因子分析法在污染源解析方面的应用

针对长春市存在污染的46个土壤采样点,以Hg、Cd、Pb、As、Cu、Cr、Zn七种重金属元素指标作因子分析,从而为长春市表层土壤重金属污染成因的解释提供一定的理论依据。     

潍坊市大气颗粒物中重金属污染特征

为了解潍坊市大气颗粒物中重金属浓度特征及其来源,于2014年对环境空气中颗粒物进行采样,分析了不同粒径颗粒物上的重金属(Fe、Cd、Cr、Cu、Pb、Mn、As、Ni、Zn)含量。结果显示,可吸入颗粒物(PM_(10))、细颗粒物(PM_(25))中主要重金属为Fe、Zn、Pb、Cu、Mn。重金属Pb、Cd、Zn和Cu主要富集在PM_(25)上。重金属浓度一般表现为冬季最高,这可能是人为污染和气候共同作用造成的。通过富集因子和主因子分析,PM_(25)中Cu、Zn、Pb和Cd是人为源贡献的,冶金、电镀和燃煤是主要人为源。     

洞庭湖表层底泥重金属污染及其生态风险评价

对洞庭湖表层底泥样进行了Cd、Pb、Cu、Zn、As、Hg和Cr等7种元素含量分析,并采用潜在生态风险指数法和土壤环境质量标准首次对各河流入湖口和各子湖区(段)表层底泥重金属的污染状况进行了评价。结果显示,洞庭湖各子湖区(段)表层底泥中以Cd污染最为严重,所有样点Cd含量均超过国家土壤质量三级标准限值;其次为Pb、Cu和Zn,各子湖区该三种金属含量均属于国家土壤质量二级标准;再次为As和Hg,东洞庭湖和西洞庭湖等湖区As、Hg均属于国家土壤质量二级标准;而Cr对洞庭湖表层底泥的污染最轻。主要河流入湖口中,湘江和资江入湖口表层底泥的Cd、Pb、Zn和As污染最为严重,沅江入湖口表层底泥的Hg污染最为严重,资江和汨罗江表层底泥的Cu和Cr污染最为严重。潜在生态风险指数法评价结果表明:西洞庭湖表层底泥重金属污染对生态潜在危害极高,南洞庭湖、东洞庭湖、城陵矶和大通湖的重金属污染潜在生态风险指数分级为高。根据潜在生态风险综合指数(RI)值大小,洞庭湖各子湖区(段)重金属复合污染程度由重到轻次序为:西洞庭湖大通湖城陵矶东洞庭湖南洞庭湖。     

新疆沙漠腹地东道海子土壤中重金属污染评价

本文以新疆古尔班通古特沙漠腹地的东道海子为对象,研究东道海子沿岸土壤中重金属(Hg、As、Pb、Cr、Cd、Cu和Zn)污染特征,并用Hakanson潜在生态风险指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行分析评价。结果表明:东道海子沿岸土壤中重金属含量均满足我国土壤环境质量一级标准,除Hg(49%)和As(54%)外,其余几种重金属含量差异不大,变异系数均小于30%。10个采样点的7种单一元素潜在生态危害系数均为轻微生态危害,10个采样点的潜在生态危害指数也为轻微生态危害,表明东道海子沿岸土壤受到重金属污染较小。     

攀西地区主要蔬菜基地土壤重金属含量及评价

对攀西地区米易县蔬菜基地的土壤进行采样,用原子吸收和石墨炉光谱法分析土壤中Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd、As和Hg8种元素的含量。蔬菜基地土壤重金属平均含量分别为Cr 68．8mg／kg、Cu 22．3mg／kg、Ni27．6mg／kg、Zn 146．2mg／kg、Pb31．7mg／kg、Cd0．258mg／kg、As10．3mg／kg、Hg0．0618mg／kg。根据土壤环境质量标准（GB15618—1995）对检测结果进行了单因子和多因子综合污染指数评价。分析表明调查区内少部分蔬菜基地土壤受到轻度重金属污染,主要污染物为Cd元素,其余重金属元素的含量均在安全警戒线内。     

南京市PM_(2.5)中重金属污染特征分析及健康风险评价

自2013年12月至2014年11月,采集了南京市大气颗粒物PM_(2.5)样品共计56个,分析了As、Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、Cu和Mn这8种重金属元素的含量及污染特征,并应用美国环保局推荐的健康风险评价模型,对其通过呼吸途径引起的人体健康风险进行了初步评价。结果表明,南京市大气PM_(2.5)质量浓度呈现明显季节特征,冬季秋季春季夏季,全年均值为86μg/m3,超我国年均二级标准的1.4倍。PM_(2.5)中8种元素浓度排序为:ZnPbMnCuCrAsNiCd,As均值超标77%,其他未超。4种致癌重金属(As、Cd、Cr、Ni)及4种非致癌重金属(Pb、Zn、Cu、Mn)中,Cr对人体健康具有很高的潜在性危害,其他7种重金属的风险可忽略,不会对暴露人群构成明显的危害。     

广西贵港柑桔产区土壤重金属污染及生态风险评价

以广西贵港柑桔产区土壤为研究对象,分析了土壤中As、Hg、Cd、Cr、Cu、Sc、Pb、Zn 8种重金属含量及污染特征,基于农用地土壤污染评价标准(GB15618-2018),利用潜在生态危害指数法评价了该产区重金属的综合潜在生态风险。结果表明:Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb 7种元素含量均值低于土壤污染风险筛选值,Cd元素含量均值(1. 22mg/kg)高于风险筛选值(0. 3mg/kg)。Pb、Zn元素与Hg、Ni元素各自具有相似的空间分布规律,Cd元素含量有从中心向四周扩散的趋势。Cd元素处于较强的风险水平,很强与极强级别样本所占比例分别为17. 5%和45%。Hg元素中度、强风险级别占比分别为39. 5%、29. 5%,说明该研究区土壤中Cd、Hg元素污染较严重。综合潜在风险指数RI均值为342. 4,属于强生态风险,主要受Cd、Hg元素污染影响。     

玉滩湖表层沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

为了掌握重庆玉滩湖表层沉积物重金属污染情况,监测了玉滩湖表层沉积物中Cr、Cd、Pb、Cu和Zn的相对含量,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法对重金属的污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,玉滩湖表层沉积物中重金属Cr、Cd、Pb、Cu和Zn的平均含量分别为28.41mg/kg、0.75mg/kg、46.04mg/kg、66.98mg/kg、131.55mg/kg,Pb和Cu受人为活动影响较大;重金属污染程度为Cu(轻度)Pb(轻微)Cd(轻微)Zn(轻微)Cr(无污染);有机质含量和重金属Pb、Cd含量显著正相关,是玉滩湖流域重金属污染防治的重点因子;玉滩湖总体的生态风险程度为轻微,重金属单项潜在生态风险程度为Cd(中等)Cu(轻微)Pb(轻微)Zn(轻微)Cr(轻微),Cd是主要的生态风险因子。     

河流底泥重金属污染及潜在生态风险评价——以湘江株洲段为例

通过对湘江株洲段6个监测断面左右两岸共32个底泥样品重金属Pb,Zn,Cd,As,Hg和Cr质量比进行分析研究,并进行潜在生态风险评价。结果表明：霞湾断面是重金属富集最严重的断面;Cd,Hg和As的含量均超过GB15618—1995三级标准和长沙-湘潭-株洲3市土壤背景值;重金属含量大部分分布特征为右岸高于左岸;从重金属污染的潜在生态风险看,湘江株洲段各监测断面潜在生态风险都很高;各重金属元素对生态风险影响程度从大到小的顺序为：Hg〉Cd〉As〉Pb〉Zn〉Cr。     

武汉市典型燃煤工业锅炉烟气重金属排放特征

采用安大略法(OHM法)和Method 29法(M29法)测试武汉市4家企业燃煤工业锅炉烟气重金属排放浓度,分析烟气中汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)的排放特征以及整个过程中重金属的物质流向。结果表明:烟气中重金属Hg、Cd、Pb、As主要以气态形式存在,平均浓度分别为0.35μg/m~3、0.15μg/m~3、3.89μg/m~3和6.07μg/m~3,气态占比分别为100%、96.4%、66.2%和75.7%;烟气中Cr主要以颗粒态形式存在,平均浓度为30.05μg/m~3,颗粒态Cr平均占比为97.2%。飞灰富集Hg、Cr、Pb、As的能力大于炉渣。不同重金属在燃烧过程中的流向存在差异,Hg主要流向飞灰和脱硫副产物,Cr、Pb、As主要流向飞灰和炉渣。     

吉林省镍矿区玉米体内重金属累积分布规律及其与土壤重金属全量的关系

矿山开采和冶炼可对矿区土壤造成不同程度的重金属污染。为了明确吉林省镍矿区耕地土壤/植物体系中重金属的迁移累积规律,在吉林省镍矿区采集了27个区域的土壤和玉米植株样品。结果表明,吉林省镍矿区土壤p H为5.00~6.82,有机质的含量为2.79%~7.93%,部分采样点的Cd和Pb超出吉林省土壤背景值,大部分采样点的Cu和Ni超出吉林省土壤背景值,所有采样点的Zn超出吉林省土壤背景值。玉米籽粒中Cd和Pb未检出,玉米茎中Cd未检出,27个采样点中有23个采样点的玉米籽粒Ni含量超过我国粮食及制品中重金属限量标准(NY 861-2004),而仅有4个采样点的籽粒Zn含量超过我国限量标准,所有采样点的籽粒Cu含量明显低于我国限量标准。随土壤重金属全量增加,玉米根Cd,Cu,Ni,Pb和Zn含量均呈增加趋势,其中根Cd,Cu,Ni含量与土壤重金属Cd,Cu,Ni全量呈显著正相关,而根Pb和Zn含量与土壤重金属Pb和Zn全量相关性不显著。     

南京市PM_(2.5)中重金属含量分布及溶出规律研究

自2017年1～10月,采集南京市PM_(2.5)样品共计42批次,分析了Cu、Zn等9种重金属的含量分布及其溶出规律。结果表明,PM_(2.5)质量浓度呈现明显季节特征,冬季高,夏季低,年均值为41μg/m~3,与国家二级标准比超标17%。南京市PM_(2.5)中重金属总量高低顺序为Fe Zn Pb Mn Cu Cr As Ni Cd,其中As超出推荐限值19%。在模拟酸雨提取PM_(2.5)中重金属时,淋溶液pH是决定释放率的最主要因素,pH越低,释放率越高。用pH 5. 6的模拟酸雨淋溶液提取南京市PM_(2.5)样品,Cd、Zn、Mn的释放率超过60%,而Fe、Cr、Pb的释放率低于30%。     

基于PCA/APCS受体模型的崇州市典型农田土壤重金属污染源解析

为分析与掌握崇州市典型农田土壤重金属污染风险与来源,通过土壤采样与数据统计分析评价了研究区重金属污染风险,结合多元统计分析方法和主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型对污染源进行了解析,并采用地统计学分析方法阐明了研究区土壤具有污染风险的Cd和As污染来源贡献量的空间分布,推测了污染源和量化了污染源贡献率。结果表明:研究区土壤As、Cd部分点位超过风险筛选值,研究区土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn均未超过风险管制值,说明研究区土壤As、Cd对农产品质量安全、农作物生长或土壤生态环境存在风险;研究区土壤重金属数据之间相关性较强,聚类分析表明研究区土壤8种元素可归类2类,即Cd-Zn-Cu-Hg-Pb、Cr-Ni-As;通过因子分析提取了特征值分别为5.185和1.214的两个主成分,方差贡献率分别为64.808%和15.178%,累积方差贡献率达到79.986%;主成分1对Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn有较大载荷,主成分2对As、Cr、Cu、Ni、Pb有较大载荷;推测研究区土壤重金属污染源主要有两个,源1为交通源,源1对研究区土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的贡献率分别为9.68%、109.85%、16.86%、42.77%、68.39%、20.59%、44.71%、69.17%,源2为农业源,源2贡献率分别为147.16%、10.61%、39.46%、55.55%、93.68%、57.83%、60.55%、35.70%;在空间上源1高值区主要位于杞泉镇和隆兴镇中心城区附近,源2高值区主要位于农田区域。研究表明:研究区农田土壤存在As、Cd污染风险,应加强风险管理,避免污染扩大,必要时开展详细调查与修复治理工作;研究区农田土壤重金属污染受车辆往来、尾气排放和大气沉降等交通活动,以及农药、施肥等农业活动综合影响,推测污染来源主要为交通源和农业源。     

我国南方桉树人工林区水库沉积物重金属垂向分布及污染评价

为研究我国南方桉树人工林区水库沉积物中重金属污染程度及垂向分布特征,选取南宁市那降水库和天雹水库为研究对象,采用ICP-AES测定沉积物中Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb 7种重金属在垂向上的含量分布,并采用地累积指数法对重金属污染进行风险评价。结果表明,天雹水库沉积物中重金属污染较那降水库严重,且7种重金属平均含量远远高于南宁市土壤重金属元素背景值。重金属垂向分布特征显示,重金属Cu和Pb平均含量呈波动增长趋势,Zn和Cd呈持续增长趋势,而Cr、As和Hg呈波动下降趋势。由重金属含量变异系数垂向变化来看,重金属Hg含量变异系数最大,不同深度处均大于0.45,离散程度较高。地累积指数法评价结果表明,重金属污染程度由大到小顺序为:HgCdZnCuPbCrAs,重金属Hg累积最严重,属于中度污染程度,且有逐年加重趋势,两个水库的相似点是重金属Hg和Cd也有明显累积,处于中度污染水平。     

准噶尔盆地南缘大气降尘中重金属的季节性规律和来源分析

本文选择准噶尔盆地南缘的荒漠绿洲交错带作为研究区,利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)和原子荧光光谱法测定降尘样品中的Zn、Pb、Cu、Cr、Mn、Ni、Cd、As重金属含量,对比分析不同季节重金属含量的变化规律。并通过单因子污染指数法判断大气降尘对土壤重金属污染情况,通过富集因子法探讨不同重金属污染来源。结果表明,Pb和Cd在采样期间均对土壤有一定程度的污染,Zn和Cu分别在秋季和冬季对土壤有较重污染。除了Cr、Mn、As和Ni来源于自然源,其他重金属均受到人为源的影响。分析表明,大气降尘的重金属含量较高,可以通过减少燃煤消耗量、调整工业生产等措施降低大气降尘对土壤的污染。     

泸州市蔬菜种植地土壤重金属污染特征及生态风险评价

为了解泸州市蔬菜种植地土壤重金属的污染状况,分析了泸州市蔬菜地土壤中的p H值、有机质以及重金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu)含量,并用单因子污染指数法、综合污染指数法、地积累指数法以及潜在生态危害指数法对该地区土壤重金属污染状况以及生态风险进行评价。结果表明,该地区土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu的平均含量水平未超过四川土壤背景值土壤。利用农业行业标准(NY/T391-2000)中土壤污染元素的浓度限值进行评价,泸州市蔬菜种植地土壤重金属均未超标。地积累指数及潜在生态危害综合指数评价结果表明,泸州市蔬菜种植地土壤中重金属污染处于轻微污染或无污染以及轻微的潜在生态风险水平,Cd的潜在生态危害系数最高,贡献最大。     

中国降尘重金属健康风险评价

在全面收集国内现有降尘重金属研究数据的基础上,应用美国EPA人体暴露风险评价方法对全国范围内降尘重金属进行健康风险评价。结果表明,As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均值均高于中国土壤背景值,降尘重金属非致癌日均暴露剂量排序为:手、口接触摄入皮肤吸收呼吸吸入灰尘量;降尘重金属非致癌风险排序为:AsPbCrHgCuCdZnNi;致癌重金属致癌风险排序为:CrAsNiCd。儿童的非致癌风险指数与暴露剂量均大于成人,且As元素的儿童非致癌风险大于1。目前致癌重金属暂未对居民健康形成致癌风险。     

杭州市临安区农田土壤重金属污染调查与评价

对杭州市临安区农田土壤采用蛇形随机布点法采集63个土壤混合样,对土壤重金属现状进行调查与评价。利用内梅罗综合污染指数法及潜在生态危害指数法对该区域农田土壤重金属的污染程度与潜在的生态危害进行评价。结果表明:研究区域内Hg、As、Cu、Cd变异系数较大,可能存在人为影响。从单因子污染指数数据分析,土壤中重金属Hg超标最为严重、其次是As、Cu;內梅罗综合污染指数评价显示,研究区域内大部分土壤污染水平属于尚清洁以上,小部分土壤重金属呈现不同程度污染,主要是由于Hg、As、Cu污染导致。单个元素潜在生态危害指数评价显示,Hg表现为较强风险,其他元素均呈现较低风险,单个元素潜在生态危害指数均值依次为Hg Cd As Cu Ni Pb Cr Zn;多种重金属综合潜在危害指数总体上为轻微风险,极小部分为中等风险,主要由于Hg污染。研究区域部分地区出现单个金属总量出现超过风险筛选值且低于风险管控值,下一步应加强对该土壤及农产品的协同监测。     

南极协和半岛表层土壤重金属基线及富集特征

依托中国南极科学考察平台采集南极协和半岛陆域表层土壤样本44个,并运用电耦合等离子体原子发射光谱法和原子荧光普法测定表层土壤样本中的7种重金属含量:Cr(42.20~75.00 mg/kg),Ni(16.70~34.90 mg/kg),Cu(17.70~37.00 mg/kg),Zn(40.40~97.80 mg/kg),As(6.08~11.60 mg/kg),Hg(0.002~0.016 mg/kg),Pb(11.00~33.00 mg/kg)。依据相对累计频率分析7种重金属元素的化学基线值为:Cr(45.2mg/kg),Ni(22.6mg/kg)、Cu(21.8mg/kg),Zn(56.2mg/kg),As(8.1mg/kg),Hg(0.006mg/kg),Pb(14.3mg/kg)。运用富集因子判断重金属元素的富集特征,表明协和半岛表层土壤重金属元素Hg、Pb存在中度富集点,受到人为因素影响。     

宝鸡千河底泥营养盐及重金属风险评价

对宝鸡千河河道11个监测点底泥的OM(总有机质)、TN(总氮)、TP(总磷)和重金属(Pb、Zn、Cu、Cr、Cd)含量进行了监测,评价了该河道底泥营养盐和重金属的潜在生态风险。结果表明:底泥中OM浓度为1.25~8.48g/kg,TN浓度为0.14~1.92g/kg,TP浓度为0.41~1.02g/kg;营养盐污染评价结果表明,该河段底泥有机指数总体上处于清洁水平,但部分监测点有机氮污染相对严重,应注意对外源氮的控制;重金属Pb浓度为15.1~49.1mg/kg,Zn浓度为51.1~171.9 mg/kg,Cr浓度为7.86~43.5 mg/kg,Cd浓度为0.09~0.88 mg/kg,Cu浓度为3.64~19.5mg/kg;底泥中Pb、Zn、Cd的平均含量高于陕西省土壤元素背景值;重金属污染评价结果表明,底泥潜在重金属生态风险指数(RI)平均值为146.1,存在轻微的潜在生态风险水平;底泥中Cd的潜在生态危害风险高,贡献最大。