湖北大冶铜绿山矿区蔬菜重金属污染特征及健康风险研究

为了解湖北大冶铜绿山矿山周围地区土壤、蔬菜中Cd、Cu、Pb和As的含量水平、富集能力及通过蔬菜摄入导致的人群健康风险,采用对应采样方法采集矿山周围土壤、蔬菜样品共104件,利用ICP-MS测定上述样品中Cd、Cu、Pb和As的含量,通过综合质量评价法、富集系数和目标危险系数对研究区土壤-蔬菜系统中重金属的污染状况、富集能力及人群暴露的健康风险进行了分析。结果表明:研究区土壤重金属污染严重,Cd、Cu、Pb和As平均含量分别达2.56、363.23、121.25和35.96 mg/kg,分别为湖北省对应元素土壤背景值的15.06、11.83、4.54和2.92倍,表现为以Cd、Cu为主的多种重金属共同污染。与《食品中污染物限量》（GB2762 2012）标准比较,蔬菜中Cd、Cu和Pb含量的样本超标率分别为40%、6%和2%,而As的含量均不超标。土壤-蔬菜系统中重金属的综合质量指数达9.76,为重度污染。蔬菜中重金属富集能力的排序为：Cd > Cu > As > Pb,叶菜类蔬菜对Cd、Cu、As和Pb的富集系数均高于非叶菜类蔬菜。研究区人群通过蔬菜摄入As的目标危险系数均大于1,存在As暴露的健康风险;成人和儿童食用蔬菜而摄入重金属的总体目标危险系数分别为1.71~3.98和2.20~5.10,儿童比成人遭受的健康风险更大,并且距离矿山越近,所遭受的健康风险越大。蔬菜中重金属的复合污染已使大冶铜绿山矿山周围居民面临潜在的健康风险。 关键词： 铜绿山;蔬菜;重金属;健康风险;大冶     

长三角典型城郊农田土壤-浙贝母重金属迁移特征研究

城郊生态系统中土壤重金属分布及其在土壤—植物系统的迁移和富集特征是城乡共生体土壤安全研究的热点问题。以典型经济作物浙贝母(Fritillaria thunbergii)为例,基于野外采样和实验分析,对长三角代表性城郊农田中土壤—植物系统重金属的分布、富集和迁移特征开展研究。结果表明:受人类活动的影响,城郊农田土壤中重金属除Cr外,Cu、Zn、As、Cd和Pb的平均含量超过土壤背景值,并且不同重金属在空间分布上表现较高的空间异质性。除Cd和Cr外,浙贝母植株不同部位重金属含量表现为叶、茎显著高于鳞茎,叶中重金属含量可达到鳞茎的5～10倍,表明叶比鳞茎更易富集重金属。重金属迁移系数分析表明,Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb主要富集在浙贝母植株的地上部分,且不同重金属在植株中的迁移和富集能力具有较大的差异。浙贝母地上部分对Cr、As和Pb的富集能力较低,对Cu、Zn和Cd的富集能力相对较强。相比而言,鳞茎对不同重金属的富集能力均较弱,综合污染评价也表明,浙贝母鳞茎中重金属含量并未超过污染标准。     

南昌市街道灰尘重金属时空分布特征及健康风险评估

分析了南昌市夏季和冬季街道104个灰尘样品中的V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量,并利用地积累指数（Igeo）计算其污染程度,并参考美国国家环保局(US EPA)推荐的健康风险模型评价灰尘重金属暴露的人体致癌和非致癌风险,通过主成分和相关分析识别南昌市灰尘重金属的可能来源。结果表明：南昌市街道灰尘中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb含量均显著高于江西省土壤背景值,而V、Co和As含量与江西省土壤背景值含量相近。重金属V、Co和As含量无显著季节差异,但冬夏季节含量的空间异质性较高,而Cu在季节和空间分布上均表现出显著的季节差异,其它重金属的高值区均分布在南昌市中心及老工业园附近;Igeo结果表明Cd、Cu、Zn和Cr的污染程度相对较高,而V、As和Co污染程度较轻;重金属3种暴露途径的风险排序为手-口暴露>皮肤接触暴露>呼吸暴露,其中儿童会遭受更大的非致癌风险。除了灰尘As和Cr对儿童的暴露在局部区域HQ和HI值大于1,其它重金属对不同人群的HQ和HI值均小于1。总体而言,南昌市灰尘重金属的致癌风险CR均在安全阈值范围内,大小排序为Cr > As > Co > Ni > Cd。南昌市灰尘重金属的来源广泛,其中As、Co和V主要来源于岩石风化,其它重金属元素主要来源于交通和工业等人类活动。 关键词： 街道灰尘;重金属;时空分布;健康风险;南昌市     

南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染状况研究

采集了南京市5县4郊5个环境单元（矿冶区、交通干线、工厂周边、污灌地、农产品基地）共100个样点的农田土壤及部分蔬菜样品,测定了重金属（Pb、Cu、Zn、Cd）的质量分数。结果表明,土壤Pb、Cu、Zn、Cd 质量分数的变化范围分别为26.1~4 138.8、16.5 ~3 375.1、46.0~3 587.6、0.09~17.61 mg/kg。不同功能区土壤重金属含量存在明显差异,以矿区周边农田污染最为严重,其次为污灌地和公路沿线农田, 部分农产品基地存在轻度Cd污染,工厂周边农田土壤污染相对较小。19个样点的青菜地上部重金属Pb、Cu、Zn、Cd质量分数的变化范围分别为0.11~7.11、5.04~76.42、36.8~364.3、0.04~2.96 mg/kg,同样以矿区周边污染农田的青菜样本重金属含量最高。青菜重金属含量与土壤重金属生物有效性含量和总量之间呈极显著相关。不合理的矿业开采和冶炼是导致南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染的重要原因。     

太湖流域铜锈环棱螺体内重金属富集量及膳食风险评价

对太湖流域6个水系铜锈环棱螺腹足肌肉团Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Hg富集量进行分析,运用单因子污染指数法评价其受污染程度,并分别采用平均每周/每月摄入量法和目标危害系数法(THQ)对其膳食风险进行评估,旨在为居民铜锈环棱螺消费安全提供参考。结果表明,洮滆水系的Cu、Zn、Pb、Cr元素富集量平均值最高,分别为112.108、248.625、4.422、7.791 mg/kg,苕溪水系Cd、As、Hg元素富集量平均值最高,分别为0.290、2.943、0.059 mg/kg。THQ评价结果显示各水系铜锈环棱螺除了As外无单一重金属潜在健康风险,但多种重金属复合暴露的健康风险(TTHQ)结果显示各水系铜锈环棱螺重金属TTHQ值均大于1,As的贡献率均超过80%,表明居民长期食用环棱螺具有重金属复合暴露健康风险及As单一重金属潜在健康风险,重金属复合暴露风险来源于As元素的污染。五个水系潜在重金属复合暴露风险排序为：洮滆水系>苕溪水系>沿江水系>黄浦江水系>杭州湾-长江口水系。     

农药企业场地土壤重金属污染状况及风险评价

为了解典型农药化工厂区及周边土壤的重金属含量分布及其环境风险,本研究选择京津渤地区某农药企业,对其厂区和周边表层土壤中Cu、Ni、Cd、Zn、Cr、Pb、Hg和As等重金属进行了监测,并采用内梅罗综合指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和美国环保署(USEPA)的人体暴露风险评价方法进行了生态风险和健康风险评价。结果表明,企业内部存在明显的As污染,尤其是生产区土壤中As的浓度达到土壤三级标准的2.59倍,企业周边土壤也存在普遍的Cd、Pb和Hg累积现象,历史生产过程含砷辅料的使用是造成厂区As污染的关键原因。从潜在生态风险指数来看,企业内部生活区及周边土壤重金属平均总潜在生态风险水平为低度;生产区土壤的重金属总潜在生态风险水平为重度。所有重金属各种途径的非致癌风险叠加均未超过1,非致癌风险在安全范围内,其中主要的非致癌风险贡献元素为Cr、As和Pb。四种致癌重金属Ni、Cd、Cr和As的致癌风险指数从大到小排序为As>Cr>Ni>Cd,Cr、Cd和Ni在企业厂内以及周边土壤中的健康风险值均小于10-6,致癌风险较低,不会对人体造成致癌危害;As在厂内生活区以及厂外周边土壤的致癌风险水平在10-6-10-4之间,存在一定程度的致癌危害;然而,厂内生产区土壤中As的致癌风险值为1.2×10-4,有显著致癌风险。     

丹江口水库典型库湾及支流沉积物重金属污染分析及生态风险评价

对丹江口水库上游汉江支流及库湾沉积物中6种重金属元素的污染特征进行分析,采用效应阈值标准(NYSDEC)和Lars Hkanson潜在生态风险指数评价重金属的污染程度和环境风险。研究表明,库湾沉积物与支流沉积物中Ni、Pb含量较为接近;库湾沉积物中Cd、Cr、Cu、Zn含量分别高达186、2712、9991、4783 mg/kg,均超过支流沉积物中相应重金属含量2倍以上。各采样点表层（0~10 cm）沉积物中Pb含量均低于LEL值（最低效应阈值）,Cd、Ni含量均介于LEL值和SEL值（最高效应阈值）之间,而Cr、Cu、Zn含量均有超过SEL值的现象发生。考察沉积物重金属的富集程度发现各采样点表层沉积物中Ni和Pb均未发生富集,而Cd、Cr、Cu和Zn均存在不同程度的富集,其平均富集系数分别为712、180、163和284。根据重金属含量的相关性可知Ni和Pb主要来自于天然地球化学来源,而Cd、Cr、Cu和Zn则主要受人为源影响。以丹江口库区土壤（黄棕壤）中重金属背景值为参比,发现表层沉积物总体处于高生态风险,且以Cd生态风险为主;参与评价的5种重金属潜在生态风险程度顺序为Cd＞Cu＞Cr＞Zn＞Pb     

上海市工业区绿地植物对重金属吸收及富集的研究

由于缺乏对上海工业区重金属积累植物的研究,通过野外采样和统计分析方法,研究上海主要工业区土壤中Zn、Cu、Pb和Cd 4种重金属的含量及其在20种上海城市绿地植物中的积累和迁移特性,为筛选重金属富集能力强的植物,修复重金属污染土壤及相关研究提供参考。结果表明,研究区域内土壤重金属污染严重,Zn、Cu、Pb、Cd的平均含量分别为上海市背景水平最高值的12、5、20和62倍。而20种上海城市绿地植物重金属富集能力各不相同,其中杜鹃具有很强的富集Zn的能力,叶和茎中的Zn吸收量分别达到576和9 375mg/kg,而马唐对Cu和Cd均具有很强的富集能力。这些植物可作为工业区重金属污染修复植物的选择对象,具有进一步研究的价值。     

滴水湖沉积物中重金属污染特征与评价

分析滴水湖及其周边沉积物中Hg、As、Cu、Cd、Pb、Zn和Cr等7种重金属含量特征,并用地累积指数法、潜在生态风险指数法和主成分分析法对沉积物中的重金属污染状况进行了评价和分析。结果表明,滴水湖沉积物中As和Pb低于上海市潮滩背景值,Hg、Cd、Zn和Cr均高于潮滩背景值,50%样点的Cu高于潮滩背景值;地累积指数法评价结果表明滴水湖沉积物中Cr的平均污染水平为偏中污染,Hg、Cd和Zn为轻度污染,As、Cu和Pb为清洁水平;潜在生态风险指数法评价结果表明滴水湖沉积物重金属为中等生态风险,Hg和Cd是潜在生态风险的主要贡献元素;主成分分析结果表明,滴水湖沉积物中Hg、Cu、Cd、Pb、Zn和Cr主要来自于人为源,As主要来自底质滩涂     

两种土地利用方式下土壤重金属污染特征与评价

为研究安徽铜陵某矿区耕地和人工林地两种土地利用方式下土壤重金属污染特征，应用Tomlinson污染负荷指数法和生物富集系数评价研究区土壤重金属Cd、Cu污染水平和植物重金属富集水平。结果表明：研究区耕地土壤Cd、Cu全量2.34和161.25 mg/kg，均高于林地Cd、Cu全量1.26和80.15 mg/kg，二者均超农用地土壤污染风险筛选值（GB 15618-2018，pH≤5.5）和铜陵市重金属背景值，耕地和林地污染水平分别为中度污染和轻微污染。耕地糙米Cd（0.95 mg/kg）超标严重，黄山栾树地上部Cd、Cu富集系数均低于水稻地上部。综上，黄山栾树人工林地Cd、Cu污染轻于耕地，退耕还林是研究区更佳的土地利用选择。     

长江口洋山海域表层沉积物重金属的富积及其潜在生态风险评价

根据长江口洋山海域表层沉积物监测资料，利用变异系数法和富积系数法，对表层沉积物中重金属的空间波动程度及富积程度进行了分析，并采用Hakanson潜在生态危害指数法对其潜在生态危害程度进行了评价。结果表明：在表层沉积物所监测的重金属中，Pb元素的空间波动程度最高，其它重金属元素的空间波动程度较低，各重金属空间波动程度的顺序依次为Pb＞Cd＞Hg＞Cu＞Cr＞As＞Zn；沉积物中Cu元素的富积程度最高，Pb元素次之，其它重金属元素的富积程度较低，各重金属富积程度的顺序依次为Cu＞Pb＞Zn＞As＞Cr＞Cd＞Hg。潜在生态危害评价结果显示：洋山海域表层沉积物中的重金属对海洋生态系统的潜在生态危害较轻微，均属于轻微潜在生态危害程度，其轻微潜在生态危害程度顺序为Cu＞As＞Hg＞Pb＞Cd＞Cr＞Zn。     

铜绿山矿冶废弃地优势植物重金属的积累与迁移

通过野外调查和取样分析,研究了大冶铜绿山矿冶废弃地鸭跖草等5种优势植物对重金属的吸收累积与迁移特性,以期为矿区退化生态系统的植被恢复、重金属污染土壤的治理等提供依据。结果表明,鸭跖草等5种植物对重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr都有程度不等的高量积累,尤其是铜元素,其最高积累量出现在海洲香薷根部,达到844.65 mg/kg,是一般植物Cu含量（5~25 mg/kg）的33.8~1689倍;而在同样条件下,As在5种植物体内的含量为018~098 mg/kg,远远低于As在一般植物中的含量（＜10 mg/kg）,这说明这些植物对As可能具有某种规避机制。从植物对重金属的吸收、富集和转运能力综合考虑,鸭跖草等5种植物都不太可能是重金属Cu等6种重金属的超累积植物。但是,它们对重金属所表现出的耐性无疑对矿冶废弃地的植被恢复过程有重要意义。     

湘潭锰矿重金属环境安全及植物耐性研究

采集了湘潭锰矿红旗分矿开采区、沙圹村恢复区的代表性当季蔬菜(莴笋叶Fruticicolidae、小白菜Brassica chinensis、香葱Allium schoenoprasum、空心菜Ipomoea aquatica)、废弃区的优势植物(商陆Phytolacca acinosa、野茼蒿Crassocephalum crepidioides、苍耳Xanthium sibiricum)和3个研究区的土壤,通过原子吸收分光光度法分析了Mn、Pb、Zn含量。结果表明:开采区蔬菜Mn含量(8.3~84.5 mg/kg)明显高于恢复区(2.7~55.6 mg/kg),开采区和恢复区蔬菜都明显受到Pb污染(0.6~33mg/kg),蔬菜Zn含量范围为1.9~6.5mg/kg;3个研究区域土壤重金属均明显超标,最严重的是Pb污染(1 993.5~2 213.5mg/kg)。商陆、野茼蒿和苍耳中重金属含量差异较大,对重金属的耐性强,其中商陆表现出最好的耐性与长势。研究结论对锰矿土地合理利用以及矿区土壤重金属治理提供一定的科学依据。     

鄱阳湖主要入湖口重金属的分布及潜在风险评价

于2011年5月在鄱阳湖的主要入湖口采集了水样和表层沉积物,测定并分析了其中Cu、Zn、Pb、Cd 4种重金属元素的含量和分布。同时采用地积累指数法、潜在生态危害指数法和生态毒性效应等评价方法对沉积物中重金属的污染状况进行了分析评价。结果显示：鄱阳湖主要入湖口水体重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量均符合国家渔业水质标准要求,除修河的Pb和信江、饶河入湖口的Cd含量属于国家地表水Ⅱ类水质外,其它所有样地的4种重金属含量均低于国家地表水I类标准限值。沉积物中4种重金属含量均超过鄱阳湖相应背景值且呈积累富集的趋势,其中信江入湖口、饶河入湖口以及三江口已受到重金属的严重污染,潜在生态危害均为中等,而污染最轻的区域为南主湖区。揭示重金属污染程度顺序为Cu＞Zn＞Pb＞Cd;单个重金属潜在生态风险顺序为Cd＞Cu＞Pb＞Zn。进一步的生态毒性效应评价结果表明,虽然鄱阳湖主要入湖口沉积物已经受到重金属污染,但对多数底栖生物未产生明显毒害     

经济发达县域耕地土壤重金属污染评价及其影响因素分析——以江苏省昆山市为例

通过对昆山市14个区镇91个土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Ni、Hg、Zn 8种重金属测定分析,对该市耕地土壤重金属污染进行评价并进行重金属污染的影响因素分析.结果表明,昆山市耕地土壤存在不同程度的轻微污染,重金属Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Zn均超过国家土壤背景值,旱地、水田中均以Hg污染范围较广、变异系数较大.综合污染指数表现为水田(1.15)＞旱地(1.00).区镇耕地重金属污染评价表明千灯、陆扬、石浦、锦溪、石牌处于警戒值之内,蓬朗、周庄、张浦、正仪、周市、巴城、淀山湖、花桥、陆家轻度污染;昆山市耕地土壤中重金属元素均未超过土壤环境基本容量,能够保证作物品质和农业持续发展.同时,研究表明区域重金属轻微污染具有复合污染的特性,Cd、Pb相关性最高(P=0.621 0), Pb与Hg、Cu、Zn、Cu与Cr也有相关性(0.438 7、0.426 0、0.350 9、0.394 0),区域重金属的轻微污染受人为因素影响显著,研究指出应加强对区域优先控制污染物Hg、次优先控制污染物Pb、Cd、Zn、Cu、Cr的控制与治理.     

三峡库区中低产土壤重金属含量及其与小麦吸收的关系

三峡库区中低产土壤的Hg,As,Cr,Pb,Cu五个重金属含量（除渝北区外），均在国家土壤环境质量标准内，属自然背景值一级标准。Cd和Zn高于全国土壤中的平均含量和背景值含量，属二级标准。土壤的重金属含量与土壤母质类型，pH值，阳离子交换量，有机质，无定形铁和物理性粘粒有关，同时存在一定的地域分布。重庆近郊的土壤所有重金属含量相对较高。土壤重金属的可给态或有效性含量极低，锌和铜不是过量，而是不足。小麦籽粒中As,Cr,Pb,Zn,Cu含量低于国家食品对重金属限量标准和小麦籽粒背景值标准，Hg,Cd含量高于国家规定标准。籽粒中的Cu,Zn含量是小麦茎叶中的2.0-2.2倍，而茎叶中的Hg,Pb,As,Cr,Cd含量明显高于籽粒。     

上海市崇明岛公路两侧土壤重金属污染研究

采集了上海市崇明岛陈海、北沿公路两侧土壤和灰尘样品270余个,测定了样品的Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr重金属含量。结果表明,陈海和北沿公路两侧土壤重金属Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr的平均含量达到277、0279、258、918和776 mg/kg,土壤Cd污染较严重。采集的路面灰尘样品Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr的平均含量达到512、049、489、209和970 mg/kg,超过土壤背景值2~4倍,是土壤重金属的主要二次污染源。公路防护林体系较差的北沿公路路侧土壤纵向剖面（垂直于公路走向）重金属含量随距路肩距离增加呈指数下降,土壤重金属重污染区在距路肩15 m范围内。防护林体系较完善的陈海公路距路肩15 m范围内土壤重金属污染较小,土壤重金属重污染区出现在距路肩20~50 m范围内。