沣河沿岸土壤和优势植物重金属富集特征和潜在生态风险

测定陕西省沣河沿岸32个土壤样品和16个优势植物样品中Cr、Cu、Mn、Pb、Zn和Ni 6种重金属元素的含量,并结合数据统计与GIS制图,对土壤和植物中重金属的空间分布、富集特征及潜在风险进行分析。结果表明沣河中下游沿岸土壤和植物中Cr、Mn、Pb、Zn和Ni含量空间分布呈明显富集。土壤中Cr、Mn和Pb的几何均值分别为92.1、611.1和32.9 mg/kg,均高于陕西省土壤元素背景值;植物中Mn、Zn含量在正常范围内,Cr、Cu、Ni含量部分超标,Pb含量整体较高,地上部分对Pb的积累量达到15.5 mg/kg,约为正常情况下的7.8倍。本研究中马齿苋、艾蒿、芦苇和水蓼四种植物生物量大,对这六种重金属富集能力均较强,可作为该地区耐重金属植物。沣河沿岸土壤和植物中重金属污染值得关注。     

公路绿化植物油松(Pinus tabulaeformis)和小叶杨(Populus simonii)对重金属元素的吸收与积累

对内蒙古西部公路绿化植物油松（Pinus tabulaeformis）、小叶杨（Populus simonii）及其根际土壤中重金属元素（Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr）和类金属元素（As和Se）含量以及根际土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Ni和Cr）形态、土壤pH值进行了测定。对比分析了公路沿线不同绿化植物及其不同器官对重金属元素的吸收与积累特征。结果表明：绿化植物根际土壤对重金属元素的吸附及污染程度以Cd为最高。随原子序数的递增,小叶杨和油松两种植物的根部和茎叶两种营养器官中重金属的含量均表现出“N”字形变动趋势。而且重金属元素在不同植物不同器官中的含量具有Zn〉Cu〉Ni,Cr,As,Pb〉Cd〉Hg的基本规律。小叶杨茎叶对重金属元素Cr、Ni和Pb的富集能力较根部为强,油松茎叶对重金属元素Cr、Ni、Cu和Pb的富集能力较根部为强。绿化植物根际土壤重金属元素有效态占总量百分比的大小序列为Zn〉Pb〉Ni、Cr〉Cu,与重金属元素在不同植物不同器官中的含量大小序列Zn〉Cu〉Ni、Cr、As、Pb〉Cd〉Hg并非趋于一致。公路绿化植物对根际土壤中重金属元素的吸收和积累与重金属元素有效态所占的比例有关。     

刺楸年轮中重金属含量动态变化及富集特性

为探索刺楸对受污染土壤重金属的富集和修复效应, 以南京栖霞山的乡土树种刺楸及其根际周边土壤为研究对象, 截取其根基部年轮盘及根际土壤样本, 采用ICP-AES法测定年轮及土壤样本中重金属(Cu、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb、Zn)元素含量。结果表明: 栖霞山样地中的土壤受Mn、Pb和Zn污染最为严重, 存在Cu、Cd、Mn、Pb、Zn元素的高度复合污染, Cd、Cr、Cu、Ni、Zn在土壤和年轮中存在相关性, Mn和Pb则没有表现出明显的相关性; 刺楸修复受Cd、Mn、Pb、Zn污染的土壤效果并不显著, 更适用于Cr、Cu、Ni污染的土壤修复; 鉴于Cu元素含量变化特征, 刺楸也可以作为反映当地污染历史的记录载体; 刺楸年轮中的重金属元素之间存在交互作用, 其中Cd与Zn元素含量高度相关(r=0.984, p<0.01), 在刺楸年轮吸收重金属元素的过程中, Cu与Cd、Cr、Mn、Zn元素具有协同作用, Mn元素对其他元素有一定的拮抗作用。     

包头南海子湿地三种鹭鸟羽毛与环境中重金属含量的关系

于2016年7至10月采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),测定了内蒙古包头南海子湿地繁殖期过后的白琵鹭(Platalea leucorodia)、苍鹭(Ardea cinerea)和夜鹭(Nycticorax nycticorax)3种鹭鸟初级飞羽及环境因子(水、土壤、食物)中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Fe、Mn、Hg 10种重金属的含量,采用单因素方差分析方法比较了不同鹭鸟种类羽毛重金属含量差异,并通过生物富集系数及Pearson相关性检验分析了羽毛与环境因子间重金属含量之间的关系,以揭示包头南海子湿地环境中重金属污染现状及生物富集特征。结果表明:(1)被检测的10种重金属中,As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Hg 7种元素在湿地环境中均已超标,尤其土壤中Fe、Zn、Cu已达到重度污染的程度。(2)不同重金属元素在鹭鸟羽毛中的含量存在差异,其中Fe元素在白琵鹭羽毛中的含量水平最高(388.77 mg/kg),Cd元素在夜鹭羽毛中的含量最低(0.12 mg/kg)。在鹭鸟羽毛中重金属含量由高至低的顺序分别为,白琵鹭Fe、Zn、Mn、Cu、Hg、Cr、Ni、Pb、As、Cd,苍鹭Zn、Fe、Cu、Cr、Ni、As、Mn、Hg、Pb、Cd,夜鹭Zn、Fe、Mn、Cu、Ni、Pb、Hg、Cr、As、Cd。除Pb和Cd元素外,其他8种元素含量在3种鹭鸟羽毛中的含量种间差异显著。(3)相关分析表明,鹭鸟羽毛中的重金属含量与环境因子中的重金属含量显著相关且呈现富集特征,为此可作为监测当地环境污染的指示性材料。     

珍稀濒危植物矮牡丹体内矿质元素的研究

采用原子吸收分光光度法测定了矮牡丹体内的10种矿质元素,即K、Mg、Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Cd、Cr、Pb。分析了矿质元素在矮牡丹体内的分布规律及矮牡丹对各种元素的富集能力。结果表明:在不同器官中的矿质元素含量有显著差异, K、Mg、Mn、Ni、Cd、Cr、Pb以叶中为高, Fe、Zn、Cu分别以根、茎、叶柄中含量最高;大多数元素在叶柄中含量最低。矮牡丹对K、Mg、Mn、Fe、Zn有较强的吸收富集能力,一般叶的富集系数较其它器官为高。元素间相关分析表明:Zn、Cd、Cr、Pb、Mn、Fe、Ni、Cu之间有显著的相关性, K、Mg之间的相关性显著。此外,土壤与植物体内元素含量表现出显著的相关性。     

行道树毛白杨树干中重金属元素分布

采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP),测定分析首都机场高速公路旁毛白杨(Populus tomentosa Carr.)树干中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni和Mn 7种重金属元素的含量及积累量,比较分析树干不同组织、不同方位、不同龄级年轮重金属含量差异及与交通量、关键气候因子的相关性。结果表明:树干木质部中各重金属平均含量由大到小依次为Zn、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb、Cd,树皮中依次为Zn、Mn、Cr、Pb、Cu、Cd、Ni,树皮中各重金属元素的含量明显高于木质部;同一树干木质部中,各重金属元素在不同方位的分布有所差异,其中,靠近车道一侧的各重金属元素含量均高于背离车道一侧,南北向比较中,Ni、Zn为南侧含量高于北侧,其他5种重金属元素均为北侧高于南侧;以5a为一个龄级将年轮划分为5个龄组,各龄级年轮中重金属含量随时间的变化趋势各异,其中Pb、Cd、Cu、Zn总体呈递减趋势,且与年降水量、最低气温、日照时数、雨天日数和大风日数呈正相关趋势,与年平均气温和最高气温呈负相关趋势;各元素在毛白杨树干木质部中的积累量表现为ZnCrCuMnPbNiCd。     

南京城市土壤重金属含量及其影响因素

研究了南京城市土壤重金属含量、来源及其与土壤性质的关系。结果表明,南京城市土壤中,Fe、Ni、Co、V污染不明显,但受到了不同程度的Mn、Cr、Cu、Zn、Pb污染,其中：Pb污染非常严重;重金属在土壤剖面分布没有规律性;Fe、Ni、Co、V元素主要来源于原土壤物质,Cu、Zn、Pb、Cr元素主要来源于人为输入,Mn可能在不同的土壤中来源不同;Fe、Cr、Ni、Co、V元素含量之间均呈极显著正相关,Cu、Zn、Pb、Cr元素含量之间均呈极显著正相关。Fe、Co、V、Ni含量与粘粒含量、CEC呈极显著正相关;Cu、Zn、Pb含量与粘粒含量呈极显著负相关;Cu、Zn、Pb、Cr含量与有机碳呈极显著正相关,Pb含量与pH呈极显著正相关。     

兰州市某交通干道土壤重金属分布特征及其对绿化植物的影响

为研究交通运输造成的重金属污染特征及潜在生态风险,选取兰州市某交通干道,利用原子吸收分光光度计检测了金属元素的含量,并利用单因子指数法和潜在生态风险指数法评价了土壤污染程度和潜在生态风险,进而分析了土壤重金属污染对绿化植物叶绿素和Ca含量的影响。结果表明: 城市交通导致土壤重金属Cr、Mn、Zn、Cu和Ni的含量均显著增高,且Cr、Pb和Cu达到了中度污染,潜在生态风险排序为Cu＞Pb＞Cr＞Ni＞Zn＞Mn;槐树、月季、紫叶李和冬青卫矛对交通源重金属Pb、Mn、Zn、Ni等表现出不同程度的积聚作用;落叶植物槐树、月季和紫叶李叶片中叶绿素含量表现为路侧采样点＞对照点,而常绿植物冬青卫矛和侧柏的叶绿素含量为对照点＞路侧采样点,所有绿化植物叶片中Ca含量表现为路侧采样点＞对照点,高的叶绿素和Ca含量可能有利于绿化植物在土壤重金属污染环境中生存。交通运输导致研究区域土壤中重金属Cr、Mn、Zn、Cu和Ni等的积累;槐树、月季、紫叶李和冬青卫矛等对Pb、Mn、Zn和Ni具有不同程度的积聚作用,可推荐为相应重金属污染土壤绿化植物。     

沙地不同发育阶段的人工生物结皮对重金属的富集作用

生物结皮广泛存在于沙地生态系统,具有重要的生态功能.通过对位于库布齐沙漠腹地达拉特旗火力发电厂附近沙地中不同年代人工生物结皮及物理结皮中重金属含量的测定,旨在分析不同类型生物结皮及物理结皮在不同的发育阶段对重金属富集的影响和重金属污染的指示程度.通过分析和比较,得出以下结论:不同年代生物结皮和物理结皮各种重金属含量均表现为随着发育时间的增加而增加的趋势,生物结皮重金属含量多数类型表现为:Zn＞Cr＞Ni＞Pb＞Cu＞As＞Co＞Cd＞Hg的顺序关系,少数类型表现为:Cr＞Zn＞Ni＞Pb＞Cu＞As＞Co＞Cd＞Hg的顺序关系.通过单因素方差分析(ANOVA),不同年代藓结皮中各种元素差异显著性(P＜0.05)明显低于藻结皮和物理结皮.相同年代生物结皮和物理结皮重金属含量都表现为同样地规律:藓结皮＞藻结皮＞物理结皮,表明相同背景条件下,藓结皮对各种重金属的富集能力明显比藻结皮和物理结皮的富集能力强.通过单因素方差分析(ANOVA),Hg和Ni元素含量在所有相同年代样地的生物结皮和物理结皮均无差异,Cr、Zn、Cu、Co元素含量均存在差异(P＜0.05),但差异有的表现在藓结皮和藻结皮之间,而有的表现为藻结皮和物理结皮之间,而Pb、As、Cd元素含量则表现为有的年代有差异,有的年代无差异.通过污染因子CF值分析,藓结皮对污染的指示作用要明显比藻结皮和物理结皮敏感.同时生物结皮对于重金属的富集具有一定的选择性,像Hg、Ni、Zn、Cu、Pb、Co等元素生物结皮相对富集较少,而像Cr、Cd、As等元素相对富集较多.     

泉州湾河口红树林湿地重金属的分布与迁移

通过测定泉州湾河口湿地2种红树植物(桐花树和秋茄)不同部位(根、枝和叶)及其根际沉积物中重金属酸可提取态含量,探讨该区域重金属元素的分布、在植物不同部位富集和迁移的情况。结果表明:2种红树植物根际沉积物中酸可提取态重金属含量顺序均为FeMnZnPbCuCrNi;秋茄根际沉积物中Cu、Zn、Pb、Ni和Cr两两之间呈正相关,桐花树根际沉积物中Cu与Zn呈正相关,Pb与其他重金属的相关性不显著;2种红树植物根中大多数重金属含量与根际沉积物中重金属酸可提取态含量之间呈正相关,而枝中的相关性不显著;2种红树植物重金属富集的情况较接近,Mn富集系数最大,其次是Cu和Zn;Mn、Cu、Zn、Cr主要富集在叶中,而Pb、Fe、Ni主要富集在根部;2种植物中Mn的迁移能力最强,易于从根部运输到叶中。     

不同径级国槐行道树重金属富集效能比较

采用ICP-OES测定北京市台基厂大街行道树国槐各器官中7种重金属(Cd、Cr、Ni、Cu、Mn、Pb、Zn)含量,比较不同径级国槐重金属富集效能。结果表明:国槐中重金属含量因胸径级、器官、元素种类不同而存在差异。各径级国槐重金属含量大小总体趋势为ZnMnCuPbCrNiCd,各器官中树皮和根对重金属的吸收能力最强,其次是叶和枝,树干对重金属的吸收能力最弱。不同径级国槐对重金属的富集能力存在差异,表现为小径级中径级大径级。国槐各器官中重金属积累量大小顺序为根干枝叶,重金属积累量随着胸径级扩大和生物量的增加而增加。综合比较不同径级国槐重金属年均积累量、单位面积富集量和单位空间富集量,小径级(20≤DBH30 cm)国槐富集效能最高。     

浙江油茶产地土壤和果实金属元素含量特征

为探讨油茶(Camellia oleifera)产地土壤和油茶果实中金属元素分布和富集特征,在油茶果实成熟期,对浙江5个油茶产地土壤及油茶果实中金属元素进行污染分析和富集能力评价。结果表明,浙江油茶产地土壤中Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni、Cu和Zn含量低于农用地土壤污染风险筛选值,综合污染等级为安全。个别产区常山县土壤中As、Ni、Cu和江山县土壤中Pb、Cr、Fe含量显著高于其他产地;常山和建德土壤中Cd单因子污染指数分别为0.93和0.81,处于污染警戒线。Cr、Ni、Cu、Zn主要分布在油茶籽中,Hg主要分布在壳中,Pb、Cd、As、Fe和Mn主要分布在青皮中。油茶籽中Cu、Fe、Mn的富集系数大于0.4,吸收能力强,Ni、Zn的富集系数小于0.4,具有一定吸收能力,Pb、Cr、Cd、As和Hg的富集系数小于0.1,吸收能力低;壳中Cu、Mn的富集系数大于0.4,吸收能力强,Fe的富集系数小于0.4,具有一定吸收能力,Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni、Zn的富集系数小于0.1,吸收能力低;青皮中Cu、Fe、Mn的富集系数大于0.4,吸收能力强,Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni、Zn的富集系数小于0.1,吸收能力低。浙江油茶主产区土壤质量安全,适合油茶种植。油茶果实对Cu、Fe、Mn有一定富集能力,对Pb、Cr、Cd、As和Hg无富集能力。     

Heavy metal contamination in vegetables grown around peri-urban and urban-industrial clusters in Ghaziabad,India

Heavy metal contamination of agricultural soils resulting from rapid industrialization and urbanization is of great concern because of potential health risk due to dietary intake of contaminated vegetables. The present study aims to evaluate the status of heavy metals contamination of agricultural soils and food crops around an urban-industrial region in India. Transfer factor values of Cu, Cr, Pb, Cd, Zn, and Ni from soil to vegetable was estimated. The mean heavy metal concentrations (mg/kg) in agricultural soils (Cu: 17.8, Cr: 27.3, Pb: 29.8, Cd: 0.43, Zn: 87, Mn: 306.6, Fe: 16984, and Ni: 53.8) were within allowable concentrations for Indian agricultural soil. The concentrations of Pb, Cd, Zn, and Ni in crops/vegetables exceeded the World Health Organization/Food and Agriculture Organization safe limits. Relative orders of transfer of metals from soil to edible parts of the crops/vegetables were Cd > Pb > Ni > Zn > Cu > Cr. The enrichment factors of heavy metals in soil indicated minor to moderately severe enrichment for Pb, Cd, and Ni; minor to moderate enrichment for Zn; no enrichment to minor enrichment for Mn; and no enrichment to moderate enrichment for Cu at different sites. Ecological risk index of soil showed considerable contamination in one of the wastewater irrigated sites.     

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。     

佛山城市典型森林群落土壤重金属分布、流通及枯落物富集特征

富集重金属的枯落物分解可能提高重金属暴露率,增加人体接触健康风险。为了解南方城市土壤重金属在森林生态系统中的分布及流转情况,通过调查研究了佛山市8个典型森林群落土壤及枯落物重金属含量,分析了各森林群落枯落物对不同重金属的富集效应及重金属随枯落物回归土壤流通量。结果表明：1）城市森林各土壤重金属含量在不同典型群落间差异显著（P<0.05）,差异最大为Pb、Cr、Zn,As、Cu、Ni次之,Hg、Cd最小;土层深度（0-20,20-40,40-60 cm）对重金属含量影响显著（P<0.05）,差异最大为Cd、Hg,其次为As、Cu,最小为Zn、Ni、Pb、Cr。整体上,Cd、Hg、As、Pb、Zn在0-20 cm最高,表层富集特征明显,Cr和Ni在40-60 cm最高。2）8个森林群落中阴香-白楸-醉香含笑群落（CMMC）枯落物对8种重金属的综合富集系数（TBCF,66.76）最高,其中以Cd的富集效果最突出,富集系数为44.45,且对Pb、Cu、Zn也相对富集;最低的为黧蒴锥-香椿-樟树群落（CTCC）,综合富集系数（TBCF）为8.09,仅对Cd、Cr、Cu相对富集,对其余重金属富集效应不明显。3）相关分析显示,群落重金属枯落物流通量与0-60 cm土壤重金属平均含量（Cr和Ni除外）无显著相关性。本研究对城市森林建设管理及筛选重金属富集植物及群落具有较强理论及实践意义。     

Source apportionment and health risk assessment of heavy metals in agricultural soils in Xinglonggang,Northeastern China

Heavy metals in soil can affect human health through the exposure pathways of oral ingestion, dermal contact, and inhalation. In this study, to assess the health risk of heavy metals in the agricultural area of Xinglonggang, 52 soil samples were collected and tested to obtain the concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, V, and Zn in the soil. The enrichment factor indicated that the heavy metals of the agricultural soils were enriched, but the degree of enrichment was mild for all of the heavy metals. Coefficient analysis and principal component analysis indicated that V, Cr, Ni, and Pb were mainly from natural sources, As was from irrigation, Cu and Cd tended to be from chemical fertilizers and pesticides, and Zn was from mixed sources including irrigation, chemical fertilizers, and pesticides. A human-health risk assessment indicated that the residents in the study area face high risk from carcinogens and low risk from noncarcinogens; As and Cr are the major heavy metals affecting human health. This study provides a reference and a basis for formulating effective measures to prevent and control heavy metal enrichment in agricultural soils.