浙江中部经济发达区域流域重金属污染调查与分析

为了解浙江中部经济发达区域流域重金属的污染情况.以东阳市东阳江流域为例,采集该流域37条干支流在丰水期和枯水期的水样,并对典型重金属锌、铜、铅、铬、镉、砷和汞含量进行测定及评价.结果表明:(1)东阳江流域干支流在丰水期和枯水期重金属平均含量排序均为:锌铅铜铬砷镉汞,其中锌、铜和镉含量均未超过地表水Ⅲ类标准,其他重金属均超标且超标率排序为:汞铅铬砷;(2)东阳江上游支流到下游支流的锌、镉、汞变化趋势呈现波峰和波谷交替出现的势态,高峰值出现在东阳市工业园区与经济强镇;(3)内梅罗污染指数指数评价得出,柽溪和绕溪在丰水期和枯水期均达到中度重金属污染水平;(4)健康风险评价法表明,化学致癌物引起的健康风险水平远远大于非致癌物引起的健康风险水平,通过饮水途径引起的健康风险水平大于皮肤接触,该流域致癌物的健康危害顺序:铬砷镉.     

东江流域底泥重金属分析及潜在环境生态风险

对东江流域不同江段水环境的重金属底泥及底泥浸出液中铅、锌、铜、镉、铬、镍等重金属分布进行分析,结果表明铅和镉含量较高,存在一定程度污染或属于高背景值底泥;底泥的重金属因沉积引起,而锌、铜、铬和镍含量具有一定的污染同源性;利用地积累指数法和潜在生态风险指数法评价底泥重金属污染状况,镉污染较为严重,潜在生态风险大,污染程度镉>铜>锌>镍,铅存在一定的潜在生态风险,铅和铬污染风险较小,底泥和底泥浸出液中重金属含量的变化趋势较为一致,结果表明底泥是表面水重金属的重要来源.     

渤海湾表层沉积物重金属含量及潜在生态风险评价

海洋沉积物中重金属元素的释放可能影响海水质量及海洋生态健康。于2013年8月采集了渤海湾24个点位的表层沉积物,检测了汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬7种重金属的含量,并用Hankanson法分析其潜在生态风险。结果表明,渤海湾沉积物中重金属含量均值可达到国家一类海洋沉积物标准(GB 18668-2002),其中汞、砷、铜、锌、铅、镉、铬的浓度分别达到0.03、16.15、23.15、89.45、38.84、0.24和60.60 mg·kg-1。渤海湾不同点位中,表层沉积物重金属含量符合海洋沉积物质量一类标准的占83.3%,其余点位可满足二类标准,超一类标准的点位的主要超标因子是砷和铅。渤海湾重金属的综合生态风险指数达到95.01,属于轻微生态风险等级。不同重金属所产生的生态风险排序为镉汞砷铅铜铬锌,除镉外均属于轻微生态风险等级。镉的潜在生态风险值为47.00,达到了中等生态风险等级,其风险占所有重金属总风险的49.5%。镉的潜在生态风险高与镉的生物毒性较高及其近年来在渤海沉积物中积累速度较快有关。重金属潜在生态风险在河口地区和天津港工业区附近呈现高值,而南部渔业区和远离海岸的中心区的生态风险相对较低,说明近海工业活动和陆源污染排放渤海湾沉积物中的重金属生态风险的主要来源。因而,调整近海的产业结构,严格控制入海河流和近海经济活动的重金属特别是镉的污染排放,对保障渤海沉积物的生态安全至关重要。     

秦岭典型停产关闭锌冶炼企业场地土壤重金属污染特征研究

秦岭作为中国重要的生态屏障,其生态环境保护问题已上升为国家战略。同时,秦岭作为中国贵金属和多金属矿产资源富集区,矿业开采效益巨大。矿山开采和冶炼不可避免带来一定的环境问题,研究矿业生产过程中土壤重金属污染污染特征及其危害对秦岭地区土壤重金属污染修复意义重大。该研究以秦岭地区某一曾从事过燃煤发电和锌冶炼、目前已停产的工业企业场地为研究对象,对土壤中砷、镉、铜、铅、汞、镍和锌7种重金属进行测定,采用Muller地积累指数、潜在生态风险指数和空间分析等方法,对土壤中的重金属元素进行污染特征分析与评价。结果表明,7种重金属在土壤中均有检出,砷、镉、汞、锌的检出最大值为对应土壤污染风险筛选值的1.54、1.29、1.49、2.45倍;在空间上7种重金属浓度均表现出由生产区向四周衰减趋势,砷、铜、铅和锌在土壤表层和深层污染程度表现不均一,镍基本无污染;镉和汞的地累计均值分别为5.72(陕西省)、5.715(国家)和6.74(陕西省)、6.71(国家),潜在生态风险指数分别为2 376.55(陕西省)、2 367.20(国家)和6 400.45(陕西省)、3 148.30(国家),属于严重污染等级且危害程度极强;将所有重金属元素指数累加,生态危害风险级别达到D,该场地生态危害程度极强,需进行严格管控及治理。该研究可为秦岭地区同类型企业土壤重金属污染监测方案的制定提供借鉴,也为构建秦岭区域矿山土壤重金属污染防控体系提供技术支撑。     

伊犁煤矿土壤重金属累积对土壤酶活性的影响

本文以伊犁地区的庆华煤矿、铁厂沟煤矿和达达木图煤矿为研究区,对矿区周边土壤4个土壤深度0—10 cm、10—20 cm、20—30 cm、30—40 cm的重金属全量(铜、锌、铅、镉、铬、镍)和土壤酶活性(脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶)进行分析,结果表明:(1)3个矿区中,重金属铜的含量为21.72—31.85 mg·kg~(-1),是国家土壤背景值的0.6—0.9倍;重金属锌的含量为79.28—114.94 mg·kg~(-1),是国家土壤背景值的0.8—1.1倍;重金属铅的含量为44.39—60.19 mg·kg~(-1),是国家土壤背景值的1.7—2.3倍;重金属镉的含量为0.54—2.33 mg·kg~(-1),是国家土壤背景值的0.9—3.9倍,重金属铬的含量为27.71—48.08 mg·kg~(-1),是国家土壤背景值的0.4—0.8倍;重金属镍的含量为9.25—18.07 mg·kg~(-1),是国家土壤背景值的0.15—0.3倍;(2)铜、锌、铬、镍、铅与脲酶活性呈显著相关(P0.01),相关系数分别为-0.391,-0.547,-0.502,-0.656,0.477,铜、锌、铬、镍、铅与过氧化氢酶活性呈显著相关(P0.01),相关系数分别为-0.384,-0.563,-0.559,-0.693,0.447,这表明过氧化氢酶活性和脲酶活性可以反映重金属铜、锌、铬、镍、铅5种重金属元素的污染程度;蔗糖酶活性与锌、铬、镍、铅呈显著相关(P0.05),相关性系数分别为-0.359,-0.404,-0.371,0.312,这表明蔗糖酶活性能反映锌、铬、镍、铅4种重金属元素的污染程度.     

沙颍河沈丘段底泥、土壤中砷及重金属污染与潜在生态风险评价

为查明沙颍河沈丘段底泥、土壤中砷(As)和重金属污染状况及其潜在生态风险,对底泥和土壤样品中的砷(As)、铬(Cr)、汞(Hg)、镉(Cd)和铅(Pb)的含量水平进行测定,并进行潜在生态风险指数计算。结果表明,沙颍河沈丘段底泥中As含量为9.206～11.641mg·kg-1,距河5km的白果村农田土壤中As含量为8.52～80.31mg·kg-1,超标率达到57.8%,Cr、Hg、Cd和Pb的超标率分别达到32.8%、59.4%、67.2%和39.1%。沙颍河沈丘段底泥和附近村庄农田土壤中As和4种重金属的总潜在生态风险为中等生态风险,主要来源于Hg和As。     

沪宁高速公路两侧土壤和小麦重金属污染状况

以沪宁高速公路为研究对象,分路段采集公路两侧土壤及小麦样品进行重金属污染监测。结果表明,沪宁高速公路两侧距路肩250m范围内土壤和小麦已受不同程度铅污染。土壤中铅最大污染指数达3.26,铜、镍、铬、镉污染不显著。公路两侧小麦籽粒中铅含量超标率99%以上,最大超标倍数达1.73倍,锌有部分样品超标,镉及铜无超标现象。多数地段土壤铅含量在距路肩100m处较高,而小麦籽粒铅含量则多以距路肩50m和100m处较高。公路交通铅污染仍然是影响公路两侧农产品质量安全的重要因子之一。     

舂陵水衡阳段沉积物重金属污染变化趋势及风险评价

根据2010—2019年舂陵水衡阳段表层沉积物中9种重金属含量,采用地累积指数法及潜在生态危害指数法对沉积物中重金属污染变化趋势及生态风险进行了评价.地累积指数法评价结果表明:沉积物重金属污染程度表现为砷(As)>铜(Cu)>镉(Cd)>锌(Zn)>铅(Pb)>锰(Mn)>汞(Hg)>铬(Cr)>钒(V),As为强污染...     

珠江三角洲地区典型农村土壤重金属污染现状分析

珠江三角洲地区农村土壤重金属污染状况不容忽视,除化肥农药、畜禽养殖等污染源外,还有工业污染等其他污染源。本研究以该地区工业型和种植型两类典型农村为例,通过对农田和菜地两种耕地以及企业周边、养殖场周边和垃圾点周边三类污染场地土壤重金属污染现状进行监测与评价,深入分析重金属污染成因。结果表明,该地区工业型农村耕地以铜超标为主(超标率22.2%),种植型农村耕地以镉超标为主(超标率16.7%),其余重金属超标率低或不超标;耕地中农田的重金属污染程度重于菜地。工业型农村污染场地以铜超标为主(超标率33.3%),其次是镉和锌(超标率均为11.1%),其余重金属不超标;种植型农村污染场地以镉、镍超标为主(超标率均为26.1%),其次为铜和砷(超标率分别为17.4%和8.7%),其余重金属不超标。三类污染场地中,工业型农村土壤重金属超标情况相对最重的是垃圾点周边,而种植型农村土壤重金属超标程度相对最重的是养殖场周边。高度集约化的农业生产方式是造成珠三角农村耕地土壤重金属污染的主要原因,同时,众多的制造业"三废"排放加剧了土壤重金属累积。此外,畜禽养殖废弃物、生活垃圾的无序堆放也是造成农村土壤重金属污染的原因。     

川西北高原路侧土壤重金属分布特征及污染评价

道路交通活动可导致道路两侧土壤重金属污染.为了解川西北高原路侧土壤重金属污染状况,以四川省阿坝州红原县为例,研究不同车流量区域路侧重金属镉(Cd)、铜(Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)的分布特征与规律,并采用单项污染指数法、尼梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法评价公路交通导致的重金属污染情况.结果表明:车流量增加对区域路侧土壤重金属含量产生了一定程度的影响,路侧土壤Cd和Zn含量均高于高寒草甸土壤的背景值含量,并随车流量增加呈上升趋势.基于单项污染指数法的结果显示3种车流量等级区域路侧都受到Cd重度污染,部分区域受Ni、Pb、Zn轻度污染.基于尼梅罗综合污染指数法的结果显示车流量大的区域路侧土壤存在重金属中度污染,车流量中等和车流量低的区域路侧土壤存在重金属轻度污染.总体上,由于本地区道路建设和使用年限相对较短,与其他重金属污染严重的城市或地区比较,路侧重金属染污生态风险中等,但部分重金属元属(如Cd和Zn)的生态风险较大,随着道路使用年限的增加势必对当地生态平衡产生影响,需引起重视.     

沪宁高速公路两侧土壤和小麦重金属污染状况

以沪宁高速公路为研究对象，分路段采集公路两侧土壤及小麦样品进行重金属污染监测。结果表明，沪宁高速公路两侧距路肩250m范围内土壤和小麦已受不同程度铅污染。土壤中铅最大污染指数达3．26，铜、镍、铬、镉污染不显著。公路两侧小麦籽粒中铅含量超标率99％以上，最大超标倍数达1．73倍，锌有部分样品超标，镉及铜无超标现象。多数地段土壤铅含量在距路肩100m处较高，而小麦籽粒铅含量则多以距路肩50m和100m处较高。公路交通铅污染仍然是影响公路两侧农产品质量安全的重要因子之一。     

剑湖流域土壤/沉积物重金属分布特征、来源解析及生态风险

以剑湖流域为研究对象,通过系统采集流域内陆地土壤、河流和湖泊沉积物样品,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定72个采样点镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、钒(V)和锌(Zn)等6种重金属含量,分析流域重金属分布特征,利用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法、地累积指数法评估其污染程度,利...     

韶关市花岗岩地区森林土壤重金属污染评价

探究韶关市花岗岩地区森林土壤重金属的含量分布特征并对其污染程度进行评价,探讨花岗岩地区森林土壤重金属含量的主要影响因素.以韶关市花岗岩地区森林土壤为研究对象,测定223个样地的铬、铜、铅、汞4种重金属元素含量,利用单项、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对研究区森林土壤重金属的污染程度和潜在生态风险进行评价,利用...     

电镀厂污染土壤重金属形态及淋洗去除效果

以某电镀厂污染场地重污染区域土壤为研究对象,对土壤中重金属全量和各形态含量进行分析,并研究筛选高效土壤淋洗剂,比较其淋洗去除效果。结果表明,该土壤以铬和镍污染最为严重,土壤铬和镍含量分别达1 564.00和679.00 mg.kg-1,土壤铜、锌和铅含量分别为297.00、276.00和51.40 mg.kg-1,铜、铬、镍、锌和铅的有效态比例分别为41.77%、13.16%、28.08%、21.50%和31.18%。去离子水、盐酸、乙酸、草酸、柠檬酸和EDTA 6种淋洗剂中,去离子水对5种重金属提取量均较少;草酸对铜、铬、镍和锌去除效果较好,去除率分别为55.1%、24.8%、47.5%和29.3%;柠檬酸对铜、铬、镍和锌去除效果较好,去除率分别为26.3%、25.7%、33.0%和21.6%;EDTA对铜、镍、锌和铅去除效果较好,去除率分别为31.5%、28.9%、21.4%和30.6%。综合考虑淋洗剂的提取效果、水溶性以及操作难度和成本,建议采用柠檬酸作为淋洗剂,最佳液土比〔V（液）∶m（土）〕为10∶1,最佳淋洗时间为6 h。     

乌鲁木齐不同功能区林带土壤重金属污染特征分析

为了揭示乌鲁木齐市林带土壤重金属污染状况,在乌鲁木齐市选取工业区(IZ)林带、道路(RZ)林带、生活区(RZ)林带和公园(PZ)林带等4种功能区林带类型,测定了林带土壤中5种重金属(Zn、Pb、Hg、As、Cr)的质量分数,利用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法分析了不同功能区林带土壤重金属污染特征。结果表明,乌鲁木齐市林带土壤锌和汞质量分数普遍超过背景值,其超标率分别为92.86%和95.71%,超标倍数为1.58倍和12.79倍;土壤铅、砷和铬质量分数超标率分别为41.43%、7.14%和40%,但总体显示平均质量分数未超过背景值;单项污染指数大小为汞锌铅铬砷。4种功能区林带土壤锌和砷质量分数为道路林带工业区林带生活区林带公园林带;土壤铅和汞平均质量分数为工业区林带道路林带生活区林带公园林带;土壤铬平均质量分数为工业区林带道路林带公园林带生活区林带。土壤重金属污染综合程度为工业区林带道路林带生活区林带公园林带。从各污染等级样地出现相对频次看,无污染等级的样地仅出现在生活区;重度污染等级的样地在工业区林带、道路林带、生活区林带和公园林带出现的相对频次分别为70.83%、20.83%、35.29%和26.31%;中度污染等级的样地出现的相对频次分别为12.5%、50%、11.76%和42.10%;轻度污染等级的样地出现的频次分别为8.33%、16.67%、35.29%和31.57%;尚清洁等级的样地在工业区林带、道路林带和生活区林带出现的相对频次分别为8.33%、12.5%和11.76%,在公园林带未出现。乌鲁木齐绿化树种组成丰富和植被盖度高的公园林带和生活区林带土壤重金属污染程度较轻,建议在城市化发展的过程中,合理优化布局。选择净化环境功能强的树种是城市林业建设的发展趋势之一。     

场地土壤重金属污染健康风险评价及固化处置——以东莞市某电镀厂搬迁场地为例

以广东省东莞市某典型电镀厂搬迁场地为研究对象,在对搬迁场地土壤进行全面调查及土壤重金属污染风险评价的基础上,研发了基于粘土矿物的重金属深度固化技术,以重金属污染土壤为原料制备烧结砖体,实现重金属污染土壤的资源化利用。土壤重金属含量分析结果表明46个土壤样品中镉、汞、镍及锌含量均低于中国《土壤环境质量标准》(GB 15618─1995)中二级标准值,但砷、铜、铬和铅含量在部分样点高于国家二级标准值。健康风险评价结果显示该场地中铬、铅、砷和铜对儿童存在潜在的非致癌危害,而砷对成人、儿童均存在明显的致癌风险。在以上该场地土壤重金属含量调查和重金属健康风险评价基础上,对重金属超标土壤采用基于矿物晶体结构的异位固化处置,以粘土为基质,使污染土壤与粘土充分混合后压制成砖,煅烧后重金属以晶体结构的形式固定于砖体中。采用美国环保署EPA基于毒性对废物进行危险或非危险性鉴别的标准方法 TCLP(US EPA 1311)的毒性浸出实验结果表明,浸出液中重金属浓度低于《地表水环境质量标准》(GB 3838─2002)三类水标准值,实现场地重金属污染土壤的无害化处置。该研究针对典型搬迁工业场地建立了一套行之有效的重金属污染土壤风险评价及无害化处置的工艺流程,可为促进广东省土壤污染修复产业的形成与发展提供借鉴。     

铜矿重金属污染对土壤微生物群落多样性和酶活力的影响

重金属污染导致土壤环境质量的恶化,而土壤微生物的群落多样性和土壤酶活力是评估污染程度的重要指标。该研究选择了安徽铜陵铜矿附近受重金属复合污染的4个土壤样本,评估和比较了样本中5种重金属(砷、镉、锌、铅和铜)的污染程度;研究和分析了土壤细菌和真菌群落的多样性以及土壤酶活力。结果表明,(1)从样本S1到S4,综合污染指数分别为0.71、3.85、4.37和8.47;S1样本尚未受到重金属污染,而S2、S3和S4样本受到不同程度重金属砷、镉、锌和铜的污染;以镉污染为主,不存在铅污染。(2)从样本S1到S4,随着综合污染程度的增加,土壤中脲酶、磷酸酶和脱氢酶的酶活力均呈现降低的趋势,且磷酸酶和脱氢酶的酶活力与镉、锌和铅的浓度呈显著负相关,而脲酶酶活力与重金属浓度没有明显的相关性。(3)随着综合污染指数的上升,细菌和真菌群落的多样性均下降,且真菌群落物种丰富度的变化明显于细菌。该研究对矿区土壤重金属生物治理及环境修复具有重要意义。     

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。     

赣南典型矿区河流上覆水与表层沉积物重金属分布特征及风险评价

为揭示赣南典型矿区河流重金属含量、赋存形态及生态风险,本文选取桃江为研究对象,采集10个监测点位的上覆水和沉积物.运用电感耦合等离子体质谱法对上覆水和沉积物重金属铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)和钨(W)的含量和形态进行分析.采用内梅罗综合污染指数法与风险评估编码法对桃江沉积物中4种重金属的污染状况进行评价.结果表明,上覆水中Cu、Zn、As和W的含量平均值分别为53.12、38.92、1.71、0.15μg·L~(-1),沉积物中Cu、Zn、As和W的含量平均值分别为43.09、135.55、16.4、17.23 mg·kg~(-1);4种重金属的各形态占比由高到低为残渣态可氧化态可还原态酸溶态;内梅罗综合污染指数法评价结果显示50%的采样点都属于中污染级别,40%的采样点处于重污染级别;风险评估编码法评价结果中只有10%采样点处于低生态风险,90%的采样点均处于中等生态风险.     

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。