重金属污染排序为:基地5基地1基地3基地2基地4,主要由土壤Cd累积所致。土壤重金属与理化性质相关性表明,5种重金属含量都受土壤的理化性质影响较大。总体上,5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力排序为:CdHgAsCrPb,在不同类蔬菜中的富集系数排序为:叶菜类茄果类瓜果类豆菜类。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:CdPbAsHgCr,不同类蔬菜的综合重金属目标危害系数值排序为:叶菜类茄果类瓜果类豆菜类,所有蔬菜单一重金属目标危害系数和复合危害系数都远小于1,说明单一重金属和复合重金属污染对成人和儿童都没有明显的负面健康影响。