葫芦岛东北部土壤重金属分布特征及来源解析

选择典型辽宁省工矿型城市葫芦岛,以东北部的龙岗区、连山区和南票区为研究区,基于1：25万土地质量调查获取的重金属数据,分析探讨土壤重金属的分布特征、赋存形态及污染来源.结果发现：研究区表层和深层土壤8项重金属平均含量均高于辽宁省背景值,其中表层土壤Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、As空间上呈现出龙港区沿海及内陆局部浓集的特点,Ni、Cr高值区主要分布在下白垩统和中侏罗统火山岩地层区.各重金属富集系数平均值表现为Cd > Hg > Pb > Zn > As > Cu > Cr > Ni,其中,Cd 3.41、Hg 2.93,空间上表现为大面积强烈富集.土壤中Cd主要以离子交换态为主,占全量的54.38%,生态风险最高.土壤剖面中Cd、Pb、Hg、Zn总体呈现出\"表聚性\"特征,而Cu、As、Cr、Ni呈现出\"平稳性\"特征,且不同成土母质对重金属具有明显的控制.各重金属单项污染指数平均值表现为Cd > Zn > Cu > Pb > Cr > Ni > As > Hg,其中Cd污染水平较高.来源分析显示,Zn、Cu、Cd、As、Pb主要受工业、交通、生活、采矿等人类活动的综合影响,Cr、Ni主要受地质背景控制,而Hg更多来源于煤炭燃烧.     

铜陵某废弃硫铁矿区土壤重金属污染特征及来源解析

为弄清铜陵市某硫铁矿开采对周边土壤重金属污染影响,在露天采矿场、农田、山林、村庄和河道等,采集50个点位表层土壤和沉积物样,分析Zn、Cr、Cu、Pb、Ni、Cd和As含量,解析土壤重金属空间分布特征,评估重金属污染程度和潜在生态风险水平,并识别土壤重金属污染来源.结果表明,矿区土壤呈弱酸性(pH均值为6.32),除Ni元素外,其他重金属含量都超过铜陵市土壤背景值,且河流沉积物中Ni和Cd富集较为明显.根据内梅罗污染指数,判定Pb和As总体处于重度污染,Cu和Cd为中度污染,其他元素为轻污染或无污染;不同用地类型综合污染指数排序为:采矿场＞河道＞山林＞农田＞村庄,其中采矿场和河道属于重度污染,林地以中度污染为主,农田和村庄以轻度污染为主.Pb、As和Cd均属于中等生态风险,潜在生态风险指数贡献率分别为33.27％、27.39％和20.22％,远大于其他4种元素;不同用地类型潜在生态风险指数排序结果与综合污染指数相同,其中采矿场和河道属于高风险水平,林地为中等风险,其余为轻微风险.相关性分析、主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解模型(PMF)所得结果一致,初步判定Zn、Cu、Pb、Cd和As主要来自硫铁矿开采活动,Cr主要来自成土母质和农业生产,Ni主要受成土母质和硫铁矿开采活动的共同影响.     

安徽铜陵典型矿区周边土壤重金属污染评价及来源解析

为探究铜陵典型矿区周边土壤重金属污染水平、 生态风险及污染来源,共采集研究区150个土壤样品,分析了As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Mn、 Ni、 Pb、 Fe和Zn等10种元素含量特征;运用富集因子法、 地累积指数法、 单因子污染指数法、 内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对研究区土壤重金属污染状况进行评价;利用相关性分析、 聚类分析和主成分分析探究土壤重金属来源. 结果表明,除Cr和Fe外,其余8种重金属含量平均值均高于研究区土壤背景值,其中Pb、 Zn、 As、 Cu和Cd变异程度大,受外界干扰显著;空间分布表明,Cr和Ni均呈由边缘向中心区域递减趋势,而其余8种重金属均呈由中心区域向四周递减趋势;研究区土壤中Cd和Cu的污染程度较为严重;生态风险整体处于中低生态风险水平,且Cd和Hg是主要贡献因子;As、 Cd、 Cu、 Fe、 Mn、 Pb和Zn主要来自农业、 工业和交通综合源,而Cr和Ni主要为自然源,Hg的来源相对较复杂. 研究结果可为金属矿区土壤重金属污染防治和治理修复提供科学依据.     

贵州省典型铅锌矿区土壤重金属污染特征及来源解析

以贵州省丹寨县兴仁镇某典型铅锌矿区为研究对象,测试了土壤中Pb、Zn、Mn、Cu、Cd、Hg、As的含量,分析其空间分布特征,应用内梅罗综合污染指数法(P_N)和地累积指数法(I_geo)开展生态风险评价,并用主成分分析法(PCA)和正定矩阵因子分解法(PMF)对土壤重金属来源进行解析。结果表明,研究区土壤中Pb、Zn、Mn、Cu、Cd、Hg和As的平均含量分别是贵州省土壤重金属元素背景值的0.69、1.51、0.89、0.99、0.21、15.36、0.36倍,其中,Cu平均含量与背景值接近,Zn、Hg平均含量均超过背景值,存在不同程度的富集。Pb、Zn、Mn和Cd在尾矿堆积区含量较高,Cu、Hg和As含量较高的区域分别为尾矿堆积区下游村寨、尾矿堆积区农田和尾矿河流区下游河流分支口。Pb、Zn、Cd、Hg和As为强变异(CV>0.30),空间异质性强,可能受人为来源控制。内梅罗综合污染指数法和地累积指数法评价发现,研究区土壤Hg处于较高生态风险等级,是生态风险的主要贡献因子。相关性分析表明,铅锌矿区土壤存在一定程度的Pb、Zn、Cd复合污...     

矿区周边农田土壤重金属分布特征及污染评价

为探索潼关矿区周边农田土壤重金属的空间分布及其生态风险,于2020年9月采集了潼关矿区周边的地表土壤样本,分析了样本中Pb、Cu、Cd、Hg、Cr、Ni、Zn和As这8种重金属元素的含量和分布特征,利用内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数评价了土壤污染程度.结果表明,该地区8种重金属元素的含量均超标,超标率分别为97....     

广西西江流域农田土壤重金属含量特征及来源解析

为探明西江流域农田土壤重金属污染分布特征及主要影响因素,采集2 187个农田土壤样品,测试其重金属含量.采用地统计理论与GIS空间插值相结合的方法研究重金属元素的空间结构和分布特征;利用潜在生态风险指数作风险评估;采用相关性分析和主成分分析等多元统计方法解析重金属来源.结果表明,西江流域农田土壤7种重金属元素在土壤中均有一定程度的富集,其中重金属Cd富集情况最为明显,独立样本T检验结果显示,旱地土壤与水田土壤重金属含量存在显著差异(P0.05),水田土壤Cd含量显著高于相应旱地土壤;西江流域农田土壤Cd存在较高的潜在生态风险.相关分析和主成分分析结果显示,土壤中Pb、Zn、As、Cd、Cu的富集是由矿业活动、交通和污水灌溉等人为因素引起的,Ni和Cr则受成土母质等自然因素影响较大.从空间分布上看,流域上游As、Cd、Pb、Zn、Cu高含量区均分布于刁江流域及大环江流域,其中Cd高值分布范围最广,南丹县大厂车河地区高值样点最为密集,说明矿区活动给当地农田土壤造成了一定程度的重金属污染.     

基于APCS-MLR受体模型和地统计法的矿区周边农用地土壤重金属来源解析

为探明矿区周边土壤重金属来源,为地区土壤污染防治提供有效建议,在重庆市黔江区五里乡北部采集表层土壤(0～20 cm)样品118件,分析了土壤中重金属(Cd、 Hg、 Pb、 As、 Cr、 Cu、 Zn和Ni)含量及土壤pH,利用地统计法和APCS-MLR受体模型对土壤重金属空间分布和来源进行了研究.结果表明,土壤重金属含量明显高于重庆市背景值,存在明显的表层累积.Hg、 Pb、 Cd、 As和Zn均表现为极强变异.土壤Cd、 Hg、 Pb、 As和Zn超过风险筛选值的比例分别为47.11%、 6.61%、 4.96%、 5.79%和7.44%,土壤Cd、 Hg、 Pb和As超过风险管制值的比例分别为0.83%、 4.13%、 0.83%和0.83%,土壤重金属超标问题显著.土壤Cd、 As、 Cr、 Cu和Ni主要受到成土母质的影响,对土壤元素总量的贡献率分别为77.65%、 68.55%、 71.98%、 90.83%和82.19%,土壤Hg、 Pb和Zn主要受到汞矿和铅锌矿开采的影响,贡献率分别为86.59%、 88.06%和91.34%.此外,农业活动也会影响土壤Cd和As的含...     

安徽典型硫铁矿集中开采区土壤重金属污染特征及来源解析

为查明安徽某典型硫铁矿集中开采区周边土壤重金属元素污染特征及污染来源,采集了研究区42个表层土壤样品和2个垂向剖面的16个土壤样品测定其pH值及Zn、Cu、Cd、Pb、Cr、Ni、Hg和As重金属元素含量,运用ArcGIS反距离权重插值法、内梅罗综合指数法、主成分分析法和绝对因子得分-多元线性回归（APCS-MLR）受体模型等方法进行了重金属元素分布特征分析、污染评价和来源解析.结果表明,土壤中8种重金属元素的含量平均值是铜陵地区背景值的1.03~13.14倍,Zn、Cu、Cd、Pb、Hg和As这6种重金属元素局部富集明显,在空间分布上与采矿活动位置基本一致.单因子污染指数评价显示,Zn、Cu、Cd、Pb和As这5种元素存在不同程度的污染风险,Cd和Cu元素污染程度最为严重,中度污染以上占比分别为47.62%和42.86%;内梅罗综合污染指数评价显示,研究区土壤样点中度污染以上占比为61.90%;地累积指数评价显示,研究区Zn、Cu、Cd、Pb、Hg和As这6种重金属元素污染程度主要为轻污染~强污染.在土壤剖面垂向变化上,重金属元素易在土壤表层富集,向深部迁移较缓慢,高含量主要在1 m以上位置.源解析表明,Zn、Pb和As的来源中地质高背景和采矿活动贡献率分别为37.82%、43.49%和46.63%,成土母质风化的自然来源贡献率分别为34.02%、40.88%和38.52%;Cr和Ni来源主要为成土母质风化的自然来源,贡献率分别为91.95%和73.68%;Cu的来源中地质高背景和采矿活动贡献率为41.91%,大气沉降和农业综合源贡献率为41.30%;Hg的来源较多,成土母质风化的自然来源贡献率为35.60%,地质高背景和采矿活动贡献率为29.87%,未知来源贡献率为34.05%;Cd的主要来源为大气沉降和农业综合源,贡献率为81.81%.     

大冶市土壤重金属空间分布特征及其来源研究

为摸清国家级重金属重点防控区大冶市土壤重金属污染状况,选取大冶市及其周边地区作为研究区,利用空间分布分析、来源分析和污染状况评价等方法,探究研究区不同区域土壤重金属的空间分布特征及其来源.结果 表明:研究区土壤中重金属元素As、Cd、Pb、Zn、Hg、Cu的平均含量明显高于湖北省土壤环境背景值,土壤中重金属元素As、C...     

锰矿区周边农田土壤重金属污染特征、来源解析及风险评价

为了解锰矿周边农田土壤重金属污染和生态风险情况,采集某矿区周边174份农田土壤样品,分析了土壤中8种重金属(Cu、 Zn、 Pb、 Cr、 Ni、 Mn、 As和Hg)的含量,采用主成分分析(PCA)和正定矩阵因子分解模型(PMF)分析土壤重金属的来源,通过单因子污染指数法、地累积指数法、潜在生态风险指数法和人体健康风险评价模型评价土壤重金属生态环境风险.结果表明,研究区农田土壤Cu、 Zn、 Cr、 Ni、 Mn和Hg含量的均值均高于贵州省土壤背景值,100%样本Zn和38.86%样本Cu均超过农用地土壤污染风险筛选值.源解析显示农田土壤重金属的主要来源为矿业开采排放源,其次为农业活动和交通运输混合源、自然源和农业活动源.风险评价结果表明,土壤中Ni、 Cr、 Pb和As属于清洁水平,Hg和Cu属于轻度污染水平,Zn属于偏中度污染水平,Mn属于偏重污染水平.Cu、 Zn、 Pb、 Cr、 Ni、 Mn和As存在轻微潜在生态风险,Hg存在强潜在生态风险.研究区整体存在强潜在生态风险,8种重金属存在致癌风险和0～5岁儿童非致癌风险,主要贡献因子分别是Cr和Mn.     

我国南方四省集中连片水稻田土壤重金属污染评估研究

以2013—2014年南方湖南、江西、浙江、福建四省集中连片水稻田的63个采样数据为基础,利用单因子评价法和内梅罗指数评估南方水稻田土壤重金属的污染情况.结果表明:南方集中连片水稻田土壤Cd点位超标率为0;Hg、As和Ni 3种重金属含量超出《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准的比例最大,分别为6.3%、4.8%和7.9%;研究区水稻田土壤重金属以清洁为主,70%以上符合农业生产和生活要求,但少量样点Hg为中度和轻度污染,As和Ni为轻度污染;从内梅罗综合指数看,研究区土壤重金属仅有3.18%和1.59%的为轻度污染和中度污染,主要分布在湖南和江西.     

重庆某铁矿区周边耕地土壤重金属污染评价及来源解析

为了解重庆市南部某历史遗留铁矿区周边耕地土壤重金属污染状况及污染来源,在铁矿渣场周边采集了34个耕地表层土壤样品,分析了重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn的含量,采用地累积指数和潜在生态风险指数对铁矿渣场周边耕地土壤污染进行评价,并利用主成分分析(PCA)和绝对主成分得分多元线性回归受体模型(APCS-MLR)识别铁矿区周边耕地土壤重金属的污染来源及贡献率.结果表明,研究区土壤除Cr外,其余重金属含量平均值均超过重庆市土壤背景值,且有20.6%的土壤点位Cd以及2.94%的土壤点位Hg、Cu和Ni超过《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618-2018)风险筛选值;地累积污染指数评价结果显示研究区土壤主要受Cd和Hg污染,呈现无污染到中度污染等级,并且Cd与Hg对潜在生态污染指数(RI)贡献率分别达到24.47%和60.33%.相关性分析与主成分/绝对主成分(PCA/APCS)受体模型分析结果表明,Cr、Cu、Ni和Zn主要来源于成土母质,Hg和Pb来源主要为化石燃料燃烧及交通运输,Cd和As主要来源于采矿冶炼、施用化肥等采矿工业活动及农业活动.研究区土壤重金属主要影响途径为大气沉降和河流洪水淹没及灌溉,土壤重金属的高值区主要集中在受大气沉降途径污染区域.     

湖南郴州柿竹园矿区乡镇地下饮用水源重金属水质评价

采用单因子评价法和内梅罗指数法对湖南郴州柿竹园矿区乡镇地下饮用水源丰、枯水期重金属进行水质评价。结果表明,Fe、Mn、Ba、Zn、Cu、As、Pb、Ni、Cr、Cd和Hg等重金属在矿区乡镇地下水中普遍存在,其中Mn、Fe和As为该地区乡镇地下水中的主要重金属污染物,其检出浓度分别超过GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》限值的14.72、1.73和1.61倍。枯水期柿竹园矿区乡镇地下水水质相对丰水期差,该地区乡镇地下饮用水源水质评价结果为较差、良好和优良的在枯水期分别占饮用水源取样点总数的5%、10%和85%;在丰水期分别占饮用水源取样点总数的5%、5%和90%。     

钼矿区农业土壤重金属污染调查与评价

采用单因子污染指数法和多因子综合指数法对葫芦岛市钼矿区的农业土壤重金属污染情况进行评价。评价结果,土壤的主要污染因子为Zn、Cd和Mo,土壤环境质量属严重污染,建议对污染土壤进一步做适宜性评价,采取合理有效的利用保护开发途径。     

黄河兰州段城市饮用水源地土壤重金属污染及其溯源的多指标综合分析

为揭示黄河流域城市饮用水水源地土壤重金属的污染特征及其污染来源,选择黄河兰州段城市饮用水水源地土壤为研究对象,分析了土壤重金属元素As、Cd、Cr、Hg和Pb的含量特征.采用地累积指数法、污染因子指数法、污染负荷指数法和改进内梅罗综合污染指数法系统量化了有毒有害元素的污染程度,并联合应用相关性-聚类分析、正定矩阵因子分解（PMF）模型和绝对主成分得分-多元线性回归（APCS-MLR）模型定量解析有毒有害元素污染来源及其贡献率.结果表明：①兰州城市饮用水源地土壤呈碱性,土壤有毒有害元素除Cr之外,其余As、Cd、Hg和Pb元素含量均值均高于甘肃省土壤背景值,其中Hg和Pb的空间分布差异性大,受人类活动影响较强. ②水源地土壤总体上为轻度污染,Hg是水源地土壤污染的首要污染物,As和Pb元素存在一定的局部污染,Cd和Cr整体上无污染. ③水源地土壤有毒有害元素的富集受工业源、交通源、燃煤源和自然源的复合影响.PMF模型识别出了41.40%的工业-交通源、32.92%的燃煤源和25.68%的自然-工业源,APCS-MLR模型辨识出了36.36%的工业-交通源、22.32%的燃煤-工业源和41.31%的自然源.研究结果可为保障兰州城区水源地土壤健康和饮用水安全提供科学依据.     

基于UNMIX模型的矿区周边农田土壤重金属源解析

采集了云南省会泽县铅锌矿区周边42个农田土壤样品,测定了14种元素的含量,应用UNMIX模型进行了土壤重金属源解析的研究,并利用Arc GIS地统计分析模块中的反距离加权插值法分析了污染严重的6种重金属的空间分布,进一步验证源解析结果.结果表明:(1)研究区土壤中Pb、Zn、Cd污染较为严重,均超过当地土壤背景值的数十倍.(2)UNMIX模型解析出的3个土壤重金属污染来源分别为工业活动造成的人为污染源(源1),源贡献率为16.32%;燃煤和施肥导致的污染源(源2),源贡献率为68.26%;矿山开采导致的人为污染源及土壤母质造成的自然污染源的综合污染源(源3),源贡献率为15.42%.(3)研究区的农田土壤重金属污染的空间分布格局与当地的土地利用类型和UNMIX模型解析的结果基本吻合,表明UNMIX模型可以很好地应用于矿区周边农田土壤重金属源解析研究.     

包头城区土壤重金属空间分布特征及污染评价

为考察包头城区土壤重金属污染现状,在包头城区范围内布设88个采样点,测定土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、Cr的含量,并分析其空间分布特征及相关关系,评价其污染状况。结果表明:人类活动强烈干扰了包头城区土壤,Cd、Pb、Cu、Zn普遍超标,且均在冶金工业区出现极大值;城区土壤重金属呈现由工业生产、交通运输及燃煤活动共同作用的复合污染态势;5种重金属综合评价结果为重度污染,其中Cd的单因子指数均值达到7.05,已对居民健康造成威胁和危害。     

洪水淹没对矿区下游农用地土壤重金属污染特征的影响

为评估洪水淹没对西南某有色金属矿区下游农用地土壤重金属污染状况及土壤质量的影响,采用单因子指数法、内梅罗指数法、潜在生态风险指数法,对矿区下游淹没区及非淹没区农用地进行评价.结果表明,研究区域内主要重金属污染物为Cd、Sb、Pb、As、Zn,淹没区6种重金属As、Cr、Pb、Zn、Cd、Sb的平均含量分别为36.66、63.48、82.54、128.21、0.61、39.46 mg·kg~(-1),非淹没区6种重金属As、Cr、Pb、Zn、Cd、Sb的平均含量分别为7.38、71.44、13.27、35.27、0.16、5.62 mg·kg~(-1),除重金属Cr外,淹没区与非淹没区重金属平均含量存在显著性差异(p0.05).淹没区As、Pb、Zn、Cd、Sb的超标率分别为52.23%、44.54%、48.14%、72.03%、88.25%,非淹没区As、Pb、Zn、Cd、Sb的超标率分别为4.12%、3.23%、2.16%、15.03%、22.00%,淹没区土壤环境质量类别为安全利用,综合潜在环境风险为很强生态风险(RI=600.3),非淹没区土壤环境质量呈现优先保护状态,综合潜在环境风险为轻微生态风险(RI=69.1).有色金属矿区下游农用地被洪水长期淹没导致As、Pb、Zn、Cd、Sb的污染加重,由于研究区域特殊的地质背景,土壤中大量存在的铁锰氧化物胶膜对重金属具有强吸附作用,当洪水中存在大量重金属,随着水位上升洪水浸没土壤,铁锰氧化物胶膜把大量重金属截留在中下层土壤中,从而导致污染更为严重.     

基于多源环境变量和随机森林的农用地土壤重金属源解析——以襄阳市襄州区为例

为了研究襄阳市农用地土壤重金属空间分布特征和来源,选择襄州区为研究区,采集了326个样点的表层土壤（0~5 cm）,测定其中镉（Cd）、汞（Hg）、砷（As）、铅（Pb）和铬（Cr）5种重金属元素质量分数（单位为mg·kg^-1）,并进行反距离权重插值（IDW）分析得到土壤重金属空间分布,同时综合应用多元统计分析与随机森林回归模型探究土壤重金属的来源,研究表明综合应用多种技术是研究土壤重金属来源较为科学和准确的方法.结果表明：①襄州区整体环境质量较为安全,Hg、Cd和Cr的平均值质量分数低于湖北省土壤背景值;As的平均值质量分数略高于背景值;Pb的平均值超过了背景值,最大值为47.1 mg·kg^-1,是背景值的1.76倍,表明Pb已经出现了富集现象.②本研究中交通运输是Pb、As和Cr的共同人为源,农家肥是Cd、Pb和Cr的共同人为源.③在自然源中：土壤母质是影响Cd和Pb积累的重要因子,黏土矿物是影响Hg、Pb、As和Cr积累的重要因子,植被覆盖率是影响Hg、Pb和Cr积累的重要因子.