广东省区域地质背景下土壤表层重金属元素空间分布特征及其影响因子分析

研究目的旨在揭示区域地质背景下土壤表层重金属元素的空间分布特征,探讨其影响因子;同时构建广东省表层土壤重金属元素的基线浓度。对260个表层土壤样品的研究表明,7种重金属元素含量分布符合对数正态分布,在此基础上建立的上基线质量分数值分别为：Cu 28.7 mg.kg-1,Pb 57.6 mg.kg-1,Zn 77.8 mg.kg-1,Cd 0.13 mg.kg-1,Ni 23.5 mg.kg-1,Cr 87.0 mg.kg-1,Hg 0.15 mg.kg-1。主因子分析结果可以满意的描述土壤重金属元素约80%的总体变异特征,并且得出：区域母岩的分布和成土作用是影响重金属元素空间分布和变异的主要因素;人类活动的影响以珠三角地区的Pb和Hg元素最为突出。此外,7种重金属质量分数克里格图展示了高质量分数的重金属元素的空间分布与区域断裂,盆地具有很好的空间相关性。区域断裂、盆地和珠三角地区的土壤重金属几何平均含量分别为普通地区的如下倍数：Cu 2.1~3.1倍,Pb 2.5~3.6倍,Zn 2.0~2.2倍,Cd 2.2~2.9倍,Ni 1.5~1.9倍,Cr 1.1~1.5倍,Hg 1.4~2.2倍。研究结果可以作为评价广东省土壤重金属污染和建立合适的修复标准的科学参考。     

沈阳市街道灰尘中重金属的空间分布特征研究

对沈阳市区街道灰尘中Cd、Cu、Pb、Zn的含量水平进行了研究,并分析了重金属的空间分布特征.结果表明:市区街道灰尘中Cd、Cu、Pb、Zn的含量范围分别为2.29～15.04 mg·kg-1、46.96～204.29 mg·kg-1、62.76～509.48 mg·kg-1、277.41～422.89 mg·kg-1,平均值为4.35 mg·kg-1、81.33 mg·kg-1、106.26 mg·kg-1、334.47 mg·kg-1,是沈阳市土壤背景值的27.18、3.31、4.80、5.67倍;市区西部重金属污染程度高于东部,东、西部污染程度高于南、北部;街道灰尘中Cd、Pb空间分布差异较大,Zn分布较均匀;除Cd以外,铁西区重金属含量均最高,特别是Pb含量明显高于其他区,这与其工业区性质密不可分;Cd在大东区含量最高,这应与东部的汽车产业特征有密切关系;Cd-Zn,Cu-Pb,Cu-Zn,Pb-Zn之间都有着极显著的相关性;地积累指数法的评价结果表明:Cd处于重污染水平,其余3种重金属处于偏中度污染水平.研究结果以期为沈阳市的城市环境污染防治和城市规划提供重要的科学依据.     

大气PM_(2.5)中重金属的化学形态分布

运用多级连续提取法,对广州市不同季节不同采样高度大气PM2.5中重金属的化学形态和生物有效性进行分析。研究表明,PM2.5中各重金属元素之间的化学形态分布差异较大,Zn、Cd、As、Mn主要分布在F1(可溶态与可交换态)和F2(碳酸盐态、可氧化态与可还原态),绝大部分的Pb以F2存在,Ni和Mo主要分布在F1和F3(有机质、氧化物与硫化物结合态),Cu主要以F2和F3存在,Cr主要分布在F3和F4(残渣态),Co则4种形态平均分布。采样高度对重金属的化学形态分布影响不大,同一采样期内楼顶与地面样品中同一元素的化学形态分布结果比较一致。两个采样季节重金属的形态百分比存在不同程度的变化,2007年春重金属的不稳定态(F1)比例比2006年秋普遍增加,次稳定态(F2、F3)比例减少。在10种重金属中,Cd、Zn、Pb和As的生物有效性系数高(>0.7),属于生物可利用性元素,在环境中的活动性要明显高于其它元素;Mn、Cu、Mo、Co、Ni和Cr元素的生物有效性系数值在0.2～0.6之间,属于潜在生物有效性元素,在环境中比较稳定。     

Impact of heavy metals on bacterial communities from mangrove soils of the Mahanadi Delta (India)

This study aimed to assess soil nutrient status and heavy metal content and their impact on the predominant soil bacterial communities of mangroves of the Mahanadi Delta. Mangrove soil of the Mahanadi Delta is slightly acidic and the levels of soil nutrients such as carbon, nitrogen, phosphorous and potash vary with season and site. The seasonal average concentrations (μg/g) of various heavy metals were in the range: 14 810–63 370 (Fe), 2.8–32.6 (Cu), 13.4–55.7 (Ni), 1.8–7.9 (Cd), 16.6–54.7 (Pb), 24.4–132.5 (Zn) and 13.3–48.2 (Co). Among the different heavy metals analysed, Co, Cu and Cd were above their permissible limits, as prescribed by Indian Standards (Co=17 μg/g, Cu=30 μ g/g, Cd=3–6 μ g/g), indicating pollution in the mangrove soil. A viable plate count revealed the presence of different groups of bacteria in the mangrove soil, i.e. heterotrophs, free-living N₂ fixers, nitrifyers, denitrifyers, phosphate solubilisers, cellulose degraders and sulfur oxidisers. Principal component analysis performed using multivariate statistical methods showed a positive relationship between soil nutrients and microbial load. Whereas metal content such as Cu, Co and Ni showed a negative impact on some of the studied soil bacteria.     

基于矿物晶体结构的场地重金属污染土壤结构化固定处置

重金属污染企业搬迁遗留场地的重金属污染问题是当前城市土地安全开发需解决的迫切环境问题。以广州市某钢铁企业搬迁遗留场地重金属污染土壤处置为例,系统研究污染重金属晶体结构化固定过程机制。对遗留场地土壤通过采样调查发现,在场地某些区域的土壤中,重金属Ni和Cd的浓度超过GB 15618-1995《土壤环境质量标准》二级标准,二次开发存在一定的环境风险。通过研发以氧化铝为基质的黏土固定剂,以一定比例与污染土壤混合后压实成型,在1100℃的温度下煅烧,通过X-射线衍射研究发现,烧结体中重金属以尖晶石晶体结构成分的形式固定。进一步采用TCLP毒性浸出程序研究烧结体中重金属的浸出风险,结果发现,烧结体中滤出液中重金属浓度均远低于GB 3838-2002《地表水环境质量标准》三类水标准值,获得烧结体中重金属浸出风险低。实现了重金属污染土壤的无害化处置,对于目前重金属污染企业遗留场地土壤处置具有重要意义。     

重金属污染土壤植物修复研究进展

土壤重金属污染是当今世界面临的主要环境问题之一.植物修复定义为利用绿色植物去除环境中的污染物或使其无害化的生物技术.与传统环境修复技术相比,植物修复技术具有治理成本的低廉性,环境美学的兼容性,治理过程的原位性.本文主要对超富集植物的概念和特征、土壤重金属污染植物修复的方法和原理以及土壤重金属植物修复技术的强化措施进行了综述,并对植物修复的近期研究工作进行了展望.     

中国城市公园灰尘的重金属空间分布特征及其影响因素

通过收集公开发表的中国城市公园灰尘重金属数据,分析公园灰尘中Cr、Cu、Zn、Pd、Ni和Cd等6种元素的空间分布特征及富集状况,并对其影响因素进行了探讨.结果 表明,Cr、Cu、Zn、Cd等4种重金属含量的空间分布具有相似性,东部地区为高值区,东北地区和西北地区为低值区;Pb和Ni具有相似的空间分布特征,东部和中部地...     

我国城市土壤重金属的污染格局分析

收集了国内43个大中城市的3688个城区土壤重金属数据,通过描述性分析、评价分析、聚类分析等,初步确定了我国城市土壤重金属的污染格局.结果表明,我国城市土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均赋存量分别为13.39、0.68、63.04、38.17、0.31、26.18、47.34、137.72 mg·kg-1.Nemerrow指数、地质累积指数和潜在生态危害指数评价表明,污染最严重的城市是太原、南京、开封,主要污染重金属是Hg、Cd、Pb.43个城市中,上海、武汉、淄博、昆明、抚顺、昌吉、郑州、贵阳、成都、攀枝花、天津、珠海、大庆、北京、南宁、广州、香港、长春、太原等19个城市属于Cd强度污染;徐州、长沙、开封、重庆、乌鲁木齐、沈阳、西安、杭州、南京、兰州、洛阳等11个城市属于Hg-Cd强度污染、Pb中度污染;其余13个城市属一般轻度污染.长江以南城市土壤重金属污染比长江以北城市严重,中小城市土壤重金属污染低于特大城市.     

不同类型土壤对重金属的吸附特性

为了解重金属在土壤中的迁移转化规律,为确定土壤环境容量和治理土壤重金属污染提供理论依据,采用室内试验方法研究了采自山东的棕壤、黑龙江的黑土、陕西的黄棕壤和山西的褐土吸附Cu2 、Pb2 和Cd2 的特性及溶液pH、外加腐殖酸、溶液中重金属初始含量对吸附的影响.由振荡平衡法进行吸附试验,原子吸收分光光度法测定平衡溶液中重金属的吸光度值.试验结果表明:随着溶液中Cu2 、Pb2 和Cd2 含量的增大,4种土壤对Cu2 、Pb2 和Cd2 的吸附量逐渐增大.溶液pH值对土壤吸附重金属的影响因土壤性质和重金属特性的不同而不同.加入腐殖酸,4种土壤对Cu2 、Pb2 和Cd2 的吸附量明显减少.不同吸附模型拟合结果表明,4种土壤对Pb2 的吸附等温线都符合 Langmuir 方程和Freundlich方程,对Cu2 吸附等温线拟合的Langmuir 方程和Freundlich方程的相关性不理想,对Cd2 吸附等温线拟合符合Freundlich方程.     

森林土壤对几种重金属污染的"记忆"效应

采用一定浓度(40～120 mg·L-1)Cd、Cr、Pb的氯化物溶液多次浇灌森林土壤,研究受以前污灌影响而导致某次污灌后土壤对重金属的吸持率下降的效应--"记忆"效应.结果表明土壤对Cr和Pb环境容量大,"记忆"效应不明显.多次浇灌CrCl3溶液后,土壤剖面20 cm以下采样点约99%的Cr被土壤吸持;3次浇灌PbCl2后各采样点Pb浓度下降率维持在85%以上,但污灌次数进一步增加,则土壤的吸持率下降.Cd的环境容量较小,增加投入会很快使土壤上层对其吸附达到饱和,吸附带随之下移,对地下水的安全构成威胁.     

Response of roselle (Hibiscus sabdariffa) to heavy metals contamination in soils with different organic fertilisations

The response of green roselle (Hibiscus sabdariffa) to Cu/Pb contamination and manure application in soil was investigated using pot experiments. Subsamples of a mineral soil were treated with increasing doses (0–500 mg kg^?1) of Cu/Pb only and/or amended (at 10% w/w) with poultry or swine manure. Roselle plants were grown, monitored for changes in growth rate and post-harvest aboveground dry biomass and tissue Cu/Pb concentrations were determined. The plants were typically greenish with linear growth profiles at all metal doses, indicating some level of tolerance. Dry biomass yields decreased as metal dose increased. Poultry manure enhanced roselle biomass yields better than swine manure. Tissue Cu/Pb concentrations increased linearly as metal doses increased in unamended soils; whereas nonlinear responses were observed in manure-amended soils. Soil-to-plant transfer factors, T _f (%) indicated that Cu (13≤T _f (% )≤60) was more phytoavailable to roselle than Pb (11≤T _f (% )≤20). Tissue metal concentrations were modelled from soil pH, organic matter, plant available and pseudototal metal; but the models appeared more reliable with plant available metal as a covariate than with pseudototal metal content. These observations may become useful whenever phytoextraction is the remedial option for soils moderately contaminated by toxic metals.     

长江南京段近岸沉积物中重金属富集特征与形态分析

在对长江南京段八卦洲和杨中两个冲积洲近岸沉积物及其优势野生植物中A1、Cu、zn、Cr、Pb、Nj和Cd元素含量分析的基础上,分别考查了这些重金属的富集系数(EF)和生物富集因子(BCF),并采用BCR连续提取法对Cd的赋存形态进行了研究.结果表明,本区域长江近岸沉积物和野生植物中重金属存在不同程度的富集现象,两洲沉积物中Cu、Cr、Pb、Ni、Cd均有富集趋势,各元素EF>1的样品占总样品比例分别为Cu 50%、Cr40%、Pb40%、Ni 40%、Cd20%.而在野生桐蒿和芦蒿两种优势植物中Cd富集显著,其中桐蒿的BCF平均值高达2.57.采用BCR连续提取法对沉积物中Cd进行形态分析,结果显示,沉积物中Cd主要以酸溶/交换态(B1)和可还原态(B2)为主,二者分别为31.7%和45.5%,占到总量的70%以上,B1态远高于一般土壤和沉积物中重金属的分布,表现出很强的迁移性和生物可利用性.新生成沉积物较老沉积物中的B1态有显著增加,反映出沉积物越新,Cd的迁移性越强的趋势.研究结果说明长江城市段近岸沉积物中Cd受近期人为因素影响明显,具有一定的生态风险.     

太原市土壤重金属污染空间分布及评价

以太原市土壤作为研究对象,系统研究了太原市城市土壤及工业区土壤中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的污染水平和分布,并对污染状况进行了评价.研究表明,太原市土壤中重金属的含量分别为Cr:35.35—848.80mg·kg-1,Ni:4.00—99.57 mg·kg-1,Cu:4.89—266.99 mg·kg-1,Zn:45.16—677.01 mg·kg-1,As:0.66—35.46 mg·kg-1,Cd:nd—1.00 mg·kg-1,Pb:15.61—1240.41 mg·kg-1.其中城市土壤重金属含量较低,工业区土壤重金属含量较高,受到多种重金属的复合污染.以土壤环境质量国家二级标准值作为评价标准,用单项污染指数和综合污染指数对太原市土壤重金属污染进行评价,结果显示太原市大部分城市土壤未受7种重金属污染,只有6.7%的地区处于轻污染水平;工业区土壤污染严重,污染程度从高至低为化工厂(重污染)热电厂(重污染)化肥厂(重污染)第一电厂(中度污染)建筑工地(中度污染)焦化厂(轻污染).7种重金属在太原市土壤中的空间分布规律不同,且均与工业区分布相关,工业区是太原城市土壤重金属污染的重要来源.     

Assessment of heavy metals contamination in soils surrounding a gold mine: comparison of two digestion methods

This study investigated two digestion methods (USEPA 3051: microwave, HNO₃ or Hossner: hot plate, HF–H₂SO₄–HClO₄) for heavy metals analysis in contaminated soil surrounding Mahad AD'Dahab mine, Saudi Arabia. Moreover, contamination metal levels were estimated. The Hossner and USEPA 3051 methods showed, respectively, average total contents of 17.2 and 18.1 mg kg^?1 for Cd, 11.6 and 10.6 mg kg^?1 for Co, 45.7 and 34.7 mg kg^?1 for Cr, 1030 and 1100 mg kg^?1 for Cu, 33,300 and 27,400 mg kg^?1 for Fe, 963 and 872 mg kg^?1 for Mn, 33.2 and 22.8 mg kg^?1 for Ni, 791 and 782 mg kg^?1for Pb, and 6320 and 2870 mg kg^?1 for Zn. A lack of significant differences and a high correlation coefficient (>90%) for Cd, Pb and Cu between the two digestion methods suggest that the total-recoverable method (USEPA 3051) may be equivalent to the total-total digestion method (Hossner) for determining these metals in the studied soil. However, significantly higher concentrations of Cr, Fe, Ni and Zn were found by the Hossner method comapred with the USEPA 3051 method. The soil samples have very or extremely high levels of Zn, Cu, Cd and Pb contamination, indicating very high potential ecological risk.     

溶解性有机物对土壤中重金属环境行为的影响

为揭示在溶解性有机物（DOM）作用下土壤中重金属的吸附和迁移规律并确定迁移数学模型,通过不同条件下的等温吸附实验和土柱淋滤实验,研究了溶解性有机物对重金属Cu,Cd,Pb,Zn在褐土中吸附和迁移行为的影响。结果表明DOM对Cu和Cd在土壤中的吸附促进作用较明显,对Pb有微弱的促进作用,对Zn的吸附影响不明显;随着pH的改变,25℃下Cu在土壤中的吸附高于15℃和35℃条件下。DOM质量浓度越高,Cd、Zn溶出的促进效果越明显,Cu、Pb则恰好相反。DOM对土壤中Cd、Zn的垂直迁移起着促进作用,而对Cu、Pb迁移起着一定的抑制作用;DOM对土壤重金属的平均迁移量随时间的延长而减少。此迁移模型能够定量计算并预测重金属质量浓度的时空分布。     

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。     

神木煤矿区土壤重金属污染特征研究

通过对神府煤田开采区3个煤矿区周围土壤Cu、Cd、Cr、Mn、Ni质量分数进行测定及分析,评价了煤田开采对周围土壤的污染程度。结果表明,长期的煤炭资源开发、运输等活动,已导致周围土壤受到重金属不同程度的累积性污染,土壤中Cd、Ni质量分数高于陕西省土壤背景值,且Cd污染程度较高,Ni污染程度较低,而Cu、Cr、Mn基本不受污染。3个煤矿表层土壤各重金属元素质量分数均表现出污染区大于对照区,但这种变化幅度存在一定差异;Cu、Cr、Mn 3种重金属元素虽没有超出背景值,但已表现出一定程度的累积;煤矿周围土壤重金属污染受到开采年限、土壤质地、风向等因素的影响。3个煤矿污染区土壤剖面样品中,5种重金属元素质量分数基本上随着土壤深度的增加呈现降低的趋势,且这种趋势具有波动性。     

广州市蔬菜地重金属剂量对蔬菜富集重金属的影响--以菜心为例

调查并分析了广州市蔬菜地土壤和菜心中主要重金属元素质量分数，通过多元统计分析建立了菜心中某一重金属元素和土壤中元素的数学回归模型。结果表明，Cd更易在菜心体内造成累积；总体上菜心中重金属质量分数与其在土壤中的质量分数有一定的相关性，菜心中Pb、As的积累分别取决于土壤中Pb、As的质量分数，土壤中Pb和As还分别促进了菜心对Cr、Hg的吸收，Pb对菜心中Cd的累积表现为协同作用；土壤重金属质量分数临界值可为今后无污染蔬菜的生产提供参考依据。     

神木煤矿区土壤重金属污染特征研究

通过对神府煤田开采区3个煤矿区周围土壤Cu、Cd、Cr、Mn、Ni质量分数进行测定及分析,评价了煤田开采对周围土壤的污染程度。结果表明,长期的煤炭资源开发、运输等活动,已导致周围土壤受到重金属不同程度的累积性污染,土壤中Cd、Ni质量分数高于陕西省土壤背景值,且Cd污染程度较高,Ni污染程度较低,而Cu、Cr、Mn基本不受污染。3个煤矿表层土壤各重金属元素质量分数均表现出污染区大于对照区,但这种变化幅度存在一定差异;Cu、Cr、Mn 3种重金属元素虽没有超出背景值,但已表现出一定程度的累积;煤矿周围土壤重金属污染受到开采年限、土壤质地、风向等因素的影响。3个煤矿污染区土壤剖面样品中,5种重金属元素质量分数基本上随着土壤深度的增加呈现降低的趋势,且这种趋势具有波动性。     

Spatial distribution of potentially bioavailable metals in surface soils of a contaminated sports ground in Galway, Ireland

Assessing the environmental risk of metal contamination in soils requires the determination of both total (TCs) and bioavailable (BCs) element concentrations. A total of 200 surface (0–10 cm) soil samples were collected from an urban sports ground (South Park) in Galway, Ireland, a former landfill and dumping site, which is currently under remediation. The potential BCs of metals were measured using ethylene-diamine-tetra-acetic acid (EDTA) extraction followed by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry analysis, while the TCs were determined using portable X-ray fluorescence spectrometry. It was found that Zn was primarily present in the insoluble residue (EDTA un-extractable) fraction in soils, with the median ratio of BCs/TCs 0.27. However, Pb and Cu had higher ratios of BCs/TCs (median values of 0.60 and 0.39, respectively) suggesting that they are potentially more bioavailable in the soils. The spatial distribution maps showed that both TCs and BCs for Cu, Pb and Zn in the study area were spatially heterogeneous. It was found that the BCs exhibited generally similar spatial patterns as their TCs of Cu, Pb and Zn: high values were mainly located in the west, north-east and south-east portions of the study area, where only a thin layer of topsoil existed. It was recommended that the current remediation action for this site needs to be carried out on an urgent basis.