阜新市农田土壤重金属含量及其分布特征

通过对辽宁省阜新市城郊区县180处农田土壤的取样调查分析,初步了解了农田土壤重金属As、Cu、Zn、Ni的含量特征及其空间分布,并探讨了当地矿业开采活动对农田土壤重金属积累及空间分布的影响.结果表明,研究区域内农田土壤Cu、Zn和Ni的几何平均含量均高于背景值,且这3种重金属存在普遍累积的现象;不同种植类型土壤中,菜地土壤Cu、Zn、As含量显著高于粮田,且重金属积累更为明显;4种重金属的空间分布均呈城区高于郊县的趋势;重金属含量较高的区域与矿山开采区域基本重叠.研究区域内采矿活动是农田重金属的重要来源,同时畜禽养殖业所产生的畜禽粪便可能对农田土壤中Cu、Zn和As的增加有一定作用.当地农牧业生产和布局应适当考虑土壤污染的风险.     

地质高背景地区土壤中不同粒径铁锰结核地球化学特征

研究地质高背景地区土壤中不同粒径铁锰结核地球化学特征,有助于厘清岩溶地区土壤中铁锰结核对重金属异常富集的影响及对重金属吸附固定的主控因素.本研究以广西南宁市和崇左市大新县表层土壤大样(0～20 cm)为对象,筛分出不同粒径的铁锰结核(0.3 ～0.5、0.5～1、1～2、2～4、4～6、6～8、＞8 mm)和对应土壤(...     

环境重金属污染物的生物有效性

利用生态系统研究了白银有色金属冶炼矿区周围环境中重金属的分布及生物有效性。结果表明 ,工厂在冶炼过程中已造成 Pb、Cd、Cu、Zn对周围环境不同程度的污染 ,其含量与距工厂的距离呈负相关 ;重金属在各种生物体内均有不同程度的吸收和累积 ,其吸收累积量随重金属和生物种类的不同而有差异 ;土壤的污染 ,使农作物和牧草中 Pb、Cd含量超过动物的最大耐受量和中毒的临界值 ;动物研究发现 ,肾脏、骨骼和肝脏是机体内重金属蓄积的主要器官。因此 ,放牧动物可作为环境重金属污染状况的标识 ,对评价重金属环境污染对当地人群的危害也有重要意义     

次生富集型地质高背景土壤微生物群落结构多样性

选择广西南宁市横县和柳州市柳江区15个次生富集型地质高背景土壤,分析土壤的微生物群落结构变化,并从土壤理化性质和重金属Cd全量及有效性等方面分析主要的影响因素。结果发现：(1)研究区土壤全Cd(T-Cd)含量范围在0.214～4.045 mg·kg^-1,属于Cd地质高背景土壤。EDTA浸提的Cd有效态(Cd-EDTA)含量高于CaCl₂浸提的Cd有效态(Cd-CaCl₂),且Cd-EDTA与T-Cd含量存在线性关系(R²=0.66)。(2)研究区土壤细菌群落中最优势种是变形杆菌门(Proteobacteria),其次是绿弯菌门(Chloroflexi),厚壁菌门(Firmicutes)。横县区域土壤变形杆菌门和绿弯菌门相对丰度高于柳江区域土壤;而厚壁菌门相对丰度低于柳江区域土壤。真菌群落中子囊菌门(Ascomycota)是最优势种,其次是担子菌门(Basidiomycota),被孢菌门(Mortierellomycota)。横县区域土壤被孢菌门相对丰度高于柳江区域土壤。(3)研究区土壤细菌丰富度和多...     

基于小流域尺度的土壤重金属分布与土地利用相关性研究——以厦门市坂头水库流域为例

人类活动改变流域集水区土地利用方式同时提高了土壤重金属水平,并影响地表水重金属负荷。以具有明确地理边界的流域作为研究单元可能实现计量区别不同人类活动或因其引起的土地利用方式对土壤重金属空间分布及其环境风险的贡献。但不同人类活动及其改变的土地利用方式对土壤和地表水重金属负荷的相对贡献研究缺乏可操作性方法论。以我国典型的山塘水库小流域—福建省厦门市坂头水库流域为例,结合遥感影像解译、野外土壤重金属水平调查和GIS地统计方法,针对小流域尺度土壤重金属空间分布及其环境风险与土地利用方式相关性研究进行方法论的探索。坂头水库流域覆盖205km2,土地利用类型有林地、农业用地、城镇用地、绿地和水面等5大类。按照不同土地利用类型覆盖面积为权重,以统计最小样本数为准则,在该流域内共采集150个表层土壤样品,针对6种具有人为源特征重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、Cd)土壤总量及富集水平进行分析,以潜在生态风险指数评价流域土壤重金属风险,并结合土地利用类型分析了其空间特征。结果表明:与林地和绿地相比,城镇用地和农业用地表层土壤重重金属水平显著较高;土壤重金属富集水平及其潜在生态风险依次为:城镇用地农业用地绿地林地;城镇化加重了流域土壤重金属Cu、Zn和Cd的污染风险;土壤Pb富集水平与土地利用方式无关,可能为大气沉降来源;所有土地利用方式土壤Cr和Ni总量低于区域土壤背景值,但城镇用地的富集指数显著高于林地。基于土地利用方式的反距离加权空间插值(LU-IDW)也清晰地揭示了土壤重金属富集及其潜在生态风险与人类活动密切相关,尤其是城镇化。以野外调查结合遥感卫星图像解译和基于土地利用方式的空间插值的研究方法有效地揭示了研究流域土壤重金属的空间分布特征及其潜在风险评价空间模式,为小流域尺度的环境质量演变研究提供了方法论和案例。     

固体介质中的重金属源解析及其在中国近海沉积物中的应用

沉积物中重金属源解析对甄别人为活动与自然变化对近海生态系统演化的影响有重要作用.本文总结了近年来污染物源解析常用的多元统计分析、地球化学方法和地质统计分析3种主要研究方法,剖析了不同方法的优劣及适用性,提出正定矩阵因子分析、Pb同位素示踪在重金属来源定量化研究中具有良好应用前景.梳理了中国近海沉积物中重金属来源的主要研究结果,发现河口和海湾是沉积物重金属受人为来源影响剧烈的典型近海区域,不同定量解析方法(多元统计分析、背景值估算、Pb同位素分析)均表明中国近海沉积物重金属的人为来源贡献率接近或超过50%.当前中国近海沉积物中重金属源解析研究还存在源识别端元模糊、解析结果缺乏相应的可靠性评价等问题.据此提出近海沉积物重金属源解析研究应使用多种解析技术手段综合、集成与优化,提高源解析的准确性;建立完善指标体系,筛选代表特定人为活动和自然过程的指标;甄别人为源重金属入海方式及过程,为沉积物数据信息的解译提供理论基础.     

不同岩性背景区关键带土壤地球化学特征及生态风险

以贵州普定陈旗流域和福建九龙江流域作为研究对象,比较两个不同岩性背景区土壤重金属和稀土元素的分布特征及其控制因素,探究了地球关键带土壤元素的地球化学循环过程和环境效应。结果显示,普定浅层土壤重金属Cr、Zn、Ni、Cu和Pb含量均高于九龙江流域,主要受淋滤作用和地质背景控制。普定土壤中大部分重金属在耕地、灌丛和弃耕地高于草地和次生林地,九龙江流域部分重金属含量在废弃茶园高于林地,与两个流域大气沉降和农业活动密切相关。普定土壤稀土含量(145～248 mg·kg^-1)高于九龙江流域(51～173 mg·kg^-1),普定土壤稀土与喀斯特成土作用密切相关,而九龙江流域土壤稀土含量主要由成土母质决定。生态风险评估显示,普定土壤为轻微生态危害,九龙江流域林地也为轻微生态危害,而九龙江流域废弃茶园地表现出中等生态危害,重金属Cd生态风险较高。     

典型区域果园表层土壤5种重金属累积特征

在我国典型果业生产区域的黄土高原、胶东半岛和北京郊区选择11个采样区的99个果园,利用GPS定位仪共采集0—20cm表土样品99份,测定了铅、砷、铜、锌和铬等5种主要重金属的土壤累积数量,并对土壤重金属累积数量的环境安全性、土壤累积差异性以及区域分布特点进行了分析讨论。结果表明:(1)果园表层土壤5种重金属累积浓度未超过国家土壤环境质量标准,处于环境安全状态;(2)不同重金属在果园表层土壤中累积特征不同,重金属铅累积相对明显;其次是铜;再其次是锌、铬和砷;(3)不同区域果园表层土壤的重金属累积情况不尽一样,经济发达、或城市郊区或果园发展历史长的地区,果园表层土壤重金属累积相对显著一些。     

运积型地质高背景稻田土壤重金属污染和人体健康风险评价

为明确运积型地质高背景稻田土壤重金属污染的风险,在广东斗门新会研究区31个点位成对采集根际土壤和水稻样品,测定Cd、Cu、Pb和Zn的含量,采用综合质量影响指数(influence index of comprehensive quality,IICQ)和健康风险评价模型对该研究区农田土壤重金属污染及其人体健康风险进行...     

中国南方喀斯特集中分布区土壤Cd污染特征及来源

土壤重金属污染问题已成为我国广泛关注的生态环境问题,开展喀斯特地区土壤中Cd污染分布规律及来源研究,可为土壤环境质量评价与管理提供依据。本文收集了近年来南方八省206个市(区)土壤Cd的相关研究文献数据,采用单因子污染指数法对土壤Cd污染状况进行评价、Pearson相关分析研究喀斯特出露面积比与土壤Cd含量相关关系,并对来源进行探讨。结果表明:(1)中国南方喀斯特地区土壤具有较高的Cd含量,几何平均含量为0.36 mg·kg~(-1),高于全国土壤平均值、世界平均值及区域非喀斯特地区平均值;(2)不同省份污染程度趋势为广西湖南四川广东贵州重庆云南湖北;(3)人为活动,无论矿业开发、城镇化、农业活动均不是中国南方喀斯特地区土壤Cd含量高的主要因素;碳酸盐岩Cd背景值高及碳酸盐岩风化成土Cd的相对富集,是中国南方喀斯特地区土壤Cd含量高的主要自然因素。     

灌溉水净化耦合稻田土壤阻控措施对稻米Cd的累积减低效果

减低农田重金属输入是保障农业安全生产的关键措施之一.基于广西大环江流域重金属污染来源及灌溉水超标现状调研,选定典型Cd超标的大环江流域环江段,构建沉砂池+3级人工湿地系统对灌溉水进行净化,同时设置稻田土壤添加熟石灰、生物炭等阻控措施处理,旨在探明灌溉水净化耦合土壤阻控措施对典型污染区水稻Cd积累的联合减低效果.结果表明...     

地质高背景地区土壤中铁锰结核形成机理——以广西桂中地区为例

地质高背景的岩溶区土壤中普遍发育铁锰结核,且含量远高于非岩溶地区.为了解岩溶区土壤中铁锰结核的成因,选择广西桂中地区土壤(0～20 cm)中的铁锰结核为研究对象,通过光学显微镜(OP)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及能谱分析(EDS),结合岩溶区复杂的成土过程,对地质高背景地区土壤中铁锰结核的形成过程进行分析.结...     

挥之不去的重金属

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,主要通过空气、水、土壤和食物等多种途径进入人体。环境中的重金属不能被降解,可通过食物链富集。环境中低浓度的重金属通过食物链中的富集作用,最终在人体内大量蓄积,破坏人体内正常生理代谢活动,损害人体健康。随着工业的发展,人类对重金属的开采、冶炼、     

人类扰动对重金属元素的生物地球化学过程的影响与修复研究进展

重金属元素在自然界中主要分布于岩石和土壤当中,通过生物地球化学循环进入其他圈层。工业革命以后,矿物开采、冶炼、农业等传统人类活动和电子产业、交通运输等现代人类活动的不断发展,增加了岩层中重金属元素进入环境的总量,还改变了它们在不同环境介质中的迁移速率、方向、形态和生物毒性,进而增加危害人类健康的风险。只有充分了解人类扰动下重金属元素生物地球化学循环的新过程和新特征,才能抓住关键环节并且科学地建立高效可行的重金属污染修复方法与技术。总结了人类扰动及其引起的一系列环境变化对几种关键重金属元素生物地球化学循环的影响,综述分析表明由于人类扰动增加重金属源头释放并加速其在水中迁移速率,日后的修复工作应该着重于矿山、电子垃圾场等特殊区域的修复和监管并利用多种修复方式联用遏制重金属在水体中的快速迁移,这为重金属污染修复技术的研究提供导向和依据。     

挥之不去的重金属

重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,主要通过空气、水、土壤和食物等多种途径进入人体。环境中的重金属不能被降解,可通过食物链富集。环境中低浓度的重金属通过食物链中的富集作用,最终在人体内大量蓄积,破坏人体内正常生理代谢活动,损害人体健康。随着工业的发展,人类对重金属的开采、冶炼、     

天津市武清区农田土壤和蔬菜中重金属污染特征及来源解析

为评价中国北方典型农田土壤和蔬菜重金属污染特征,从天津市武清区分别采集45个农田表层土壤及对应的叶类蔬菜、32个农用畜禽粪便样品和4组土壤剖面,测定了Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共6种重金属的含量和形态,并利用相关性分析和主成分分析判断土壤中重金属污染的可能来源。结果表明:表层土壤6种重金属的累积程度依次为CdCrCuZnPbNi,其中26.7%的Cd超过了土壤环境质量二级标准(GB 15618—2018);叶类蔬菜根部存在重金属累积(尤其是Cd),但蔬菜叶片中并不存在重金属超标;研究区所施用的畜禽粪便中Cd的超标率为16%(参照NY 525—2012),其长期施用会造成表层土壤中重金属的累积;同时,表层土壤中高的可交换态Cd、Cu和Zn会增加作物吸收土壤中重金属的风险,是造成当地叶类蔬菜根部和叶片中重金属累积的原因之一。结合主成分分析结果:Cr和Ni主要来自于成土母质; Zn主要受农业活动影响,如畜禽粪便的施用; Cd和Pb主要受工业活动影响; Cu为复合污染,受工业和农业活动共同影响。综上所述,研究区土壤和畜禽粪便中存在Cd超标现象,虽然目前蔬菜叶片中重金属未超标,但应该注意控制或减少农业和工业污染对蔬菜地重金属的影响,以确保农田土壤和蔬菜的安全。     

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。     

东洞庭湖莲藕种植区土壤重金属污染及其对莲藕重金属含量的影响

通过对东洞庭湖莲藕种植区的野外调查, 揭示了土壤重金属污染的潜在生态风险及其对莲藕重金属含量的影响。土壤重金属镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)含量均高于洞庭湖背景值, 以Cd 污染最为严重, 潜在生态风险指数高, 属极重度生态风险级。莲藕干物质中重金属含量较高, 其中Cd、Pb 含量分别达到3.43 mg·kg^-1 和6.84 mg·kg^-1。不同种植区域之间, 莲藕重金属含量差异显著, 以君山区挂口镇的莲藕重金属含量最高。莲藕重金属含量的高低与土壤重金属含量呈显著正相关关系(P<0.01)。可见, 东洞庭湖莲藕种植区土壤重金属污染是导致莲藕重金属含量过高的直接原因, 建议在污染较重的区域, 减少莲藕种植, 开展土壤重金属污染治理, 引导莲藕产业健康发展。     

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.     

北京城市公园常见乔木土壤真菌群落特征及影响因素

快速城市化引起的城市环境污染问题日趋严重,由城市中心到城郊往往呈规律性递变趋势。北京城市公园作为城市绿地主体,不仅是城市居民重要的休闲游憩场所,也能在一定程度上反应环境污染,如土壤重金属污染的作用规律。以北京市这一典型大城市为研究区域,根据不同城市公园的建成时间、所处位置和距离市中心的远近选择六个公园作为研究样点,选取公园常见6种乔木下土壤,通过对土壤重金属含量、土壤理化性质以及土壤真菌群落测定和测序,旨在探讨城市公园植被下土壤真菌群落特征（多样性和群落结构组成）以及影响因素。研究结果表明：北京城市公园乔木下的土壤真菌群落多样性、群落组成以及优势类群受到土壤pH值、土壤养分和水分以及重金属铅的调控。其中公园土壤重金属铅含量增加会降低土壤真菌多样性、显著影响优势类群子囊真菌（占真菌群落73%）以及土壤真菌功能类群病原真菌群落组成。研究揭示了北京城市公园土壤真菌群落特征及调控因素,特别是重金属铅对土壤真菌群落的影响,这对提高城市公园科学管理和环境健康具有积极的应用价值。