X市土壤重金属污染空间特性分析与风险评价

主要采用内梅罗综合指数和潜在生态风险指数对X市土壤重金属Cd、Hg、As和Pb污染程度进行评价,并通过地统计学、地理信息系统(GIS)评价法以及空间自相关分析法研究土壤重金属分布空间特性。结果表明:X市土壤中Cd、Hg、As和Pb质量浓度均值分别为0.509 8、0.162 8、8.774 7、34.601 5mg/kg,受人为影响较大,特别是As和Pb;内梅罗综合污染指数得出,有8.8%、5.2%、7.8%样点分别属于轻度、中度和重度污染;总潜在生态风险指数得出,有8.7%、5.2%样点分别存在中等危害和强危害生态风险;Cd、Hg、As和Pb都存在较强的空间自相关性,总体上呈现南高北低或东高西低分布的现象,东南部的p镇有较严重的土壤重金属污染问题。     

基于总量及有效态的铜陵矿区农田土壤重金属生态风险评价

于铜陵矿区采集147个农田土壤样品,分析土壤样品中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属总量和有效态含量,探讨该地区农田土壤重金属的污染现状、潜在生态风险和来源,并基于不同类型农田土壤有效态重金属的风险评价提出农作物种植建议。结果表明:铜陵矿区农田土壤重金属平均值普遍高于铜陵市土壤背景值,局部地区潜在生态风险极大;4种重金属元素的单项潜在生态危害指数依次为CdCuPbZn,铜陵矿区农田土壤重金属的潜在生态风险程度为中等,Cd为最主要的潜在生态危害因子;基于有效态重金属对不同类型农田土壤进行潜在生态风险评价,春季农田土壤的综合潜在生态危害指数排序为油菜地蔬菜地麦地,秋季农田土壤的综合潜在生态危害指数排序为稻田蔬菜地。基于上述结果,建议在重金属污染程度较高的区域实施小麦-蔬菜轮作,而在蔬菜种植中选择对重金属吸收能力较低的种类或品种。     

五台山土壤重金属污染及潜在生态风险评价

为全面了解五台山地区土壤重金属的污染状况,利用电感耦合等离子体质谱法对五台山台顶和北部山区3条河流的49个土壤样品进行测试,运用地积累指数和潜在生态危害指数开展污染评估和生态风险评价,并通过相关性分析方法探究污染来源。结果表明:(1)台顶土壤重金属富集相对较少,山区富集较明显;山区农田重金属含量高于河漫滩。重金属高值区主要出现在中部羊眼河流域。(2)地积累指数表明,台顶重金属污染整体轻微,山区重金属污染受矿产开采活动影响明显。Hg在台顶和山区污染均较严重。(3)生态风险评价表明,台顶和山区均受到土壤重金属的威胁。Hg是主要生态风险贡献因子。(4)相关性分析表明,5种重金属元素的来源除Cr是自然界产物外,其余4种均与矿产资源的开发利用有关,其中Hg受金矿开采影响明显。     

新疆某矿冶区周边土壤重金属生物有效性与生态风险评价

矿业活动对土壤系统良性运转带来较大的环境负荷,矿区周边土壤重金属污染风险评估是土壤污染防治和资源可持续开发的关键。在应用单因子污染指数法、潜在生态风险指数法、风险评价编码法(RAC),并结合空间分析和冗余分析手段的基础上,对新疆某矿冶区周边土壤重金属生物有效性和生态风险进行了系统研究。结果表明：研究区土壤As、Cu、Mn和Cd超标率分别为88%、38%、49%和24%;土壤Mn、Zn、As和Cd弱酸可溶态高值区主要集中在尾砂库和收砷房的附近区域。单因子污染指数评价揭示As和Cu污染累积较为严重。潜在生态风险评价显示,As、Cd和Cu生态风险较高,Mn为低生态风险。风险编码法(RAC)评价结果进一步揭示Mn和Cd具有显著的土壤迁移风险。冗余分析结果显示,空间异质性是影响土壤重金属弱酸可溶态含量变异的主要因素。土壤pH和重金属弱酸可溶态是影响潜在生态风险指数(RI)的2个重要因素。综合风险评价手段与多尺度分析方法的联合应用有助于提高区域风险评价的准确性。     

基于地理信息系统技术的新疆焉耆绿洲农田土壤重金属污染评价和潜在生态风险预警

在新疆焉耆绿洲采集农田土壤,测定As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8种重金属的含量。基于地理信息系统(GIS)技术,并采用污染负荷指数(I_(PL))、潜在生态风险指数(I_R)和生态风险预警指数(I_(ER))对焉耆绿洲农田土壤重金属污染状况进行评价。结果表明,焉耆绿洲农田土壤Cd是《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准限值(0.60mg/kg)的10.13倍。Cd、Cr、Ni、Pb和Zn分别是新疆灌耕土背景值的50.67、1.40、1.33、2.63、4.92倍。农田土壤Cd和Zn呈现重度污染,Pb为中度污染,Cr和Ni为轻度污染,Cu为轻微污染,As与Mn为无污染。重金属I_(PL)平均值为2.00,呈现轻度污染。重金属I_R平均值为318.38,属于较强风险。重金属I_(ER)平均值为4.83,属于中度预警。重金属I_(PL)、I_R与I_(ER)空间分布均呈现明显的地带性分布格局。Cd是污染水平与生态风险等级最高的重金属,表明焉耆绿洲农田土壤Cd污染风险必须给予关注。     

盐城海岸带土壤重金属污染风险评价比较研究

以盐城海岸带为研究区,分别采用地质累积指数法、内梅罗指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染进行风险评价,分析不同方法在评价同一研究区时结果的差异性。结果表明,研究区Cr、Ni、Zn、Cd质量浓度平均值超过盐城海岸带环境背景值。地质累积指数法显示研究区土壤重金属在中度污染到强污染;内梅罗指数法显示研究区土壤重金属为重度污染;潜在生态危害指数法显示研究区土壤重金属处于中度潜在生态危害程度。3种方法评价结果的严重程度为:内梅罗指数法地质累积指数法潜在生态危害指数法。3种评价方法均有一定缺陷与局限性,相对于单一方法的污染评价,采用多种方法评价土壤重金属污染可使评价结果更加客观。     

珠江三角洲某河流型饮用水源地的土壤重金属污染源解析和风险评价

采集分析了珠江三角洲某河流型饮用水源地的土壤重金属Cd、As、Zn、Pb、Cu、Hg、Ni、Cr,对其来源进行解析,并结合地质累积指数和潜在生态危害指数进行风险评价。结果表明,8种重金属的浓度均值均超过了广东省土壤背景值,表明该水源地土壤存在一定的人为源重金属干扰。Cd、Hg、Ni、As来源归因于工业源,Cu、Cr归因于农业源,Zn、Pb归因于交通源。风险评价结果表明,该水源地土壤存在一定的重金属污染风险,污染频率最高、强度最大的重金属是Cd。     

典型农业活动区土壤重金属污染特征及生态风险评价

联合野外采样和室内分析,以典型农田土壤为研究对象,分析土壤中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As和Hg的含量及污染特征,并采用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法及潜在生态危害指数法,对农田土壤进行生态风险评价,同时利用主成分因子分析法,提取出3主因子,分析土壤重金属可能来源。结果表明,研究区农田土壤各重金属含量均高于背景值,表层污染程度高于底层;各重金属单因子污染指数对应污染等级均为清洁,内梅罗污染指数为0.46,污染等级为安全。潜在生态风险评估结果显示,研究区土壤重金属污染的潜在生态风险危害程度为中等,各重金属的潜在生态危害程度依次为Cd> Hg> As> Cu> Pb> Ni> Cr> Zn。主成分因子分析显示,研究区土壤中Hg、As和Cr主要由工业污染源贡献,土壤中Cd、Pb的污染主要来源于不合理的农业生产活动和居民生活,Ni、Zn和Cu与自然成土过程密切相关。综合评价表明,尽管研究区农田土壤目前重金属污染情况较轻,未达到警戒水平,但由于城市化的发展及长期现代化农业耕作活动造成农田土壤重金属的富集,因此,增强农田土壤安全性生产管理、严控土壤污染源与推行标准农业生产是十分必要的。     

电子垃圾拆解区不同用地类型土壤重金属空间分布特征与风险评价

为了探究电子垃圾拆解区不同用地类型土壤重金属的空间分布特征及潜在生态风险,对广东某电子垃圾拆解区稻田、菜地、荒地和拆解地土壤重金属Cu、Zn、Cd和Pb的质量分数及形态空间分布特征进行了研究,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法分别评价重金属潜在的生态风险.结果表明,4种用地类型土壤的Cd质量分数全部超标,超标倍数为...     

滦河干流表层沉积物中营养元素和重金属含量分布特征及其风险评价

选取滦河干流为研究对象,采集表层沉积物并分析其粒径分布、营养元素（N、P、C、S）及重金属（Cd、Ni、Cu、Zn、Cr和Pb）含量分布特征,对重金属采用富集系数法进行源解析,并利用地积累指数法、污染指数法和潜在生态危害指数法进行系统性的生态风险评价。结果表明：沉积物营养元素TN、TP、TC、TS均值为1 047.6、1 427.4、20 060.9和1 564.2 mg·kg-1,且分布存在空间差异性;粒径分布特征为粉砂或砂占比重大,黏土占比重小;重金属Cd、Cu、Ni、Zn、Cr和Pb含量均值分别为0.28、40.48、31.48、88.67、16.45和21.5 mg·kg-1,Cd、Cu、Ni、Zn超过河北省土壤背景值;Cd富集系数均值为2.31,其污染主要源是人为输入,其余重金属未见明显富集现象;相关性分析和主成分分析表明 Cd与Cr、Cu、Ni、Zn呈显著正相关,Cr与Cu、Ni、Zn呈显著正相关,Pb与Fe、TP呈显著正相关,Cu与Ni、Zn呈显著正相关,Ni与Zn呈显著正相关;基于地累积指数法得Cd为重金属首要污染物;单项生态危害指数均值大小顺序为Cd（94.39） > Cu（9.28） > Ni（5.11） > Pb（2.16） > Zn（1.13） > Cr（0.48）;沉积物风险指数（SPI）相应等级为低风险级别（SPI=2.75<5）,且整体潜在生态风险指数（RI）相应的亦为低生态风险（RI=112.561<150）。     

河岸带重金属时空变化与土壤环境质量分析

分析了南流江河岸带土壤重金属元素的时空变化规律、累积性变化特征。结合污染指数与潜在生态风险指数计算结果,评估了河岸带重金属污染状况、污染等级,以及土壤环境潜在生态风险。结果表明:各位点重金属元素浓度,在空间上沿江水流向大体呈下降趋势,大部分位点在年际变化上则呈现出上升趋势,其中以Cd、Zn最为典型;土壤中各重金属元素均有不同程度的超出《食用农产品产地环境质量评估标准》(HJ/T 332—2006)现象。内梅罗综合污染指数计算结果表明,全流域土壤污染处于重度污染水平;对单一元素而言,除Cd为重度污染外,Pb、Cu、Zn均处于轻度污染及以下水平。综合潜在生态风险指数计算结果表明,南流江河岸带土壤环境整体上存在极强等级的生态风险,而单一元素的单项潜在生态风险水平为CdPbCuZn。     

黄河三角洲实验区表层沉积物重金属污染特征及防控策略

分析了黄河三角洲实验区内表层沉积物中重金属的空间分布特征,评价了其污染状况和生态风险,并根据评价结果提出了相应的重金属污染防控措施。结果表明：表层沉积物(0~20 cm)中Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、As和Hg的平均质量分数分别为24.87,73.75,78.16,0.21,25.66,34.66,13.68,0.02 mg·kg⁻¹;各重金属均呈现南岸高于北岸的空间分布特征,且所有元素质量分数的最高值均出现在景区“鸟岛”处;内梅罗综合污染指数分析表明,鸟岛属于中污染到重污染,其余采样点均为轻污染;地累积指数评价表明沉积物中Cd和Hg污染相对严重;潜在生态风险指数表明研究区总体属于轻微-中等生态危害。黄河三角洲邻近核心区的实验区表层沉积物中重金属综合污染程度较低,但存在局部污染较重的区域,Cd和Hg是主要的潜在生态风险因子。基于以上研究结果,建议针对黄河三角洲实验区采取预防为主的防控策略,同时应加强区内Cd和Hg的监测并适时开展修复工作。     

百花水库消落带及库岸土壤重金属空间分布和风险评价

为研究百花水库消落带及库岸土壤重金属的空间分布特征和风险水平,于2015年5月(丰水期)采集百花水库库岸区、消落区和淹没区的土壤样品,并分析了Hg、As、Cd、Pb、Cr 5种重金属的浓度。采用地质累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤中重金属的风险程度进行评价。结果表明,不同重金属的污染程度空间分布差异较大。从同一采样点的不同区域分析,5种重金属的各个分区平均浓度均表现为淹没区库岸区消落区,因此各个分区的潜在生态危害指数平均值也表现出同样的规律。地质累积指数法和潜在生态危害指数法的评价结果存在一定偏差,但可以确定Hg和Cd为百花水库消落带及库岸的主要风险重金属。     

鄱阳湖流域重金属污染评价与分析

为分析评价鄱阳湖流域重金属积累污染情况,采集流域内沉积物及土壤样品,测定其Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、As、Hg含量以及pH、氧化还原电位(Eh)、有机质(SOM)以及黏粒含量等理化参数,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法评价流域内沉积物及土壤的重金属污染水平,利用相关性分析法及主成分分析法解析重金属污染的影响因素...     

四川某金属制品厂周边土壤重金属分布特征及污染评价

为考察四川某金属制品厂对周边土壤的重金属污染情况,对厂区周边不同方位、不同距离土壤进行取样,测定土样中Zn、Cr、Pb含量,应用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法评价土壤环境质量,并运用Hakanson潜在生态危害指数法评估该区域土壤潜在生态风险。结果表明,厂区周边土壤Zn、Cr质量浓度平均值超过成都市土壤背景值,土样中Zn、Cr、Pb超标率分别为58.7%、94.1%、18.3%;0~10cm表层土样Zn质量浓度显著高于10~20cm亚表层土样,两土层Cr、Pb浓度没有显著差异;3种重金属在土壤中迁移能力为CrPbZn,风向不是影响土壤重金属分布的主要因素;研究区域土壤Zn、Cr处于轻度污染水平,总体处于中度污染水平;研究区3种重金属的潜在生态风险程度依次为PbCrZn,整体处于轻度综合潜在生态风险水平。     

煤矿复垦区土壤重金属分布特征与质量评价

为保证煤矿复垦区种植农作物的充填复垦土壤的生态安全,以淮南矿区煤矸石充填复垦地为研究对象,通过对研究区内Cd、Cr、Ni、Pb、Cu、Zn和Hg 7种重金属不同深度含量分析,总结其纵向分布特征,并将研究区土壤重金属含量与淮南市土壤背景值、《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)作比较,分析这7种重金属的污染程度.结果表明,这7种重金属都有不同程度的污染,其中土壤受Cd污染最严重,土壤中重金属垂直方向上无确定分布规律.总体而言,土壤重金属潜在生态风险属于强生态危害.从垂直方向来看,重金属潜在生态风险指数(RD随着深度的增加出现先下降后升高的趋势,其中40～60 cm深度的RI最大.重金属生态危害程度依次为Cd＞ Hg＞ Ni＞ Cu＞ Cr＞ Pb＞ Zn,其中Cd为矿区土壤中最主要的重金属污染生态风险因子.     

华北农村水环境污染评价及源解析

近年来,国家相继发布多项重要文件要求整治农村人居环境、建设美丽乡村,但当前针对农村水环境问题研究相对较少,制约了农村环境治理工作开展。选取华北某镇农村河道坑塘,评价农村水环境污染水平、生态风险并进行污染溯源。结果表明,57处调查点位中有1处水体黑臭,但有多处调查点位水体溶解氧在2~3 mg∙L⁻¹、透明度在25~35 cm、氨氮在8~15 mg∙L⁻¹,接近黑臭阈值。仅有约9%的水体全部水质指标均能满足地表水V类要求 (检测指标为18项) ,超标指标主要为pH、COD_Mn、BOD、氨氮、总磷、总氮、粪大肠菌群等8项。底泥总磷、总氮标准指数分别处于中度、重度污染状态,营养盐综合指数属于重度污染状态。底泥存在不同程度的重金属富集,铜、锌、汞、镉、铬、铅、砷、镍等8项重金属的平均浓度是天津土壤背景值的0.45~2.73倍。汞的地累积指数平均值为0.64,为轻度污染;铜、锌、镉、铬、铅、砷、镍等其他7项重金属为清洁状态。汞的潜在生态风险指数约110,为较高生态危害;其他7项重金属生态风险指数均小于80,为轻微生态危害。综合Pearson相关性、主成分及PMF分析,研究区重金属最主要的污染来源是交通源和大气沉降,其次是工业源,最后是农业源。总体来看,研究区水体水质较差,沉积物有重金属轻度富集,其中汞是沉积物生态风险的主要贡献元素。     

北京西城区雨水管道沉积物中重金属污染风险评价

采用地累积指数法、次生相与原生相分布比值法以及Hakanson潜在生态风险指数法从不同角度对雨水管道沉积物中重金属的污染风险进行了评价。地累积指数法的评价结果表明,不同重金属的污染级别为ZnCuCdCrPbNi。而次生相与原生相分布比值法以及Hakanson潜在生态风险指数法的评价结果表明,不同重金属的潜在污染效应关系和潜在生态危害系数大致排序均为CdCuZnPbNiCr。     

资源枯竭区不同地貌类型土壤重金属污染特征及风险评价

为探究资源枯竭区不同地貌土壤重金属污染的特征及风险,以河北峰峰矿区为研究对象,分析了213个土壤表层(0～20 cm)样品中Cd、Pb、Cu、Zn含量。结果表明,研究区土壤中4种重金属均高于河北省土壤元素背景值,4种地貌类型中土壤Cd、Pb均值分别为0.39、98.23 mg/kg,分别为背景值的4.15、4.57倍;Cd、Cu形成了局部污染;研究区的内梅罗综合污染指数和综合潜在生态风险指数分别为8.95和153.71,为重污染和中等生态风险;东部倾斜平原区中南部的Cd、北部的Pb为本区域土壤重金属形成污染的重要影响因素。     

海州湾南部表层沉积物重金属空间分布、污染和风险评价

为了解海州湾南部海域表层沉积物重金属空间分布特征、污染程度和生态风险水平，采集11个站位表层沉积物，测定有机碳、铜、铅、锌、镉、铬、汞和砷的含量。利用背景值计算污染负荷指数(PLI)、地累积指数(I_geo)和潜在生态风险指数(RI)。结果表明：重金属总体呈现由岸向海、由南向北减小的趋势；PLI和I_geo表明研究区总体为中等污染，主要污染因子为镉；RI表明研究区处于低风险，主要风险因子为镉。