北运河下游沉积物中重金属污染特征及评价

围绕高污染状况下的污水补给河流的重金属污染问题,选取北运河干流不同类型河段及支流水体风港减河,采集河流沉积物,测定不同深度沉积物中的Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn,分析其历史分布累积及变化特征,并评估其污染状况.结果表明,沉积物中重金属分布存在空间和垂直(历史)差异.上游城镇型河段沉积物的重金属质量比较下游农村型河段(支流汇入前)的质量比高,方差分析显示二者有显著差异;从垂直(历史)分布看,Cu、Pb和Zn呈现由沉积物底层向表层逐渐增加的趋势.此外、支流沉积物重金属质量比高于附近干流,支流汇入后,干流沉积物重金属质量比明显升高,方差分析也显示支流重金属累积与支流汇入前的干流重金属含量存在显著差别.这表明支流水体对北运河干流的污染贡献不可忽视.沉积物质量基准毒性评价表明,北运河及其支流沉积物中Cr及Ni的生物毒害作用存在频繁发生的可能,并且主要发生在下游农村型河段及支流.     

渭河西咸段表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

以渭河西咸段表层沉积物及其孔隙水为研究对象,采用ICPMS测定了As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量,应用改进BCR法分析了沉积物重金属的赋存形态特征,基于风险评价编码法(RAC)和潜在生态风险指数法(PERI)评价了表层沉积物重金属的生态风险。结果表明:渭河西咸段表层沉积物已受到多种重金属的复合污染,孔隙水中As和Cd质量浓度在部分断面超过US EPA水生生物水质基准的持续基准质量浓度,表层沉积物中Cd质量比在所有断面、其余重金属质量比在部分断面超过其对应陕西省A层土壤背景值;表层沉积物重金属赋存形态各异,Cd主要存在于酸可溶态中,Pb主要存在于可还原态中,Cu、As和Cr主要存在于残渣态中,Zn在酸可溶态和残渣态上均有较高的比例,以残渣态为主;RAC评价显示,As和Cu处于低风险级或中风险级,Cd处于高风险级或极高风险级,Cr、Pb均为低风险级,Zn在低风险级和高风险级之间变化;RI评价显示,各断面处于轻微至极强生态风险,Cd处于较强至极强生态风险,其余重金属均属于轻微生态风险。     

广西山口红树林生态自然保护区海域沉积物重金属污染状况及潜在生态风险评价

为了解山口红树林生态自然保护区海域沉积物重金属的污染特征,于2018年1-8月采集表层沉积物,分析了沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量。采用单因子污染指数评价法和潜在生态风险指数法进行重金属污染现状和生态风险评价。根据《海洋沉积物质量》GB18668-2002一类标准评价结果,干季、湿季超标的环境因子均为油类、有机碳、硫化物,其余环境因子均小于1,有较大的环境容量。根据潜在生态风险评价结果,干季、湿季各站位重金属综合潜在生态风险指数均小于150,沉积物重金属的潜在生态风险程度较轻,属于低风险范畴。     

贵州西部煤矿区不同类型河流沉积物重金属含量及生态风险评价

通过对典型煤矿区的河流表层沉积物进行调查与采样分析,探讨不同类型河流沉积物重金属质量比的变化及对水生态环境的影响。结果表明,受矸石堆场排水、矿井排水和洗煤排水的影响,煤矿区污染河流的沉积物可分为砂质沉积物、黄色泥质沉积物和黑色泥质沉积物。黄色泥质沉积物中Fe、Cd、Hg的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的4.46倍、2.19倍、1.59倍,是砂质沉积物的2.36倍、2.43倍、1.59倍;而黄色泥质沉积物中Cr的平均质量比分别是黑色泥质沉积物和砂质沉积物的1.20倍和8.5%;黄色泥质沉积物中Pb、As的平均质量比分别是黑色泥质沉积物的22.62%和45.85%,是砂质沉积物的47.21%和88.84%。3种沉积物之间Fe和Pb的平均质量比差异较大,其次为Cd和As,再次为Hg、Zn、Mn。通过对沉积物重金属进行潜在生态风险指数(RI)分析、覆水释放与隆线溞生物毒性试验,发现3种沉积物重金属都具有很强的生态风险,其强度从大到小表现为黄色泥质沉积物、黑色泥质沉积物、砂质沉积物。     

贵州省某卡林型金矿附近土壤中As污染现状及原因初探

以贵州省某卡林型金矿附近土壤为研究对象,分别对矿区内、矿区附近以及矿区所在县城土壤进行垂直剖面取样,共采集了13个剖面共65个土壤样品。通过对65个土壤样品中As的含量进行分析,发现该金矿附近土壤中As的含量不仅远远高于贵州土壤中As元素平均含量,且部分已明显高于保障农林业生产和植物正常生长的土壤临界值,已存在一定程度As污染,应引起一定重视。     

新建电子废弃物拆解厂附近土壤重金属污染评价及其来源分析

为了探究新建电子废弃物拆解厂附近土壤重金属污染水平与同源相关性,对上海某新建(2012年)电子废弃物处理厂附近土壤中的重金属进行了分析,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对土壤中As、Cd、Pb、Cu、Zn 5种重金属元素进行了测定,采用潜在生态风险指数法和地累积污染指数法对污染程度进行了评价。结果表明,除Zn外,该场区附近土壤As、Cd、Cu、Pb质量比的最小值均大于当地化工区土壤的背景值,其中As和Cd的质量比更高,分别为国家二级标准(GB 15618—1995)的1.7倍和1.68倍。评价区土壤重金属的风险指数为392,属于强生态风险,其中Cd的潜在风险指数达到了285,具有很强的生态风险;As的风险指数为83,具有强生态风险;Pb、Cu和Zn具有轻微生态风险,应用地累积污染指数法得到了相似的结果。通过重金属相关性分析得出,5种重金属相互间具有显著相关性,可初步判断均来自电子废弃物拆解生产过程中产生的污染,因此,必须进一步加强电子废弃物拆解过程的污染控制。     

南京市某闭库铜矿尾矿库土地再利用风险评估

针对尾矿库闭库后安全再利用问题,本研究以南京市某闭库铜矿尾矿库为例,设置28个库区土壤采样点,6个周围农田土壤采样点,2个库区排水涵管采样点,测定样品中砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)和锌(Zn)元素的含量及pH,关注闭库后存在的重金属污染风险。结果表明：该尾矿库区土壤呈弱碱性;两个排水涵管的水样未受到重金属污染;土壤样品中重金属Ni未检出,但其余重金属元素富集明显,其中As、Cd和Cu含量最小值大于南京地区土壤元素背景值,Pb、Zn和Cr超过南京市土壤元素背景值的点位所占比例分别为94.12%、85.29%和5.88%。该尾矿库区土壤存在一定的重金属污染和生态风险,其中Cd的潜在生态风险系数显示超过一半的点位存在较高风险,须重点关注。潜在生态风险指数法评价结果表明50%的点位存在中等风险;健康风险评价结果表明,这6种重金属元素对成人的健康影响处于可忽略水平。     

贵州草海表层沉积物重金属分布特征及污染评价

以Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg 7种重金属为研究对象,均匀布点采集草海表层0~30 cm沉积物,测定样品重金属质量比,分析其空间分布,并应用地累积指数法、潜在生态风险指数法和生物效应浓度法对重金属的潜在生态风险进行了评价。结果表明,湖泊表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As和Hg质量比分别为14.8~50.8 mg/kg、26.1~108.0 mg/kg、72.0~473.0 mg/kg、0.6~10.1 mg/kg、25.6~136.0 mg/kg、6.0~22.6 mg/kg和0.039~0.088 mg/kg,其中Cd超标率为100%,最大超标达50.5倍,为主要污染物,S1和S2两站位污染严重。Cd处于强~极强污染级别,具有强生态风险,负面生物毒性效应频繁发生;Cu、Cr、As、Pb和Zn处于无~中度污染级别,具有中等生态风险,负面生物毒性效应发生但不频繁;草海几乎不受Hg污染。空间分布上,靠近威宁县城且受人工码头航运影响的东北湖区(代表站位S1和S2)及白家嘴码头附近湖区(代表站位S4)污染严重,重金属污染分布规律大致呈由东向西逐渐降低的趋势。     

古运河镇江城区段沉积物重金属分布特征及危险评价

对古运河镇江电力路桥段和南水桥段沉积物进行柱状采样,通过电感耦合等离子质谱法测定沉积物柱状样中Cu、As、Pb、Cd、Zn、Cr等重金属元素的含量,并对各污染物的污染水平、潜在生态危害和溯源进行系统分析.结果表明:①电力路桥段沉积物重金属污染主要为Pb、Cd,平均值分别为263、20 mg/kg;南水桥段沉积物重金属污染则主要为Cd、As,平均值分别为17、132 mg/kg.②对两个采样点沉积物重金属元素的单项潜在生态危害指数计算显示,其重金属生态分享程度大小顺序为Cd＞ As＞ Pb＞ Cu＞ Cr＞ Zn.③经底泥沉积物重金属相关性溯源分析,表明电力路桥段底泥中Pb、Cd、As的污染主要来自于人为排放,且来自于同一污染源;南水桥段底泥中Cu、Pb、As的污染主要来自于人为污染,且来自于同一污染源.     

枸杞岛潮间带表层沉积物重金属污染及潜在生态危害

随着人为活动或干扰带来的污染物负荷的持续增加,海洋潮间带的环境压力日趋严重,然而重金属污染对潮间带的生态影响研究鲜见报道。以生物资源丰富的枸杞岛潮间带为研究区域,于2013年7月对7个站点表层沉积物中6种常见的重金属进行了调查,并通过单因子污染指数法、Hakanson潜在生态危害指数法对污染现状及潜在生态危害进行了评价。结果表明,枸杞岛潮间带表层沉积物中Zn、Cu、As、Pb、Cd、Hg的平均质量比分别为91.33 mg/kg、34.12 mg/kg、6.62 mg/kg、4.40 mg/kg、2.14 mg/kg和0.04 mg/kg(干重)。除Cd超出我国GB 18668—2002《海洋沉积物质量标准》中的二类标准外,其余5种重金属质量比均满足一类标准。Cd、Hg和Pb的质量比在各站点间差异较大,Cu、Zn、As空间分布比较均匀。重金属残留水平与总有机碳质量分数有较明显的相关性,但与微粒径组分相关性不显著。污染及潜在生态风险评价结果都显示,Cd污染为中等到重度污染水平,其余重金属为轻微污染。总体来说枸杞岛潮间带沉积物生态风险较轻微,但存在Cd生态污染危害的风险。     

北京市沙河水库沉积物重金属分布特征及扩散通量估算

对北运河上游沙河水库沉积物中典型重金属元素的污染特征进行了分析,采用Lars H¨okanson潜在生态风险指数评价了重金属的污染程度和环境风险,并利用一维孔隙水扩散模型(Fick定律)估算了微量重金属在沉积物-水界面的扩散通量。结果表明,沙河水库沉积物重金属质量比随深度增加均呈现明显下降趋势,以库心区最明显。沉积物中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的平均质量比分别为49.8 mg/kg、42.8 mg/kg、42.9 mg/kg、18.3 mg/kg、167.9 mg/kg,除Pb外均超过北京市土壤自然重金属质量比近2倍。库心区重金属污染最为严重,表层沉积物中Cr、Cu、Ni、Zn质量比分别超过北京市土壤自然背景值2.8、4.3、2.6、5.9倍。各采样点综合潜在生态风险指数(RI)以库心区最大,为49.9,但所有样点RI及均值都低于150,处于低潜在生态风险状态。随深度增加沉积物孔隙水中Cr质量浓度基本保持恒定;As质量浓度呈明显增加趋势,即存在孔隙水中As向上覆水释放;Zn、Ni和Cu质量浓度随深度增加呈下降趋势,并逐渐趋于稳定。Cr、Zn、As、Ni、Cu在沉积物-水界面的扩散通量分别为13.05μg/(m2·d)、-20.89μg/(m2·d)、108.4μg/(m2·d)、-35.67μg/(m2·d)、-5.11μg/(m2·d)。     

珠江口地区沉积物中酚类物质污染及其生态安全评价

测定并分析了珠江口、横门水道及附近鱼塘沉积物中4种美国EPA优先控制氯酚化合物(CPs)和双酚A(BPA)的污染特征.结果表明:4种USEPA优先控制CPs化合物中,五氯酚(PCP)和2,4-二氯酚(2,4-DCP)的检出率为100%,2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)检出率为30%,2-氯酚(2-CP)的检出率为0,PCP、2,4,6-TCP、2,4-DCP的干重质量比范围分别为0.57～4.30 ng/g、0.25～2.18ng/g和0.17～7.20ng/g;BPA的检出率为100%,质量比范围为0.58～2.16ng/g.上述酚类物质在河流沉积物中的质量比均高于它们在鱼塘和珠江口沉积物中的质量比.多元回归分析显示,4种CPs化合物、BPA与pH值和有机质等环境因子的相关性不显著.参照SSB阈值和EC/PNEC生态风险评价体系,珠江口地区沉积物中CPs和BPA等酚类物质导致生态风险的可能性较低.     

子牙河干流沉积物重金属分布特征和风险评价

采集子牙河干流河流沉积物,分析6种重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)的分布特征,进而通过富集系数和相关性分析探讨其来源,并采用潜在生态风险指数评价重金属的环境风险。结果表明,子牙河干流沉积物重金属呈现明显的空间差异和垂直分布差异。中游河段(即邯郸下游到献县之间)重金属质量比较高,以Zn为例,其在中游、上游和下游的质量比分别为88.77 mg/kg、19.36 mg/kg、14.08mg/kg;Cr、Cu、Pb、Zn在中游沉积物中质量比均超过上游和下游的2倍以上,呈现相似的空间分布特征。在垂直剖面上,重金属质量比在20cm深度左右以下增长趋势不明显,之上呈现逐渐增加的趋势,Cr、Cu、Pb、Zn在上层沉积物中的质量比分别超过底层的2.47倍、2.13倍、1.47倍、3.6倍。据富集系数推断,沉积物中Cd、Cr、Cu、Pb、Zn主要来源于人为活动,Ni主要来源于自然过程。中游河段沉积物重金属富集程度高于上游和下游,滏阳新河富集最严重,Cr、Cu、Pb、Zn的富集系数分别为2.27、1.21、3.97、2.88。沉积物重金属生态风险指数评价的结果表明,子牙河干流表层沉积物重金属污染处于轻微生态风险程度,而Cd累积的生态风险问题较为突出。     

清澜港湿地沉积物中重金属赋存形态及生态风险

采用改进的BCR三步连续提取法对海南清澜港红树林湿地沉积物中6种重金属元素(Cr,Ni,Cu,Zn,Cd和Pb)的赋存形态进行研究,采用潜在风险指数法和次生相与原生相分布比值法对重金属污染程度及潜在生态风险进行评价。结果表明,Cu以酸可提取态和可还原态为主;Zn以残渣态和弱酸可提取态以及可还原态为主;Cd的酸可提取态和Pb的可还原态占主导地位,具有较大的潜在生态风险;Cr和Ni以残渣态存在,对环境危害较小。沉积物中重金属的潜在风险评价表明,Cd污染及其生态风险性非常严重,Ni,Cu,Zn,Cr和Pb污染轻微;次生相与原生相分布比值法评价结果表明,研究区沉积物中Zn和Cd处于中度污染水平,具有较高生态风险,Cu和Pb达到轻度污染水平,Ni和Cr表现出无污染。综合以上两种评价方法可知,Cd是清澜港红树林湿地沉积物中污染程度较高的重金属,具有潜在生态风险,应引起重视。     

广州城市土壤砷的含量及其污染评价

采集广州市城市土壤表层(0～10 cm)426个样品,研究土壤As的含量及其分布特征,采用单因子污染指数评价土壤的As污染状况.结果表明,广州城市土壤砷质量比变幅为1.40～144 mg·kg~(-1),平均值为17.4 mg·kg~(-1).各行政区中,土壤砷平均含量和中值均是越秀区和荔湾区最高;各功能区中土壤砷平均含量以城市公园为最高.根据污染指数判断,有37%土壤样品受到不同程度的砷污染,各行政区中越秀区和荔湾区土壤砷污染最严重,各功能区中城市公园土壤砷污染最严重.城市历史和工业活动与城市土壤砷污染密切相关,建议密切关注城市公园土壤砷污染对人类健康和城市环境质量的影响.     

西安市高校土壤中As的污染特征及风险评价

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-MS)对西安市高校土壤中As的四季质量比进行测定,分析其污染特征,并利用潜在生态风险评价法和健康风险评价法对高校土壤中的As进行风险评价。结果表明,西安市高校土壤中As质量比基本超过陕西省土壤背景值,春季和冬季As质量比均值较高,而夏季和秋季相对较低。东郊、西郊、南郊和北郊高校土壤样品中As质量比最高值分别为陕西省土壤背景值的1.47倍、1.81倍、1.35倍和1.50倍,且西郊区域高校土壤中As质量比四季(除夏季外)最高。西安市高校土壤中As四季质量比均值的潜在生态风险指数均小于30,属于轻微污染水平。经口误食是土壤中As较易对人体造成健康危害的途径。土壤中As的非致癌风险HI和致癌风险指数R分别小于1和10-6,对人体健康不会造成危害,但儿童属于高风险人群。     

吉林永安煤矿区土壤及近地表大气尘重金属污染评价

以吉林省永安煤矿区为研究区域,分别采用Pearson相关系数法、富集因子法、地质累积指数法和潜在生态危害系数法,对矿区土壤和近地表大气尘的重金属污染状况进行了综合性评价。Pearson相关系数法表明,土壤与近地表大气尘中重金属的相关性较高。富集因子指数分析表明,近地表大气尘重金属污染情况受人为活动的影响较大,污染亦较为严重。地质累积指数分析结果表明,土壤及近地表大气尘中V和Cr属于清洁级别,Zn、As、Pb、Cu、Cd属轻度污染级别。潜在生态危害指数结果表明,土壤和近地表大气尘中Cd元素的潜在生态风险最高,Cu其次,其余元素处于轻微生态危害至中等生态危害风险状态。     

海河干流、大沽排污河沉积物中重金属污染及潜在生态风险评价

采用单因子指数法和Hakanson生态风险指数法,分析了海河干流、大沽排污河沉积物中典型重金属污染物的质量比,评估了沉积物中重金属的污染程度,定量确定了其潜在生态风险程度.结果表明,综合污染程度海河干流比大沽排污河严重.海河干流、大沽排污河沉积物当中的典型重金属污染物的平均综合污染指数 C d分别达到20.89和12.47.海河沉积物中重金属的污染程度依次为Zn、Cu、Pb、Cr、Cd,其中Zn的污染最为严重,平均污染指数 Ci f达到11.24.而大沽排污河中重金属的污染程度依次为Zn、Cr、Cu、Cd、Pb,其中Zn污染较高,Cu、Cr、Cd均为中等污染.大沽排污河比海河潜在生态风险严重,除Cd在两条河流中均具有中等潜在生态风险,其他重金属均具有低等潜在生态风险.     

金矿排污渠沿岸土壤中Ba、Sr、As和Hg的污染分析

以某金矿排水沟附近土壤为研究对象,对土壤中Ba、Sr、As和Hg4种重金属含量进行分析,为金矿周围土壤污染治理及人工生态修复提供依据.实验结果表明,5个样区内梅罗综合污染指数均大于3,处于严重污染状态;4种重金属中,Hg在整个研究区内污染最严重,在第4样区累积程度达到最高,其平均值为背景值的396倍;As累积次之,其平均值为背景值的8.0～9.1倍,超过严重污染水平,且分布特征与Hg相似;Ba、Sr分布特征相似,在矿区内有相同或相近污染源.     

奎屯高砷地下水灌溉区居民头发和指甲中砷含量研究

近十几年来,奎屯垦区高砷地下水被广泛用于农业灌溉,会在一定程度上降低改水措施对防治砷地方病的效果。为了解高砷地下水灌溉对居民体内砷累积的影响,选择头发和指甲作为评价指标,通过随机采集样品并用氢化物原子荧光光谱法测定样品中总As及As(Ⅲ)质量比的方式,对奎屯高砷地下水灌溉区居民砷污染健康影响现况进行了研究。结果表明,头发样品中总砷质量比为0.20~1.47μg/g(n=37),其中As(Ⅲ)质量比为0.06~0.67μg/g(n=32);51.35%的样品中总砷质量比高于卫生部标准(0.60μg/g),18.92%高于中国居民头发总砷正常值上限建议值(1.00μg/g),头发总砷质量比随居民居住年限和年龄增大而增大。指甲样品中总砷质量比为0.08~0.35μg/g(n=13),且与头发中总砷质量比呈正相关,当地居民体内呈现缓慢的As蓄积特征。改水30年后,奎屯垦区居民体内仍存在较高的砷水平,高砷地下水灌溉造成的人体健康风险不容忽视。