南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染状况研究

采集了南京市5县4郊5个环境单元（矿冶区、交通干线、工厂周边、污灌地、农产品基地）共100个样点的农田土壤及部分蔬菜样品,测定了重金属（Pb、Cu、Zn、Cd）的质量分数。结果表明,土壤Pb、Cu、Zn、Cd 质量分数的变化范围分别为26.1~4 138.8、16.5 ~3 375.1、46.0~3 587.6、0.09~17.61 mg/kg。不同功能区土壤重金属含量存在明显差异,以矿区周边农田污染最为严重,其次为污灌地和公路沿线农田, 部分农产品基地存在轻度Cd污染,工厂周边农田土壤污染相对较小。19个样点的青菜地上部重金属Pb、Cu、Zn、Cd质量分数的变化范围分别为0.11~7.11、5.04~76.42、36.8~364.3、0.04~2.96 mg/kg,同样以矿区周边污染农田的青菜样本重金属含量最高。青菜重金属含量与土壤重金属生物有效性含量和总量之间呈极显著相关。不合理的矿业开采和冶炼是导致南京地区农田土壤和蔬菜重金属污染的重要原因。     

农药企业场地土壤重金属污染状况及风险评价

为了解典型农药化工厂区及周边土壤的重金属含量分布及其环境风险,本研究选择京津渤地区某农药企业,对其厂区和周边表层土壤中Cu、Ni、Cd、Zn、Cr、Pb、Hg和As等重金属进行了监测,并采用内梅罗综合指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和美国环保署(USEPA)的人体暴露风险评价方法进行了生态风险和健康风险评价。结果表明,企业内部存在明显的As污染,尤其是生产区土壤中As的浓度达到土壤三级标准的2.59倍,企业周边土壤也存在普遍的Cd、Pb和Hg累积现象,历史生产过程含砷辅料的使用是造成厂区As污染的关键原因。从潜在生态风险指数来看,企业内部生活区及周边土壤重金属平均总潜在生态风险水平为低度;生产区土壤的重金属总潜在生态风险水平为重度。所有重金属各种途径的非致癌风险叠加均未超过1,非致癌风险在安全范围内,其中主要的非致癌风险贡献元素为Cr、As和Pb。四种致癌重金属Ni、Cd、Cr和As的致癌风险指数从大到小排序为As>Cr>Ni>Cd,Cr、Cd和Ni在企业厂内以及周边土壤中的健康风险值均小于10-6,致癌风险较低,不会对人体造成致癌危害;As在厂内生活区以及厂外周边土壤的致癌风险水平在10-6-10-4之间,存在一定程度的致癌危害;然而,厂内生产区土壤中As的致癌风险值为1.2×10-4,有显著致癌风险。     

我国城市土壤重金属污染及其治理研究进展综述

本文从城市土壤中重金属元素的污染来源、污染危害、污染空间特征、污染评价方法和治理方法等方面来对我国城市土壤重金属污染问题的研究进展进行综述,并提出了相关的治理对策建议。     

中国主要城市土壤重金属污染状况及风险评估

城市土壤重金属会对生态环境和人体健康产生潜在危害。为研究我国主要城市土壤中重金属污染现状,本文搜集2007—2016年最新发表的关于我国城市土壤重金属污染的科研论文,筛选出23个城市10种重金属的污染信息,分析其含量分布特征,定量评估其可能存在的生态风险和健康风险。研究表明我国城市土壤重金属污染较为严重,工业越发达含量越高。Nemerrow综合污染指数法研究表明我国城市土壤重金属存在潜在的生态风险。健康风险评价表明,全国各城市土壤中重金属对人体有潜在的非致癌风险,儿童的非致癌风险高于成人,As和Cr是非致癌风险的主要来源。致癌风险研究表明,城市土壤重金属会对人体产生致癌效应。本研究可为我国城市发展提供借鉴。     

上海市崇明岛公路两侧土壤重金属污染研究

采集了上海市崇明岛陈海、北沿公路两侧土壤和灰尘样品270余个,测定了样品的Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr重金属含量。结果表明,陈海和北沿公路两侧土壤重金属Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr的平均含量达到277、0279、258、918和776 mg/kg,土壤Cd污染较严重。采集的路面灰尘样品Pb、Cd、Cu、 Zn和Cr的平均含量达到512、049、489、209和970 mg/kg,超过土壤背景值2~4倍,是土壤重金属的主要二次污染源。公路防护林体系较差的北沿公路路侧土壤纵向剖面（垂直于公路走向）重金属含量随距路肩距离增加呈指数下降,土壤重金属重污染区在距路肩15 m范围内。防护林体系较完善的陈海公路距路肩15 m范围内土壤重金属污染较小,土壤重金属重污染区出现在距路肩20~50 m范围内。     

基于ANN的土壤重金属分布和污染评价研究

农田土壤重金属污染与备受关注的农产品安全问题有密切联系,因此对其进行研究意义重大。以江苏省南通市为研究区,利用采样点实测数据,借助神经网络模型(ANN)并结合3S技术对问题进行研究,从而对土壤重金属的空间动态分布进行描述,并对各个空间位点重金属的污染状况进行评价。结果表明,神经网络模型能够智能地学习各个样点的空间位置与该点各重金属含量之间的映射关系和预先设计好的分类评价模式,并能够稳健地对各个空间插值点处的重金属含量和各个位点的重金属污染状况进行预测和评价。结论显示,南通市大部分农田土壤重金属污染较轻,但也存在局部地区的严重污染。结论与实际情况相符,表明神经网络模型可以为农田土壤重金属的研究提供一个新的思路和方法。     

长三角典型城郊农田土壤-浙贝母重金属迁移特征研究

城郊生态系统中土壤重金属分布及其在土壤—植物系统的迁移和富集特征是城乡共生体土壤安全研究的热点问题。以典型经济作物浙贝母(Fritillaria thunbergii)为例,基于野外采样和实验分析,对长三角代表性城郊农田中土壤—植物系统重金属的分布、富集和迁移特征开展研究。结果表明:受人类活动的影响,城郊农田土壤中重金属除Cr外,Cu、Zn、As、Cd和Pb的平均含量超过土壤背景值,并且不同重金属在空间分布上表现较高的空间异质性。除Cd和Cr外,浙贝母植株不同部位重金属含量表现为叶、茎显著高于鳞茎,叶中重金属含量可达到鳞茎的5～10倍,表明叶比鳞茎更易富集重金属。重金属迁移系数分析表明,Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb主要富集在浙贝母植株的地上部分,且不同重金属在植株中的迁移和富集能力具有较大的差异。浙贝母地上部分对Cr、As和Pb的富集能力较低,对Cu、Zn和Cd的富集能力相对较强。相比而言,鳞茎对不同重金属的富集能力均较弱,综合污染评价也表明,浙贝母鳞茎中重金属含量并未超过污染标准。     

江苏港口海域沉积物重金属污染状况

江苏海港建设方兴未艾,赣榆港和大丰港发展速度尤为突出。分别选取赣榆港和大丰港海域的6个和8个沉积物调查站位,通过地统计分析探讨主要污染来源空间分布和来源组成特征,并对重金属污染现状进行评价。结果显示,赣榆港表层沉积物中Cd、As、Cu、Pb、Cr、Zn含量范围分别为0049 3~0098 7、73~178、199~412、132~192、275~542、438~812 mg/kg,空间分布上总体表现为近岸海域较离岸海域略高,沉积物重金属含量受到陆源影响,〖JP2〗其中重金属Zn与Cu存在相同或相似的来源,而As的来源与其他重金属差异均较大;大丰港表层沉积物中Cd、As、Cu、Pb、Cr、Zn含量范围分别为0037 8~0229 0、57~190、32~275、100~231、620~870、320~859 mg/kg,重金属空间上区域变异显著,除Cr外的重金属之间存在相同或相似来源。污染评价显示,赣榆港和大丰港整体污染程度总体较轻。港口建设初期的海洋沉积物调查与评价,不仅反映该海域初始的沉积环境状况,为沉积环境影响评价提供参考,还能为港口规模和产业选择提出限制条件     

上海市工业区绿地植物对重金属吸收及富集的研究

由于缺乏对上海工业区重金属积累植物的研究,通过野外采样和统计分析方法,研究上海主要工业区土壤中Zn、Cu、Pb和Cd 4种重金属的含量及其在20种上海城市绿地植物中的积累和迁移特性,为筛选重金属富集能力强的植物,修复重金属污染土壤及相关研究提供参考。结果表明,研究区域内土壤重金属污染严重,Zn、Cu、Pb、Cd的平均含量分别为上海市背景水平最高值的12、5、20和62倍。而20种上海城市绿地植物重金属富集能力各不相同,其中杜鹃具有很强的富集Zn的能力,叶和茎中的Zn吸收量分别达到576和9 375mg/kg,而马唐对Cu和Cd均具有很强的富集能力。这些植物可作为工业区重金属污染修复植物的选择对象,具有进一步研究的价值。     

江阴市典型河流沉积物重金属污染和风险评价

在摸清河流表层沉积物重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、As)含量的基础上,利用综合污染指数和地累积指数评价其污染状况,计算潜在生态风险和人体健康风险。结果表明,江阴市河流沉积物已经受到重金属污染企业和城市径流双重影响,Cu、Zn、Pb峰值在汛期,As、Cr峰值在非汛期;污染负荷指数和地累积指数评价结果显示非汛期污染略轻,地累积指数法引入背景波动参数而使其评价结果较乐观。重金属潜在生态风险都为轻微风险级别;致癌风险处于10~(-3)数量级,非致癌风险数量级为10~(-7),致癌风险为人体健康风险主要承担者。潜在生态风险汛期高,人体健康风险非汛期高,这可能是重金属元素对致癌风险以及生态风险的贡献不同所致。     

南方重金属矿区重金属的污染特征及评价

 采用全面踏查和典型调查相结合的方法,对福建主要重金属矿区的尤溪铅锌矿、连城铅锌矿和连城锰矿不同片区重金属污染状况进行调查。结果表明：福建重金属矿区重金属污染极其严重,矿区中Mn、Zn、Pb、Cd最高含量分别达92 546、27 454、23 792和248 mg/kg,是对照区的几倍至上百倍。根据国家土壤环境质量三级标准,按照重金属单项污染指数标准进行的污染评价表明：南方重金属矿区Zn、Pb、Cd均达到重度污染标准,污染程度表现为尤溪铅锌矿区>连城铅锌矿区>连城锰矿区。按照综合污染指数评价标准,福建连城铅锌矿、连城锰矿和尤溪铅锌矿的综合污染指数也达到重度污染标准,分别是重度污染临界标准的16.5、10.6和53.6倍,不同矿区的重金属污染程度大小排序为尤溪铅锌矿区>连城铅锌矿区>连城锰矿矿区。     

南京市典型工业区耕地中多环芳烃源解析

多环芳烃作为重要的环境激素类物质,对环境和人类健康具有严重危害而受到人们的广泛重视。选择南京市某一大型钢铁集团周边耕地土壤为研究对象,对研究区域内多环芳烃（PAHs）残留量进行调查,并对其污染来源进行解析,为该区域土壤PAHs的综合防治提供参考依据。结果表明：PAHs总残留量范围为312.2~27 580.9 ng/g,且以4环以上多环芳烃组分为主。单一污染物以芘、屈、荧蒽、苯并［a］芘、蒽、菲、苯并［a］蒽、苯并［k］荧蒽、茚并［1,2,3 cd］芘、苯并［g,h,i］苝为主。不同样区土壤PAHs残留量受常年风向影响明显。推测工业区的气体性排放物是本研究区域土壤中PAHs的主要来源。大气沉降可能是导致本研究区PAHs污染的重要途径之一。另外,地表径流、固体废弃物排放、生活燃煤等导致部分采样点含量较高。在对下风向区域中距中心污染源不同距离采样点PAHs含量分析时发现,高环PAHs总量总体表现出随污染源距离的增加,污染程度递减的规律。在对多环芳烃源成分谱轮廓特征的分析基础上,利用各种参数,从分子量优势度、环数相对丰度、特征指数等方面,分别对各区域土壤中多环芳烃来源进行比较分析,据此推断,四区域PAHs污染均在不同程度上受化石的燃烧所致,但各区域的PAHs污染源不同。钢铁企业内的炼焦厂是该区域多环芳烃主要污染源之一.     

三峡库区中低产土壤重金属含量及其与小麦吸收的关系

三峡库区中低产土壤的Hg,As,Cr,Pb,Cu五个重金属含量（除渝北区外），均在国家土壤环境质量标准内，属自然背景值一级标准。Cd和Zn高于全国土壤中的平均含量和背景值含量，属二级标准。土壤的重金属含量与土壤母质类型，pH值，阳离子交换量，有机质，无定形铁和物理性粘粒有关，同时存在一定的地域分布。重庆近郊的土壤所有重金属含量相对较高。土壤重金属的可给态或有效性含量极低，锌和铜不是过量，而是不足。小麦籽粒中As,Cr,Pb,Zn,Cu含量低于国家食品对重金属限量标准和小麦籽粒背景值标准，Hg,Cd含量高于国家规定标准。籽粒中的Cu,Zn含量是小麦茎叶中的2.0-2.2倍，而茎叶中的Hg,Pb,As,Cr,Cd含量明显高于籽粒。     

铜陵尾矿土壤重金属污染物的固定修复

化学固定法通过向土壤中添加一定的固定剂,降低重金属有效态含量达到修复土壤重金属污染的目的。利用石灰、炉渣和稻草作为土壤重金属固定剂,通过土壤与固定剂的混合来修复铜陵Cu、Cd、Zn污染土壤,分析石灰、炉渣和稻草对土壤有效态Cu、Cd、Zn的固定修复效率和土壤微生物代谢呼吸率的影响。结果表明:除石灰与炉渣单独使用时对Cu固定修复效率低,以及稻草单独使用对Cd与Zn的固定修复效率也较差外,固定剂能够显著的降低有效态Cu、Cd、Zn含量(〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005),尤其石灰、煤渣和稻草的混合物能够最为高效的降低有效态Cu、Cd、Zn含量,固定修复效率分别为9428%、7810%和 9857%,同时还能显著提高土壤微生物的代谢呼吸率(〖WTBX〗p〖WTBZ〗<005),增大微生物的活性。Pearson’s相关系数分析进一步表明在重金属污染的酸性土壤中,同时增加碱性物质和有机质含量能够较为高效地降低有效态重金属含量,增强土壤微生物抗重金属胁迫和毒性耐受能力,利于土壤的复垦再利用     

湘潭锰矿重金属环境安全及植物耐性研究

采集了湘潭锰矿红旗分矿开采区、沙圹村恢复区的代表性当季蔬菜(莴笋叶Fruticicolidae、小白菜Brassica chinensis、香葱Allium schoenoprasum、空心菜Ipomoea aquatica)、废弃区的优势植物(商陆Phytolacca acinosa、野茼蒿Crassocephalum crepidioides、苍耳Xanthium sibiricum)和3个研究区的土壤,通过原子吸收分光光度法分析了Mn、Pb、Zn含量。结果表明:开采区蔬菜Mn含量(8.3~84.5 mg/kg)明显高于恢复区(2.7~55.6 mg/kg),开采区和恢复区蔬菜都明显受到Pb污染(0.6~33mg/kg),蔬菜Zn含量范围为1.9~6.5mg/kg;3个研究区域土壤重金属均明显超标,最严重的是Pb污染(1 993.5~2 213.5mg/kg)。商陆、野茼蒿和苍耳中重金属含量差异较大,对重金属的耐性强,其中商陆表现出最好的耐性与长势。研究结论对锰矿土地合理利用以及矿区土壤重金属治理提供一定的科学依据。     

鄱阳湖水土环境及其水生维管束植物重金属污染

位于鄱阳湖流域乐安河中下游的德兴铜矿,是我国著名的大型铜业基地,是鄱阳湖流域重金属污染的主要来源之一。2003年7月至8月对鄱阳湖部分流域的水质、沉积物、底泥及水生维管束植物等样品的重金属污染进行了研究调查,采用原子吸收分光光度法分别对样品中的Cu、Zn、Pb、Cd等重金属含量进行了测定,并对测定结果进行了评价。研究结果表明,鄱阳湖流域水体中的重金属含量均达到地表水评价标准中的Ⅰ类标准,底泥、土壤等已受到了一定程度的重金属污染。而水生植物对重金属元素都具有不同程度的富集能力,植物对重金属的富集作用与土壤背景值有一定的相关性,土壤中重金属的背景值越高,植物对重金属的富集量也相应增加。     

攀枝花地区河流沉积物的重金属污染研究

攀枝花市是长江流域经济带上游区第一城，几十年的开发建设使该地区的经济、社会得到了飞速的发展，但同时也造成了一定的环境影响。采用地质累积指数评价了该区水系沉积物中的重金属污染状况，结果表明，水系沉积物中各元素的污染程度由高到低为：Ti、Cu、V、Pb、Zn、Cr、As；总体上看，各元素在攀钢采矿场、选矿厂、冶炼厂及尾矿坝等地的污染程度较高，表明该区水系沉积物中重金属和攀枝花地区金沙江水质的污染主要与该区钒钛磁铁矿的采、选、冶等矿业活动有关。该区应采取如下措施减轻环境影响：(1)加强矿区环境恢复和环境管理，确保区域资源、环境、经济、社会可持续发展；(2)加强城市环境监测，特别是重金属和其他微量元素污染的监测，进行城市生态环境安全预警。