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。     

商品大米中Cd、Pb、Cr的污染状况及健康风险评价

为了解本地商品大米中重金属的污染情况,采用微波消解法和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法,对144个大米样品进行Cd、Pb和Cr含量的检测,采用单项污染指数和内梅罗综合指数法对其污染状况和健康风险进行分析评价。结果表明,样品中Cd、Pb和Cr的超标率分别为0.69%、27.78%和34.03%。无等级大米中3种重金属的超标率高于有等级大米,但差异不显著。本土商品大米样品中Cd的含量显著高于外省样品,Pb含量差异不显著,Cr的含量显著低于外省样品。144个样品中处于安全级别的样品仅占63.89%。健康风险评价结果显示,当地居民通过食用大米实际摄入Cd和Pb的量都低于FAO/WHO推荐的每人每日的允许摄入量,不存在严重的健康风险,但却存在Cr的健康风险问题。     

白银市不同功能区土壤重金属污染特征及其健康风险评价

调查了白银市生活区、工业区、交通区、公园绿地和山区5个功能区表层土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn含量,并采用单因子指数法、内梅罗综合指数法和健康风险表征模型评价重金属污染水平及对人体的健康风险。结果表明,白银市各功能区土壤Cu、Cd、Hg、Pb和Zn含量显著高于甘肃土壤背景值,且工业区土壤Cu含量超过了国家土壤质量二级标准。内梅罗综合指数表明:各功能区污染程度表现为工业区交通区公园绿地生活区山区;除山区外,各功能区受Hg、Zn、Pb和Cd污染较严重,其中以Hg污染最为严重。健康风险表征模型表明:重金属对儿童的HI(总非致癌风险)和TCR(总致癌风险)均大于成人,各功能区HI和TCR均表现为工业区、生活区交通区公园绿地山区;土壤As、Cr和Pb是各功能区非致癌风险最主要的3个贡献因子;土壤As和Cr是各功能区致癌风险最主要的2个贡献因子。     

桂北典型锰矿区周边土壤重金属污染状况及主要植物富集特征

为探究桂北某典型锰矿尾库区周边土壤和农作物重金属污染状况,筛选适合该地区污染土壤修复的植物材料,该研究在矿区周边采集了9种农作物和23种主要植物及其根际土壤,并测定了Cd、Mn、Cr、Pb和Zn 5种重金属含量,采用单因子污染指数法和综合污染指数法评价了矿区农田土壤、农作物中重金属的生态风险,通过计算植物对重金属的富集和转运系数评估其应用潜力。结果表明:(1)研究区土壤Cd、Mn污染最为严重,单因子污染指数分别为18.53、147.09,达到重度污染级别。(2)研究区花生和小白菜等作物可食用部位中的Cd、Cr、Pb含量均超过食品国家安全标准(GB 2762—2017)中的阈值,具有较高健康风险。(3)23种主要植物中青葙、鬼针草、一点红、蜈蚣草等对多种重金属转运系数大于1,具备富集型植物特征; 一把伞南星、蓖麻、千里光等根部重金属含量较高,转运系数较低,具备根部囤积型植物特征; 响铃豆、筒轴茅、苣荬菜等富集的重金属含量相对较低,且在重金属污染土壤中能健康生长,具备规避型植物特征。该研究结果表明,研究区土壤存在较严重的Cd/Mn复合污染,青葙等植物用于修复该复合污染土壤极具应用潜力。     

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。     

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.     

新疆库尔勒市地表灰尘重金属污染及潜在生态风险

从库尔勒市采集54个地表灰尘样品,测定其中Hg、Cd、As、Pb、Cr与Cu共6种重金属元素含量,采用内梅罗综合污染指数(NPI)、潜在生态风险指数(HRI)和生态风险预警指数(IER),评价了地表灰尘重金属污染及潜在生态风险。结果表明,库尔勒市地表灰尘中Hg、Cd、Pb、Cr和Cu等元素含量平均值分别为新疆土壤背景值的3.71、1.87、1.96、1.14和1.29倍。其中,Hg呈现重度污染,Cd、Pb、Cr、Cu呈现轻度污染,As呈现轻微污染,NPI平均值呈现重度污染。潜在生态风险评价结果表明,地表灰尘中Hg呈现较强生态风险,Cd呈现中等生态风险,As、Pb、Cr和Cu呈现轻微生态风险,HRI平均值为232.23,呈现中等生态风险。根据生态风险预警分级标准,地表灰尘中Hg污染处于轻警态势,Cd、Pb、Cu和Cr污染处于预警态势,As污染处于无警态势,IER平均值为4.91,处于中警态势。从空间分布格局来看,地表灰尘重金属污染及生态风险高值区分布于研究区北部。总体上,库尔勒市地表灰尘重金属污染风险相对较低。     

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。     

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。     

天津城市公园灰尘重金属污染健康风险评价

分析了天津市中心城区41个代表性公园灰尘样品的重金属含量,借助健康风险评价模型,对天津市公园灰尘重金属的污染状况进行了健康风险评价。结果表明,天津市公园灰尘在不同程度上受到了重金属Cu、Pb、Cr、Cd和Ni的污染,其中,重金属Cu、Pb、Cr、Cd和Ni的含量平均值分别为113.18、63.32、103.18、1.14和40.58 mg·kg-1,均高于天津市土壤重金属元素的背景值。健康风险评价模型计算表明,人体经手-口接触行为直接摄入是公园灰尘暴露风险的主要途径,重金属日平均暴露剂量依次为手-口直接摄食剂量皮肤吸收剂量呼吸道吸入剂量。本研究的5种重金属元素对人体造成的慢性非致癌风险值依次表现为:CrPbCuNiCd,对人体不会造成危害,儿童的非致癌风险大于成人。致癌重金属的致癌风险依次为NiCrCd,均低于癌症风险阈值,尚未形成致癌风险。     

广西锰矿恢复区食用农作物重金属污染评价

对广西平乐、荔浦两锰矿恢复区种植的食用农作物进行了调查和重金属含量分析.结果表明:两锰矿区农作物Zn、Pb、Cr、Cu和Cd的含量范围分别在1.18~20.46、0.52~16.16、0.33~6.62、0.01~6.24和0.01~2.76mg.kg-1之间.其中,豆类作物中的重金属含量最高,其次是薯类.单因子污染指数评价表明,农作物基本未受Zn、Cu污染,但受Pb、Cd和Cr污染严重,以Pb污染最重,受污染率达100%,Cr和Cd受污染率分别为96.9%和75.0%;从综合污染指数来看,农作物受污染率达100%,其中,重、中、轻污染分别占87.5%、9.4%和3.1%.表明在锰矿废弃地直接种植食用农作物存在较大风险,应重新考虑其恢复利用模式.     

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。     

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。     

Health Risks Assessment of Heavy Metal Pollution in the Soil-Crop System from an E-Waste Dismantling Area

Soil is an essential resource for agricultural production. In order to investigate the pollution situation of heavy metals in the soil-crop system in the e-waste dismantling area, the crop and soil samples (226 pairs, including leaf vegetables, solanaceous vegetables, root vegetables, and fruits) around the e-waste dismantling area in southeastern Zhejiang Province were collected. The concentrations of Cd, Cu, Pb, and Cr were determined. The average concentrations of Cd, Cu, Pb, and Cr in soils were 0.94, 107.79, 80.28, and 78.14 mg kg^-1, respectively, and their corresponding concentrations in crops were 0.024, 0.7, 0.041, and 0.06 mg kg^-1, respectively. The transfer capacity of leaf vegetables was significantly higher than that of non-leaf vegetables, and the accumulation of four heavy metals in crops tended to be Cd > Cu > Cr/Pb. The pollution index’s results revealed that the soil pollution degree under different land uses ranked as root vegetables soil > leaf vegetables soil > solanaceous vegetables soil > fruit soil. The carcinogenic and non-carcinogenic risks of heavy metal exposure were ranked as food intake > accidental ingestion > dermal contact > inhalation. The comprehensive non-carcinogenic risk was ranked as Cr > Cd > Pb/Cu. Our results could be used to provide useful information for further crop cultivation layout in the study area, which can guarantee the local residents’ health and food safety.

     

Concentration and ecological risk of heavy metal in street dusts of Eslamshahr,Iran

This study was done to evaluate heavy metal concentrations in street dust samples, to compare measured concentrations in samples to background concentrations in order to make evaluations for pollution indices, and to describe the quality of street dust in the studied area in relation to pollution. A total of 30 cumulative samples were collected from the streets of Eslamshahr City. Concentrations of heavy metals were determined using an Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). Results determined mean concentrations (mg/kg) of the heavy metals Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn, in collected samples of street dust as 0.34, 35.1, 239, 42.4, 71.3, and 573, respectively. I_geo values for Cd and Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn showed level of moderately polluted, unpolluted, moderately to strongly polluted, unpolluted, moderately polluted and moderately to strongly polluted, respectively. The pattern of total metal concentrations in the studied area was ranked as follows: Zn and Cu>Pb>Cd>Ni>Cr. The highest values for the monomial potential ecological risk (E_r) were observed for Cd (114). The mean level of RI for the studied soil samples was 192 (91.3–244), which is classed as presenting a strong potential ecological risk.     

分级分筛式异位重金属污染土壤淋洗技术

本研究采用去离子水作淋洗剂,开发一种分级分筛式异位重金属污染土壤淋洗技术,研究显示,土壤中粒径大于25μm颗粒占比接近80%,重金属Pb、Cu、Ni、Cd和Cr含量分别为125.85 mg/kg、85.93 mg/kg、63.29 mg/kg、1.31 mg/kg和108.39 mg/kg,基本符合土壤环境质量二级标准,可用于农田回用土;土壤中粒径小于25μm颗粒占比低于20%,其对应重金属含量超出土壤环境质量三级标准,可用作制砖原料。     

惠州市3座供水水库沉积物重金属污染特征

为了解惠州市供水水库沉积物重金属(Cr、Cu、Zn、Cd、Pb和Hg)污染状况和垂直分布特征,于2008年5月在惠州市3座具代表性的水库湖泊区采集柱状沉积物样品,运用ICPMS法检测沉积物中重金属含量,并采用地积累指数法(Igen)和潜在生态风险指数法(RI)进行污染评价,同时运用主成分分析(PCA)对沉积物中重金属的可能来源进行分析.结果表明:3座水库沉积物重金属含量随沉积深度的变化差异明显,一些重金属含量的垂直变化不明显,而另一些垂直变化明显(降低或升高),但各种重金属在不同水库沉积物中呈现特有的垂直分布特征.根据地积累指数可知,3座水库中沉积物主要以Zn和Pb污染最为严重,达到轻度至强度污染(含量分别为Zn:49.98 ～ 640.29 mg·kg-1;Pb:21.94～300.66 mg· kg-1),同时沉积物中部或底部受到轻度的Cu污染(含量为16.85 ～45.46 mg·kg-1),基本未受Cr、Cd和Hg污染.据6种重金属潜在生态风险系数[Er(i)]及潜在生态风险指数(RI)可知,3座水库沉积物的重金属潜在风险均处于较低水平.据PCA分析和相关资料可知,矿山开采与冶炼、城市化和农林业快速发展等人类活动影响了3座水库沉积物重金属的分布特征和污染.其中,Zn主要来源于矿产开采与冶炼;除矿产开采与冶炼导致沙田水库Pb污染外,机动车尾气排放和生活垃圾等是3座水库沉积物Pb污染的主要途径;Cu污染主要来源于农业和林业污染.     

Contamination features and health risk of heavy metals in suburban vegetable soils,Yanbian, Northeast China

In recent years, heavy metal contamination in suburban vegetable soils calls for significant concerns due to the rapid urbanization and industrialization. In present study, 110 suburban vegetable soil samples from Yanbian, Northeast China, were collected. Concentration characteristics, pollution level, health risk, and source identification were evaluated by using different quantitative indices. Concentrations of Pb, Cr, Cu, Ni, Zn, Cd, and As in suburban soils were measured. Mean concentrations of Pb, Cr, Cu, Ni, Zn Cd, and As were 34.9 ± 10.5, 73.5 ± 44.4, 29.6 ± 19.4, 23.4 ± 12.0, 88.5 ± 26.7, 0.16 ± 0.16, and 9.24 ± 3.79 mg/kg, which were showed significantly higher than corresponding background values of Jilin province, respectively. The soils were moderately heavy polluted by Cu and Cd based on the results of geo-accumulated index and pollution indices. The pollution load index indicated that almost all of the study area were middle or heavy polluted, especially in Antu County and Helong City. Children in Yanbian may pose non-carcinogenic and carcinogenic risks with the major exposure pathway of ingestion. Principle component analysis results suggested that Pb, Cu, Zn, and Cd were mainly associated with agricultural activities, Ni and Cr were defined as combined source (lithogenic and anthropogenic), and As was tended to be from excessive application of pesticides and industrial activities.     

Heavy metal contamination in surface soils of the industrial district of Wuhan,China

The Qingshan district of Wuhan City is a typical Chinese industrial area. An increase in heavy metal pollution in the region's soil, due to industrialization and urbanization, has become a serious environmental problem. Surface soil samples from 155 sites were collected and analyzed. The median concentrations of cadmium (Cd), chromium (Cr), copper (Cu), lead (Pb), and zinc (Zn) in soil were 2.3, 46.2, 24.3, 28.2, and 86.8 mg/kg, respectively. Principal component analysis coupled with hierarchical cluster analysis showed that (1) in residential and industrial areas, Pb, Cu, and Zn concentrations were mainly affected by industrial emissions and traffic emissions, whereas in agricultural areas Cu and Zn were less affected by industrial emission and traffic emission, whereas Pb was affected by agricultural activities; and (2) Cd originated from a combination of sources, including industrial activities, traffic emission, and hypergene geochemical characteristics. The integrated pollution index varied from 1.1 to 16.6 with a mean of 3.9, and 70.6% of the area is extremely contaminated, 28.1% is heavily contaminated, and the remainder is moderately contaminated.