海口城市土壤重金属污染特征与生态风险评估

对海口城市土壤重金属含量、空间分布特征与赋存形态进行了研究,并评估了其生态风险。结果表明,海口城市土壤重金属Hg、As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb、Zn的平均含量分别为0.073、3.82、0.25、26.7、92.4、52.5、29.1和84.1 mg·kg-1。与海口土壤背景值相比,海口城市土壤明显富集重金属Hg、As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb和Zn,受到一定程度重金属污染。Cr、Ni、Cu、Cd和Zn元素主要在郊区富集,Pb主要在路边绿化带中富集,Hg主要在生活区富集。海口城市土壤中Zn、As、Cr、Cu和Ni以残渣态为主,Hg主要以强有机态和残渣态存在,Pb主要以铁锰氧化态和残渣态存在,而Cd则主要以生物可利用态为主。生态风险评价结果显示,海口城市土壤重金属综合生态风险属于微弱水平,但Cd和Hg污染应引起重视。     

某农药工业园区周边土壤重金属含量与风险评价

以苏南某农药工业园区周边30km2区域为研究区,采用同心圆法采集土壤样品183个,分析了农药工业园区周边土壤Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg和As8种重金属含量、空间变异性、来源及潜在风险.结果表明:以自然背景值为评价标准,研究区表层土壤Hg、Cu、Cd和Pb平均含量超过自然背景值,其中Hg和Cu含量最高;以国标二级标准为评价标准,土壤Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、As6种重金属的单项污染指数平均值均小于1,Hg和Cu分别为1.59和1.05.在农药工业园区周边土壤重金属污染较重的东南方向和西北方向,随着与园区距离的增加,土壤Cd、Ni、Pb、Cr、As、Hg、Zn和Cu含量先上升、后下降、再趋于平稳.通过分析农药工业园区周边土壤重金属综合污染指数发现,距离园区约200～1000m周边土壤污染的风险较大,而1000m以外逐渐达到安全范围.利用地统计学和GIS相结合进行分析发现,8种重金属污染指数有明显的空间变异.依据相关分析与主成分分析结果推测,Zn、Ni、Cr、Pb和As主要来源于成土母质,而Hg、Cu和Cd主要与人类活动有关.     

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.     

某污灌区重金属与两种持久性有机污染物(POPs)污染趋势评价

对某污灌区的土壤剖面进行采样分析,利用不同的评价方法进行评价,结果表明,土壤中金属元素Cr、As、HG、Cd、Cu、Pb、Ni、Zn和持久性有机污染物BHC、DDT含量有上升趋势,80%以上的表层土壤样品污染物含量超过土壤底层,85%以上的土壤样品污染物含量明显超过当地土壤的自然背景值.通过污染物在土壤中的残留模型预测,两种有机污染物和元素Cr、As、Hg、Cd、Cu会在土壤中累积,持续的污水灌溉可能使在土壤中累积的这些污染物进入地下水或食物链,对环境健康造成危害.     

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。     

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。     

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。     

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。     

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%-49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。     

山区路侧土壤-油菜系统重金属来源及关联特征

以安顺市至龙天村部分路段位置为基准,选取不同坡度采集距路侧不同距离、高度的油菜及表层土壤样品,测试了各样品中Cu、Pb、Cd、Cr、Zn、Ni、Hg、As元素含量,分析了路侧油菜与土壤中重金属的可能来源、分布规律及表层土壤组成的差异。结果表明：道路截面灰尘有机质含量较高;油菜土壤质地粗细不一,侵入类型以砾石、生活垃圾为主;表层土Cd的Igeo值最高为6.94,属极重污染,Cr、Pb属轻污染;油菜重金属Cd、Cr主要来源地质背景,Pb、Zn、Ni主要受非点源污染源路线影响,Hg、As、Cu与地质背景和人为活动有关;油菜组织重金属含量最大值主要集中在路侧10m内,叶、茎、根中Cr、Cd超标极其严重,分别为：14.49、12.96、15.54倍,35.13、9.54、19.72倍;5m处油菜叶、茎、根对As、Hg、Cr、Pb、Zn、Ni、Cu的富集能力远高于10 m、30 m处。     

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。     

广州市花都城区绿地土壤肥力与重金属污染分析

在对广州市花都城区绿地土壤取样调查的基础上,采用全国第二次土壤普查养分分级标准和内梅罗污染指数法等对其土壤肥力和重金属污染情况进行分析评价,揭示花都城区绿地土壤存在的问题。结果表明,花都城区绿地土壤容重变幅在1.25～1.75 g·cm–3之间,孔隙度变幅在30.81%～47.42%之间,pH在6.16～7.68之间,有机质含量在四级及以下标准,严重缺乏氮素和磷素。不同绿地类型中,厂区路旁绿地土壤重金属污染最严重,其次为主干道两侧绿地;研究区As污染最严重,Pb次之,未受Zn污染,存在不同程度的Cu、Cd、Cr、Ni、Hg污染。相关性分析表明,土壤pH与全钾、碱解氮含量极显著相关,有机质与全氮极显著相关,全氮、全磷分别与碱解氮、有效磷显著正相关,全钾与碱解氮显著负相关;重金属元素中,Cu与Zn、Cr、Ni极显著相关,Zn与Cu、Pb、Cd、Cr、Ni极显著相关,Pb与Zn、Cd极显著相关,Cr与Cu、Zn、Ni极显著相关,As和Hg与其他重金属元素均无显著相关性。     

Heavy metal absorption status of five plant species in monoculture and intercropping

Absorption ability for heavy metals varies among plant species. This study is to evaluate the absorption characteristics of different plant species and planting patterns for heavy metals. Five plant species (tomato, maize, greengrocery, cabbage, and Japan clover herb) were cultivated in monoculture and in intercropping in soil contaminated with heavy metals (Cd, Pb, Cr, Cu, and Fe), to determine the absorption status. Tomato absorbs greater amounts of heavy metals (especially Cd). Furthermore, accumulation of heavy metals increased when tomato was intercropped with other plant species. Maize accumulates greater amounts of Cr, Cu, and Fe. The heavy metal concentrations were reduced when maize was intercropped. Cd and Pb accumulated more in roots of Japan Clover Herb, and the levels of all five heavy metals decreased when intercropped. Tomato intercropping is a feasible method for phytoremediation of heavy metal-contaminated soil, and maize intercropping is feasible for obtaining safe harvest which can be eaten securely.     

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。     

华南地区典型燃煤电厂周边土壤重金属分布、风险评估及来源分析

为了解华南地区典型燃煤电厂周边表层土壤重金属空间分布特征,对韶关市燃煤电厂周边20处农田表层土壤中7种重金属(镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)及砷(As))的总量进行检测,并分析了其相应的空间分布规律,同时评估了周边土壤重金属的生态风险并分析其来源。结果表明:该燃煤电厂周边土壤中重金属Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Cr及As的平均含量分别是17.79、19.59、159.08、3.14、111.01、96.61 mg/kg和21.48 mg/kg,Cd、Pb污染情况突出,重金属Zn、Cd、Pb、Cr的分布与盛行风向密切相关。综合污染指数法表明,Cd、Pb及Zn处于重污染状态;潜在生态风险指数法表明,Cd处于严重潜在生态风险状态;地累积指数法表明,Ni、Cu整体处于无污染状态,Cd整体处于高污染状态。多种统计方法表明,Zn、Cd、Pb及Cr受燃煤电厂影响明显,Cu、As的来源不仅受燃煤电厂等工业的影响,还与该地区农业灌溉用水密切相关,Ni的分布最为均匀,受自然因素影响明显。     

Distribution and Risk Assessment of Heavy Metals in the Xinzhuangzi Reclamation Soil from the Huainan Coal Mining Area,China

The contamination of coal-mine soil by heavy metals is a widespread problem. This study analyzes the heavy metals (Cu, Zn, Ni, Pb, Cr, Cd, and Hg) found in 33 surface soil samples from Xinzhuangzi, China restored coal-mining land used as cultivated land. The results show that the selected elements were cumulative, especially for Cd. An index of geo-accumulation indicates that the soil was practically uncontaminated by Cu, Zn, Ni, and Hg, uncontaminated to moderately contaminated by Pb and Cr, and moderately to heavily contaminated by Cd. Based on the U.S. Environmental Protection Agency's ecological soil screening levels (Eco-SSLs) for Cu, Zn, Ni, Pb, and Cd and the Dutch Target and Intervention Values for Cr and Hg, the plants and soil invertebrates were not likely greatly influenced by the selected metals. Although the Cd concentration was found to have no significant effect on plants and soil invertebrates, it is the only metal with a concentration significantly above that required by Chinese standards (HJ/T 332–2006) for edible agricultural products, indicating that Cd is the predominant factor that determines the use of the reclaimed coal-mining area for farmland. Thus, employing the reclaimed land as farmland may not be a good option.     

Analysis of Spatial Variations and Sources of Heavy Metals in Farmland Soils of Beijing Suburbs

To understand the effect of intense human activities in suburbs on environmental quality, we obtained 758 measurements of the heavy metals in certain farmland soils of the Beijing suburbs. Multivariate statistical analysis and geostatistical analysis were used to conduct a basic analysis of the heavy metal concentrations, the distribution characteristics and the sources of pollution of the farmland soils in these suburbs. The results showed the presence of eight heavy metals in the agricultural soils at levels exceeding the background values for As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn. In particular, all the measured Cr concentrations exceeded the background value, while As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, and Zn were present at 1.13, 1.68, 1.95, 1.43, 1.63, 0.79, 0.92 and 1.36 times their background values, respectively. The results of correlation, factor and spatial structure analyses showed that Cd, Cu, Pb and Zn were strongly homologous, whereas Cr and Hg showed a degree of heterogeneity. The analysis further indicated that in addition to natural factors, Cd, Cu, Pb and Zn in the soil were mainly associated with distribution from road traffic and land use status. Different agricultural production measures in the various areas were also important factors that affected the spatial distribution of the soil Cr concentration. The major sources of Hg pollution were landfills for industrial waste and urban domestic garbage, while the spatial distribution of As was more likely to be a result of composite pollution. The regional distribution of the heavy metals indicated that except for Cr and Hg, the high heavy metal levels occurred in districts and counties with higher organic matter concentrations, such as the northwestern and southeastern suburbs of Beijing. There was no significant Ni pollution in the agricultural soils of the Beijing suburbs.