锰化厂土壤重金属污染及微生物群落结构特征

土壤一旦受到重金属污染,土壤微生物的生长代谢将受到影响,导致微生物群落结构发生变化。为探究不同深度土壤重金属与微生物群落结构之间的关系,对锰化厂同一污染点的不同深度(0.3~0.5、1.0~1.5、2.0~2.5、3.0~3.5 m)土壤进行样品采集,发现其重金属污染包括:锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)和铅(Pb),且在土壤3.5 m深度以上均超出了广东省土壤背景值。运用传统内梅罗污染指数法对采样区土壤断面进行污染评价,采用典型相关和典范对应分析法,对不同土层重金属含量和微生物群落丰度的相关性进行了分析。结果表明:该污染区土壤3.0 m深度以上伴有多种重金属复合污染,且1.5 m深度以上土壤属于重度污染;通过高通量测序对土壤微生物的分析,发现微生物群落组成大体一致,但不同重金属污染程度的土层所对应形成的微生物群落丰度不同,初步确定该污染区的优势菌为Sphingomonas;该区对土壤微生物影响较大的多种重金属复合污染因子主要包括Ni、Zn、Cd、Mn和Hg,且在土壤2.0~2.5m深度范围内富集了多种重金属抗性菌。该研究从多角度分析了不同土层重金属污染与微生物群落的关系,为同类污染矿区土壤环境质量评价提供科学依据,为重金属抗性菌的实验室分离提供一定的场地选择依据,可在一定程度上指导矿区重金属污染土壤的改良及修复。     

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。     

北京市土壤重金属污染研究

为调查研究北京市一些重点功能区的土壤重金属污染状况,在朝阳、海淀、石景山、通州、怀柔、顺义区等典型的耕地、林地、菜地、工业区、交通区、旅游区选择采集了10个土壤样本。对各样点土壤的pH值、有机质含量、速效P、速效K、全N、全P、全K以及重金属元素Cr、Cd、Pb、Zn的含量进行了测定。采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法来评价土壤重金属污染程度,并针对北京市不同功能区的土壤重金属污染状况,提出了相应的防治措施与对策。     

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。     

贵阳中心区土壤重金属污染及其环境影响

利用1∶25万贵州省多目标区域地球化学调查(贵阳中心区)成果,采用单因子和尼梅罗综合指数法对贵阳中心区表层土壤(0—20 cm)重金属污染及其环境影响进行评价和研究.结果表明,重金属污染程度依次为CdAsHgZnNiCuCrPb.As、Cd、Hg、Zn等元素出现污染,其中Cd最重,污染区占总面积的6.15%,且72%的土壤为警戒区,其次是As,污染区占5.31%,Hg、Zn主要为轻微点状污染,Cr、Cu、Ni、Pb等元素土壤环境质量以清洁和安全区为主,未对土壤造成污染.尼梅罗综合污染指数为0.58—26.72,平均值2.27,表明研究区土壤整体污染已达警戒级别,且区域内污染程度变化范围较大;贵阳中心区表层土壤重金属污染比较严重,清洁区仅占总面积的3.5%,安全区占48.6%,警戒区占32.9%,污染区占15%,近50%土壤不适宜种植农作物.生态环境影响调查结果表明,土壤重金属元素异常区农作物已遭到一定程度的重金属污染,地下水也存在Pb2+超标现象.     

多金属矿区土壤重金属垂向污染特征及风险评估

重金属在土壤中向下迁移可能会对地下水造成污染,了解重金属在剖面上的迁移特征对污染控制与防范有重要意义。为深入了解多金属矿区尾矿库土壤重金属垂直迁移与生态风险问题,分层采集了某多金属矿区尾矿库坝下附近0~100 cm深度的土壤样品,分析检测了不同深度土壤中Cr、Cd、Pb、Cu、Zn、Ni总量及有效态含量。综合考虑多元素协同作用、毒性水平、污染浓度以及环境对重金属污染敏感性等因素,采用Hakanson潜在生态风险指数法对土壤污染状况及生态环境风险进行了评价,并对土壤中铅、锌重金属的形态垂向分布特征及其迁移能力进行了分析研究。结果表明,研究区域土壤重金属污染严重,垂向污染也达到了一定的深度,上层土壤、中层土壤综合污染指数均达到重度污染级别,下层土壤综合污染指数达到中度污染级别。供试土壤的污染程度最重的指标为Pb和Zn,污染最重的土层为0~30 cm上层土壤。从生态风险来看,单项潜在生态风险指数在3.07~77.1之间,上层土壤单项潜在生态风险CdCuPbNiAsZn,矿区场地土壤修复过程中应重点关注Cd、Cu的生态风险影响;此外,由于As在土壤中具有较强的垂向迁移能力,也应予以重点关注。     

西藏当雄拉屋矿区污染土壤微生物及其活性研究

通过现场采样及室内培养分析,研究了西藏当雄拉屋矿区污染土壤微生物区系组成、主要生理类群及其活性。结果表明：矿区土壤受重金属Cu、Zn、Pb、Cd不同程度污染,矿区污染土壤几种重金属质量分数比非矿区土壤有明显的增加。矿区土壤微生物区系组成和各生理类群发生了明显变化,土壤细菌、真菌、放线菌以及各生理类群数量均显著降低,且3大微生物以及各生理类群对矿区污染的敏感性大小分别表现为放线菌〉细菌〉真菌,硝化细菌〉氨化细菌〉纤维分解菌。矿区土壤酶活性较低,对照土壤的各种酶活性最高,而矿区土壤基础呼吸和代谢商则受到刺激明显提高,其中土壤脱氢酶的活性变化最大,作为矿区重金属污染的指标更灵敏。可见,土壤中微生物区系组成及参与物质转化的生理类群种类、数量及土壤酶活和微生物活性在一定程度上可反映该矿区污染生境的重金属污染特征及其生态功能的演变规律。     

铜陵狮子山矿区土壤重金属污染特征及生态风险评价

选择安徽铜陵狮子山矿区5种不同土地利用类型(采矿区、选矿区、堆矿区、尾矿区及周边菜园)的土壤为主要调查研究对象,采集样品76份,分析了土壤重金属含量和形态特征,并对重金属污染程度和潜在生态危害进行了评价.结果表明,铜陵狮子山矿区表层土壤中重金属Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量均超过铜陵市土壤背景值,且不同片区土壤中重金属含量差异较大.各片区土壤的重金属元素以残渣态为主,可氧化态比例最小.采用相关性和主成分分析可知,重金属元素之间存在一定的正相关性,Cu、Pb与Zn之间相关性尤为显著(P0.01),推断Cu、Pb和Zn来源相似.单因子指数法结果表明,重金属元素的污染程度大小为CuCdPbZn.内梅罗综合污染指数法结果表明,不同片区土壤重金属综合污染指数大小为:堆矿区选矿区采矿区菜园尾矿库区,其中选矿区和堆矿区污染尤为严重.综合潜在生态危害指数来看,尾矿区属于轻度危害,采矿区和菜地属于中度危害,堆矿区和选矿区属于很强危害.     

湖南省桂阳县某铅锌矿周边农田土壤重金属污染及生态风险评价

对湖南省桂阳县市黄沙坪某铅锌矿周边的农田土壤进行了监测和评价,结果表明,该区域重金属超标严重,特别是Cd、Zn、Pb在采样区土壤中发生了明显的积累,污染可能较重.Hakanson潜在生态风险指数法计算的综合潜在生态风险指数(RI)的范围为123.5—2791.2,达到了中等及以上的风险程度的点位占78.5%,表明研究区域农田土壤存在很高的生态风险.相关分析结果及聚类分析结果表明,研究区大部分重金属元素来源比较接近,可能主要来自于人为污染,即采矿作业造成的污染.     

泉州市主要工业区表层土壤重金属污染评价

本文选择泉州市主要土业区表层土壤为研究对象,分析评价了工业活动对工业区及周围土壤的重金属污染状况,对于评估工业生产对环境的影响程度、从源头上进行综合治理和修复重金属污染等都具有重要意义.     

新疆东天山某铜矿区土壤重金属污染与生态风险评价

选取戈壁荒漠景观生态环境脆弱区典型铜矿区为研究区,采集308个表层土壤样品,对Cu、Ni、Cd、Cr、Pb、Zn、Hg、As等8种重金属元素进行测试分析,综合运用相关性分析、主成分分析和系统聚类等多元统计和地统计学方法分析了矿区土壤重金属的空间分布特征,运用地累积指数法和潜在生态风险评价法评价了重金属累积程度和潜在生态风险危害程度,并对重金属的可能来源进行了解析.结果表明,研究区表层土壤重金属中Cu、Ni累积程度相对较高,超背景值比例分别为17.53%、14.94%.重金属地质累积程度由强至弱依次为:CuZnCrNiHgPbAsCd;0.65%的土壤样品中Pb属重度污染水平,2.92%土壤样品中Cu属重度污染水平.98.38%的土壤样品重金属污染潜在生态风险危害较轻,重金属迁移影响范围有限.重金属Cu、Ni为主要特征污染物,来源于成土母岩风化和矿业活动共同作用;As、Hg、Cd元素污染程度较低,受人为因素影响较小;Pb元素污染呈点状分布,来源主要为矿区交通运输.     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价 Ⅴ. 电子废物焚烧迹地土壤金属污染对土壤微生物生物量和土壤呼吸的影响

在广东省清远市龙塘镇电子废物焚烧区附近分别设置了主要受电子废物焚烧造成的重金属近距离沉降影响的污染区(U)和距离焚烧活动核心区约1km的水平迁移污染区(L),并在焚烧活动核心区非主风向一侧山丘的反向坡地设置了对照区(CK),探讨了不同程度的重金属污染对土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤呼吸(SR)的影响.结果表明,土壤Cu、Pb、Cd的含量平均值均呈U区>L区>CK区,在污染严重的U区,Cu、Pb、Cd、Ni、Cr和Zn的含量平均值分别是对照区的52.2倍、5.1倍、3.2倍、2.1倍、1.9倍和1.5倍.相应地,U区土壤MBC、土壤基础呼吸(BR)和基质诱导呼吸(SIR)的平均值分别只有对照区的48.0%、28.4%和15.3%,而在污染程度相对较轻的L区则分别为对照区的97.0%、70.1%和60.7%.土壤MBC和SIR均与土壤中Zn、Cu、Pb含量呈极显著负相关(p<0.01).以上结果表明,土壤微生物的生长和土壤生物活性受到了电子废物焚烧排放物(特别是重金属)生物毒性的严重影响,土壤SIR是响应最为敏感的指标.     

电子废物不当处置的重金属污染及其环境风险评价V.电子废物焚烧迹地土壤金属污染对土壤微生物生物量和土壤呼吸的影响

在广东省清远市龙塘镇电子废物焚烧区附近分别设置了主要受电子废物焚烧造成的重金属近距离沉降影响的污染区(U)和距离焚烧活动核心区约1km的水平迁移污染区(L),并在焚烧活动核心区非主风向一侧山丘的反向坡地设置了对照区(CK),探讨了不同程度的重金属污染对土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤呼吸(SR)的影响.结果表明,土壤Cu、Pb、Cd的含量平均值均呈U区>L区>CK区,在污染严重的U区,Cu、Pb、Cd、Ni、Cr和Zn的含量平均值分别是对照区的52.2倍、5.1倍、3.2倍、2.1倍、1.9倍和1.5倍.相应地,u区土壤MBC、土壤基础呼吸(BR)和基质诱导呼吸(SIR)的平均值分别只有对照区的48.O%、28.4%和15.3%,而在污染程度相对较轻的L区则分别为对照区的97.0%、70.1%和60.7%.土壤MBC和SIR均与土壤中zn、Cu、Pb含量呈极显著负相关(p相似文献   

滇池周边磷矿复垦区土壤重金属污染特征研究

长期开采磷矿所产生的重金属残留将给矿区复垦后的农业或林业生产带来环境风险。选取云南省滇池周边某磷矿区的复垦区作为研究区域,分析了复垦区内不同土地利用类型在不同复垦年限下土壤中铜(Cu)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、钛(Ti)、锰(Mn)、钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)等10种重金属的含量,并利用综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属污染程度与生态风险进行了评价。综合指数法和潜在生态风险指数法分析结果均表明,Cd为各复垦区的首要污染物;而地累积指数法分析结果显示,大多数复垦区域的首要污染物为Pb。综合而言,各复垦区的首要污染物为Cd和Pb。其中,停采恢复区土壤中重金属含量最高,生态风险也最高。随复垦年限增加,农田和林地土壤中的重金属含量均有所下降,这表明矿区复垦降低了土壤重金属含量与生态风险,改善了环境质量,但在较短的复垦年限下种植农作物或林木仍存在一定的环境风险。各重元素的相关性分析结果显示:复垦区土壤中Cd、Pb和Cr的污染特征具有较高的相似性,且在复垦区中常会出现其中2~3种元素的复合污染。因此,在对复垦区中土壤重金属污染进行防控时,除需对首要污染物进行污染防控外,应根据复合污染特征考虑多污染物协同防控的效果和效益,降低污染防控的边际成本。     

内蒙古采选及冶炼企业周边土壤重金属污染状况及防治措施研究

通过收集内蒙古自治区部分有色金属采选和冶炼企业周边的土壤重金属环境质量监测数据,对土壤重金属污染状况进行调查.分析重金属污染的成因和来源,提出相应的治理及防范措施,旨在为防治土壤重金属污染提供理论依据.结果表明,研究区巴彦淖尔铅锌矿周围土壤重金属污染最为严重,主要受到Zn、Cd、Pb和As的污染,单项污染指数法评价表明各重金属污染程度为ZnCdPbAs;其他研究区也均有Zn或Cd超标现象.     

地质高背景区土壤及玉米中重金属的含量及污染评价——以城口县为例

研究地质高背景区土壤及农作物中重金属的污染状况,为地质高背景区土地污染评价提供有效建议。在重庆市城口县采集玉米-根系土样品44套,分析了土壤和玉米中重金属(Cd、Hg、Pb、As、Cr、Cu、Zn和Ni)的全量及土壤pH,同时分析了土壤中重金属的形态,利用单因子指数法和内梅罗指数法对土壤及玉米中重金属污染的状况进行评价。结果显示,研究区土壤重金属含量的平均值均高于中国土壤环境背景值,土壤Cd的平均含量是中国土壤背景值的8.41倍,是典型的重金属地质高背景区,且土壤以碱性为主。土壤中主要污染因子为Cd,存在个别Zn和Ni的超标点位。土壤中、重度污染区主要分布在研究区的东北部,所占比例分别为6.82%和14.63%。玉米中主要的污染因子为Cd,但As、Pb和Ni等因子也应引起重视。玉米与土壤重金属污染分布情况基本吻合,相对于土壤而言,玉米重金属污染程度较低。土壤中重金属元素来源受到重金属基底值较高的黑色岩和灰岩区次生富集作用的影响。土壤Cd生物有效态含量较高,是玉米Cd超标的主要原因。建议调节土壤pH,防止土壤酸化,以实现农产品安全生产。地质高背景区土壤污染评价应基于土壤元素全量-有效态-作物安全性的体系进行,以达到系统评价的目的。     

基于PCR-DGGE的重金属污染土壤微生物种群指纹分析

采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）分析方法,研究沈阳市细河沿岸重金属污染土壤中微生物结构多样性、种群丰富度及种群结构的动态变化规律。结果表明：直接从土壤中抽提总DNA,对16SrRNAV3可变区序列进行扩增,DGGE指纹图谱分析,微生物种群结构和变化规律明显,同时也表现为重金属污染程度越重,多样性指数越低;其中细河底泥重金属含量严重超标,多样性指数最低。经方差分析,重金属污染情况与Shannon-wiener多样性指数呈负相关,其中重金属污染对微生物的均匀度指数影响最显著,并且锌污染对其影响最大为-0.985。表明PCR-DGGE技术可以用于污染环境下微生物多样性研究,也为污染环境下土壤微生物多样性研究提供了新的实验方法与依据。     

桂北锰矿废弃地主要植物种类调查及土壤重金属污染评价

采用样方法和实地勘查法调查了桂北荔浦锰矿区废弃地自然定居和人工种植的植物,并且对8个区的主要植物及其土壤重金属含量进行了分类、测试。并采用污染指数评价法对矿区废弃地土壤重金属的污染程度进行了评价。结果表明,白茅(Imperata cylindrica)、马唐(Digitaria sanguinalis)、飞蓬(Erigeron acer)、苍耳(Xanthium sibiricum)、耳草(Hedyotisauricularia)对重金属有较强的耐性,而且能适应废弃地的不良环境,可作为锰矿废弃地生态恢复的先锋植物;用3种不同的背景值对废弃地土壤重金属污染程度的评价结果是一致的,除Pb外,5种重金属元素单项污染指数均大于2,表示被污染,其中以Mn、Zn、Cd污染最为严重。锰矿废弃地人工复垦采用典型的农业恢复模式,以种植果树和经济作物为主,果实中Cr、Cd的含量均超过食品卫生限量标准,因此矿山恢复的早期不宜直接种植果树和食用经济作物。以上研究结果可为锰矿废弃地的生态恢复和植被重建提供科学依据。     

能源富集区土壤重金属污染与生态安全研究——以陕北为例

基于构建的生态安全指标体系和表层土壤样点数据,运用模糊综合评价法和指示克里格法进行生态安全评价和土壤重金属风险评估,结合宏观层面的生态安全评价和微观层面的土壤重金属风险评价划定了陕北生态热点区,提取出应对土壤重金属污染的优先保护区域,旨在明晰陕北能源区内生态安全状况以及土壤重金属生态风险情况,为该区土壤重金属污染控制和土壤保护与修复提供依据。结果表明,20世纪80年代以来的20余年间,陕北地区土地生态系统整体处于临界安全状态,其中西北部等级最低,南部等级最高,而能源开采区中只有煤炭典型开采Ⅱ区处于中度安全级别,其余各能源区均处于临界安全状态。各种重金属生态风险在空间上均表现出由南向北、由东南向西北逐渐增加的分布特点。陕北土壤重金属受能源开采影响明显,3类能源开采对土壤重金属影响的程度表现为天然气煤炭石油。陕北地区生态热点区中的高热区主要分布在黄陵县、黄龙县中南部和富县西北部;而中低热区主要分布在延安地区中部以南区域。陕北地区应对重金属污染的优先保护区域为延安地区中部的中—低热点区的过渡区以及洛川县。对于能源开采区而言,煤炭开采Ⅱ区及其10 km缓冲区也可划定为应对重金属污染的优先保护区,但该保护区内的土壤重金属综合潜在风险指数已接近生态危害较强等级,因此,应适当加强生态环境的保护和修复,使该区的生态环境保持可持续性。     

兰州市主城区土壤重金属空间分布特征及污染评价

为查明兰州市4个主要城区土壤重金属Cu、Zn、Pb的空间分布特征和环境质量状况,应用Kriging最优内插法和地累积指数法进行研究,结果表明：Cu、Zn、Pb在研究区土壤中有一定程度的累积;3种重金属含量的空间变异较大,最高值均出现在西固区;大部分区域土壤Cu含量低于背景值,大部分区域土壤Zn、Pb均大于背景值,其中Pb在城关区土壤含量普遍较高。根据地累积指数法,Cu、Pb的大部分及Zn的全部样点都在轻污染-中污染及以下水平;土壤Cu的0级样点占50%以上,但在西固区有1个强污染样点;Zn和Pb样点主要在1级水平,Zn在七里河区污染程度相对严重;城关区土壤均受到不同程度的Pb污染;安宁区土壤环境质量相对较好。