石期河西南子流域地下水重金属来源解析及健康风险评价

为了探讨地下水中重金属元素的污染来源及健康风险状况,以石期河西南子流域为研究区,对该区域内41组具有代表性的地下水样品中的10种重金属元素As、 Cr、 Cd、 Al、 Cu、 Zn、 Ni、 Co、 Mn和Hg进行检测,利用相关性分析和主成分分析解析研究区地下水中重金属元素的可能污染来源,运用单因子污染指数(P_i)、内梅罗综合污染指数(P_N)和健康风险评价模型评估10种重金属元素的浓度特征和健康风险水平.结果表明：(1)研究区地下水重金属元素的浓度平均值均未超过地下水质量标准Ⅲ类水标准限值(GB/T 14848-2017),仅Al的浓度最大值超出,其次Al、 Mn和Cr的浓度变幅较大,平均贡献率最大的重金属元素是Al(65.74%).(2)单因子污染指数评价结果显示仅重金属元素Al超出清洁水平,内梅罗综合污染指数评价结果表明研究区处于低污染水平,地下水质良好.(3)多元统计分析结果显示,Zn、 Co和Mn为地质成因和生活废弃物组成的混合源,Al、 As和Cu为农业源,Cd、 Cr和Ni为工业源,Hg来自于大气的长距离传输.(4)研究区各重金...     

三峡水库正常蓄水后支流沉积物的污染特征

为研究三峡水库不同时期沉积物污染变化规律,采集三峡库区175 m正常蓄水后7条支流表层沉积物样品,分析营养盐、重金属含量和污染特征,结果表明:7条支流表层沉积物均存在营养盐含量超标现象,但仍处于多数底栖生物可承受水平,其中龙溪河21号断面w(TN)和19号断面w(TP)最高,分别为1.97、2.03 g/kg;采用EF(富集因子)和RI(潜在生态风险指数)评价了重金属富集程度和污染水平,重金属EF表现为Hg>As>Cd>Pb>Cu>Zn>Mn>Cr,仅Mn和Cr的EF小于1,未受污染;RI平均值为160±35,处于中度生态风险. 沉积物中TN、TP来源以农业面源污染为主,TOM主要来源于浮游动物和浮游植物;重金属污染则以流域工业污水排放和农业活动为主. 研究显示,三峡库区蓄水后沉积物中营养盐和重金属含量总体呈上升趋势,建议划分优先控制区域,重点解决农业面源污染,强化农村生活污水治理,并以严格的环境准入制度防控和削减流域工业污染.      

细河流域土壤中重金属的污染现状及潜在生态风险

分别以《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中的二级标准和沈阳市土壤环境背景值作为参比值, 调查沈阳市细河流域表层(0~20 cm)土壤中的重金属含量与富集情况,对细河流域重金属富集系数和超标率进行探讨,并结合Müller地累积指数法和Hkanson潜在生态风险指数法对污染情况进行生态风险评价.结果表明,细河流域土壤w(Hg), w(Cd), w(Pb)和w(Zn)差异显著,4种重金属含量显著正相关.流域内土壤中w(Cd)严重超出土壤环境标准值,超标样品数量占67.88%;其次为Zn和Hg,超标样品数量分别占4.87%和3.41%, Pb未超标. 4种重金属含量均高于土壤背景值,表现出明显的累积效应,重金属的富集顺序为Cd>Hg>Pb>Zn;细河流域土壤中Hg, Cd, Pb和Zn具有不同程度的潜在生态风险; Pb除在细河上游流域局部污染区土壤中具有高风险外,其余均为一般风险; Zn在全流域污染区均属于一般风险; Hg和Cd在全流域污染区均为极高风险.      

基于流域水环境模型评估重金属面源污染负荷

为定量评估重金属面源污染负荷,以分布式流域水环境模型SWAT模型为基础,借鉴输出系数模型,考虑溶出率影响,发展了一个重金属面源污染模型—SWAT-MT模型. SWAT-MT模型模拟重金属在流域内的大气沉降、地表径流冲刷、土壤和河道中的运移过程,结构较为简单,兼具机理模型和输出系数模型的优点. 本文应用SWAT-MT模型评估了湘江株洲段一个子流域的铅面源负荷,并通过敏感性分析和蒙特卡洛模拟识别了铅面源模拟的敏感参数,量化了模型输出中的不确定性. 结果表明:①研究区铅的面源侵蚀量为2.09 t/a,侵蚀强度为5.27 kg/(km2·a). 铅侵蚀强度时空差异明显,汛期(4—7月)雨水集中,铅的侵蚀量大. 侵蚀强度高的地方集中在流域下游,城镇用地的侵蚀强度约为流域平均水平的2倍. ②流域出口的铅负荷为0.79 t/a,约60%的铅侵蚀量滞留在河道,说明沉降是河道运移的主要过程. ③蒙特卡洛模拟结果显示,模型输出存在显著的不确定性, 95%置信区间下,铅的面源侵蚀量为1.62～2.59 t/a,流域出口负荷为0.50～1.16 t/a;为降低模拟不确定性并提高模型可靠性,应重点关注城市地表积尘的铅浓度、铅溶出率和河道铅沉降速率等敏感参数的取值. 研究显示,通过合理的参数赋值,SWAT-MT模型能够提供较为可靠的重金属面源负荷估算结果,为重金属污染综合防治工作提供科学工具.      

基于GIS和受体模型的枸杞地土壤重金属空间分布特征及来源解析

通过测定"万亩枸杞示范园"119个表层(0～20 cm)土壤样品中重金属铅(Pb)、镍(Ni)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)、铬(Cr)和镉(Cd)含量,以宁夏土壤背景值为评价标准,利用单因子指数、内梅罗综合指数和潜在生态危险指数评价土壤重金属污染状况,借助绝对因子分析/多元线性回归受体模型(APCS-MLR)与地统计相结合的方法,对土壤重金属空间分布及来源进行分析.结果表明,Pb、Ni、Zn、Mn、Cu、Cr和Cd含量分别为34. 78、52. 376、83. 692、641. 114、38. 130、87. 257和0. 149 mg·kg~(-1),均低于国家土壤污染风险筛选值但超过了宁夏土壤背景值.内梅罗综合指数显示枸杞地81. 51%样点的土壤重金属呈现轻度污染,16. 81%样点呈现中度污染,1. 68%未受重金属污染.潜在生态危险复合指数表明,13. 45%样点表现为轻微生态风险,86. 55%样点表现为中等生态风险.枸杞地土壤重金属有4种主要来源:自然源、工业活动源、交通源和农业活动源,其中Ni和Cr的来源以自然源为主,贡献率分别为55. 49%和64. 66%,Pb和Mn的来源以工业活动源为主,贡献率分别为46. 93%和42. 53%,Zn和Cu的来源以交通源为主,贡献率分别为43. 51%和53. 71%,Cd的来源以农业活动源为主,贡献率为76. 79%.枸杞地土壤重金属含量明显受人类活动影响且来源复杂,应根据其贡献率加强控制,确保中宁枸杞土壤资源的可持续利用.     

武水河水质时空分布特征及污染成因的解析

运用主成分分析和聚类分析方法,对2013—2015年武水河流域7个监测断面的11个水质指标数据进行分析,揭示武水河水质时空分布差异性,辨识主要污染因子,解析污染成因.2013—2015年,流域水质整体较好,尚存在不达标断面.长河水库和黄岑水库出现NH_3-N超标现象,岑水桥和芙安河老桥断面出现重金属As超标现象,但NH_3-N和As浓度趋于降低.武水河流域监测断面水质由高到低的顺序为:水库断面支流断面干流断面.2013年,流域主要污染因子为NH_3-N、TN和As,主要源自农业面源污染和工业污染;2014年,流域主要污染因子为COD_(Mn)、NH_3-N、TP,主要源于生活污水和工业污染;2015年,流域主要污染因子为BOD_5、粪大肠杆菌、pH,主要来源生活污水和畜禽养殖.因此,流域内工业污染和农业面源污染对水质的影响逐年降低,生活污水和畜禽养殖对水质的影响逐年增大.流域内通过建设污水处理厂,实施重金属综合治理等项目,减少污染物排放,改善流域水环境质量.     

黄河兰州段城市河道表层沉积物重金属空间分布特征及来源解析

为研究黄河流域城市河道表层沉积物重金属污染特征和来源,以黄河兰州段为研究区,采集46个表层沉积物样品并测定了重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb的含量.分别采用单因子污染指数(P_i)、地累积指数(I_geo)和沉积物污染指数(SPI)对这8种重金属污染特征和生态风险进行了评估,并利用相关性分析方法(CA)、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沉积物中重金属的来源.结果表明,表层沉积物重金属平均含量除As之外,其余7种重金属的平均含量均高于兰州市和甘肃省土壤元素背景值;空间上,各重金属元素含量高值集中于河道拐弯处;单因子污染指数和地累积指数结果均表明,表层沉积物以Cr污染为主,Cd和Ni污染次之;沉积物污染指数结果表明,重金属生态风险等级为自然-低风险级别.研究区表层沉积物中Cr、Ni、Zn、As、Cd和Pb等重金属的主要来源为工农业混合源、自然源以及工业和交通活动复合源,贡献率分别为77.6%、11.4%和11%.     

基于改进输出系数法的矿区重金属面源污染负荷核算模型

借鉴农业面源污染负荷核算研究成果,结合我国实际情况,以输出系数法为基础,提出矿区面源污染负荷核算模型.考虑重金属污染的来源和特点,将矿山地区的土地类型分为尾矿库区、降尘污染区、运输污染区和自然土地4类,分别计算各类型土地的输出系数.考虑到重金属在水中的溶出率影响,在模型中引入了溶出率因子,以构建适应矿区流域的重金属非点源污染负荷核算模型,并用该模型对浑河流域重金属面源负荷进行了估算.结果表明:矿山地区重金属污染主要来自运输污染区和自然土地,占总污染负荷的77%左右.从模拟过程和模拟结果可知,面源污染负荷核算模型所需原始资料较少,参数计算较方便,是计算矿山地区重金属面源污染负荷的可靠方法.      

白洋淀表层沉积物元素的空间特征、风险评价及来源分析

对白洋淀流域表层沉积物中营养元素(N和P)、重金属(Pb、Cu、Zn、Cd、Cr、Co、Ni及Sn)及粒度进行研究,分析元素的空间变化并进行污染和风险评价,在此基础上结合河流的沉积特征,利用多元统计方法分析淀内沉积物元素的来源及其变化规律.结果表明,白洋淀和河流表层沉积物重金属平均含量均高于背景值,淀内空间上呈现营养元素"西北高东南低",重金属"中部高南北低"的特征;表层沉积物中元素综合污染指数(I)大小顺序为:Cd Pb Cr Cu=Zn Ni Sn Co,其中Cd为重度污染,其它重金属为中度污染,枣林庄地区Cr为重度污染;潜在生态危害系数(Eri)大小顺序为:Cd Pb Cu Cr Ni Zn,其中Cd除采蒲台地区具有强潜在生态风险,其他元素具有轻度潜在生态风险.淀内沉积物质地差异较小,流域河流入淀后的面源污染是影响白洋淀表层沉积物元素空间变化的主要原因,但淀内村庄的点源污染也不容忽视,尤其是元素N、P、Pb及Cr.     

太浦河流域土壤重金属污染状况分析及风险评价

为了解太浦河流域土壤重金属的含量及风险,采集太浦河流域土壤,对土壤中(Pb、Cd、Zn、Cr、As、Ni、Al、Sb)重金属含量、空间分布、土壤酶活性进行分析,并利用地累积指数法和潜在生态危害指数法分别研究了重金属风险。结果表明:该流域内存在严重的Sb、Cd污染,尤其以大型印染厂集中区为突出。地累积指数评价表明:重金属污染程度表现为Sb>Cd,其余6种(Pb、Zn、Cr、As、Ni、Al)并未产生污染;潜在生态危害指数表明在流域内重金属潜在生态危害指数由高到低依次为Sb>Cd>Zn=Cr=Ni=Pb=As。过氧化氢酶活性相较于脲酶、蔗糖酶活性对Sb、Cd的反应更为敏感,低浓度受到抑制,高浓度受到促进作用。本研究为该流域的土壤重金属污染修复提供前提基础。     

城市地表水表层沉积物重金属污染特征与潜在生态风险评估:以永康市为例

为了解永康市城区地表水沉积物中重金属的污染特征,对永康市122个地表水表层沉积物中Ti、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Pb和Fe共10种重金属含量进行分析,解析重金属的来源并评价其潜在生态风险.结果表明,10种重金属的含量顺序为:FeTiMnZnCrCuPbNiAsCo,与金衢盆地土壤重金属元素背景值相比,除Ti外,其它9种重金属超标1.17~3.78倍;大多数重金属之间存在极显著相关性,说明大多数重金属之间存在相似污染来源,主要为五金制造等工业污染和交通污染;地积累指数评价结果显示,沉积物中重金属的污染程度依次为:CrZnNiCuFeAsPbMnTi,Cr、Zn、Cu和Ni这4种元素部分样区达到中度污染或偏重污染;9种重金属潜在生态风险大小为:CuAsNiCrPbCoZnMnTi,Cu和As对综合生态风险指数平均贡献分别是22.84%和21.62%,其他7种元素平均贡献合计55.54%,综合潜在生态风险指数(RI)中89.34%为低生态风险,10.66%为中等生态风险.综合以上分析,永康市城区地表水沉积物重金属污染整体较轻,局部污染严重.     

Evaluation of heavy metal contamination hazards in nuisance dust particles, in Kurdistan Province, western Iran

The effects of natural andgeochemical factors depending on heavy metal contamination in nuisance dust particles were evaluated. The nuisance dust particles were sampled using passive deposit gauge method for one year from April2010 to March2011 and the obtained samples were measured for the total contents and the contamination levels of Fe, Mn, Cu and As usinggeo-accumulation index (Igeo ), enrichment factor (EF) and the integrated pollution index (IPI). The results showed that, the contamination levels of Fe and Mn based on Igeo values, were uncontaminated (Igeo < 0) (variations of the Igeo index was from -3.11 to -1.751 for Fe, from -0.630 to -1.925 for Mn), while the values of Cu and As were demonstrated to have moderate contamination based on Igeo values (variations of Igeo index was from -1.125 to 0.848 for Cu, and from -2.002 to 1.249 for As). The analysis of EF also revealed minor to moderate enrichment for Mn (1.215-4.214), minor to moderately severe enrichment for Cu (2.791-6.484), and As (1.370-8.462), respectively. The variation of the IPI index also showed low to moderate level of heavy metal pollution in nuisance dust particulates (0.511-1.829). The analysis of the results also approved that the natural processes andgeochemical variables (the changing meteorological parameters) can significantly affect the availability of heavy metals in nuisance dust particles in Western Iran.     

三峡库区(重庆段)菜地土壤重金属污染特征、潜在生态风险评估及源解析

为探究三峡库区菜地土壤重金属的污染特征、潜在生态风险和污染物的来源,于2021年10月采集了库区（重庆段）14个蔬菜种植区（县）菜地的表层土壤样品,分析了样本中7种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn）的含量,分别利用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险评价法对土壤重金属的富集状况和潜在风险进行了评估,并分析了蔬菜种植年限和栽培方式（露天和大棚）对土壤重金属累积的影响.结果表明,库区菜地土壤中重金属的含量高于重庆市三峡库区土壤背景值,但均低于《农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）规定的土壤污染风险管制值;单因子污染评价结果表明,区域土壤Pb、Zn、Cu和Cd处于轻微污染水平;内梅罗综合污染指数法表明,研究区处于轻度污染水平,主要污染因子为Cd和Ni,有91.4%的土壤样品存在不同程度的污染（P_N>1）,其中9.19%的样品处于重度污染;潜在生态风险评估结果指出,研究区以轻度生态风险为主,Cd中度生态风险的土壤样本数占比为9.77%,存在一定的生态风险.聚类分析结果显示Cd-Cu-Pb-Zn和As-Cr-Ni分别具有相同的污染源.菜地土壤中重金属含量随着种植年限的增加均呈上升趋势;总体上大棚土壤中重金属含量均高于露天菜地土壤.     

兰州市黄河风情线地表积尘及周边绿地土壤重金属污染特征及风险评价

为研究城市滨河公园景区地表积尘和周边绿地土壤重金属污染状况及潜在生态风险和健康风险,选择兰州市黄河风情线沿线的游园、广场和主题公园为研究区,分别采集了27个地表积尘和26个周边绿地表土样品.采用地累积指数(I_geo)、单因子污染指数(P_i)、内梅罗综合污染指数(P_N)和改进的潜在生态风险指数(RI)评估Cr、 Ni、 Cu、 Zn、 As、 Cd、 Hg和Pb这8种重金属污染特征和潜在生态风险程度,并利用暴露风险模型进行健康风险评价.结果表明,研究区地表积尘和周边绿地土壤As含量的平均值略低于甘肃省土壤元素背景值,但地表积尘的其余元素均高于甘肃省和兰州市元素背景值,而周边绿地除Cr和Ni元素略低于甘肃省和兰州市的背景值之外,其余Cu、 Zn、 Cd、 Hg和Pb含量的平均值却高于两者的背景值.地累积指数和单因子污染指数显示,研究区地表积尘受到Cr、 Cu、 Zn、 Cd、 Hg和Pb的污染,沿途绿地土壤存在不同程度的Cu、 Zn、 Cd、 Hg和Pb的污染.内梅罗综合污染指数表明,研究区地表积尘和周边绿地土壤的综合污染程...     

四川省安宁河沉积物重金属污染特征及其生态风险分析

本研究采集安宁河干流的沉积物样品,分析了12种重金属元素As、Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Mn、Ba、Ti、V含量的空间变化,并采用了地累积指数法和潜在生态危害指数法评价其重金属污染分布现状。结果表明,沉积物中各种重金属均有不同程度的富集,重金属污染主要分布在矿业最为发达的中游河段及下游段,其中Ti、Ba、Mn、Cd、Zn地质累积指数较高,出现中度及以上污染;安宁河重金属平均潜在生态风险已达中等程度,存在较强的生态危害,其中Cd表现出强度的生态风险(Ei值为46.33~366.84),应引起重视。     

宝鸡市植被叶子重金属分布规律及生态风险评价

以宝鸡市滨河路植被叶子为研究对象,对不同种类以及不同高度的植被叶子重金属含量和污染程度进行分析.结果表明,植物叶子中重金属含量随着植被高度呈递减的变化趋势;其中Cr、Mn和Pb含量在植被叶子中富集最多,Cr、Cu、Ni和Mn含量的最高值均出现在金叶女贞的植被叶子中; Pb富集最多的是大叶女贞,Cd富集最多的是塔松,As富集最多的是红叶李;运用单因子污染指数法和内梅罗综合指数法对植被叶子的污染程度进行评价,Hakanson潜在生态风险评价法评估了滨河路不同类型植被叶子中Cr、Cu、Ni、Mn、Pb、Cd和As等7种重金属的潜在生态危害,滨河路7种植被叶子综合污染指数属重度污染,具有极强的综合危害性; 7种重金属的平均潜在生态风险程度大小顺序为:Cd Ni Cr As Pb Cu Mn,RI值变化范围为19. 04～4 020. 29.     

南黄海南部海域表层沉积物重金属来源解析及风险评价

基于2012年夏季对南黄海南部海域的调查资料,分析了表层沉积物中7种重金属元素的含量分布特征;采用多元统计分析,揭示了研究区表层沉积物重金属污染的主要来源及各元素之间的相关性;应用地质累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对重金属元素进行了污染及风险分析.结果表明:Cd、Pb的含量均符合国标规定的一类沉积物标准,Zn、Cu、Cr在绝大部分站位也都低于国标规定的一类沉积物的最高标准,仅在个别站位处达到二类或三类沉积物标准;除Cr、Cd、Mn外,其余各重金属与Al2O3、平均粒径之间有显著的相关性,表明它们均以自然来源为主,并受到沉积物粒度的控制,遵循"元素的粒度控制律";Cr、Cd、Mn与Al2O3的相关系数较小,表明其可能受到人为污染源的影响.通过主成分分析和聚类分析可将7种重金属元素辨识为2个主成分,PC1(Zn、Cu、Pb、Fe、Mn)为自然源因子,PC2(Cr、Cd)为工农业源因子;其中,Cr、Cd在PC1和PC2上均具有一定的正载荷,受自然地质背景和人类活动的共同控制.地质累积指数法评价结果表明,Zn、Cu、Cd、Pb整体均处于清洁级别,而Cr则处于轻微污染水平,污染程度排序依次为CrPbCdZnCu;潜在生态风险评价结果表明,各元素潜在生态危害等级排序依次为CdPbCuCrZn,Cr、Zn、Cu和Pb均为低生态危害等级,Cd以低中等生态危害等级为主,局部出现较重生态危害等级,综合潜在生态风险评价为低度.     

基于随机森林评价的兰州市主城区校园地表灰尘重金属污染

将2018年1~12月兰州市主城区校园地表灰尘重金属元素含量计算得到的综合污染指数（P_N）和潜在生态风险指数（RI）作为训练集,使用11个影响地表灰尘重金属污染和积累的特征参数,利用随机森林算法对信息采样点的P_N、RI进行估算,分析了地表灰尘重金属污染的时空变化特征,并对传统算法插值结果和随机森林插值结果进行了比较.结果表明,研究区地表灰尘重金属各元素浓度均高于本地背景值;研究区P_N排序为城关区 > 西固区 > 安宁区 > 七里河区,RI排序为城关区 > 西固区 > 七里河区 > 安宁区,P_N和RI在空间分布特征上很相似,都位于交通枢纽或市中心;P_N在冬季和夏季出现高值,RI高值则出现在冬季,冬季高值主要源于采暖燃煤源的增加;空间插值结果对比表明随机森林插值结果优于传统算法插值结果.     

柴达木盆地表土重金属污染与来源分析

柴达木盆地主要土类为盐化荒漠土和石膏荒漠土,为了了解区内表层土壤重金属的污染特征、空间分布及污染源,在盆地内以主要沉积地貌为对象,以25 km左右为采样半径,共采集了129件表土（0~10 cm）样品,对表土中的As、Ba、Cr、Mn、Nb、Ni、Pb、Ti、Zn和Zr等10种重金属进行含量测定,并利用富集因子（EF）、地累积指数（I_geo）及绝对主成分-多元线性回归（APCS-MLR）受体模型等初步定量分析了重金属的污染程度及潜在来源.结果表明,柴达木盆地10种表土重金属元素自20世纪60年代以来,有不同程度的富集,As与Pb可能存在点源污染,整个盆地总体上在尚清洁状态到低污染之间,APCS-MLR分析表明,表土重金属受2个来源影响,分别为自然因子和交通因子,As、Cr、Mn、Nb、Ni、Ti、Zn和Zr受自然因素影响,Ba和Pb受自然因素和交通运输双重影响.     

太湖表层沉积物重金属污染评价与来源分析

对太湖湖区表层沉积物中11种重金属的总量进行调查分析,借助地累积指数法和潜在生态风险指数法分析了重金属的污染程度和生态风险,并利用主成分分析-绝对主成分分数-多元线性回归受体模型对重金属来源进行解析.结果显示太湖沉积物中Cd、Sb含量平均值分别为江苏省土壤背景值的4.29倍和3.18倍,地累积指数表明Cd和Sb为偏中度...