太原盆地及太原市重金属元素地球化学分布特征分析

以太原盆地土壤为研究对象,对太原盆地土壤中八种重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn、Cu的含量进行了采样分析,结合太原盆地地质条件,探讨了太原盆地土壤中八种重金属元素分布状况及其分形特征,并对盆地土壤污染进行评估。文中计算了太原盆地区域土壤背景值;分析了盆地中重金属元素的污染状况,认为Hg、Cd两种元素污染情况最为严重。并将太原市和太原盆地深、浅层数据分别作出八种重金属元素的多重分形图,对八种重金属元素在生态环境中的影响作用进行了统计分析,总结了重金属元素的分形规律,得出了各影响因素的相对重要性排序。     

某水稻田水-土-植物系统中镉、汞、砷元素的分布特征研究

为探究重金属元素在水-土壤-植物系统中的分布特征及其迁移规律,通过采集中山市某水稻田灌溉水、浅层地下水、土壤、水稻样品,重点分析了对人体健康危害较大的3种重金属元素(镉、汞、砷)含量在该水稻田水-土-植物系统中的分布特征及其来源。结果表明:该水稻田水-土-植物系统中,绝大部分镉、汞滞留在土壤中,只有少量向植物体、地下水中迁移;水稻根部镉、砷含量最高,水稻体吸收的大部分镉、砷被固定在根部;土壤中镉、汞、砷含量在垂向上(0~1.5m)具有不同的分布特征,表现为镉在表层土壤(0~0.2m)中含量最高,往下部逐渐降低,汞在次表层土壤中(0.2~0.5m)含量最高,从上往下先增后减,砷在表层土壤中(0~0.2m)含量最低,往下部逐渐升高;该水稻田土壤中镉、汞主要来源于外源输入,砷外源输入较少。该研究对该地区资源、生态环境调查评价具有一定的指导及借鉴意义。     

河南黄河改道区浅层地下水化学特征与主控污染源解析

黄河下游的河南北部平原是黄河频繁发生改道的地区.该地区浅层地下水水质较差且超标组分类型多,但是多种因素影响下各环境因子对水质的贡献作用仍需进一步得到量化.为了明确研究区浅层地下水的水质成因,采集330组浅层地下水样品进行区域性水质调查,通过主成分-绝对主成分得分-多元线性回归（PCA-APCS-MLR）模型揭示豫北黄河改道区的浅层地下水水质演化来源.结果表明,研究区浅层地下水超标率从高到低依次为：锰>铁>总硬度>溶解性总固体>钠>氟>砷>氯离子>硫酸根>铵根,特别是锰的超标率达到76％.水-岩溶滤富集作用、土壤来源、氧化还原条件和农业活动这4种因素是导致地下水水质较差的主要原因,四者方差累积解释率达到71.24％,同时地表水的补给也会影响地下水质.新乡等北部的黄河故道区地下水中,铁、砷、铵根、总硬度和TDS等组分主要受到水-岩溶滤作用和氧化还原条件影响造成浓度增加;黄河沿岸的水-岩溶滤作用、土壤来源与黄河侧向补给造成水中氟的富集;高锰地下水受到土壤组分影响广泛存在于研究区,而个别地区农业活动和地表水补给造成硝酸盐的点状污染.     

水质发光细菌生物毒性的重金属剂量效应研究

重金属及类金属元素是水质中重要的毒性指标,通过开展这些元素单因子及多因子复合与发光细菌生物毒性剂量效应的分析实验,研究不同重金属对发光细菌的毒性影响大小.单因子评价采用计算测量浓度和相对发光度的相关性曲线,根据EC50来分类毒性物质的毒性大小,结果显示毒性从大至小依次为汞、砷、铅、镉.多因子复合评价采用四元五水平回归设计的方式,应用数据统计软件进行数据处理和分析,结果显示砷、镉、汞、铅四元复合时,元素砷对相对发光度影响的主因子效应明显,即砷为主效因子.可以看出在四种元素中,元素砷无论是单因素还是复合因素对发光细菌均有很大的毒性.     

海南菠萝种植地土壤重金属环境地球化学研究

在对海南省菠萝主要种植区——文昌、琼海和万宁菠萝种植基地土壤中重金属元素含量进行调查的基础上,通过与土壤环境质量标准进行对比,对其含量现状进行了评价,并通过元素之间的比较,土壤浅层与深层富集状态的对比,研究了重金属元素的来源及迁移转化规律。结果表明,研究各区土壤中Cd、Hg、Pb、Zn均在自然背景值水平;Cr、Ni、Cu三种重金属在玄武岩区土壤中均超标,其中Cr、Ni表现为严重超标;As元素在万宁龙滚变质岩区土壤中强烈富集。整体看,研究区菠萝种植基地土壤中重金属元素含量在浅、深层土壤中的变化规律较为一致,反映为受人为活动因素影响较小,母岩母质类型是造成土壤重金属含量高低的主要原因。     

基于正定矩阵分解的傍河水源地土壤重金属污染源分析

以宁夏吴忠市金积傍河水源地为研究对象,在综合分析水源地区内土壤介质特征基础上,在水源地区域范围内采集了15个土壤样品,分析了区域范围内土壤重金属砷、镉、铬、铜、铅、镍、锰等7个因子空间分布状况,采用正定矩阵分析方法定性识别土壤重金属来源及各项来源空间污染贡献率。结果显示,金积水源地土壤重金属含量均未超过国家土壤环境二级标准,低于区域土壤背景值,其中土壤重金属污染受自然来源总贡献率为34.1%,受工业污染影响来源贡献率26.2%,受农业污染影响来源贡献率21.1%,受畜禽养殖粪便堆放及施肥作用影响的贡献率为18.6%。污染来源及其污染贡献程度分析结果为水源地供水安全和环境保护提供了重要的科学依据。     

珠江三角洲高砷地下水赋存环境特征及成因分析

为了弄清珠江三角洲地区浅层地下水中砷迁移、富集的主控因素及砷的来源,利用珠江三角洲地区地下水污染调查所取得数据资料,运用聚类分析方法对研究区进行分区,分别对砷异常分布特征以及地下水赋存环境进行分析.结果表明,研究区地下水砷浓度范围为从未检出至560μg·L-1,主要以As(Ⅲ)的形式存在;高砷地下水主要分布在第四系松散沉积物覆盖的平原区,其中佛山顺德地区最高,广州市中部与中山市次之;研究区地下水水化学类型以HCO3-Ca型水为主,高砷地下水具有p H值较高,NH+4、Fe、Mn、耗氧量浓度较高,且NO-3浓度低的特征.通过对高砷地下水各指标散点图与因子分析,结合人类活动对珠三角地下水环境影响推断:在天然沉积环境与污染输入的共同影响下,平原区形成有利于高砷地下水赋存的中性至弱碱性还原环境.浅层地下水在微生物作用与有机污染物输入下,引起含砷铁锰氧化物的还原溶解,导致砷的释放.而佛山市南部顺德等地区工业污染则是地下水中砷污染的主要来源.     

冀东沿海地区镉的富集程度及成因分析

河北省地质调查院在冀东沿海地区的浅层土壤中发现了450 km2的镉富集带,富集区内Cd含量平均值0.76 mg/kg,最大值7.65 mg/kg,镉富集区域与当地的水稻田范围极为吻合。本文根据深、浅层土壤地球化学调查结果,运用富集因子及多元统计分析方法论述了镉的空间富集程度及富集的成因。结果表明,镉在研究区浅层土壤中高度富集,富集因子平均值3.27,最大值23.3。镉含量地球化学图、富集因子等值线图、污染因子得分图的空间分布特征几乎一致,异常区域内存在污染元素镉的单因子,镉富集源于人为活动。     

中国河套地区的重金属污染与人群砷中毒

中国北方河套地区土壤、水中的砷及其它重金属元素导致人群井水砷中毒.该区井水砷中毒发病范围涉及7个旗县(五原县、杭锦后旗、乌拉特前旗、乌拉特后旗、临河市、磴口县、阿拉善左旗)的约6100km2地域,受威胁人数达18万.然而,有关井水中砷的来源的专门研究工作开展得很少,本文基于对该区重金属元素在土壤、潜水中的分布特征研究,对其成因进行探索.结果显示,砷在潜水中的平均含量为0.483μg/g,在土壤中为13.74μg/g.这些含量水平显著高于世界卫生组织推荐(1984年)的0.05μg/g饮水砷含量标准及当地土壤的砷背景含量(5.20μg/g).在污染区土壤及潜水中的重金属含量随离开上游阴山山前范围的距离增大而递减.区内潜水中的铅、锶同位素含量比值与上游矿区水中的铅、锶同位素比值紧密关联,土壤中的铅、锶同位素含量比值变化特征与人群中毒区土壤及潜水中的砷含量变化相应.数据揭示,污染物起源于位于河套地区上游的阴山山前矿业区.     

宁东镇煤矸石堆放场区土壤综合评价

该文运用单因子指数、内梅罗指数法对银川盆地灵武市宁东镇红石湾—马莲台、任家庄煤矿一带的煤矸石堆放区及附近浅层土壤(0～10 cm)中Cu、Pb、Ni、Cr、Cd、Zn、As、Hg八大重金属元素污染情况进行了综合评价分析,并建立了典型土壤剖面来研究不同地理环境和包气带对重金属污染物下渗迁移过程的影响作用。研究发现:以银川市土壤环境背景值为评价标准时,区域内土壤质量主要为尚清洁和轻度污染2个级别,且部分区域Hg的各项相关指数与系数均较大,对土壤污染影响较大,须重点监控;从区域内地理环境来看,煤矸石堆放区域和地表坑洼积水处附近土壤多受煤矸石淋滤液浸染,污染较严重;研究区内浅层土壤沙化严重,包气带结构多为渗透性较强的黏土质粉砂,可加快重金属污染物的下渗,从而造成深部土壤的污染。     

小清河流域砷含量及其存在形态的研究

对小清河流域的砷含量进行了监测分析 ,并采用形态分析方法对砷的存在形态进行了分析研究。结果发现该流域水土受到一定程度的砷污染。从形态分析看 ,土壤、底质中以无机砷为主 ,而无机砷又以As(V)为主 ;河水中以有机砷为主     

基于PMF-PCA/APCS与PERI的菏泽油用牡丹种植区表层土壤重金属潜在来源识别及生态风险评估

研究特色农产品产区土壤重金属来源及其潜在风险,对科学管理、安全利用土壤和作物资源具有重要意义.以菏泽油用牡丹种植区为研究对象,采集并测定了254件表层土壤样品As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属的含量.采用多元统计法分析了重金属的含量特征及相关性,利用地累积指数（I_geo）、正定矩阵因子分解法（PMF）和主成分分析/绝对主成分分数法（PCA/APCS）相结合的手段解析了表层土壤中重金属的来源,借助潜在生态风险指数（PERI）对该8种重金属的生态风险进行了评估.结果表明,土壤中除Cd元素的平均值高于菏泽市背景值1.44倍之外,其余7种重金属的平均含量均与菏泽市土壤元素背景值基本一致;经相关分析和聚类分析,土壤中Pb、Hg和Cd元素受后期人为活动的干扰影响较大;研究区8种重金属的来源为自然源、农业化肥源、工业燃煤源和生活交通源,贡献率分别为81.31%、15.45%、2.74%和0.50%;研究区84.25%的点位处于轻微生态风险,而中度风险和强风险点位占比分别为14.96%和0.79%,其中Cd和Hg是研究区生态风险主导元素.     

阳朔典型铅锌矿区流域土壤重金属空间分布特征及来源解析

以广西阳朔县典型铅锌矿为研究对象,对其流域内水系表层土壤中10种金属元素（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Hg和Pb）含量进行分析测定.综合运用Pearson相关性分析、主成分分析（PCA）和正定矩阵因子分解法（PMF）等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.在168个表层土壤样本分析数据中,土壤中Zn、Cd、Hg和Pb的含量平均值高于国家土壤环境质量标准,Sb、Cd、Cu、Pb和Zn的含量平均值分别比当地背景值高出约1.01、5.50、3.29、9.11和10.67倍,表明重金属在表层土壤中已经富集.土壤重金属地累积指数（I_geo）结果显示,研究区污染最严重的是Hg,其次为Pb、Zn和Mn.相关性分析和主成分分析结果表明,区内表层土壤中金属污染来源较为复杂,且明显受到人为活动的影响.Cu、Zn、Cd、Sb、As和Pb主要来源于采矿活动;Hg、Cr和Ni由土壤母质控制;Mn和Cd主要来源于工矿与农业活动.PMF模型分析结果表明,表层土壤中金属来源分为3种,工矿活动源、自然源和工矿及农业活动复合源的综合贡献率分别为58.0%、13.5%和28.6%.Ni、Cu、Zn、As、Sb、Hg和Pb以工矿活动源为主,贡献率分别为46.9%、89.6%、45.5%、67.8%、99.3%、58.3%和96.8%;母岩矿物风化和降雨冲刷等自然源对Cr的相对贡献率达到44.6%,对Ni和Hg也分别有23.2%和21.0%的相对贡献率;工矿及农业活动的复合源对Mn和Cd的相对贡献率分别达到75.4%和70.4%.     

某工矿废弃地重金属污染评价及农田复垦修复建议

以四川某废弃硫磺矿厂区域为研究区,采集78个土壤样本,测定土壤Cd、Cr、Cu、Ni含量及p H值。采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数评价研究区重金属污染程度,采用聚类分析解析污染来源,GIS制图呈现污染空间分布。以土壤环境质量二级标准值为参考,单因子污染指数评价结果显示,重金属样本点位超标率由高到底依次为Cd(84.6%,表层)Cu(53.9%,表层)Ni(51.3%,表层)Cr(32.3%,次表层);内梅罗综合污染指数评价结果表明研究区属于中度污染级别;聚类分析结果表明研究区重金属Cr、Cu、Ni污染来源于矿渣,Cd污染来源尚不明确;GIS制图结果表明污染程度较重的区域主要分布在研究区西南侧。本调查评价旨在为土壤污染治理方案的制定提供参考。     

长江流域(安徽段)土壤-作物系统重金属污染特征及健康风险评价

为研究长江流域安徽段土壤-作物系统重金属的污染特征及健康风险,采集了水稻和小麦及其根系土样品338组,测定了8种重金属含量,采用污染指数法、潜在生态危害、多元统计分析和健康风险进行评价.结果表明,水稻根系土和小麦根系土重金属含量均超过江淮流域背景,根系土Cd、 Cu、 Cr和Ni具有明显的积累效应,水稻根系土较小麦土污染严重;潜在生态风险为轻微-中等风险等级,主要来源于Cd和Hg元素.多元统计分析显示Cu、 Pb、 Zn和Cd为工业源和农业源,Cr、 Ni为自然源,As和Hg为农业源.水稻对重金属的吸收富集强度依次分别为：Cd>Zn>Cu>Hg>Ni>As>Cr=Pb,小麦对重金属的吸收富集强度依次分别为：Zn>Cd>Cu>Hg>Ni>As=Pb>Cr;根系土重金属健康风险评估结果显示儿童更易受到重金属污染威胁,经口摄入是发生非致癌风险的主要暴露途径.非致癌风险评价表明小麦根系土对儿童具有一定的非致癌风险,但不存在致癌风险.摄入水稻和小麦对成人和儿童均有一定程度的非致癌风险和不可接受的致癌风险.     

基于乡镇尺度的农田土壤中污染物来源解析及风险评价

大比例尺的区域土壤调查已经展开,但以乡镇为比例尺的调查很少,因此,本文以绵远河、石亭江两个水系流域乡镇的农田土壤为研究对象,在查明污染物浓度的基础上,对其来源及污染程度进行研究.相关性分析、聚类分析和因子分析的结果显示,两个水系流域农田土壤中污染物来源为自然源、交通源、农业活动源及工业活动源;绝对主成分得分-多元线性回...     

青海省民和县-海石湾土壤Hg异常调查及其生态效应

通过对民和县-海石湾城区及其周边地区表层土壤Hg元素异常空间分布特征的分析,查明了大气降尘是当地Hg异常的最主要来源,此外生活、工业固废污染也是可能的原因;在垂向分布上,自上而下Hg元素大体呈上升趋势,显示表面Hg元素富集。对土壤中Hg形态进行特征分析,探讨了Hg的各形态与含量之间的相关性,结果显示:残渣态>强有机态>腐植酸态>铁锰氧化态>水溶态>碳酸盐态>离子交换态。异常区土壤Hg的累积并未造成小麦及玉米的重金属超标,未影响到其食用安全性,但是潜在威胁性存在。     

基于PMF模型的PM2.5中金属元素污染及来源的区域特征分析

金属元素是大气PM_2.5的重要组成成分,对人群危害性极强且兼具源特异性,分析不同经济模式地区大气细颗粒物中金属污染状况及来源差异,可以为科学规划城市产业布局和保护大气环境提供参考.通过霾/非霾期大气PM_2.5采样,使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定成都市及仁寿县样品中18种金属元素质量浓度,分析其污染水平,并基于正定矩阵因子分解模型(PMF)解析两地大气PM_2.5中金属元素的来源.结果表明,成都市扬尘源、移动源和燃煤源特征元素占元素总和的比值大于仁寿县,而仁寿县生物质燃烧源、工业源以及燃油源特征元素占比则较高.两地Cr、Cd和As元素浓度均超标,表明PM_2.5中重金属污染严重.随着霾污染加剧,两地PM_2.5中金属元素总量上升,但增幅远低于PM_2.5浓度增长.此外,不同元素在霾期和非霾期浓度比值存在差异,成都市变化范围为0.7(Al)～2.8(Ba),仁寿县介于0.8(Al)～3.1(Mn)之间,但总的来说两地大致呈现出燃煤和工业活动排放元...     

榆树市土壤元素地球化学特征及环境质量评价

为探讨榆树市土壤中各种元素的地球化学特征,利用GPS野外定点采取榆树市表层及深层土壤样品,采用XRF-X荧光光谱法测定土壤元素的组成及含量,运用SPSS和EXCELL2003软件对榆树市土壤元素地球化学特征进行分析。结果表明:研究区土壤必需的大量元素含量分布规律为Al>K>Ca>Mg>N>P;土壤必需的微量元素含量具有Fe>Mn>Zn>B>Cu>Mo的特征;土壤有益元素含量具有Si>Na>Ni>Co的区域特征;土壤健康元素含量具有F>I>Se的区域特征。运用内梅罗综合指数法计算土壤污染指数,查明营养元素丰缺状况。结果表明:研究区综合污染指数为0.66,总体上属于背景水平,符合一级土壤环境质量标准,适宜种植多种农作物。     

成都市大气颗粒物源解析的PPR法

应用投影寻踪回归新技术(PPR),对成都市区大气采集样本中的元素含量数据和成都市大气颗粒物源成分谱进行分析,得到成都市大气颗粒物排放源的权重贡献率。结果表明:影响成都市大气颗粒物的主要贡献源为燃煤尘和土壤道路尘,它们的贡献率均达40%以上,与成都市区内大气污染来源的实际情况相符合。