典型碳酸盐岩区耕地土壤剖面重金属形态迁移转化特征及生态风险评价

碳酸盐岩土壤母质区是我国耕地土壤重金属高含量的主要分布区,且耕地重金属迁移转化受到自然过程与人为活动的交互影响.以广西碳酸盐岩母质水田9条土壤剖面为研究对象,在分析测试土壤Cd、As、Zn、Cr、Cu、Hg、Ni和Pb含量、pH、Corg含量等土壤性质指标以及Cd、As、Zn和Cr赋存形态基础上,重点探讨了研究区耕地土...     

长株潭城市区土壤中重金属元素分布特征的时空变化

收集长沙-株洲-湘潭地区不同时期土壤地球化学勘查资料和副样,在相应地点和相应层位采集现代土壤样品,应用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析这些不同时段样品中的重金属元素含量,以探讨其随时间的变化规律,为环境污染预警提供依据。结果表明,除了岳麓山等风景区和部分工业化不发达的地区外,其它地区土壤中重金属元素含量总体增加,说明人类活动是元素富集变化的主要原因。     

贵州省典型污染区土壤重金属的污染特征分析

为了解贵州省不同来源典型污染区土壤重金属的污染特征,为重金属污染防治提供科学依据,对贵阳市、六盘水市、毕节市、都匀市等11个研究区耕地土壤进行调查,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对189个土壤样品的Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb等6种重金属进行测定,并运用聚类分析和主成分分析等方法对结果进行分析。结果表明:开阳县金中镇土壤污染最轻,综合污染因子为0.897,属于磷质石灰岩地球化学背景下Cd较高的土壤类型;处于轻度污染水平的研究区是贵阳市青岩镇二关村、白云区曹官村、花溪区久安乡和清镇市后午;受污灌影响,贵阳市乌当区土壤已处于中度污染水平,特征污染因子是Cd;水城县倮摩村、赫章县野马川、大湾镇安乐村、幸福村和都匀市坝固村分别受到铅锌矿和煤矿开采的影响,属重度污染区,坝固村由于存在独立镉矿床,镉单项污染因子为77.88,综合污染指数达到56.22。主成分分析结果显示,研究区内重金属Cd和Cu是背景值较高的典型元素,Zn、Pb是铅锌矿区污染较重的元素,而Cr和As是外源叠加较严重的重金属元素。研究区内表层土壤以酸性为主,土壤重金属与pH值没有明显相关性,主要受到污染源强度的影响,以污染源为中心,呈现辐射状递减的分布特征。     

农业区旱地垂直剖面土壤中重金属赋存形态与生态风险评价

用ICP-OES测定了厦门市农业区某旱地垂直剖面土壤中10种重金属元素的含量,并用改进的BCR四步连续提取法分析了垂直剖面土壤中6种重金属的赋存形态。结果表明,剖面土壤中Cd富集较严重,Pb主要以还原态为主,而Mn、Cu、Fe、V、Zn主要以残渣态存在;重金属生物有效性系数排序为Pb(0.514)Mn(0.398)Cu(0.221)Fe(0.165)V(0.100)Zn(0.059 7),Pb和Mn的生物有效性较高,对环境存在较大的潜在生态危害。次生相与原生相分布比值法对重金属潜在生态风险评价的结果表明,Co、Zn、Fe、V、Cu和Mn处于无污染水平,Pb处于中度污染水平。潜在生态危害指数表明,垂直剖面土壤中潜在生态危害顺序为CdCuPbCrZn,Cd的生态危害系数对多元素综合潜在生态风险的贡献最大,即Cd表现为首要的潜在生态风险因子。     

湘西凤凰铅锌矿区典型土壤剖面中重金属分布特征及其环境意义

为探讨铅锌矿区土壤中重金属的来源、分布及迁移特征,在凤凰铅锌矿区分别选取楠木冲新开井矿口自然土壤剖面(A)、桐木洞老矿井矿口自然土壤剖面(B)和矿渣下覆土壤剖面(C)3个典型剖面,结合剖面中的新鲜母岩及矿区的耕层土壤、水稻、矿石、废矿、矿渣等样品,对区域内土壤剖面中重金属的迁移分布特征进行了凋查分析.结果发现,A剖面中重金属明显在底层富集,而B剖面中重金属则呈现屁著的表层富集趋势,C剖面中重金属表层富集的趋势相对较弱.不同剖面中重金属元素按照淋溶难易排序依次为:Zn>Cd>Pb≈Hg.除Pb的含量表现为为C剖面>B剖面>A剖面外,3个剖面中Zn、Hg、A8、cd的含量由高到低依次为:B剖面>C剖面>A剖面.以上结果表明,风凰铅锌矿区土壤剖面重金属的来源、迁移和富集既与原生地质环境有关,更与人类采矿活动及开采历史密切相关.人为大规模的采矿活动对重金属在表层土壤中的积累起到主要作用,矿渣的随意堆砌也加剧了土壤剖面中重金属的污染.     

形态分析对土壤重金属污染修复的意义

近年来,经济的快速发展和城镇化的深入促使人类活动加剧了对自然环境的“侵蚀”。土壤,作为人类生产和生活赖以生存的基石,受到重金属污染的问题日益凸显。文章基于近30年土壤重金属淋洗修复的研究成果,总结了其修复进展,并归纳了土壤重金属形态分析在修复进展中的运用及必要性,提出土壤重金属形态分析对于土壤重金属修复工作的指导意义。为之后研究不同土壤条件下重金属修复研究提供思路,同时为今后开展工程上的土壤重金属污染修复提供指导意见。     

苏南典型工农业交错区土壤铅富集特征及源解析 ——基于PCA-PMF方法

为阐明长江三角洲典型工农业交错区土壤中Pb富集特征以及污染源贡献,以常熟地区典型水稻土为研究对象,分析了该地区表层土壤和土壤剖面中Pb、Cu、Zn、Cd以及主量元素等的含量及Pb形态分布.结果显示,研究区表层土壤发生了显著的Pb富集,土壤Pb平均含量超出了当地水稻土Pb背景值近一倍,地学统计分析反映表层土壤Pb处于轻度...     

三峡库区消落带土壤剖面中重金属分布特征

通过对三峡库区消落带土壤的研究,探讨了土壤剖面中重金属的分布特征.结果表明:紫色土淋溶层（A层）w（Cd）和w（Hg）平均值,母质层（C层）w（Cd）,w（Zn）和w（Hg）平均值均高于全国同类、同层次土壤的平均水平;石灰岩土A层及C层的重金属质量分数平均值均低于全国同类、同层次土壤的平均水平.从上游至下游,w（Cu）和w（Zn）平均值呈降低趋势,其他重金属质量分数的变化不明显.城区附近土壤重金属质量分数明显高于其他地区.土壤中w（Cd）,w（Cr）,w（As）,w（Hg）和w（Ni）服从正态分布（Sig.>0.05）,土壤pH与w（Cd）和w（Cu）之间具有正相关关系（显著性水平为0.01）.土壤中w（Cd）与w（Cu）,w（Cd）与w（Ni）,w（Cu）与w（Zn）,w（Cu）与w（Cr）,w（Pb）与w（Zn）,w（Pb）与w（As）,w（Pb）与w（Hg）,w（Pb）与w（Ni）,w（Zn）与w（Ni）和w（Hg）与w（Ni）之间具有一定的正相关关系;w（Cd）与w（Pb）,w（Cd）与w（Zn）,w（Cd）与w（As）,w（Cu）与w（Ni）和w（Hg）与w（Cr）之间具有一定的负相关关系.      

南通市沿江地区土壤重金属累积特征及风险评价

为掌握南通市沿江地区土壤重金属累积特征及风险程度,在该区农用地、建设用地、沿江湿地及长江底泥等4种地类类型,采集了1 114件表层样品,测定了pH及8种重金属含量,采用单因子指数法进行了重金属超标评价和累积性评价。结果表明,除Cd以外,研究区土壤和长江沉积物中重金属总体质量相对较好;局部区域存在Cd超标的现象,最大超标倍数为0.37。研究区重金属累积物主要为Cd和Hg,累积点位占比均在20%以上,但二者累积点位分布不同,表明二者来源不一。重金属Cd和Hg最大累积指数>3,应查清并管控污染源,遏止土壤污染物累积趋势,以保障农业生产和长江饮用水质安全。从全区来看,研究区土壤环境质量整体上处于安全状态,但局部区域的重金属累积问题须引起重视。     

喀斯特地区典型风化剖面重金属超标程度及元素迁移特征研究

我国西南喀斯特地区是著名的重金属元素地球化学异常区。除了人类活动所导致的土壤污染问题以外,地质背景很可能是造成土壤重金属超标的重要因素。为了弄清岩石风化和成土过程中重金属的释放规律及其环境效应,本次研究以贵州省罗甸县典型的碳酸盐岩和碎屑岩风化剖面为载体,采用实地调查、地球化学测试分析等手段,结合质量平衡系数的计算方法对研究剖面的重金属元素超标程度及元素迁移规律展开调查。研究结果表明:碳酸盐岩比泥质岩具有更高的重金属元素释放潜能,其风化和成土过程向环境中释放重金属的量与风化壳的发育程度有关。研究区石灰土剖面重金属元素超标程度严重,且以Cd和As的超标程度最大。地带性黄壤中Cr、Ni元素的富集很可能与剖面发育过程中铁氧化物的沉淀富集有关。综合分析认为岩性不同所导致的风化速率的差异很可能是造成碳酸盐岩和泥质岩剖面重金属淋失程度差异的主要原因。而且,重金属元素在风化剖面中的迁移规律受元素自身地球化学性质、母岩类型和风化壳发育程度等多重因素控制。     

畜禽粪便有机肥中重金属在土壤剖面中积累迁移特征及生物有效性差异

通过田间小区试验,定量化研究连续4 a施用不同量猪粪、鸡粪有机肥后不同重金属在土壤剖面中迁移积累特征及生物有效性差异,为科学确定农田土壤重金属的环境容量提供依据.结果表明,连续4 a施用猪粪显著增加了耕层土壤中Cu、Cd的含量,与对照比增幅分别是43.8%~118.6%和28.2%~44.9%.施用鸡粪显著增加耕层土壤Cu、Zn、Cd、Cr、As、Pb含量,增幅分别为29.7%~48.5%,239%~456%,19.9%~80.8%,40.4%~163%,11.8%~22.0%和80.3%~95.0%.猪粪带入的Cu、Zn在耕层土壤中的积累率分别为76.4%~119%和14.2%~20.4%,鸡粪带入Cu、Zn在耕层土壤中的积累率分别为72.1%~88.7%和63.9%~78.9%.施用高量的猪粪、鸡粪Cu、Zn存在明显向土壤深层迁移现象,连续4 a施用60 t·hm^-2的猪粪,Cu迁移到了15~30 cm土层.连续4 a施用60 t·hm^-2鸡粪,Zn迁移到了30~60 cm土层.但连续4 a施用不同量猪粪和鸡粪,土壤剖面中耕层以下土层中Cd、Cr、As、Pb含量均没有显著增加.连续4 a施用鸡粪显著降低小麦籽粒中Cu、Cd含量,显著增加了小麦籽粒中Zn、Cr含量和小麦秸秆中Zn含量,连续4 a施用猪粪显著降低了小麦籽粒中Zn含量,60 t·hm^-2猪粪显著增加了小麦子粒中As含量,猪粪处理还显著增加了秸秆中Cu、As含量.4 a小麦收获累计对有机肥带入重金属的携出率小于6%.小麦籽粒对Cu、Zn的累计携出量高于秸秆,对Cd、Cr、As、Pb携出量低于秸秆,有机肥用量越高,小麦收获对有机肥带入重金属的携出率越低.确定农田土壤重金属环境容量时应考虑不同有机肥中重金属在土壤剖面中积累特征和向下迁移量.     

贵州中部山区煤矸石堆场周边污染水稻土重金属的释放特征

通过对贵州中部山区煤矸石堆场周边污染的水稻土及上覆水进行调查与采样分析,探讨污染水稻土有效态重金属(Cr、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb)含量的变化及其释放特征。研究结果表明:不同程度污染水稻土中Cd、As和Hg的含量及部分水稻土中的Cu含量超过了土壤环境质量二级标准,随着水稻土污染程度的增加,土壤有效态Cd的含量出现明显的增加,中度污染水稻土和重度污染水稻土有效态Cd的平均含量分别比轻度污染水稻土增加了1.30、2.60倍;在水稻生长期间(6~8月),污染稻田上覆水中均出现Cd的超标,中度污染稻田和重度污染稻田上覆水Cd的平均浓度(三次采样)分别比轻度污染稻田的上覆水高11.3%和27.3%。污染水稻土淹水1~30d期间,上覆水Cd的浓度出现不断地增加,淹水20d后中度及重度污染水稻土上覆水Cd均出现超标。因此,煤矸石堆场周边污染稻田排水的Cd会产生明显的二次污染。     

酸性矿山废水污灌区水稻土重金属的形态分布及生物有效性

通过野外采样调查和实验分析,对粤北大宝山矿山下游酸性矿山废水污灌区水稻土中重金属（Cd、Zn、Pb、Cu）的形态分布特征和生物有效性进行了研究.运用TCLP（toxicity characteristic leaching procedure）和BCR（community bureau of reference）连续提取法研究了土壤中重金属的生物有效性问题,并运用多元逐步线性回归分析进行对比.结果表明,酸性矿山废水污灌区水稻土中Cd以酸提取态和残渣态为主;Cu各形态含量的分配顺序为：残渣态>可还原态>酸提取态>可氧化态,以残渣态为主;Pb以可还原态和残渣态为主,占总量的86.54%;Zn主要以残渣态的形式存在、占总量的50%以上,各形态含量的分配顺序为：残渣态>酸提取态>可还原态>可氧化态.TCLP提取的重金属Cd、Cu、Pb和Zn含量分别为：0.17～0.89、 8.12～70.33、 3.16～90.33和10.24～106.85 mg·kg^-1,其平均值分别为0.41、 36.60、 15.97和50.78 mg·kg^-1.水稻籽粒中重金属Cd、Cu、Pb、Zn含量范围分别为：0.183～0.947、 3.542～5.997、 0.285～1.532和17.54～41.10 mg·kg^-1.参照卫生部颁布的食品中重金属元素限量卫生标准评价水稻籽粒重金属污染情况,其结果表明,Cu和Zn含量未出现超标现象,而Cd和Pb含量超标现象很严重,其超标率分别为87.50%和81.25%.逐步回归分析结果表明,水稻籽粒中的Cd和Zn含量显著地受到土壤中酸提取态Cd和Zn含量的影响,Cu含量显著地受到酸提取态和可氧化态Cu含量的影响,Pb含量显著地受到可还原态Pb和有机质含量的影响.水稻籽粒中重金属含量受到TCLP提取重金属含量的显著影响,重金属总量、pH和有机质对其的影响不显著.TCLP法适于对酸性矿山废水污灌区水稻土重金属生物有效性进行快速简单地评估.     

电子垃圾拆解区不同深度土壤重金属污染特征

以电子垃圾拆解区浙江台州温岭地区为研究对象,分别选择从事电子垃圾拆解时间较短和较长的A和B拆解点以及未从事电子垃圾拆解的C对照点,采集土壤剖面样品,测定不同深度土壤中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb的含量,评价污染状况,分析污染特征及来源。结果表明:重金属在各不同深度土壤中的含量均为电子垃圾拆解点高于对照点,土柱B比土柱A污染严重,在最上层土壤(0~5 cm)已有重金属为中度或重污染。电子垃圾拆解造成了该地区的土壤重金属污染,污染程度与从事拆解时间长短有关,不同深度土壤受污染情况不同。各重金属在土壤中垂直分布特征基本一致,一般为土壤最上层含量最高,含量随土壤深度的增加而减少。     

北京东南郊典型地层重金属分布特征与潜在生态风险

选择北京东南郊地区典型污染场地,基于不同地质剖面重金属(Cu、Pb、Cr、As)的分布特征分析,运用多元统计分析和潜在风险指数方法,研究土层中重金属的分布特征与潜在生态风险评价.结果表明,研究区土层剖面重金属含量大小顺序均为:CrCuAsPb,3~6 m地层重金属的变异系数介于59.60%~159.33%,均属于高度变异.重金属Cu、Pb含量与有机质(SOM)、阳离子交换量(CEC)等具有显著正相关性,在第1和第2因子上具有较高载荷系数,表现出土层有机胶体类组分对于重金属赋存的影响.典型地层重金属的潜在风险程度:AsCuPbCr,其中As含量已达到中等潜在生态风险.     

植物修复重金属污染土壤的机理研究

植物修复作为一项最具发展前景的修复污染土壤和水体的技术,才刚刚起步。本文综述了近年来国外在植物提取土壤中重金属机理研究方面的进展,希望能给从事植物修复的研究人员提供参考。     

经济快速发展区土壤重金属累积评价

以经济快速发展典型区昆山市为研究区,结合重金属总量、有效态和形态3方面指标建立了昆山市土壤重金属累积评价的指标体系,并对其进行了综合评价.结果表明,昆山重金属总量累积指数空间变异较小,为42.57%,但重金属有效态和形态累积指数(特别是重金属活性形态)空间分异很大,分别达82.75%和77.83%.若以土壤剖面母质层各指标的含量为参比值,土壤重金属总量累积指数平均为1.01,为轻度累积水平,重金属有效态累积指数平均为2.46, 达中度累积水平,重金属形态累积主要表现为重金属活性形态的累积,形态累积指数平均达4.32, 达重度累积水平.重金属综合累积指数的平均值2.56, 达中度累积水平,变异系数达70.03%,有21.54%的面积土壤重金属达轻度累积,54.70%的面积达中度累积,23.76%的面积达重度累积.不同功能区土壤重金属的各项累积评价指数均以养殖区最低,冶金电镀区最高,但功能区间差异未达显著水平;不同土壤类型的各项累积指数均达显著水平,且均以乌栅土的累积指数最高,显著高于黄泥土和青泥土的累积指数.     

典型区土壤重金属空间插值方法与污染评价

选择最优的空间插值方法对土壤重金属空间分布特征的反映和污染评价具有重要的意义.以湖北省恩施市典型区表层土壤重金属As和Cd为例,选取常用的反距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、局部多项式法(LPI)和普通克里格法(OK)进行空间插值,对比分析了不同插值方法的插值精度及结果差异.同时采用地累积指数和指示克里格法(IK)评价了土壤重金属污染状况.结果表明,不同插值方法对于同一种元素的预测误差相差较小,但对土壤重金属含量的空间分布特征存在明显差异,其中LPI法表现出明显的平滑效应,OK法次之,而IDW法和RBF法极大地保留了元素含量的极值信息,插值结果较详尽.为准确了解局部高背景区土壤重金属的空间分布状况,应优选IDW法或RBF法进行插值.以湖北省深层土壤重金属含量算术均值作为背景值,地累积指数污染评价结果显示:As和Cd的超标样点分别占5.5%和99.0%,研究区Cd污染程度较高.IK法污染评价显示:Cd中度-强污染以上的高概率污染区域主要位于研究区的中部,应重视土壤Cd污染分布,并对其有效治理与修复.     

土壤重金属污染的植物修复技术

土壤重金属污染的植物修复技术是土壤重金属污染治理的重要方法.分析了土壤重金属污染植物修复的必要性、土壤重金属污染的植物修复技术(植物萃取技术、根际过滤技术、植物固化技术、植物挥发技术)、重金属超累积植物的筛选与植物修复技术的应用,以及云南省开展土壤重金属污染的植物修复工作的前景.