黄河口盐地碱蓬湿地土壤-植物系统重金属污染评价

以黄河口盐地碱蓬湿地为例,评价了淹水和非淹水区湿地表层土壤As、Cd、Cu、Cr、Pb和Zn 6种重金属的污染程度及其在土壤-植物系统中的迁移、富集特征,分析了不同积水深度和土壤理化性质对研究区土壤重金属含量的影响.研究结果表明,与土壤或沉积物质量标准相比,黄河口盐地碱蓬湿地土壤受As和Cd污染最严重,而其它重金属污染较轻;非淹水土壤Cd、Cr和Zn含量高于淹水湿地,而As、Cu和Pb则较低;而且淹水土壤As含量随积水深度增加而呈下降趋势,但积水深度对其他重金属含量的影响不明显.相关性分析结果表明,按照受土壤关键影响因子的不同重金属(除As外)可以分为两类:第一类为Cd、Cr和Zn,这些重金属含量受土壤pH值和盐分影响较大,且相互间存在显著正相关关系,表明它们可能有相同的来源;第二类为Pb和Cu,它们受土壤pH值、盐分和有机质的影响,且Pb和Cu之间存在显著正相关关系.除Cr、Cu和Zn外,重金属在盐地碱蓬的根系内一般不发生显著富集,但绝大多数重金属都表现出地上部分的含量比根系更高的现象.     

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。     

哈尔滨市不同类型人工林土壤重金属含量

以东北林业大学城市林业示范研究基地9种人工林(兴安落叶松林、樟子松林、黑皮油松林、黄波罗林、胡桃楸林、水曲柳林、白桦林、蒙古栎林和针阔混交人工林)为对象,分析林地土壤不同层次(0～10 cm和10-30 cm)A8、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn 6种重金属含量,并以哈尔滨市土壤背景值为标准,采用综合污染指数法评价各林型土壤重金属污染状况.结果表明:不同类型人工林同一土层重金属含量差异显著;除了As和Ni,同一人工林土壤重金属含量均随土壤深度增加呈下降趋势.各类型人工林同一土层重金属含量以Zn最高(62.29～126.35mg·kg-1),Cd最低(0.06～0.47 mg·kg-1).6种重金属含量由高到低顺序为:Zn＞Pb＞Cu(Ni)＞Ni(Cu)＞As＞Cd,累积程度为:Cd＞Pb＞Zn＞Cu＞Ni＞As.林地土壤Pb、Cd、Cu、Zn间(除水曲柳林)及其与土壤有机质、N、P、K(除水曲柳林和蒙古栎林)显著相关,且以上4种重金属含量高于背景值,为人为输入;Ni和As含量与本地背景值相当,为自然因素,不同林型土壤内梅罗综合污染指数依次为:水曲柳林＞黄波罗林＞针阔混交林＞胡桃楸林＞樟子松林＞黑皮油松林＞兴安落叶松林＞白桦林＞蒙古栎林.     

珠江三角洲马尾松年轮重金属含量年代变化

采用树木年轮化学分析手段,探讨了肇庆鼎湖山(相对清洁区)和南海西樵山(污染区)马尾松(Pinus massonianaL.)不同时期木质部6种重金属(Cu、Zn、Ni、Cd、Cr和Pb)含量的年代变化。结果表明:西樵山马尾松林地表层土壤Cu、Zn、Cd和Pb含量均超过其在广东省表层土壤环境背景值,鼎湖山马尾松林地表层土壤除Cd外其余重金属含量在背景值范围内;鼎湖山和西樵山马尾松木质部中Cu、Zn、Cr和Pb含量均呈现从心材到边材上升的分布格局,反映了珠江三角洲环境中可供植物利用的重金属在过去有了增加。Cu、Zn、Ni,特别是Cr和Pb的最大含量出现在1990年后形成的木质部中,两地环境(土壤和大气)中重金属含量增加是导致马尾松木质部重金属含量上升的主要原因;在相同时期形成的木质部中,西樵山马尾松木质部Cu、Cr和Pb的含量大于鼎湖山,Zn、Ni和Cd含量则小于鼎湖山,这与环境重金属含量差异有关,也与马尾松对不同重金属的富集能力有关。马尾松年轮化学分析的结果能够提供珠三角地区重金属的历史变化信息。     

堆肥对土壤重金属垂直分布的影响与污染评价

对不同畜禽粪便堆肥与土壤重金属垂直分布的关系进行了研究．结果表明,在畜禽粪便堆肥过程中,粪堆下土壤pH值和有机质显著增加,其pH和有机质含量的垂直分布表现为从表层到底层逐渐降低．各种畜禽粪便粪堆下土壤Zn、Cd含量明显增高,且从表层到底层呈逐渐减小的趋势．鸡粪和猪粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加而降低;牛粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加没有明显的变化．自然条件下Cd和Zn在土壤系统中的迁移能力大于Cu．各粪堆下的部分土层Cu、Zn、Cd含量超过我国土壤环境质量一级标准．应用地质积累指数法对各土层污染评价的结果表明,只有肉鸡粪堆下0～10cm土壤和蛋鸡粪堆下0～40cm土壤受到轻度Zn污染,其它粪堆下各土层均未受到Cu、Zn、Pb和Cd污染．     

复垦煤矸山不同土地利用类型土壤重金属污染评价

土壤重金属污染是矿区土壤复垦的关键限制因子, 而复垦地利用类型会对土壤重金属累积状况产生影响。因此, 研究不同利用类型复垦煤矸山土壤重金属累积状况并进行生态风险评价, 可以查明土地利用类型对复垦地重金属污染的影响,也有助于指导煤矸山“因地制宜”的进行植被复垦。以山西省霍州市曹村煤矿煤矸山复垦耕地、人工林地、草地为研究对象, 分析了3 种利用类型复垦煤矸山土壤中Hg、As、Pb、Cd 和Ni 含量和污染程度。结果表明: (1)3 种利用类型复垦地土壤重金属积累程度存在差异, 并且不同土层情况也不同, 具体为, 在0-20 cm 土层, 耕地中Hg 和Pb 含量高于人工林地和草地, 但Ni含量低于人工林地和草地; 在20-40 cm 土层中, 耕地中Pb 含量低于人工林地和草地, 人工林地中Ni 含量高于耕地和草地;并且与普通农田相比, 3 种复垦地20-40 cm 土层中重金属含量明显偏高。(2)单因子潜在生态危害系数Eir 表明, 整体来看3 种复垦地中Hg 和Cd 的生态危害较重, 其余较轻; 并且不同利用类型复垦地土壤重金属污染风险存在差异, Hg、Cd 和As 在草地中的生态风险高于耕地和人工林地, Pb 和Ni 在耕地和人工林地高于草地。综合污染指数表明, 3 种复垦样地土壤重金属均达到了严重危害程度, 且各样地危害程度存在着差异, 具体表现为草地>人工林地>耕地。     

围垦对辽东湾北部滨海湿地土壤重金属含量的影响及生态风险评价

围垦历史与围垦方式被认为是人类对滨海湿地生态系统干扰的主要因素。选取辽东湾北部区作为研究区,采集129个表层土壤样品（0-20 cm）,测定土壤理化性质（盐分、pH、土壤颗粒组成、土壤有机碳、硝态氮、速效磷）和重金属元素（Fe、Mn、Cu、Cr、Cd、Ni、Zn、Pb）含量;运用多元统计和反距离权重插值方法揭示研究区土壤重金属元素的来源与空间分布特征,最后利用Hakanson潜在生态风险指数法对重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明：①6种重金属表现为彼此的显著正相关（P<0.01）。除Pb外,Cd、Cr、Cu、Ni和Zn的浓度与土壤有机碳、黏粒、粉粒含量呈极显著正相关（P<0.01）,而与砂含量呈极显著负相关（P<0.01）。②化工、造纸、石油开采及加工等工业活动可能引起Cr、Cu、Ni和Zn的富集,持续的农业施肥和农药使用可能会增加土壤中Cd、Pb的含量。③围垦初期（1990s）,土壤侵蚀和淋洗脱盐对土壤重金属分布具有显著影响。随着开垦年限的延长（1960s）,持续的农业施肥、工业活动（如造纸、石油开采）和城市扩建,都大大增加了土壤重金属含量的累积。④不同的围垦方式影响下,除Fe标准化的Cd和Pb在水产养殖区有较高的浓度外,Fe标准化的Cr、Ni、Cu和Zn的浓度均在自然区域（滩地和芦苇）高于人类活动区域（水产养殖、耕地、建设用地）。⑤综合潜在生态风险指数平均值为325.69,表现为极强的生态风险程度,其中Cd表现为极高生态风险的采样点比例为46.51%,是造成区域重金属污染的主要贡献元素,特别是在水产养殖和农业地区。     

鸡粪有机肥对设施菜地土壤重金属和微生物群落结构的影响

通过田间试验,研究在设施菜地上施用不同剂量的鸡粪有机肥对土壤-植物系统中重金属的累积、重金属有效性和土壤微生物群落结构的影响,进一步探讨土壤微生物群落结构与土壤重金属之间的相关关系。结果表明,与对照相比,施用有机肥可提高小白菜地上部生物量,其中施肥量为60 t/hm²时值最大,增幅为59.92%;小白菜地上部Cd、Cr、Cu、Zn和As含量均大幅增加,但Pb含量无明显变化。土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn和As的全量均随鸡粪有机肥施加量的增加而增大,最高增幅分别为21.30%、21.58%、17.40%、19.40%和17.43%,出现明显的累积现象;施用有机肥均增加了土壤Cd、Cr、Cu、Zn和As的有效态含量,而Pb的全量和有效态含量无显著变化;除重金属Pb外,不同重金属元素全量与有效态含量均显著正相关,其中元素Zn的全量与有效态含量相关性最强。磷脂脂肪酸（PLFA）分析结果表明,土壤中含量较高的PLFA为16：0、18：1ω7c、10Me16：0和18：1ω9c,土壤微生物总PLFA和各类群PLFA含量均呈现M0.5 > M1 > CK > M2 > M4;相关性分析结果表明,土壤Cu、As全量和Cd、Cr、Cu、As有效态含量与微生物总PLFA和各类群PLFA含量均呈现显著负相关关系,其中有效态Cr和Cu含量对微生物群落结构的影响最为显著。     

植被恢复对退化红壤表层土壤颗粒中有机碳和Pd、Cd分布的影响

采用原状土壤水稳性团聚体分离方法提取不同粒径的土壤颗粒,测定其有机碳及重金属元素Pb、Cd的含量,研究了退化红壤在植被恢复下表层（0-10cm和10－20cm)土壤颗粒中有机碳与重金属分而及其关系。这些土壤颗粒中有机碳和重金属元素Pb、Cd的含量范围分别于7.5-15g/kg,11-20mg/kg和20-70μg/kg,,且粒组间有显著差异。尽管所测组分的含量以＜0.002mm粒事最高,但2－0.25mm的粒组占其总量的50％左右,其次约20％存在于0.25-0.02mm粒组中,以土壤粒组中分量而言,有机碳和所测的重金属元素间有密切的依存关系。与荒地相比,植被恢复措施降低了各土层2－0.25mm粒组中Pb的含量和分量,但提高了0－10cm土层Cd的含量和分量。在所研究的几种处理中,玉米－包菜处理显著地促进了有机碳和重金属在各颗粒粒组中的均衡分布。因此,退化红壤植被恢复改变了土壤颗粒中有机碳和重金属的分布,因而可能影响着土壤环境中有机碳和重金属的形态及其活性。对于这些措施下土壤环境中有机碳和重金属的生物有效性机制尚需进一步研究。     

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。