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     

城市不同交通圈(带)土壤重金属多元统计分析及空间分布研究以武汉市为例

土壤重金属污染是近年来备受重视的环境问题,其不仅直接破坏环境质量,还间接危害人体健康,因此研究城市土壤中重金属的累积和分布状况具有一定的意义。选取武汉市不同交通圈为研究区域,分析了表土中Ni、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn 6种重金属元素的累积状况和污染来源,评价了重金属的污染程度及生态危害等级,并运用Arc GIS空间插值得到元素的空间分布图。得出以下结论:(1)就平均值而言,Ni、Cr、Cu 3种元素均在省背景值以内,Cd平均值约是国家二级标准的10倍,累积最为严重;(2)多元统计分析结果显示6种元素可聚类为两类,Ni、Cr和Cd、Cu、Pn、Zn,前者主要污染源为气候、母质、年代等成土因素,后者主要受到交通、工业等人为活动及成土母质的的影响;(3)不同研究区累积情况不同,内环最严重,三环带次之,二环带最小;(4)研究区重金属污染评价及潜在生态风险评价结果为重度污染或强度生态危害,且程度上都是内环三环带二环带。     

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.     

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。     

“城郊乡”梯度下土壤Cu、Zn、Pb含量的空间变异特征

为揭示城市化、工业化等人为活动对土壤环境质量的影响,选择能反映上海城郊乡梯度差异的中心城区、城郊结合部和远郊,采用地统计学方法对表层土壤样品Cu、Zn、Pb的空间变异结构和分布特征进行了对比分析。结果表明:城市土壤Pb、Cu、Zn的变异系数范围为0.24~0.62,均属中等变异强度。徐汇区土壤Cu、Pb、Zn符合正态分布,闵行区土壤Cu、Pb和Zn符合对数正态分布,奉贤区土壤Zn呈正态分布,土壤Cu、Pb符合对数正态分布。由中心城区到远郊,城市土壤Cu、Pb、Zn的各项统计特征值和变异系数均有较大差异,存在明显的空间分布差异。半方差函数分析结果表明,徐汇区作为中心城区,土壤Cu、Pb、Zn符合球状模型,土壤Cu、Zn具有强烈的空间相关性,土壤Pb具有明显的空间自相关。奉贤区以农业用地为主,土壤Pb符合线性模型,土壤Cu符合高斯模型,土壤Zn符合指数模型,具有强烈的空间相关性。闵行区地处城郊结合部,土壤Cu、Pb、Zn的半方差拟合模型均为线性模型,表现为纯块金形式,以随机变异为主,空间相关性弱。采用Kriging最优内插法进行无偏估值,绘制了表层土壤重金属含量的空间分布图,中心城区、城郊结合部、郊区土壤重金属的空间分布受城市化、工业化、城市交通等因素的影响,均表现出不同的空间分布规律。     

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。     

沙湖沉积物中重金属污染的分布特征及生态安全评价

沉积物是重金属元素的重要载体,为了摸清沙湖表层沉积物中重金属污染现状及其潜在生态危险,调查了湖区6个样点As、Hg、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的含量,并以工业最高背景值、土壤环境质量一级标准为参比值计算重金属富集系数。利用潜在生态危害指数法进行评价。结果表明湖区各采样点重金属含量均未超过工业最高背景值;除Cd外,其他重金属元素平均含量小于一级自然背景值。Cd的富集程度最高,富集顺序为:CdPbAsCuCrZnHg;生态危害指数均远小于40,危害程度为轻微,各样点重金属风险程度由高到低为:主航道养殖区沙湖湖北湖心鸟岛新码头。总体而言,沙湖重金属生态危害较小。但主航道、养殖区等区域已呈现出一定程度的重金属污染,说明这些区域人为干扰较多。     

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     

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。     

上海城郊土壤重金属含量的空间变异与分布特征

为揭示城市化、工业化等人为活动对土壤环境质量的影响,选择上海城郊结合部为研究区域,采用地统计学方法对表层土壤样品Cu、Zn、Pb、Cr、Mn 5种重金属的空间变异结构和分布特征进行了分析。结果表明：土壤Cu、Cr、Mn、Pb、Zn均属中等变异,土壤Mn含量服从正态分布,土壤Cr、Cu、Pb、Zn含量服从对数正态分布;半方差函数模型拟合结果显示土壤Mn符合指数模型,土壤Cr、Cu、Pb、Zn符合线性模型、其中土壤Cu、Pb、Zn为纯块金效应模型,反映了城郊结合部土壤污染空间变异的复杂性。通过泛克里格插值可直观反应表层土壤重金属含量空间分布特征,发现土壤Cr、Mn呈岛状,土壤Cu、Pb、Zn呈多岛状分布的特点,工业和交通污染源是影响土壤重金属空间分布的重要因素     

Impacts of sewage irrigation on heavy metal distribution and contamination in Beijing, China

A potential hazard to Beijing was revealed due to the accumulation trend of heavy metals in agricultural soils with sewage irrigation, which results in metal contamination and human exposure risk. Samples including soils and plants were collected to assess the impacts of sewage irrigation on the irrigated farming area of Beijing. Concentrations of the five elements Cd, Cr, Cu, Zn, and Pb were determined in samples to calculate the accumulation factor and to establish a basis for environmental protection and the suitability of sewage irrigation for particular land use in the urban-rural interaction area of Beijing. Using reference values provided by the Beijing Background Research Cooperative Group in the 1970s, the pollution load index (PLI), enrichment factor (EF), and contamination factor (CF) of these metals were calculated. The pollution load indices (sewage irrigation land 3.49) of soils indicated that metal contamination occurred in these sites. The metal enrichment (EF of Cd 1.8, Cr 1.7, Cu 2.3, Zn 2.0, Pb 1.9) and the metal contamination (CF of Cd 2.6, Cr 1.5, Cu 2.0, Zn 1.7, Pb 1.6) showed that the accumulation trend of the five toxic metals increased during the sewage irrigation as compared with the lower reference values than other region in China and world average, and that pollution with Cd, Cu, Zn, and Pb was exacerbated in soils. The distributions of these metals were homogeneous in the irrigation area, but small-scale heterogeneous spatial distribution was observed. Irrigation sources were found to affect heavy metal distributions in soils. It was suggested that heavy metal transfer from soils to plants was a key pathway to human health exposure to metal contamination. However, with the expansion of urban areas in Beijing, soil inhalation and ingestion may become important pathways of human exposure to metal contamination.     

武汉地区湖泊沉积物重金属的分布及潜在生态效应评价

对武汉地区6个湖泊沉积物重金属元素Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、As、Cr、Ni的空间分布特征及其潜在生态效应进行研究。调查区的湖泊底泥重金属含量表现出市区内湖泊沉积物的重金属含量普遍高于郊区湖泊,其中墨水湖中重金属含量最高;湖泊沉积物柱重金属元素垂向分布表现为城区受到一定程度污染的湖泊某些元素表现出表层沉积物显著高于底部沉积物含量的特征,而郊区湖泊除Cd外其它元素垂向含量变化不大,说明郊区湖泊受到人为影响较小。利用潜在生态危害指数法对湖泊沉积物进行生态危害评价,显示武汉地区湖泊元素生态危害排序为：Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn;墨水湖沉积物重金属潜在生态危害相对最高,其次是金银湖;其它湖泊重金属生态危害都比较轻,总体而言武汉湖泊重金属生态危害还是较小的。但参照国外沉积物基准的生态数据库阈值,市区受到人为污染较严重的湖泊沉积物可能会对生物产生负面影响。     

Accumulation of Pb, Cd, Cu and Zn in plants and hyperaccumulator choice in Lanping lead-zinc mine area, China

A field survey of higher terrestrial plants growing on Lanping lead-zinc mine, China were conducted to identify species accumulating exceptionally large concentrations of Pb, Cd, Cu and Zn of 20 samples of 17 plant species. Concentrations of Pb and Zn in soil and in plant were higher than that of Cu and Cd. Significant difference was observed among the average concentrations of four heavy metals in plants (except Cd and Cu) and in soil (except Pb and Zn) (P<0.05). For the enrichment coefficient of the four heavy metals in plant, the order of average was Pbtree>herbaceous, and herbaceous grew in soil with the highest concentrations of four heavy metals. In different areas, the concentrations of Pb, Cd, Cu and Zn in plants and soils and enrichment coefficient were different. Plants in Paomaping had more accumulating ability to Pb, Cd and Zn, and plants in Jinfeng River had more accumulating ability to Cu. Six plant species, i.e. S. cathayana, Lithocarpus dealbatus, L. plyneura, Fargesia dura, Arundinella yunnanensis and R. annae in Paomaping, had high accumulation capacity. R. annae in Paomaping had hyperaccumulating capacity to Pb, Cd and Zn, L. plyneura to Pb and Cd, and S. cathayana to Cd, respectively.     

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

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(〖WTBX〗P〖WTBZ〗=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。     

Distributions of zinc, copper, cadmium and lead in a tropical ultisol after long-term disposal of sewage sludge

Heavy metals present in soils constitute serious environmental hazards from the point of view of polluting the soils and adjoining streams and rivers. The distribution of heavy metals in a sandy Ultisol (Arenic Kandiustult) in south eastern Nigeria subjected to 40 years disposal of sewage wastes (sludge and effluents) was studied using two profile pits (S/NSK/1 and S/NSK/2) sited in the sewage disposal area and one profile pit (NS/NSK) sited in the non-sewage disposal area. Soil samples were collected in duplicate from these soil horizons and analyzed for their heavy metal contents. The mean concentrations of Zn, Cu, Cd and Pb in the top- and sub-soil horizons of sewage soil were 79.3, 32, 0.29 and 1.15 mg/kg, respectively. These levels were high enough to constitute health and phytotoxic risks. All the metal levels were much higher in the AB horizon in the sewage than in the non-sewage soil profile, but Pb and Cu contents were also high down to the Bt1 horizon, indicating their apparent relatively high mobility in this soil. There was a significant correlation between organic matter (OM) and Zn (r=0.818**), and between OM and Cd (0.864**) in the sewage soil. The high OM status of the sewage sludge, together with its corresponding low pH, might have favoured metal-OM complexation that could reduce heavy metal mobility and phytotoxicity in this soil.