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.     

玛曲高寒退化草甸土壤重金属污染风险评价

为了分析玛曲高寒草甸土壤重金属含量分布及重金属污染风险,采集玛曲高寒退化草甸土壤样品,分析研究区表层土壤(0—20 cm)中Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Hg、Pb等八种重金属含量,描述玛曲高寒草甸土壤重金属的空间分布特征,采用单因子污染指数、内梅罗污染指数、地累积指数评价重金属污染程度并分析重金属污染潜在生态风险,以相关性分析、主成分分析和聚类分析表征同源性重金属。结果表明:(1)研究区内As、Cd的质量分数高于背景值, Ni的质量分数偏低,变异系数大小为Cr> Hg> Cd> Cu> As> Ni> Zn> Pb;(2)Cd单因子污染指数为轻微污染,地累积指数反映As属于未受污染与轻微污染之间,各重金属元素均无潜在生态风险;以国标和土壤背景值为标准,内梅罗综合污染指数表明玛曲未受到重金属污染;(3)主成分和相关性分析表明玛曲土壤中Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb等元素具有相同或相似的来源, Ni和Pb的来源优先顺序最大, Cr和Hg含量呈现弱相关。     

庐江废弃明矾石矿土壤重金属形态特征及生态危害评价

对庐江明矾石矿区选择排土场废石和冶炼废渣堆废渣中重金属(Cu、Zn、As、Cd)总量和形态分布进行探究, 并用Hakanson潜在生态危害指数法评价其对环境的影响。结果表明, 冶炼废渣堆土壤中的各重金属总量均高于排土场, 并且As的含量是国家二级标准值的5.8倍; 基于总量的Hakanson潜在生态风险评价结果表明, 废石废渣重金属的潜在生态危害指数(RI)分别为1579.05和2022.25, 均属于很强生态危害程度, 另外, Cd对RI的贡献率均最大, 分别占总量的97%和84%, 其次为As。排土场和冶炼废渣堆土壤重金属的形态分布特征既有相似性又有差异性。各重金属均以残余态为主, 含量在50%以上; 废石中Cu的可交换态和碳酸盐结合态的比例占整体的11.11%, 对矿区危害性较高, 其余重金属对矿区存在低风险性危害。     

考洲洋重金属污染水平与潜在生态危害综合评价

在等级模型的基础上,利用化学和生态学的方法,在地理信息系统(GIS)的支持下对考洲洋养殖水域表层海水及表层沉积物的重金属污染水平及潜在生态风险进行了综合评价,同时对不同的评价方法进行了分析和比较。结果表明,枯水期整个水域表层海水的重金属污染指数均低于0．5,丰水期更是低于0．2。调查期间湾内海水重金属含量较低,重金属污染不明显。枯水期绝大部分水域表层沉积物重金属的生态风险指数值变化范围为20～70,其高值区出现于湾的西部和西北部水域。表明这些水域的表层沉积物已受到重金属的轻微影响;丰水期整个水域表层沉积物重金属的潜在生态风险指数值均低于20,重金属污染不明显。在生态学方面,枯水期大部分水域的饵料生物水平均处于2～3级水平,其密集分布区位于湾西北部、湾口和吉隆河口附近水域,达4级水平,饵料生物较为丰富。丰水期饵料生物水平的密集分布区位于湾中部和望京洲沿岸水域,饵料生物最丰富,达4～5级水平;其次为湾口,为4级水平;最低则分布于湾的西部和西北部,其饵料生物较低,为1～2级水平。由于重金属污染程度较低,因此水温、盐度和营养盐等环境因子已成为影响湾内生态系统的主要因素。对各种不同评价方法所进行的分析和比较结果表明,采用多指标综合评价方法是描述污染和预测生态效应的一种有效途径。     

大兴安岭森林土壤重金属含量空间变异与污染评价

重金属是危害森林生态健康的主要污染物之一,迄今有关大兴安岭森林土壤重金属含量、空间变异和污染程度鲜见报道。本文通过野外调查采样,应用GIS空间分析技术,结合经典重金属污染评价方法,分析了大兴安岭森林土壤Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg及As含量的空间变异与污染程度。结果表明:(1)研究区8种重金属含量具有中等空间异质性,变异系数在16.67%~35.39%。Cd、Cr、Pb、Zn、Hg、As的块金值/基台值[C0/(C0+C)]25%,其空间变异主要由母质、地形等结构性变异引起,Cu和Ni的C0/(C0+C)在25%~75%,即非结构性因素人类活动对二者的影响较大。土壤重金属含量呈斑块状、条带状和岛状分布。(2)大兴安岭森林土壤8种重金属含量主要表现为累积的特征。8种重金属含量的平均值与最大值均未超过《国家土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准限值,其中Cu、Zn、As的最大值超过一级标准,而其他5种元素的最大值均未超过一级标准。(3)地积累指数表明,土壤Cr、Pb、Ni无污染风险,其他5种元素污染风险较低。内梅罗综合污染指数表明,土壤整体质量已经处于轻污染状态。单因子潜在生态风险指数分析表明,Cu、Ni、Pb、Cr、Zn、As不具有潜在生态风险,Hg、Cd的部分样点的单因子生态风险指数Eri值存在生态风险,其中Hg的个别特征点已经达到Ⅲ级(中等风险)水平;潜在生态风险指数表明,研究区80%的样点无潜在生态风险,20%样点处于一般生态风险水平。     

重庆溶溪锰矿区土壤重金属污染评价及植物吸收特征

对重庆溶溪锰矿尾渣堆积区土壤、优势植物以及周边农田土壤的重金属含量(Mn、Cd、Cu、Zn和Pb)进行测定分析,并以重庆市土壤背景值为评价标准,应用Hakanson潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行了评价。结果表明:该锰矿尾渣堆积区土壤中Mn、Cd、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为48382.5、3.91、79.97、131.23和80.68 mg/kg,受到Mn、Cd的严重污染,Mn为强或很强生态危害,Cd为极强生态危害,而Cu、Zn、Pb为轻微生态危害,各尾矿渣堆积区的综合潜在生态危害指数(RI)均远大于720,为极强生态危害。对优势植物重金属含量的分析显示,绝大部分植物地上部Mn、Cd含量都超出正常范围的上限值,而Cu、Zn和Pb含量基本都在正常范围内;根据植物对重金属的吸收特征,将植物分为三类:将重金属主要累积于地上部分的富集型,如垂序商陆(Phytolacca americana L.)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium Linn.),适用于重金属复合污染土壤的植物修复;将重金属主要累积于根部的根部囤积型,如芒(Miscanthus sinensis Anderss.)和乌蕨(Stenoloma chusanum Ching);重金属含量较低的规避型,如黄花蒿(Artemisia annua L.)、长波叶山蚂蝗(Desmodium sequax Wall.)及钻形紫苑(Aster subulatus Michx.);后两种类型的植物可种植在重金属污染严重且使用价值相对较低的矿山废弃地上,同时规避型植物对于研究植物的重金属排斥机理具有重要价值。溶溪锰矿区周边农田土壤主要受到Cd的严重污染,Cd为很强或极强生态危害。     

洞头列岛土地利用对土壤及沉积物重金属污染的影响及其生态风险评价

针对浙江省洞头列岛不同土地利用类型土壤及沉积物中的重金属含量进行调查, 选择了五种土地利用类型,农田、森林、围涂、码头、养殖。主要评估重金属的污染现状, 区域快速产业化导致的土壤及沉积物中重金属污染及生物的潜在生态风险。采用内梅罗指数法、Hakanson 潜在生态危害系数法对重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明, 洞头列岛不同土地类型的土壤重金属含量均超过浙江省土壤背景值, 其中, Cr、Mn、Co 超标率为100%, Zn 超标率为84%。多数监测点土壤重金属含量的内梅罗综合指数处于清洁水平, 但养殖类型中的As、Co, 围涂类型中的As、Pb, 农田类型中的Pb、Cr 属于尚清洁等级, 围涂中的Co 元素属于轻度污染等级; 综合潜在生态风险指数(RI)均显著低于轻微生态危害水平, 五种土地类型土壤质量的RI 大小顺序为: 养殖>围涂>码头>森林>农田, Pb、As 是主要的重金属生态风险种类。重金属元素之间的相关性分析表明, 围涂与码头土壤中重金属元素之间的相关性明显高于其他三种类型。围涂类型土壤中As 与Co、Cu 元素呈极显著正相关, Pb 与Zn 呈极显著正相关; 码头类型中的Cu 与Co 呈极显著正相关, As、Pb 与Zn 呈极显著正相关。Cu 与As 在码头、养殖、围涂类型中的含量较高。五种土地类型中除农田和养殖用地的某些重金属来源于成土母质, 其他各重金属来源主要是人为活动影响, 如: 交通运输、城市排污、三废排放以及汽车尾气等。因此, 应该把由人类活动导致的有毒重金属的污染控制作为首要任务, 制定相应的政策和法规。     

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.     

东江沉积物重金属分布特征及污染评价

采用ICP-MS对东江河流沉积物中的重金属进行分析,发现东江沉积物中Cu、Zn、Cd、Hg等重金属呈现相同的变化特点,高值区和低值区基本一致.东江流域沉积物的重金属污染物主要是Cu、Zn、Cd、Hg、Pb,其平均含量分别为157.29、213.21、0.98、0.42、50.77mg·kg-1,均高于中国大陆沉积物背景值.地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对东江流域沉积物污染程度和生态危害程度的评价结果显示,东江沉积物中地累积指数从大到小的顺序为Cd、Cu、Zn、Hg、Pb;从总的污染程度来看,东江沉积物中各重金属对生态风险影响程度从大到小的顺序为Hg、Cd、Cu、Pb、Zn;从总的生态风险指数上看,整个东江流域除处于上游的河源市段生态风险低外,处于中游的惠州段生态风险为"较高",处于下游的东莞段生态风险为"极高".     

湖南省主要水系底泥重金属污染特征及其生态风险评价

为全面了解湖南省主要水系底泥中重金属含量及其潜在生态风险,在湖南省内的湘、资、沅、澧以及洞庭湖5个主要水系共采集了75个位点的底泥样品,分析了重金属元素含量和来源分布特征,并采用地累积指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法对其污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb和Zn的平均含量分别为32.87、7.59、78.09、70.69、1182.60、85.64 mg/kg和482.44 mg/kg。湘江和洞庭湖的污染相对严重,底泥中重金属含量明显高于资江、沅江和澧水;相关性分析表明多种重金属具有相同污染来源;地累积指数评价结果显示,湖南省主要水系底泥中Cd为重污染水平,Zn为中度污染,Cu、Mn和Pb均为轻度污染,而As和Cr污染程度为清洁;内梅罗指数法评价结果表明,除Cr为轻度污染外,湖南省主要水系底泥中其他6种重金属污染均为重污染级别;潜在生态风险评价结果显示,湖南省总体潜在生态风险属于中等级别,各水系潜在生态风险大小顺序为洞庭湖>资江>湘江>澧水>沅江,重金属Cd的潜在生态风险级别为很强,其他重金属元素都属于轻微级别。     

山东省部分水岸带土壤重金属含量及污染评价

为了解山东省水岸带土壤重金属的含量特征和污染状况,于2010年9月—10月采集了39个水岸带土壤样品,分析了土壤中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg的含量以及土壤的pH值、粒度和有机质,采用单因子指数法、综合指数法和潜在生态危害指数法对水岸带土壤重金属污染进行了评价,并利用相关分析和聚类分析对其来源进行了初步的解析。结果表明：水岸带土壤的pH值为5.67—8.66,主要呈碱性;有机质的平均含量为9.39 g/kg,土壤粒度主要以砂粒和粉粒为主,其平均体积百分比分别为50.33%和38.48%,平均粒径为89.69 μm;Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg的平均含量为53.03 mg/kg、10.33 mg/kg、24.96 mg/kg、18.38 mg/kg、56.13 mg/kg、0.142 mg/kg、22.48 mg/kg和0.020 mg/kg。各水岸带土壤重金属的含量均符合《土壤环境质量标准》（GB15618-1995）二级标准。以山东省土壤元素背景值为评价标准,水岸带土壤重金属总体表现为轻度污染和轻微生态风险,其中Cd和Hg是主要的污染因子,其对潜在生态危害指数的平均贡献率分别为46.8% 和33.6%。洙赵新河、廖河、门楼水库和东平湖水岸带土壤重金属污染及潜在生态危害明显高于其他水源地。源解析的结果表明：水岸带土壤重金属的含量受自然源和人为源的双重影响,人为源主要包括地表径流、工业废气、垃圾和交通运输等。     

Assessment of heavy metal pollution and ecological risk in marine sediments (A case study: Persian Gulf)

This study was made to determine the pollution status and potential ecological risk of heavy metals in sediment of Persian Gulf. Surface sediments were collected seasonally by Peterson grab, and the concentrations of heavy metals were measured by using inductively coupled plasma–optical emission spectrometry (ICP–OES). The range concentrations obtained in mg/kg were 10,800–22,400 for Fe, 5.32–10.12 for Pb, 24.63–42.38 for Ni, 22.52–39.46 for Cu, and 31.64–47.20 for Cr. The concentrations of Pb, Ni, Cu, and Cr have been found lower than the Interim Sediment Quality Guidelines and probable effect level values suggesting that heavy metal contents in sediments from area of study would not be expected to cause adverse biological effects on the biota. The obtained enrichment factor values for various metals were between minimal enrichment (Pb = 0.5) and extremely enrichment (Cu = 3.11). The values of I_geo for Pb, Ni, Cu, and Cr were characterized under no pollution (0). The highest value of potential ecological risk index (RI) (8.36) was observed at St. 4 while the lowest value (5.25) was detected at station 6. Based on potential ecological RI, the Persian Gulf had low ecological risk.     

光和噪声污染胁迫下城市生态斑块鸟类风险评价

为应对城市生态斑块光污染、噪声污染范围快速扩张和强度增加对鸟类带来的生态风险,探讨了将微观鸟类风险阈值与宏观光污染、噪声污染分布数据结合进行生态风险评价的全链条研究方法,具体包括：探究微观层面光、声污染胁迫下鸟类生态风险阈值,分别获得光污染对黄雀和栗鹀寤寐节律及声污染对画眉鸟退避行为的生态风险阈值,并提出由实验室环境中获得的鸟类光污染强度风险阈值推算室外夜间混合光环境中鸟类光污染强度风险阈值的方法;同时获取宏观光、声环境分布数据,其中光环境分布数据基于Luojia 1-01和Jilin 1-7B夜光遥感影像获得,声环境分布数据通过软件模拟、实测校核、ArcGIS属性赋予等系列操作获得;结合微观鸟类风险阈值和宏观光、声环境分布数据开展生态风险评价,以典型城市生态斑块为实例分析光污染和噪声污染胁迫下鸟类生态风险分布特征;搭建生态风险评价平台并进行鸟类生态风险可视化展现。该生态风险评价方法可为城市宏观区域光、声污染生态风险的快速评价提供科学规范的研究和技术范例。     

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。     

贵州重点地区土壤和水体中汞的生态风险

分析了贵州省土壤和地表水体中汞含量空间分布状况,分别采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了土壤中的汞污染程度和潜在生态风险;采用单因子法表征了水体总汞污染程度,应用安全阈值法对水体活性汞和甲基汞进行生态风险评价.结果表明:贵州省汞矿区及涉汞行业毗邻区域土壤中总汞污染程度较高,涉汞区23个点位中严重污染、重污染和偏重污染水平分别占78.26％、13.04％和8.70％,且均为极度生态危害.非涉汞区除青山坡土壤中汞的生态风险极强外,其他区域土壤中汞的污染程度不高,生态风险属于可接受水平.贵州省汞开采与冶炼、铅锌冶炼、有机化工等行业已造成毗邻水体出现较严重的汞污染,且污染范围有扩大和延伸的趋势,但对水生生物有直接影响的活性汞和甲基汞的生态风险较小.     

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。