湘西花垣矿区土壤重金属污染及其生物有效性

以花垣矿区4个锰矿点、5个铅锌矿点为现场,对湘西花垣矿区的土壤重金属总量及有效态含量进行了测定,采用污染指数法对矿区土壤重金属污染状况进行了评价,在此基础上,结合主成分分析和线性回归分析等统计学方法,探讨了该矿区重金属污染的主要因子,重金属有效态含量与其对应总量的关系.结果表明:①两矿区土壤Mn、Pb、Cd含量较高,分别为湖南省土壤背景值的8.7、21.5和2.9倍,且大多数土样Pb、Cd含量超过国家土壤环境质量三级标准,对矿区土壤造成污染.②重金属污染评价结果显示,目前两矿区土壤受到轻度的Pb污染,中-重度Cd污染.综合污染指数显示锰矿区为轻-中度污染;铅锌矿区为中-重度污染.③两矿区土壤中Pb、Cd有效态含量相对较高,占总量的比例>10%,且DTPA提取态Mn、Pb、Zn、Cd含量与其总量呈极显著正相关(P<0.01).主成分分析结果显示,Mn、Pb、Zn、Cd和DTPA-Mn、DTPA-Pb、DTPA-Zn、DTPA-Cd是导致花垣两矿区重金属污染的主要因子.因此,应采取一定措施对矿区土壤重金属污染进行治理.     

土壤中重金属生物有效性研究

土壤重金属污染问题是当前主要的环境问题,结合中国人多耕地少的国情,中国面临的土壤环境安全问题更加严峻.已有大量实验研究表明,土壤环境中能被生物吸收利用的重金属才是衡量重金属元素对生态环境影响的关键参数.文章在分析国内外土壤重金属生物有效性相关文献的基础上,介绍了生物有效性的定义以及影响土壤重金属生物有效性的因素,讨论了两种常用研究土壤有效态重金属方法(化学提取法和生物学评价法)的原理和优缺点,在此基础上,提出今后的研究方向,以供研究者参考.     

大气颗粒物中重金属的污染特性及生物有效性研究进展

重金属作为大气颗粒物中的主要成分之一,与人类健康密切相关,是国内外研究的重点。目前,国内外针对大气颗粒物中重金属的污染开展的研究工作主要有:污染状况、赋存状态分析,污染来源判别,以及生物有效性研究。本文综述了大气颗粒物中重金属的污染特性、生物有效性方面的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望。     

贵州黔西北铅锌矿区土壤重金属污染及生物有效性研究

对贵州省黔西北铅锌矿区18个矿渣和污染土壤样品中Zn、Pb、Cu、Cd 4种重金属的总量、生物有效态含量以及对应的植物样(根和茎叶)中的重金属含量分别进行了测定,其测定结果表明:土壤中除Cu污染较轻外,Zn、Pb、Cd均大大超过了土壤环境阀值;土壤中重金属生物有效态含量最高为Cd,占总量的50%,对环境构成了潜在威胁;植物中重金属含量与土壤中重金属总量、有效态重金属含量呈现很好的正相关性,植物根中的重金属含量与土壤中有效态重金属含量之间的相关性更为显著,分别为 RZn=0.871 3、 RCu=0.883 3、R Pb=0.783 2、RCd =0.893 7,说明土壤中的重金属已经威胁到植物生长,且在植物中产生了富集,因此在评价土壤重金属的生物有效性和环境效应时,应将重金属总量和生物有效态含量结合起来加以研究,并对土壤中重金属的含量与植物中该元素含量之间作相关分析,根据其相关系数的大小来判断其生物有效性的程度.     

土壤重金属生物有效性评价方法研究进展

介绍了土壤重金属的形态、生物有效性的概念以及生物有效性的主要评价方法,分析了不同萃取技术对生物有效性的影响,并对今后研究进行了展望,为土壤生态环境和人体健康风险评价提供了参考。     

土壤铜、 铬(Ⅵ)复合污染重金属形态转化及其对生物有效性的影响

通过盆栽试验和室内化学分析相结合的方法,研究了外源铜、铬（Ⅵ）单一和复合污染中土壤金属形态转化及其对生物有效性的影响.结果表明,外源铜、铬（Ⅵ）单一污染土壤中,铬主要以残渣态和有机结合态形式存在,而铜则主要以铁锰氧化物结合态和残渣态形式存在.铜、铬（Ⅵ）复合污染时,低浓度铜（≤400 mg.kg-1）促进铬向交换态转化...     

尾矿重金属的释放迁移及其生物有效性研究概述

矿山开采导致矿区周围环境中重金属污染问题日益严重,尤以尾矿的不合理处理而导致的污染更为引起广泛关注。尾矿渣颗粒细小,所含重金属极易在酸性环境条件下释放,随多种介质向周围环境迁移。重金属元素释放迁移过程受到物理、化学、生物等多种因素的共同影响,迁移释放机制复杂多变,从而表现出不同的特点。同时,虽然尾矿库周围环境中重金属含量普遍偏高,但这些重金属往往有不同的赋存形态,其中只有具有生物有效性的部分重金属才可以被生物利用,进而进入生态系统。文章综述了国内外关于尾矿中重金属的释放迁移过程的机制及行为学研究,总结了重金属形态分析和生物有效性的研究概况,以期为矿区重金属污染评价和重金属污染治理提供理论借鉴。     

有机物及重金属污染土壤的生物修复

土壤污染的生物修复技术是环境污染治理技术的一个新领域，同传统的物理、化学处理技术相比具有经济、高效、无二次污染和适用范围广等优点，近年来受到广泛关注。章就当前受有机物和重金属等污染的土壤生物修复类型进行综述．就该技术的最新研究动态、应用前景及其研究方向进行了分析和展望。     

利用微生态系统研究底泥重金属的生物有效性

对利用微生态系统生物暴露试验评价底泥重金属生物有效性这一方法可行性进行研究。结果表明，用微生态系统进行生物长期暴露试验，来研究底泥重金属的生物有效性是成功的。可行的，根据受试生物折生长发育状况，可以判断底泥重金属毒性的大小，根据生物积累的重金属浓度，可以判定底泥重金属生物可利用性的大小。     

土壤重金属污染及其修复研究

土壤重金属污染是环境和土壤科学研究者近年来研究的热点问题。在此综述了土壤重金属污染的来源及其赋存形态,介绍了各种修复方法,提出生物修复是今后重金属污染治理技术的发展方向。     

基于GIS的某训练场土壤重金属污染评价

以中国西南地区某训练场的坦克射击区为研究对象,监测并分析了土壤中Pb、Cu、Zn、Co和Ni的含量;采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法评价了采样区的重金属污染状况,同时运用Arcgis软件分析制定出了采样区的污染指数分布图.评价结果表明,坦克射击区Pb、Cu、Zn、Co和Ni分别存在不同程度的污染,重金属内梅罗综合污染指数平均为1.64;Co的单因子指数最高达到了3.84,是未来土壤重金属污染控制中优先关注的元素;污染指数分布图显示,落弹区土壤的重金属污染尤为严重.Cu和Pb污染分布特征较相似,Zn、Co、Ni特征较相似.分析认为,在射击场各种条件综合作用下,Ni和Pb扩散性较强,Cu扩散性较弱;重金属污染源来自于炮弹残片、子弹弹头、火炸药等;残留在土壤中的炮弹残片和子弹弹头会给土壤带来持久性的重金属污染.     

珠江三角洲地区土壤重金属污染控制与修复研究的若干思考

土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统稳定和食品安全,关系到经济尤其是农业的可持续发展和人体健康,因而引起广泛的社会关注.对珠江三角洲地区土壤重金属污染现状和主要特征进行了分析,结合国内外土壤重金属污染研究动态,同时考虑国家需求和地区经济发展需要,提出今后热带亚热带地区土壤重金属污染研究的重点,以及对土壤污染综合治理的一些见解.     

大宝山矿区重金属污染对人体健康风险的研究

以广东省大宝山重金属污染矿区癌症高发村上坝为研究区域,测定了上坝村31户饮用井水,13种58个蔬菜样品,26户大米样品中Pb、Zn、Cd、Cu的含量以及人体尿样、血样中Cd的含量.系统地评价了通过饮食途径(井水、蔬菜和大米)重金属暴露接触对人体的健康风险.研究结果表明,上坝污染区31户井水中分别有12口井水的Zn和14口井水的Cd含量超过生活饮用水水质标准; Pb、Zn、Cd在蔬菜中的含量分别为国家蔬菜卫生标准限值的4.0、1.1、5.6倍,在大米中的含量为国家粮食卫生标准限值的7.0、3.4、2.9倍.重金属暴露接触对人体健康风险评价结果表明,通过大米摄入的Pb、Zn、Cd、Cu的THQ(Target hazard quotients)靶标危害系数均大于1,饮食摄入重金属途径中大米对人体健康已构成巨大的潜在风险,蔬菜中Cd和Pb也具有潜在风险;饮用井水中几种重金属的THQ值均小于1,说明井水中重金属对污染区居民健康风险很低,因而Pb、Cd和Zn通过大米的摄入是造成当地居民健康风险的主要原因.重金属暴露接触对儿童的健康风险高于成年人.上坝村居民血Pb负荷水平远低于国家卫生部Pb接触限值,但尿Cd和血Cd含量平均值分别为3.41 μg·g-1(肌酐Creatine,Cr)和4.69 μg·L-1,略高于国内外其它非污染地区的平均水平.     

海沟河小流域耕地土壤重金属污染与生态风险评价

为了解海沟河小流域耕地重金属污染现状,采集海沟河小流域耕地表层土壤样品,采用反距离权重插值方法,结合遥感影像解译和ArcGIS地统计方法,分析海沟河小流域耕地重金属Cd、Pb、Hg、Cu、As浓度分布。结果表明:Cd、Pb、Hg、Cu、As平均浓度分别为0.307、23.422、0.041、21.544和12.235 mg∕kg,均高于黑龙江省土壤背景值;Cd浓度超过GB 15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准,其余重金属浓度均满足一级标准。重金属空间分布为As浓度自东向西逐渐减小;Cd浓度与As相反,为自东向西逐渐增大。采用潜在生态风险指数法对耕地重金属潜在生态风险进行评价,结果表明,Cd、Hg的潜在生态风险等级分别为高度和中等,Pb、Cu和As为轻度,海沟河小流域耕地潜在生态风险为中等。     

Effects of heavy metal pollution on soil microbial biomass

１Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ１．１ＢａｓｉｃｃｏｎｃｅｐｔｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓＳｏｉｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｂｉｏｍａｓｉｓｄｅｆｉｎｅｄａｓｔｈｅｌｉｖｉｎｇｐａｒｔｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｅｒ，ｅｘｃｌｕｄｉｎｇｐｌａｎｔｒｏｏｔ...     

土壤铜硒复合污染中金属形态转化及其对生物有效性的影响

采用土培盆栽试验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Se复合污染土壤中2种金属的形态转化及其对生物有效性的影响.结果表明,在未污染土壤中,Cu主要以残渣态存在,Se主要以有机结合态和残渣态存在.在外源Cu、Se污染土壤中,平衡后(14 d),外源Cu主要以铁锰氧化物结合态存在,Se主要以可交换态及碳酸盐结合态存在;小白菜收获后,土壤中的Cu向有机结合态转化,而Se向铁锰氧化物结合态转化.外源Cu与土壤结合程度(IR值)均随外源Cu和Se浓度升高而逐渐降低;而Se与土壤结合程度(IR值)与外源Cu浓度无关,随外源Se浓度升高而下降.S型曲线拟合方程表明,适量的Se(≤10mg.kg-1)可以促进小白菜对Cu的吸收,同样适量的Cu(≤400 mg.kg-1)能促进小白菜对Se的吸收.土壤的Cu、Se的IR值与小白菜体内Cu、Se含量呈显著负相关(P<0.05),小白菜种植前后土壤中可交换态和有机结合态铜和硒的变化量与小白菜地上、地下含量也呈显著相关(P<0.05).因此,土壤元素的IR值和作物种植前后该元素形态的变化量均可作为评价重金属生物有效性的指标.     

“城-郊-乡”生态样带森林土壤重金属变化格局

沿纽约市“市区－郊区－农区”140km生态样带,对9个样地26个样方落叶阔叶林土壤的重金属含量进行了分析。重金属离子总量、重金属离子多样性等随着距市中心的距离的增加而降低,重要污染重金属离子Pb、Cu、Ni、Cr含量下降非常明显。森林土壤重金属离子格局与人口密度、城市土地利用率、机动车密度等关系十分密切     

铜陵市区表土与灰尘重金属污染健康风险评估

以典型有色金属矿山城市铜陵市为对象,从工业用地、居住用地、商贸用地、文教用地、交通用地和城市广场等6种主要用地类型中,选择64个采样点位,采集表土和不透水地面灰尘样.在对Pb、Cu、Cr、Zn、Ni、As和Cd含量分析测试的基础上,利用美国国家环保局(US EPA)推荐的健康风险评价模型,就儿童和成人群体在不同功能用地、不同暴露途径下的重金属致癌和非致癌风险进行分析和评估,并对表土与灰尘的健康风险效应进行比较.结果表明:铜陵市表土与灰尘重金属含量显著高于该市土壤背景值,意味着铜陵城区土壤和地表灰尘已遭受较为严重的重金属污染;重金属Cr、Ni、As和Cd的致癌风险均值分别为4.30′10-7、7.18′10-9、4.26′10-4和7.58′10-8,不同功能用地的致癌风险均显著超过US EPA推荐的可接受风险阈值范围10-6~10-4和国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的最大可接受风险值5.0′10-5;表土与灰尘的儿童非致癌风险分别高达5.20和16.58,灰尘对成人的非致癌风险达2.80,都远高于安全阈值1.0,表明铜陵市表土与地表灰尘已对公众身体健康构成危害;主导致癌与非致癌风险效应的主要污染因子是As,主要暴露途径是手-口摄入途径.     

物种多样性对植物生长与土壤镉污染修复的影响

土壤重金属污染是当今最为突出的环境问题之一,其中,重金属镉(Cd)已成为我国受污染土壤中最主要的无机污染物之一.植物修复法是去除土壤重金属的重要方法,研究表明,植物物种多样性的增加能促进生态系统功能.那么在Cd污染土壤中,植物物种多样性对植物生长和Cd污染修复会有怎样的影响,其内在机理是怎样的并不清楚.基于此,本研究选择6种本地常见草本植物(荆芥、鸡眼草、短叶水蜈蚣、牛筋草、鸭跖草和细风轮菜),通过室内控制实验研究不同植物物种多样性(1-,2-,3-,6-物种)对植物生长与土壤Cd污染修复的影响.结果表明:植物物种多样性的增加显著促进植物地下生物量和总生物量的积累,并对植物根系形态(根总长、根总表面积、根尖总数与根平均直径)和叶绿素荧光参数(PSII最大光能转化效率F_v/F_m和PSII潜在活性F_v/F_0)有显著的促进作用;植物物种多样性的增加能显著提高植物地上、地下及总Cd含量(积累量)和富集系数;植物物种多样性的增加对植物生长、根系形态指标及Cd的富集具有显著的净效应,且以互补效应为主.本研究选取的是对环境条件要求不高、生长周期短的本地草本植物,可为利用本地常见短世代周期植物进行土壤重金属污染修复提供理论依据.     

广州市秋季PM2.5中重金属的污染水平与化学形态分析

采用消解法和连续提取法分析了广州市秋季PM_2.5样品中10种重金属元素的总量和化学形态,对广州市PM_2.5中重金属的污染水平和生物有效性进行了评价.结果表明,广州市PM_2.5和重金属污染非常严重,其中PM_2.5日浓度高达0.083 3～0.190 0 mg·m^-3,为1997年美国EPA相应标准的1.3～2.9倍.PM_2.5中Cd、Pb、Zn、Cu和Mo的富集因子K>10,是典型的污染元素;而Ni、Mn、Co和Fe的K值为1～10,除部分来自人为活动外,主要还是自然作用来源.化学形态分析结果显示,超过80％的Al和Fe分布在有机质、氧化物与硫化物结合态和残渣态,而大部分Zn、Pb、Cd 和Cu分布在可溶态、可交换态、碳酸盐态、可氧化态和可还原态.生物有效性系数(K)分析结果说明,PM_2.5中重金属的生物有效性相对强弱顺序为：Cd>Zn>Pb>Cu>Mn>Mo>Co>Ni>Fe>Al.其中Cd、Zn和Pb的K>0.8,为生物可利用性元素;Cu、Mn、Mo、Co和Ni的K值在0.5左右,为潜在生物可利用性元素;Fe和Al的K<0.2,为生物不可利用性元素.