保定市售面粉重金属含量特征及健康风险评价

本研究以保定市售面粉为研究对象,利用红外石墨消解仪消解-电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）测定面粉中重金属铅（Pb）、镉（Cd）和砷（As）的含量,对比分析了不同筋力水平和加工精度小麦面粉中的重金属含量特征,并采用化学致癌物和化学非致癌物模型进行人体健康风险评价.结果表明：采集的100份市售面粉中重金属Pb含量范围为ND—0.098 mg·kg^-1,Cd含量范围为0.0043—0.043 mg·kg^-1,As含量范围为ND—0.032 mg·kg^-1,均未超过我国食品安全限量标准（GB 2762-2022）,食用该面粉对人体造成的致癌风险在人体可接受水平之内,且不会造成非致癌风险;不同筋力面粉中Pb、Cd和As平均含量均表现为低筋面粉显著低于中筋面粉和高筋面粉,分别为中筋面粉和高筋面粉的0.81—0.94倍、0.26—0.28倍和0.40—0.46倍,中筋面粉和高筋面粉中Pb、Cd和As含量差异均不显著;随着加工精度增加,面粉中Cd和Pb含量呈降低趋势,全麦面粉中Cd和Pb含量最高,分别为特制一等粉的1.95倍和1.90倍（P<0.05）,不同加工精度面粉中As含量无显著差异.总之,面粉加工精度和筋力水平影响重金属分布,高筋面粉和低加工精度面粉中重金属含量较高,但是食用市售面粉均不会造成健康风险,该结果可为小麦安全加工和食用提供保障.     

基于多元统计技术的赣江沉积物重金属污染评价

赣江是鄱阳湖重要入湖河流,为了解赣江流域沉积物重金属空间分布及污染状况,本文布设了29个采样点,对赣江沉积物重金属（Cu、As、Cd、Pb、Hg、W、Cr、Mn、Zn）含量和序列组分进行了测定及分析,并运用污染负荷指数（PLI）、地累积指数（I_geo）和潜在生态风险(RI)指数评价沉积物重金属污染程度。结果表明,Mn、Cu、Zn、As、Cd、W、Hg和Pb的平均浓度分别超出本底3.8、4.1、5.2、3.0、22.7、5.0、11.8、1.6倍。其中,章江(Z)分布较高的Cu、As、Cd、Pb、Hg、W;桃江(T)分布较高的Cr和Mn;赣江(G)分布较高的Zn。所有采样点的PLI值均大于1,表明所有采样点均受到重金属污染;I_geo评价结果表明,赣江沉积物重金属I_geo依次为Cd(3.4)>Hg(1.7)>Zn(1.6)>Cu(1.2)>Mn(1.0)>As(0.4)>W(0.3)>Pb(−0.1)>Cr(−3.7);其中Cd的污染程度最高,Zn、Hg、Cu,As、W、Pb为轻度污染,沉积物中Cr的I_geo<0,表明赣江未受到Cr的污染。RI均值均大于150,表明赣江水系沉积物重金属均存在潜在风险,且赣江沉积物重金属污染对鄱阳湖构成严重威胁。     

秦皇岛海岸带地下水重金属特征及健康风险评价

地下水作为海岸带地区重要的饮用水源,其水质与人类健康息息相关,因此研究海岸带地下水水质有重要的现实意义.本次研究于秦皇岛海岸带地区采集了25个地下水样品,并对其重金属（As、Cr、Cd、Ni、Cu、Zn、Pb）含量进行了测试,并以测试结果为基础进行了健康风险评价.结果表明,研究区地下水重金属含量均值从高到底排序为Zn > Cu > As > Ni > Pb > Cr > Cd.所有水样的重金属含量均低于地下水质量标准（GB/T 14847-2017）Ⅲ类水及WHO限值.地下水中的Cu、Zn主要来源于工业活动,Ni、Cd、Pb受工业活动和海水入侵的共同影响,As、Cr主要来源于矿物溶解.致癌重金属（As、Cd、Cr）产生的健康风险远超非致癌重金属（Zn、Cu、Ni、Pb）.致癌重金属的健康风险排序为Cr > As > Cd,其中Cr和As的健康风险均值分别为4.73×10^-6 a^-1和1.7×10^-6 a^-1,占比71.1%和25.5%,表明Cr和As是研究区地下水中值得关注的重金属.致癌重金属与非致癌重金属产生的健康风险均低于国际放射防护委员会和美国国家环境保护局的最大可接受水平.空间分布上,健康风险自昌黎县的2.86×10^-5 a^-1向北逐渐降低到秦皇岛市的1.26×10^-6 a^-1.     

洞庭湖表层沉积物中营养元素、重金属的污染特征与评价分析

为了解近年来洞庭湖表层沉积物中氮、磷及重金属污染情况,对洞庭湖15个采样点表层沉积物中TN、TP和重金属（Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As）质量分数进行分析,并运用有机指数和综合营养法对TN、TP的污染程度进行评价,采用重金属潜在生态风险指数法、综合地积累指数法对重金属进行生态风险评价,利用主成分分析重金属的来源。结果表明,洞庭湖表层沉积物中w（TN）和w（TP）的范围分别介于576—1526 mg·kg⁻¹,482—982 mg·kg⁻¹之间。空间分布上,TN和TP总体均表现为东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖。洞庭湖表层沉积物中重金属含量在0.08—378.5 mg·kg⁻¹之间,Cu、Ni呈现东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖,Cd、Hg、Pb、As呈现南洞庭湖>东洞庭湖>西洞庭湖,Cr呈现东洞庭湖>西洞庭湖>南洞庭湖,Zn呈现南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖。洞庭湖表层沉积物中有机氮Ⅳ级污染点位约占所有点位的20%,有机氮Ⅲ级污染点位占比约为73.3%。营养盐综合污染指数等级为中度污染,空间分布整体呈现为东洞庭湖>南洞庭湖>西洞庭湖。洞庭湖表层沉积物中重金属风险RI值为483,潜在重金属生态风险为重污染,潜在重金属生态风险等级空间整体呈现为南洞庭湖>西洞庭湖>东洞庭湖。地积累指数表明洞庭湖表层沉积物重金属总体呈现偏重污染,空间分布为南洞庭湖>东洞庭湖>西洞庭湖。研究表明,洞庭湖表层沉积物营养盐综合污染呈现中等污染,重金属污染呈现重污染状态,Cd、Hg两种重金属的风险最高,洞庭湖表层沉积物重金属生态风险主要是这两种重金属造成的。

     

宿州市城市景区水域底泥重金属含量特征及生态风险评价

城市景区水域是城市水环境的重要组成部分,但关于城市景区水域底泥重金属的研究相对较少。因此,本文在宿州市三角洲公园水域采集底泥,测定了其中8种重金属元素（Pb、U、V、Mn、Ni、Cr、Cu 和 Zn）的含量,并利用自组织神经网络（SOM）、相关性分析、聚类分析、对研究区重金属的空间分布、污染水平及来源进行研究。结果表明,位于公园外的采样点重金属含量大于公园内部采样点;潜在生态风险指数法及地累积指数评价结果显示,三角洲公园水域底泥处在较轻的污染状态;通过正定矩阵分解模型（PMF）解析出3种污染因子,包括农业源、工业源和自然源,其中农业源及工业源为研究区沉积物中重金属的主要来源。     

基于BPNN的一江两河流域水体中重金属浓度预测

本文将反向传播神经网络(BPNN)应用于青藏高原一江两河流域(雅鲁藏布江山南段、拉萨河、年楚河)水体中重金属浓度预测,探讨了输入变量、预测因子、隐藏层节点数和模型结构的影响. 模型以溶解氧(DO)、pH、电导率(EC)、总磷(TP)、铁(Fe)作为网络的输入层,重金属砷(As)、锑(Sb)、钼(Mo)、锰(Mn)的含量作为网络的输出层,使用Levenberg-Marquardt (LM)算法进行训练. 其中,BPNN隐藏层的传递函数为tansig,隐藏层节点数为9,输出层的传递函数为purelin,输出层节点数为4. 结果表明：(1)以单个元素作为预测因子时,As、Sb、Mo、Mn预测值和实测值的决定系数(R²)分别为0.98、0.933、0.894、0.928;均方根误差(RMSE)分别为：9.7168×10⁻⁴、1.2508×10⁻⁴、3.3159×10⁻⁴、1.9188×10⁻³. (2)以4个元素作为预测因子时,预测值和实测值的决定系数(R²)为0.888;均方根误差(RMSE)为2.1766×10⁻³. R²值越高,RMSE值越低,表明实测值和预测值拟合程度和适应性良好,证明BPNN能较好地应用于青藏高原一江两河流域水体中重金属浓度预测.     

天津临港滨海湿地公园重金属污染特征及风险评价

为了解天津临港滨海湿地公园重金属的污染特征及环境风险,检测了天津近海海域6种常见重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和As在湿地水体和沉积物中的浓度,并采用重金属污染指数法、物种敏感性分布法和地累积指数法与潜在生态风险指数法分别对水体和沉积物中的重金属风险进行评估。结果表明:水体中只检出Cr、Cu、Zn和As,各采样点浓度均值分别为50.93、2.56、38.21和8.67 μg/L,其中Cu、Zn、As浓度在各采样点均未超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅳ类水质标准;沉积物中检出Cr、Cu、Zn、As、Cd和Pb,各采样点浓度均值分别为66.28、24.12、91.37、9.83、0.88和20.38 mg/kg,其中Cr、Cu、Zn和Cd不同程度超过我国土壤环境背景值。对水体重金属的风险评价,重金属污染指数法评价结果为低污染,主要污染重金属为Cr;物种敏感性分布法评价结果为中~高生态风险,As为导致高风险的主要重金属元素。对沉积物重金属的风险评价,地累积指数法评价结果表明Cd为中度污染,Cr、Cu、Zn、As和Pb为无污染或轻度污染;潜在生态风险指数法评价结果显示,研究区域为中、高生态风险程度。由于不同评价方法的参照状态、风险受体或保护目标不同,导致评价结果存在明显差异,建议根据风险高的评价结果采取防治措施,从而更严格地保护湿地公园生态系统。     

土壤-刺梨体系中重金属污染评价及相关分析

为探究刺梨果实品质与种植基地土壤重金属污染状况的相关性,选取贵州省某刺梨种植园区为研究对象,采集土壤和刺梨果实样品,测定Pb、Cd、Hg、Cr、As、Cu、Zn和Ni共8种重金属总量及土壤重金属形态,采用内梅罗综合指数法、潜在生态危害综合指数法对重金属污染状况进行评价,并结合Pearson相关性和回归分析方法,揭示重金属在土壤-刺梨果实的富集和转移规律。结果表明,研究区土壤中重金属Cd是主要贡献因子,刺梨果实对Cr、Ni存在中度-重度富集。通过相关性分析和回归分析得出刺梨果实中Cd、As与土壤可氧化态相关,Cu、Ni与土壤可还原态相关,Hg与土壤总量和残渣态相关,Zn与土壤酸可提取态相关。研究发现刺梨果实重金属含量与土壤重金属形态直接相关,可用作土壤环境质量的评价参照,可以通过控制土壤重金属形态来减少果实的重金属富集,同时减少人为因素造成的土壤重金属污染,保证土地的可持续化发展。