河北平原土壤重金属人为污染的富集因子分析

在环境地球化学研究中,自然异常与人为异常往往同时存在,因此要判断环境污染状况,从自然异常中分离人为异常是十分重要的。文章根据重金属元素的环境地球化学行为,采用富集因子来判别河北平原表层土壤中重金属的人为污染情况。以4 km^2为一个评价单元,选择Zr为标准化元素,分别以河北太行山区岩石平均值及该评价单元所对应的深层土壤样品的分析值为地球化学背景,计算得到了河北平原表层土壤中重金属元素的两组富集因子值,分别用EF和CEF表示。结果表明,除As、Ni外,其它重金属元素的EF和CEF分布特征基本一致。按CEF计算结果,该区表层土壤约有50%的区域（约40 000 km^2）发生了1级轻微的重金属污染;As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn约有1%～5%的少部分区域发生了2级中度以上重金属污染;Cd、Hg达到2级中度污染的面积为河北平原总面积的14.7%和49.6%,达到3级显著污染级别以上分别为1.1%（880 km^2）和12.6%（10 080 km^2）。重金属污染主要分布在工矿区（如冀东北部地区的铁矿集区、白洋淀及周边的小冶炼厂集中区）、污灌区（如唐海县的Cd异常、石家庄及其南部的河两岸的多金属异常）、大中城镇（Hg异常）。河北平原的实例研究表明,应用富集因子可有效区分重金属污染的自然影响和人为影响。     

攀枝花工矿区土壤重金属人为污染的富集因子分析

在环境地球化学研究中,自然异常与人为异常往往同时存在,因此要判断环境污染状况,从自然异常中分离人为异常是十分重要的。文章根据重金属元素的环境地球化学行为,采用富集因子来判别表层土壤中重金属的人为污染情况,攀枝花工矿区的实例研究表明,应用富集因子可有效区分工矿区重金属污染的自然影响和人为影响。     

江苏苏北湿地土壤重金属污染特征及评价

本文研究了苏北盐城湿地土壤重金属Pb、Cu、Cr、Cd、Zn污染状况,并采用相关性分析和主成分分析对土壤重金属的来源进行了分析,同时,通过内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对土壤重金属的污染情况进行了评价.结果表明,研究区的土壤中Pb、Cu、Cr、Cd和Zn的平均含量分别为26.28、27.55、57.71、1.04、70.05 mg·kg-1,除了Cd有97.1%超过土壤环境质量二级标准,其余均未超过二级标准.除Pb含量分布变化幅度较小外,其余4种重金属含量分布变化幅度都较大.相关性分析和主成分分析表明研究区域的Pb、Cu、Cr、Zn存在相关性,它们可能来自于相似来源,主要来源于工业排放;Cd与其它重金属无相关性,表明来源不同,可能主要来自于农业化肥的施用.内梅罗综合污染评价法及地质累积指数法结果表明,各重金属污染程度从大到小的顺序为：Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Cr.土壤样品的内梅罗综合污染指数P综合=6.11,说明总体上该区域土壤已达到重度污染等级.研究区域的综合潜在生态风险指数RI为261.71,总体处于中度生态风险等级,并且Cd是主要贡献因子.     

无尾河下游湿地重金属污染评价

以无尾河下游漫流区——向海地区沼泽湿地为研究对象，通过对沼泽垂直剖面的精细采样，将放射性核素精确计年与重金属污染评价相结合，进行高分辨率剖析。在对其典型剖面沉积物重金属元素进行A1归一化的基础上，应用上下层比较法、富集系数法和地累积指数法3种评价方法对沉积物重金属污染富集水平及污染时序进行分析比较。结果表明，沼泽湿地沉积物表层已明显富集了重金属元素，达一定污染水平，这显示近20a霍林河流域上、中游人类活动对下游湿地的扰动增强。     

运城盐湖湿地土壤重金属污染特征与风险评价

为了解运城盐湖湿地土壤中重金属污染状况,于2023年4月对研究区表层土壤进行了取样,分别测定了36个土壤样品所含的8种重金属元素,包括砷(As)、镉(Cd)、锌(Zn)、铅(Pb)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)和汞(Hg)。根据不同筛选值以潜在生态风险指数法和健康风险模型对研究区内土壤重金属的生态风险和健康风险进行了评价,该评价结果为当地的环境治理与生态恢复提供了科学依据,也为当地的人体健康风险管控提供了重要参考。结果表明：运城盐湖湿地表层土壤呈强碱性,研究区土壤中8种重金属的平均含量从高到低依次是：Zn＞Cr＞Pb＞Cu＞Ni＞As＞Hg＞Cd,其中Zn与Cr的平均含量占比超53.21%。研究区土壤中重金属含量的空间分布差异大,南部区域的含量最高。以国家土壤质量筛选值对研究区土壤重金属状况评价后发现,单一和综合潜在生态风险等级仅为轻微。研究区土壤中单一和复合重金属污染对成人及儿童无致癌风险。单一重金属污染对成人及儿童的非致癌风险在可接受范围之内,但复合重金属污染可能对儿童产生了非致癌风险。     

无尾河下游湿地重金属污染评价

以无尾河下游漫流区———向海地区沼泽湿地为研究对象,通过对沼泽垂直剖面的精细采样,将放射性核素精确计年与重金属污染评价相结合,进行高分辨率剖析。在对其典型剖面沉积物重金属元素进行Al归一化的基础上,应用上下层比较法、富集系数法和地累积指数法3种评价方法对沉积物重金属污染富集水平及污染时序进行分析比较。结果表明,沼泽湿地沉积物表层已明显富集了重金属元素,达一定污染水平,这显示近20a霍林河流域上、中游人类活动对下游湿地的扰动增强。     

芜湖市龙窝湖湿地土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

分析了不同人类活动方式下芜湖市龙窝湖湿地土壤镍（Ni）、铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）、铜（Cu）和锌（Zn）含量差异,采用污染指数法、潜在生态风险指数法和沉积物质量基准（SQG）比较法对湿地土壤重金属污染特征和潜在生态风险进行评价。结果表明：6个样地土壤重金属含量只有Cd含量（0．76—3．67mg／kg）显著超过土壤环境质量二级标准（GB15618—1995）;6个样地土壤Cd和Cu含量与塘式水产养殖湿地、网式水产养殖湿地、垃圾倾倒地下游湿地和垃圾倾倒地土壤Pb和Zn含量超过土壤背景值,而6个样地土壤Ni和Cr含量与湖泊底泥和耕地土壤Ph和Zn含量未超标;土壤6种重金属综合污染指数为垃圾倾倒地下游湿地（25．4）〉网式水产养殖湿地（25．3）〉塘式水产养殖湿地（23．1）〉垃圾倾倒地（19．2）〉耕地（8．2）=湖泊底泥（8．2）;土壤6种重金属综合潜在生态风险指数为网式水产养殖湿地（603．6）〉垃圾倾倒地下游湿地（595．5）〉塘式水产养殖湿地（538．4）〉垃圾倾倒地（439．9）〉耕地（145．6）〉湖泊底泥（136．6）。土壤cd含量高是导致湿地土壤重金属较高污染（Cd单项污染指数占综合污染指数：49％～76％）和存在严重潜在生态风险（Cd单项潜在生态风险指数占综合潜在生态风险指数：88％～96％）的关键元素。基于沉积物质量基准比较法的潜在风险评价结果表明湿地土壤存在M、Cd和Cu污染的中等潜在生态风险。     

北京市怀柔区冬季大气重金属污染状况分析

环境大气中重金属元素通常存在于细颗粒物（PM2.5）中,对人体健康和生态环境具有潜在威胁.开展大气中重金属的监测对评估其环境健康影响以及针对性控制措施的制定具有重要科学意义和现实意义.本文对北京市怀柔区大气中20种重金属元素于2016年1月19日至3月4日进行了连续现场监测,并分析了大气重金属的污染现状、特征及来源.观测期间大气平均总重金属浓度为0.52 μg·m-3,约占PM2.5平均浓度（70.3 μg·m-3）的0.75%,其中以Fe、Zn、Ba、Pb、Mn、Cu、Cd、As浓度较高;在2月8日（大年初一）烟花爆竹燃放高峰期间大气颗粒物中重金属元素浓度明显升高,总重金属浓度最高可达7.94 μg·m-3,占PM2.5的比例为9%,尤其以Ba、Pb、Cu、Zn、Mn、Cr浓度增长最为突出.以Fe作为地壳参比元素,发现怀柔冬季大气中Ni、Mn、Ga、Cr的富集因子小于10,其它元素的富集因子大于10,表明怀柔冬季大气中Ni、Mn、Ga、Cr主要来源于土壤或岩石风化,其它元素则主要来自人为污染源排放.基于怀柔冬季大气中不同重金属变化特征分析,推测Pb、Zn、Hg、Mn、Ni、Se与As共同来源于冬季燃煤采暖以及周围工业园区煤炭燃料燃烧排放,Cu、Pb、Cr、Zn、Mn和Ba主要来源于烟花爆竹燃放,Cd等元素来源于周围工业园区的工业生产过程.     

基于蒙特卡洛模拟的兰州银滩湿地公园沉积物重金属污染特征及风险评价

为探究兰州市市区湿地沉积物重金属污染状况及潜在生态风险和健康风险,以兰州银滩湿地公园为研究区,采集并分析了40个表层沉积物样品重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量. 采用蒙特卡洛模拟与地累积指数(I_geo)、富集因子(EF)、综合生态风险指数(NIRI)和人体健康风险评价模型相耦合的方法分别对沉积物重金属污染特征、综合生态风险和人体健康风险进行定量评估. 结果表明,沉积物重金属平均含量除Cd、Pb和Hg之外,其他元素含量均值均低于甘肃省土壤背景值,地累积指数和富集因子显示,沉积物以Cd污染为主,Pb和Hg次之,其余5种重金属均为无污染;综合生态风险指数表明,研究区沉积物的主要生态危害元素是Cd,且Cd对综合生态危害指数的贡献值达到了93.60%,其余元素均为低风险;健康风险评估结果显示,研究区沉积物重金属对不同人群均存在非致癌与致癌健康风险,其中对成人男性、成人女性和儿童构成非致癌风险的概率分别为：16.1%、18.3%和6.0%,Cd和Cr为主要的非致癌风险污染物;对成人男性、成人女性和儿童造成致癌暴露风险的概率分别为：8.0%、13.2%和98.1%,As和Cr为主要的致癌风险污染物.     

不同干扰程度下高原湿地纳帕海土壤酶活性与微生物特征研究

采用In-situ野外取样技术与室内实验分析相结合,对不同人为干扰程度下滇西北高原湿地纳帕海土壤酶活性和微生物数量特征进行研究。结果表明：（1）在人为活动干扰下,湿地类型从原生沼泽向沼泽草甸-草甸-垦后湿地逆向演替,F检验显示土壤脲酶、蛋白酶和蔗糖酶活性在各类型湿地间差异显著（F脲酶=14.246,F蛋白酶=13.760,F蔗糖酶=15.392）,表现为垦后湿地〉沼泽草甸〉草甸〉原生沼泽,过氧化氢酶活性差异不显著（F过氧化氢酶=2.697）,且与上述三种水解酶变化规律不同。（2）F检验显示,土壤细菌数量差异显著（F细菌=10.883）,呈现沼泽草甸〉草甸〉垦后湿地〉原生沼泽;土壤真菌与放线菌数量差异显著（F真菌=18.032,F放线菌=15.078）,呈现沼泽草甸〉垦后湿地〉草甸〉原生沼泽。（3）回归分析表明,土壤脲酶与过氧化氢酶极显著正相关。在草甸湿地类型中,土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶间呈显著线性正相关。土壤酶活性虽与微生物数量相性不显著。（4）纳帕海湿地土壤微生物数量与酶活性变化是对人为不同干扰类型与强度的响应。     

刁江沿岸土壤重金属污染特征研究

受上游矿山开发的影响，刁江沿岸存在明显的As、Pb、Zn、Cd复合污染带，其污染区与洪水淹没区呈现高度的一致性；水田的犁底层对重金属具有明显的隔断作用，而旱地的淀积层中的重金属质量分数依然很高；上游地带土壤污染呈显性状态，土壤中尾砂沉积现象十分明显，而下游地带的土壤污染呈隐性状态，土壤中尾砂沉积现象不明显；蜈蚣蕨可以作为刁江沿岸土壤污染区的指示植物；土壤中Zn与Cd质量分数存在显著相关关系，表层土壤As与Pb质量分数呈现较好的相关性，而土壤垂直剖面中As与Pb质量分数除个别剖面外，相关关系不显著。     

凡口铅锌矿湿地系统沉积物中重金属的分布

研究了用于处理凡口铅锌矿选矿废水的宽叶香蒲(Typha latifolia)人工湿地系统沉积物中重金属Pb、Zn、Cu和Cd的分布。沉积物略呈碱性,在各层沉积物中,DTPA-Zn质量分数高于DTPA-Pb质量分数。冬季(11~12月)湿地系统中3个处理池进水口的沉积物结合水中的Pb、Zn、Cu和Cd质量分数与春季(1~3月)的相比较,有显著的差异。湿地处理系统中Pb、Zn、Cu和Cd主要沉积在表层土壤中;但3个处理池入水口和出水口不同深度的沉积物pH值没有显著差异(p<0.05),表明pH值与重金属含量并不存在相关性。     

典型矿冶周边地区土壤重金属污染及有效性含量

对湖南长沙、株洲、衡阳、郴州等地区的典型矿冶污染土壤进行了采样分析与有效性含量提取,结果表明,土壤中重金属污染严重,矿区土壤主要污染元素为Pb、Zn、As、Cr、Cu,而冶炼业周边污染土壤中主要是Zn、Pb、Cr、As、Cu、Cd,其污染程度均远远高于国家环境质量二级标准;Pb、Cd和Zn污染主要来源于采矿、冶炼活动而As污染可能还与农业生产有关。不同浸提液对土壤中Pb、Zn、Cd、As、Cu有效性质量分数的提取能力(设其符号为u)依次为u(NH4NO3)>u(HCl)>u(CaCl2);而对有效性Cr,HCl提取量为最高;盐基离子,尤其是NH4、NO3效应和酸效应(H+)大大促+-进了土壤中重金属离子的环境危害行为。     

典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征

应用了Hakanson潜在生态风险指数法、相关分析法、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和Cd复合污染特征进行研究,定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。结果表明：铜矿尾矿库周边土壤受到不同程度的重金属污染,该地区平均潜在生态风险污染指数超过600,具有极高的潜在生态风险;各重金属潜在生态风险参数由高至低顺序为Cd、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn,其中Cd为主要潜在生态风险因子。进一步通过主成分分析法研究了重金属的污染特性,发现前3个主成分贡献率分别为：65．033％、18．825％、6．243％,第一主成分反映了Zn、Ni、cr的信息,第二主成分反映了Cu和Cd的信息,第三主成分反映Pb的信息。     

典型铜尾矿库周边土壤重金属复合污染特征

应用了Hakanson潜在生态风险指数法、相关分析法、主成分分析法对德兴铜矿尾砂库周边土壤Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和Cd复合污染特征进行研究,定量确定了铜尾矿库潜在生态风险程度、主要污染因子和潜在生态风险因子。结果表明:铜矿尾矿库周边土壤受到不同程度的重金属污染,该地区平均潜在生态风险污染指数超过600,具有极高的潜在生态风险;各重金属潜在生态风险参数由高至低顺序为Cd、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn,其中Cd为主要潜在生态风险因子。进一步通过主成分分析法研究了重金属的污染特性,发现前3个主成分贡献率分别为:65.033%、18.825%、6.243%,第一主成分反映了Zn、Ni、Cr的信息,第二主成分反映了Cu和Cd的信息,第三主成分反映Pb的信息。     

柠檬酸对中低污染土壤中重金属的淋洗动力学

采用0.05 mol·L-1的柠檬酸作为淋洗剂,对受酸性矿山废水污染的中低污染负荷土壤中Cd、Pb、Cu、Zn进行了振荡淋洗研究,并运用一级动力学方程、Elovich方程和双常数方程进行模拟.结果表明,污染土壤中重金属CA、Pb、Cu、Zn的去除率随着淋洗时间的延长而不断增加.中污染负荷土壤的Cd、Pb、Cu、Zn去除率高于低污染负荷土壤.双常数方程是描述污染土壤中Cd、Pb、Cu、Zn淋洗动力学过程的最佳方程.Cd、Pb、Cu、Zn的淋洗去除速率随淋洗时间延长而不断降低,其在中污染土壤中的淋洗去除速率大于在低污染土壤中的淋洗去除速率.柠檬酸适合用于受酸性矿山废水污染的中等污染程度中重金属的淋洗去除.     

工业城市不同功能区土壤和蔬菜中重金属污染及其健康风险评价

为了研究和评价工业城市不同功能区的土壤和蔬菜中重金属污染和健康风险状况,以株洲市为例,在工业区（石峰区）、农业区（芦淞区）和旅游区（大京风景区）分别采集土壤和蔬菜样品,分析重金属Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的质量分数,并采用地质累积指数法（Igeo）和健康风险评价模型分别对土壤和蔬菜中重金属进行评价。结果表明：工业区、农业区和旅游区土壤中Cd、As、Pb、Hg、Zn、Cr和Cu的平均质量分数都超出湖南省土壤背景值,部分重金属甚至超出国家土壤环境质量二级标准。不同功能区土壤中重金属的地质累积指数（Igeo）表明：工业区、农业区和旅游区土壤受到不同程度的重金属污染,其中Cd和Hg的污染最为严重,污染程度依次是工业区〉农业区〉旅游区。不同功能区蔬菜中Cd、As、Pb和Zn的危害商（HQ）值都大于1.0,而Cu和Cr的危害商（HQ）都小于1.0。不同功能区蔬菜中重金属危害指数（HI）都大于10.0,尤其是工业区蔬菜的危害指数（HI）〉100.0,当地成年人食用受到重金属污染的蔬菜会导致严重的健康危害,其中Cd和As,是危害指数（HI）的主要贡献者,两者贡献率之和的范围为75%~89%,而Cr的贡献率几乎为0。