南方典型矿区农业小流域耕地土壤重金属空间分布特征及污染评价

为了解我国南方典型矿区所在流域的耕地土壤重金属含量空间分布特征及其污染状况,对所选取的小流域内耕地土壤6种重金属(Cd、 As、 Mn、 Cu、 Zn和Pb)的总量进行测定,运用空间插值方法分析典型矿区小流域尺度重金属含量的空间分异特征,并采用地累积污染指数法与潜在生态危害指数法进行了生态风险评价.结果表明,小流域内耕层(0～20 cm)土壤中Pb、 Zn、 Cu、 As和Cd的含量均值分别高出背景值约11.9、3.8、8.2、4.7和14.2倍,样品超过农用地土壤污染风险筛选值的比例分别为24%、56%、75%、44%和48%, Zn和Mn呈现中等变异,Pb、 As、 Cu和Cd则发生了强变异,表明小流域内存在明显的重金属富集现象;空间分析结果显示,耕地土壤6种重金属的空间分布有明显的一致性特征,即在矿业活动区及其下游和小流域西部乡镇街道处存在富集,在流域主河道干流两侧存在部分重金属的高值点,表明研究区内最主要的污染来源是矿冶活动及污染河水灌溉;地累积污染指数法与潜在生态危害评价结果表明,小流域内存在重金属复合污染,尤以Cd污染的程度最高,河流干流两侧耕地生态风险等级最高.     

盲数优化地积累模型评价长江中下游湖泊沉积物重金属污染

盲数优化地积累模型是基于最大隶属度原则和隶属度加权相结合的一种不确定性评价方法。鉴于污染评价系统多种不确定信息共存的特点,将盲数优化地积累模型应用于长江中下游不同类型湖泊沉积物中重金属污染程度评价中。根据计算出的可能值区间及可信度看空间分布的均匀性,以及评价等级的可信度水平,辨识污染程度和等级,减小局部污染对区域整体污染程度的影响。结果表明:象湖、鄱阳湖、洞庭湖3个湖泊表层沉积物中的重金属的空间分布都不均匀,象湖表层沉积物中重金属的污染情况为:PbCuZn,其中Pb为中度污染,Cu为轻度污染,Zn为清洁;鄱阳湖沉积物中重金属污染评价结果为Cu﹥Pb﹥Zn,其中Cu为中度污染,Pb为偏中度污染,Zn为偏重污染;洞庭湖沉积物中重金属污染评价结果为Cu≈Pb≈Zn,且均为轻度污染。盲数优化地积累模型方法可行,与定性评价结果基本一致,但在对污染等级判定上更真实可靠。弥补了传统确定性方法的不足,更真实、更客观地表征了评价区域沉积物重金属的富集污染程度。     

基于MCR模型的大别山核心区生态安全格局异质性及优化

以大别山核心区精准扶贫对象岳西县为研究单元,选择10个生态阻力因子建立生态安全评价指标体系,利用ArcGIS构建生态阻力面,应用空间数据探索分析方法（Exploratory Spatial Data Analysis,ESDA）、最小累积阻力模型（Minimum Cumulative Resistance,MCR）和重力模型对生态安全进行诊断和潜在生态廊道识别提取。研究表明：（1）岳西县生态安全较高及高等级区域占县域总面积37.79%,而较低及低等级区域占51.89%,整体呈现北低南高的空间特征,生态安全水平总体偏低。（2）ESDA分析显示,生态安全空间分布全局Moran's I指数为0.6374,LISA图显示岳西县生态安全等级主要以高高（HH）、低低（LL）两种聚集类型为主,在空间上呈明显的片状集聚分布特征。在此基础上,选择生境良好的自然保护区及大型风景区斑块为生态源,生成累积耗费阻力面,基于MCR最小累积阻力模型构建生态源之间的最小累积耗费路径,提取潜在生态廊道90条,生态节点103个,利用重力模型识别出21条重要潜在生态廊道,其中,一级和二级潜在生态廊道分别为13条和8条。（3）结合岳西县旅游产业空间发展规划,提出了“一环三带”生态网络框架空间布局模式及优化对策,该模式可作为岳西县生态经济产业发展格局的有效补充。     

基于铜陵地区地球化学基线的土壤重金属污染评价及分析

为研究铜陵地区土壤重金属污染现状,在明确环境地球化学基线意义的基础上,运用相对累积频率法计算了铜陵地区土壤中Cu、Zn、Cr、Co、Cd、Pb、As、Hg、Ni元素的环境地球化学基线。并以计算的地球化学基线值作为评价标准,用指数评价法和潜在生态危害法从不同角度对该地区做出污染评价并分析其原因。结果表明:计算得出的铜陵地区地球化学基线有可适用性,9种重金属元素具有不同等级的污染水平和潜在污染风险,其中Cd、As 2种元素同时具有较高污染水平和较高潜在生态危害风险。由空间分析可知:重金属元素的污染来源主要与人类的采矿、选冶过程有关。     

博大大厦停车场生物滞留系统重金属累积污染风险评价

采集北京经济技术开发区博大大厦停车场生物滞留系统表层和10 cm深度处介质,考察该生物滞留系统运行5年后重金属累积量,探讨pH值、有机质含量与重金属累积量之间的关系,并对其进行污染风险评价。结果表明:博大大厦停车场生物滞留系统单位介质中重金属含量顺序为Zn>Cu>Pb>Cd,且10 cm深度处介质中重金属累积量大于表层介质;采用内梅罗综合指数法和地质累积指数法评价得到各重金属污染风险从大到小依次为Pb>Cd>Cu>Zn,其中Pb是该生物滞留系统中主要的重金属污染风险源。     

郑州市在用汽车简易瞬态工况法排放限值研究

汽车保有量持续增长给中国大气环境带来巨大压力,制定合理有效的汽车排放标准已成为城市大气污染控制的重要组成部分。该研究根据HJ/T 240-2005中规定的简易瞬态工况法排放限值制定原则,采用相对浓度和累积频率法对郑州市50 381份《点燃式发动机汽车简易瞬态工况法排气污染物检测报告》样本中排放测试结果进行统计分析,并根据不同国标下汽车的技术水平、老化程度等,确定国一国二、国三、国四、国五汽车排气污染物达标率分别为70.10%、82.24%、89.41%与94.76%,最终在此基础上提出符合郑州实际情况的在用轻型汽车排放限值。依照本研究提出的在用汽车排放限值将使郑州市汽车年检综合达标率控制在88.68%。     

天津东南部某区域不同土地利用方式下土壤重金属的累积特征

为分析天津东南部某区域不同土地利用方式下土壤中重金属(As、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Ni、V、Zn、Hg)的累积程度,在该研究区工业用地、居住用地和农业用地3种土地利用方式下的土壤表层采集样品进行重金属含量分析,并运用单因子指数法和内梅罗综合指数法对重金属累积状况进行评价。结果显示,在工业用地土壤中累积程度较高的重金属为Cd、As、Co、Ni和Zn,在居住用地中为Cd、As、Co、Zn和Pb,而农业用地土壤为Cd、As、Co和Zn。研究区土壤重金属状况总体表现为Cd为重度累积,As为中度累积,Co、Cu、Pb、Ni、V和Zn为轻度累积,Cr和Hg基本处于背景值水平。土壤重金属内梅罗综合指数评价结果表明,研究区大部分地区的土壤重金属累积程度都达到中度及以上水平,内梅罗综合指数平均值由高到低依次为农业用地、工业用地和居住用地。与国内其他地区相比,该研究区Cd、As和Co累积程度明显偏高。     

镇江市古运河河岸沉积物重金属分布特征及潜在生态风险评价

对镇江市古运河河岸7个表层沉积物中重金属As、Cu、Pb、Cd、Zn、Cr含量进行测定,并通过富集系数、地累积指数法、潜在生态风险评价以及主成分分析等对沉积物重金属的分布特征进行综合分析与评价.结果表明:(1)古运河河岸带沉积物Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd元素的含量平均值分别为45.07、41.70、254.06、19.67、45.88、0.75 mg·kg-1,p H平均值为7.98.对比《国家土壤环境质量标准》可知,沉积物中Cu、Zn、Pb、As属于超一级标准,而Cd属于超二级标准.(2)6种重金属的富集系数表现为:AsCdPbZnCuCr,且综合富集系数在空间上表现为:G2G5G1G4G3G7G6;(3)古运河河岸表层沉积物地累积指数表现为AsCdPbCuZnCr,6种重金属中As富集量最大,Cr的富集量最小.(4)单项潜在生态危害系数结果表明,Cr、Cu、Zn、Pb均为轻微生态危害程度,As和Cd处于中等生态危害程度.从RI值判断,古运河河岸沉积物总体处于轻微生态危害.(5)相关性和主成分分析结果表明,Pb、Cu、Cr、Cd是决定第一主成分的4个主要因子,且Cu与Pb、Cd以及Pb与Cd元素具有相同的污染源.As、Zn在第二主成分中具有较高的载荷值,且As与Zn之间的相关性较弱,表明这两种重金属并非来自同一污染源.     

给水管网中污染物在管垢上的累积和释放

给水管网中,管垢是各种污染物的源和汇,但目前污染物在管垢中的累积释放特征尚缺乏系统研究.本文以实际的城市供水管网的球墨铸铁管和灰口铸铁管为对象,一方面采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、晶体衍射结构分析(XRD)等手段对其管垢进行表征,另一方面运用管段滞流反应器研究了三氯甲烷、铅、锰和锌等污染物滞流状态下在管垢上累积和释放特征.结果表明:同为铸铁管,使用一定年限后,管垢成分有所差异,灰口管管垢量较大,具有明显的锈蚀和管瘤出现,成分以二氧化硅、金属复合氧化物为主,而球墨管管垢量较小,以二氧化硅为主;随着初始浓度的提高,管垢对污染物的累积量逐步提高,对于三氯甲烷,其吸附量和释放量都非常低,而对于Pb、Mn和Zn 3种金属,管垢的吸附量远大于释放量,说明在实验条件下它们易累积不易释放,但水质条件的改变有可能引起大规模释放.研究结果对饮用水管网生物化学安全提出了更高的要求,为管网的饮用水安全保障提供了理论依据.     

基于APCS-MLR和PMF模型的燃煤电厂周边土壤潜在有毒元素(PTEs)污染特征与来源解析

为探究燃煤电厂周边土壤潜在有毒元素（PTEs）的污染特征及来源,以靖远电厂周边土壤为研究对象,分别采集了36个城市土壤样品和27个农田土壤样品,测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量.采用地累积指数法、单因子污染指数法和改进的内梅罗污染指数法对土壤PTEs污染特征进行评估,并利用相关性分析、绝对因子得分-多元线性回归（APCS-MLR）和正定矩阵因子分解（PMF）法定量解析PTEs污染来源.结果表明,除农田土壤As之外,靖远电厂周边土壤其余元素含量均值都高于甘肃省土壤背景值,其中Cd、Cr、Ni和Pb相对较为富集,Hg空间分异较大,受人类活动干扰显著.地累积指数法和单因子污染指数法结果显示,周边土壤污染以Cd、Cr、Ni和Pb为主,Hg的污染范围较广.改进的内梅罗污染指数显示,周边土壤为偏中度-偏重度污染,且城市土壤的综合污染程度高于农田土壤.源解析表明,城市土壤PTEs源自于交通燃煤混合源、交通工矿混合源和工业降尘源,APCS-MLR模型的贡献率分别为35.2%、25.1%和23.4%,PMF模型的贡献率分别为40.2%、12.4%和47.7%;农田土壤PTEs源自于工矿农业交通混合源和交通燃煤混合源,APCS-MLR模型的贡献率分别为40.3%和35.9%,PMF模型的贡献率分别为36.2%和18.0%.此外,PMF模型还识别了贡献率为48.5%的燃煤农业混合源.