临安市雷竹林土壤重金属污染特征及生态风险评价

为了解临安市雷竹林土壤重金属污染特征,采集并测定了160个土壤样品的Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn等重金属含量,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数对雷竹林土壤重金属污染程度进行分析,并应用Hankanson潜在生态风险指数法对雷竹林土壤重金属潜在生态风险进行评价.结果表明:雷竹林土壤重金属Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、Mn的平均含量分别为0.16、7.41、34.36、87.98、103.98、0.26、59.12、29.56、11.44、350.26mg·kg-1,Pb、Cd、Zn和Cu平均值超过浙江省土壤背景值,分别是对应背景值的2.89、1.70、1.12、1.12倍.经单因子污染指数评价,不同重金属元素的平均污染程度大小依次为Pb＞Cd＞Cu=Zn＞Hg＞As＞Ni＞Co＞Cr＞Mn,其中Pb有中度污染,Cd、Cu和Zn有轻度污染.经内梅罗综合污染指数评价,160个样点都受到不同程度的重金属污染,轻度污染、中度污染和重度污染水平所占比率分别为55.6％、29.4％和15.0％.各重金属单因子潜在生态风险指数平均值评价结果显示,只有Cd污染达到中等生态风险,其他重金属均为轻微生态风险,而局部采样点Cd和Hg单因子潜在生态风险指数最大值分别达到256.82和187.33,存在很强生态风险.重金属综合因子潜在生态风险指数评价结果表明,临安市雷竹林土壤整体上存在轻微生态风险.     

白银市不同区域蔬菜地土壤重金属污染特征及生态风险评价

选取白银市城郊东大沟、西大沟蔬菜地土壤样品共128个,调查了Cu、Ni、Zn、Cr、As、Cd、Hg、Pb等8种重金属的含量,采用人为影响倍数、主成分分析法、地质累积指数法和潜在生态风险法研究评价了其污染状况。结果表明:白银市蔬菜地土壤Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等6种重金属含量均超过甘肃土壤背景值,其中东大沟Zn、As、Cd和西大沟As、Cd超过了国家土壤质量二级标准。变异程度和人为影响倍数表明:东大沟Cd、Hg,西大沟Hg、As空间分布非常不均匀,受人为影响最显著。主成分分析表明:东大沟Cu、Cd、Pb和西大沟Zn、Cd含量由多种因素控制。地质累积指数(Igeo)表明:白银市蔬菜地Cd、As、Hg、Zn污染程度比较严重,达到了中度污染到强污染,尤其东大沟Cd污染部分甚至达到极强污染,Ni、Cr为无污染。潜在生态危害分析表明:单个潜在生态风险参数(Ei)和综合潜在生态风险指数(RI)均为东大沟西大沟,其中Cd、Hg和As的单个潜在生态危害程度较高。虽然东大沟蔬菜地重金属污染严重于西大沟,但研究区整体污染程度和生态危害在逐年减轻。     

新疆焉耆盆地辣椒地土壤重金属污染及生态风险预警

从新疆加工辣椒主产地(焉耆盆地)采集105个辣椒地典型土壤样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素的含量。采用污染负荷指数(Pollution load index,PLI)、潜在生态风险指数(Potential ecological risk index,RI)和生态风险预警指数(Ecological risk warning index,I_(ER))对辣椒地土壤重金属污染及生态风险进行评价。结果表明:(1)焉耆盆地辣椒地土壤Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量的平均值分别超出新疆灌耕土背景值的1.65、1.40、1.32、3.21、6.42倍。辣椒地土壤Pb和Zn呈现重度污染,Cd、Cr和Ni轻度污染,As、Mn和Cu无污染。(2)土壤PLI平均值为1.40,呈现轻度污染。各重金属元素单项生态风险指数从大到小依次为:Cd、Ni、As、Cu、Pb、Cr、Zn。土壤RI平均值为18.40,属于轻微生态风险态势,IER平均值为-4.78,属于无警态势;博湖县辣椒地污染水平、潜在生态风险程度与生态风险预警等级最高,焉耆县污染水平、潜在生态风险程度与生态风险预警等级最低。(3)辣椒地土壤As、Cd、Pb与Zn主要受到人类活动的影响,Cr、Cu、Mn和Ni主要受到土壤地球化学作用的控制。Cd是焉耆盆地辣椒地生态风险等级最高的重金属元素,研究区农业生产过程中要防范Cd的污染风险。     

福建漳州市香蕉园土壤重金属污染调查分析

调查福建省漳州市香蕉园土壤重金属Cd、Pb、Hg、Cr、Cu及非重金属有害元素As含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法进行评价。结果表明,以福建土壤背景值为评价标准,漳州市部分香蕉园土壤受到重金属污染,单项污染指数的顺序为Hg(1.60)> Pb(1.26)> Cd(1.07)> Cu(0.76)> As(0.50)> Cr(0.38),污染元素主要为Cd、Pb、Hg,其中Cd、Hg为中度污染;综合污染指数为1.16,属轻度污染。而以土壤环境质量二级标准为评价标准,其综合污染指数为0.34,表明未受污染。对不同取样点土壤重金属污染情况比较分析,说明道路交通、生活垃圾及生活污水均会造成香蕉园土壤不同程度的重金属污染,主要表现为Cd、Pb、Hg的污染。     

江苏省典型区农田土壤及小麦中重金属含量与评价

为了研究江苏省典型区地震带农田土壤和小麦中重金属的污染,在具有代表性的农田采集收获期小麦及耕层土壤,分析和评价了土壤和小麦中重金属Cu、Pb、Cd、Ni、Cr、Hg、As和Zn的含量及污染程度。结果表明,土壤样品中Cd、Zn、Pb的含量均超过江苏省土壤背景值,Cr、Cu、Ni和As分别有25.64%、97.44%、92.31%和92.31%的土壤样品中超过江苏省土壤背景值,Hg的含量均在背景值以下;与国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)中Ⅱ级标准相比,Cd的含量均超出标准限值,其它7种重金属元素含量均在标准限值以下。土壤中重金属相关分析表明,Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As具有相同的来源的可能性较大,而Hg与Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn、As的来源均不相同。以NY 861—2004为评价标准,小麦籽粒Pb、Cr、Hg、Ni、As样品超标率分别为100%、58.97%、33.33%、10.26%、2.56%,Cu、Zn和Cd没有样品超标,由此可见小麦籽粒中Pb的污染最为严重。采用单因子污染指数法、综合污染指数法和Hakanson潜在生态评价指数法以国家土壤环境质量标准(GB15618—1995)和江苏省土壤背景值为参比值,对农田土壤重金属污染进行评价,结果显示,从单项污染指数来看只有Cd达到重度污染水平,其它元素均在安全范围以内,从综合污染指数来看土壤重金属污染达到中度污染水平,从潜在生态评价指数法来看,研究区域表现为很强的生态危害,并以Cd为主要污染因子。     

赣江上游沉积物重金属空间分布及污染特征

为了解赣江上游表层沉积物重金属污染特征,采集赣江上游38个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,Agilent 8800)分析沉积物中重金属含量,结合内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、主成分分析及沉积物质量基准等研究赣江上游沉积物中重金属污染程度,分析污染物可能的来源及评价其存在的生态风险。结果表明:赣江上游沉积物中W、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等9种重金属的平均含量分别为12.30、4.40、999.84、9.72、293.81、47.66、2.85、1.34、63.68 mg·kg-1;除Cr和Cu外,其余7种重金属的平均值均超过江西省土壤背景值。内梅罗综合污染评价表明,赣江上游表层沉积物中47.37%的采样点呈严重污染,28.95%采样点污染明显,其中污染程度章水段>桃江段>贡江段;地积累指数法显示,Mn、As、W、Pb呈轻度污染,Cd和Hg呈中度或偏重度污染;主成分分析显示,As、W、Hg、Pb具有相似的污染源,Cr和Mn具有相似的污染源;沉积物质量基准分析表明,对底栖生物可能产生毒性效应的重金属主要是Cd和Hg,主要分布在章水段和桃江段。     

赣江上游沉积物重金属空间分布及污染特征

为了解赣江上游表层沉积物重金属污染特征,采集赣江上游38个样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS,Agilent 8800)分析沉积物中重金属含量,结合内梅罗综合污染指数法、地累积指数法、主成分分析及沉积物质量基准等研究赣江上游沉积物中重金属污染程度,分析污染物可能的来源及评价其存在的生态风险。结果表明:赣江上游沉积物中W、Cr、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等9种重金属的平均含量分别为12.30、4.40、999.84、9.72、293.81、47.66、2.85、1.34、63.68 mg·kg-1;除Cr和Cu外,其余7种重金属的平均值均超过江西省土壤背景值。内梅罗综合污染评价表明,赣江上游表层沉积物中47.37%的采样点呈严重污染,28.95%采样点污染明显,其中污染程度章水段桃江段贡江段;地积累指数法显示,Mn、As、W、Pb呈轻度污染,Cd和Hg呈中度或偏重度污染;主成分分析显示,As、W、Hg、Pb具有相似的污染源,Cr和Mn具有相似的污染源;沉积物质量基准分析表明,对底栖生物可能产生毒性效应的重金属主要是Cd和Hg,主要分布在章水段和桃江段。     

海南稻田土壤硒与重金属的含量、分布及其安全性

采集了海南省18个市(县)代表性的稻田土壤耕作层(0—20cm)样品280个,研究了硒(Se)和5种有毒重金属元素(Hg、Cd、Cr、Pb和As)的含量、分布及其相关关系,并对Se和重金属的安全性进行评价,可为合理区划清洁且富Se稻田提供理论依据。结果表明:海南稻田土壤中Hg、Cd、Cr、Pb和As平均含量均低于国家土壤环境质量一级标准值和全国土壤背景值,以绿色食品产地环境技术条件限量标准为标准,用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价海南稻田土壤重金属的污染状况,结果都是清洁的。但以海南省土壤背景值做参比值,Hakanson潜在生态危害指数达到211.54,属于强生态危害,从潜在生态危害系数来看,Hg(102.61)和Cd(98.89)达到强生态危害,分别比海南省土壤背景值增加1.56和2.3倍,今后应注意控制Hg和Cd污染源。稻田土壤Se含量从痕量到1.532mg/kg之间,平均值为0.211mg/kg,占47.5%的稻田土壤Se含量处于中等及以上水平(>0.175mg/kg)。Se含量高的稻田土壤主要集中在东北部的海口及其周边的澄迈、定安、文昌和琼海,还有东南部的万宁和保亭。由于重金属平均含量还比较低,可暂时忽略重金属污染,故可在上述Se含量高的稻田土壤上种植富Se水稻。稻田土壤Se含量与Hg、Cd和As含量呈极显著或显著正相关,因此今后应加强研究稻田土壤Se与Hg、Cd和As的有效性及其相互作用,以便生产出绿色的富Se优质大米。     

福建漳州菜园土壤重金属污染评价及防治

调查福建省漳州市菜园土壤重金属Cd、Pb、Hg、Cr及非金属有害元素As含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法进行评价。结果表明,以福建土壤背景值为评价标准,漳州市部分菜园土壤受到重金属污染,单项污染指数的顺序为Cd(2.39) >Hg(2.00) >Pb(1.40) >Cr(0.63) >As(0.57),污染元素主要为Cd、Pb、Hg,其中Cd、Hg为中度污染;综合污染指数为1.75,属轻度污染。而以土壤环境质量二级标准为评价标准,其综合污染指数为0.14,污染等级为未受污染。     

贵阳花溪区石灰土林地土壤重金属含量特征及其污染评价

选取贵阳市花溪区典型石灰土林地土壤作为研究对象,分析了林地石灰岩和土壤中7种重金属(Cu、Zn、Mn、Cd、Ni、Pb、Co)的含量特征,以贵州省土壤背景值和全国石灰(岩)土类背景值为评价标准进行林地土壤重金属污染评价和潜在生态风险评价.结果表明:林地石灰岩以Pb的平均含量(40.21mg·kg-1)最高,Zn的(5.78 mg·kg-1)最低,7种重金属平均含量高低顺序为:Pb＞Ni＞Mn＞Co＞Cu＞Cd＞Zn;林地土壤中以Mn的平均含量(451.16 mg·kg-1以上)最高,Cd的(2.87mg·kg-1以下)最低,7种重金属含量的变异系数在8.57%～63.10%之间,Zn的平均含量明显低于贵州省土壤背景值和全国石灰(岩)土类背景值,Cu、Mn、Cd、Pb、Ni、Co的平均含量高于或接近于贵州省土壤背景值和全国石灰(岩)土类背景值.Cu、Zn、Mn、Ni、Co,Ni与Pb,Cd与Pb,Cd与Co来源相同的可能性较大,而Cd与Cu、Ni,Pb与Mn、Cu、Co的来源不同;石灰土偏碱性,富含Ca、Mg元素,有利于重金属Cd、Pb的累积.单因子污染指数和多因子综合指数(内梅罗指数法)与Hakanson潜在生态危害指数的评价结果一致,林地土壤重金属综合污染指数在3.67以上,达到重污染程度,以Cd的污染指数(4.94以上)最高,污染程度最为严重,其次是Pb(1.82以上),Zn、Mn污染程度最低,林地土壤重金属潜在生态危害指数(RI)为173.75以上,为中度生态危害程度,产生最大生态危害的是Cd,其次是Pb、Ni、Co、Cu,危害程度最小的是Mn、Zn,在相同的成土母岩和人为活动影响下,无林地土壤重金属的综合污染指数和潜在生态危害指数均明显高于有林地.     

南四湖典型入湖河流沉积物重金属污染特征与风险评价研究

以南四湖两条典型入湖河流为研究对象,分别对湖东的泗河及湖西的东鱼河沉积物中9种重金属(Cr、Ni、Zn、Cu、Pb、Hg、Cd、As、Mn)含量进行分析,最后采用多种方法解析重金属的来源并对其污染特征和生态风险进行评价。结果表明,两条河流沉积物中重金属均存在一定程度的富集,尤其是Hg、Zn、Cd富集最严重。泗河沉积物中大部分重金属在中游兖州段含量升高,尤其是Hg、Cd含量分别是山东省水系背景值的3.1、3.7倍,分析表明重金属主要来源为周边区域煤矿及其伴生产业产生的“工业三废”,同时说明了重金属高值区与煤矿分布密切相关。东鱼河沉积物中Hg、Cd含量在中游较高,其余重金属含量在上、下游较高,分析结果表明中游Hg、Cd含量较高主要与当地农业活动中农药及化肥的施用有关,上、下游重金属含量较高原因为引黄河水或南四湖水灌溉。     

Pollution Assessment and Potential Sources of Heavy Metals in Agricultural Soils around Four Pb/Zn Mines of Shaoguan City,China

A total of 455 agricultural soil samples from four nonferrous mines/smelting sites in Shaoguan City, China, were investigated for concentrations of 10 heavy metals (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, and Zn). The mean concentrations of the metals were 72.4, 5.16, 13.3, 54.8, 84.5, 1.52, 425, 28.2, 529, and 722 mg kg^?1, respectively. The values for As, Cd, Hg, Pb, and Zn were more than 8 and 1.5 times higher than their background values in this region and the limit values of Grade II soil quality standard in China, respectively. Estimated ecological risks based on contamination factors and potential ecological risk factors were also high or very high for As, Cd, Hg, and Pb. Multivariate analysis (Pearson's correlation analysis, hierarchical cluster analysis, and principal component analysis) strongly implied three distinct groups; i.e., As/Cu/Hg/Zn, Co/Cr/Mn/Ni, and Cd/Pb. Local anomalies for As, Cu, Hg, and Zn by a probably anthropogenic source (identified as mining activity), Co, Cr, Mn, and Ni by natural contribution, and a mixed source for Cd and Pb, were identified. This is one of the few studies with a focus on potential sources of heavy metals in agricultural topsoil around mining/smelting sites, providing evidence for establishing priorities in the reduction of ecological risks posed by heavy metals in Southern China and elsewhere.     

Integrated assessment of the heavy metal pollution status and potential ecological risk in the Lagos Lagoon,South West,Nigeria

This study was carried out to assess the heavy metal pollution status and potential ecological risk in the Lagos lagoon, Nigeria. The concentrations of twelve heavy metals commonly associated with environmental pollution were determined in the sediments of the lagoon by Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) and the cold vapor method was employed for Mercury (Hg). Nonempirical risk indices and empirical Sediment Quality Guidelines (SQGs) were used to assess the ecological risk associated with heavy metal in the sediments. The nonempirical risk indices showed that Hg, Arsenic (As), and Cadmium (Cd) are the major contributors to the ecological risk associated with heavy metal pollution in the ecosystem. Comparison of heavy metal concentrations to the Screening Quick Reference Table (SQuiRT) showed that mean concentration of Cd (5.22 and 4.88 mg kg^?1 in dry and rainy seasons, respectively) exceeds the effect range low (ERL) value (1.20 mg kg^?1) in effect to biota. Industries sited around the lagoon have effluent output points in the lagoon serving as a major source of heavy metals coupled with indirect discharges from other sources. Heavy metals are nonbiodegradable, toxic and have the potential to alter ecosystem health, thus pollution sources should be effectively monitored and contained.     

粤东沿海典型供水水库沉积物重金属污染特征

通过测定广东省东部沿海地区4座典型供水水库柱状沉积物主要重金属(Cr、Cu、Pb、Zn、Cd和Hg)含量,揭示了这4座水库沉积物重金属的污染特征及历史,并运用地积累指数及潜在生态危害指数法分别对表层沉积物重金属污染状态进行评价,最后分析了重金属可能来源。结果表明,除Cr外,Cu、Pb、Zn、Cd和Hg的含量均高于中国土壤环境质量标准Ⅰ类土标准值和工业化前全球沉积物重金属最高背景值,且4座水库间含量变异较大,表明4座水库沉积物均存在不同程度的重金属污染。据地积累指数评价,各重金属污染程度顺序为:Pb>Zn>Cd>Cu>Cr>Hg。潜在生态危害评价表明,河溪、汤溪及公平水库的生态危害程度要低于赤沙水库,各重金属污染程度顺序为:Cd>Hg>Pb>Cu>Zn>Cr,其中Cd和Hg对综合生态危害指数的贡献最大。4座水库沉积物重金属含量与人类活动强度表现出了较强的相互关系,流域内人类活动较强的公平、赤沙水库污染程度要明显高于人类活动较少的河溪和汤溪水库。     

防城港临时性海洋倾倒区沉积物重金属污染现状及其生态风险评价

对防城港临时性海洋倾倒区表层沉积物重金属的含量和分布进行了对比分析,并采用污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对其重金属的污染特征及潜在生态风险程度进行了评价。结果表明,倾倒区沉积物Hg、Pb、As和Zn的含量显著性升高;总体污染程度为中等污染,各重金属元素的污染程度由高到低排序依次为As(3.59)>Hg(2.19)>Pb(1.42)>Zn(1.20)>Cu(1.05)>Cd(0.91),其中As是主要污染因子;该海域表层沉积物重金属总体潜在生态风险程度为中等,各重金属元素的潜在生态风险程度由高到低排序依次为Hg(87.74)>As(35.89)>Cd(27.27)>Pb(7.08)>Cu(5.23)>Zn(1.20),其中Hg为主要潜在生态风险因子。     

Pollution,source, and ecological risk assessment of trace elements in surface sediments of Lake Aktaş, NE Turkey

This study applies ecological indices to determine the anthropogenic-based metal enrichment and potential ecological and ecotoxicological risks posed by each metal in the sediments of Lake Akta?, NE Turkey. Sediment samples were collected from nine stations (St1–St9) within the Turkish boundary of Lake Akta? and the heavy metal, total organic carbon %, CaCO₃%, chlorophyll degradation products (chlorophyll-α), total sulfur %, and total phosphate % contents in the sediment samples were determined. Enrichment factor (EF), pollution load and potential ecological risk (PER) indices were calculated to shed light on the ecological effects of heavy metals. The metal content was ranked in descending order of Al > Fe > Mn > Zn > Ni > Cr > Cu > Pb > As > Cd > Hg. The EF values ranged 0.87–1.0 for Cu, 1.04–1.14 for Pb, 1–1.08 for Zn, 0.88–0.95 for Ni, 0.99–1.24 for Mn, 0.89–0.93 for Fe, 0.82–1.01 for As, 0.96–1.19 for Cd, 0.94–1.0 for Cr, and 1.42–1.90 for Hg. Minimal contamination was found for Hg. Pollution load, PER, and toxic risk indices indicated no ecological risk currently. However, considering the PER index for metals individually, a moderate potential risk was detected for Hg. The data obtained from multivariate statistical analyses indicate that Hg and Mn originate from the atmosphere, while other elements have lithogenic sources.     

深圳市不同功能区土壤表层重金属污染及其综合生态风险评价

在综合考虑深圳市城市功能区分异特征的基础上,进行全市表层土壤系统采样,全面监测土壤表层8种重金属元素污染状况,分析不同重金属元素含量的统计学特征,探讨不同城市功能区对土壤表层重金属污染的影响,采用内梅罗指数和潜在生态危害指数评估不同重金属元素和不同城市功能区的生态风险水平,分别进行基于两种方法的全市重金属污染生态风险分区。结果表明: 1)深圳市土壤表层的Mn、Ni、Cr和Pb 4种元素受人为活动的影响程度较低,Cd、Zn、Cu和As 4类元素受人为活动影响较大。地表环境约束因素背景下的高强度城市化和工业化过程,是各种重金属污染区域分异和功能区分异的决定性因素。2)深圳市土壤重金属污染风险较高的重金属元素为Cd、Zn、Cu和Pb,特别是Pb污染问题尤为突出,必须加强管控工作。深圳市总体土壤表层重金属污染风险水平高于国内相关城市,需要引起足够重视。3)内梅罗指数法和潜在生态危害指数法的侧重点不同,在单一重金属元素风险判断、不同城市功能区生态风险的总体评价,以及市域土壤重金属污染生态风险分级评价方面结果差异较大,组合使用效果更好。     

Spatial distribution,contamination levels,sources, and potential health risk assessment of trace elements in street dusts of Urumqi city,NW China

Abstract

A total of 83 dust samples were collected from the streets of Urumqi city in NW China and analyzed for the concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, and Zn elements. The spatial distribution, contamination levels, main sources, and potential health risks of these trace elements were determined based on geostatistical analysis, geo-accumulation index, multivariate analysis, and the health risk assessment model introduced by the USEPA, respectively. The obtained results indicate that the average concentrations of Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn exceed the corresponding background values determined in Xinjiang soils by factors of 2.0, 1.35, 1.38, 8.24, 1.28, 2.09, and 3.26, respectively. The spatial distribution patterns of the nine trace elements in street dust were found to be substantially heterogeneous, and the contamination level decreased in the following order: Hg?>?Zn?>?Pb?>?Cd?>?Cr?>?Cu?>?As?>?Ni?>?Mn. Based on the identified concentrations, the collected dust samples were found to be moderately polluted by Hg, and not polluted by As, Cr, Cu, Mn, and Ni. The remaining elements, Cd, Pb, and Zn lie on the borderline between non-pollution and moderate pollution levels. Furthermore, it was shown that Mn and Zn in street dusts originate from both, natural and anthropogenic sources, while As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, and Pb are mainly produced by anthropogenic sources. Overall, the carcinogenic and non-carcinogenic health risks of the analyzed elements, instigated primarily by oral ingestion of street dusts, were found to be within the acceptable range for both, children and adults. As and Cr are the main non-carcinogenic elements, whereas Cr is the major carcinogenic element among the investigated dust-bound metals in the study area.