瓯江下游流域河流沉积物重金属污染特征、来源及潜在生态风险评价

为了解瓯江下游流域及沿岸城郊入江河流沉积物中重金属的污染特征, 对瓯江流域下游及温州城区河流43个表层沉积物中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As 和Pb 共7 种重金属元素的含量特征进行分析, 比较了城郊与城区、城区入江口与城区内部之间河流沉积物重金属含量的特征及差异并探讨其污染来源。结果表明: 沉积物中7 种重金属元素的含量由高到低依次为: Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>Co>As, 与浙江省土壤背景值相比, 7 种重金属的平均含量超标1.5-4.9 倍,各种重金属的污染程度依次为: Co>Ni>Cr>Zn>As>Cu>Pb, 综合污染程度已达到警戒线等级。来源分析表明, 重金属元素Cu、Zn、Pb 和Cr 主要来自于工业污水排放及船舶交通等人类活动, Co 和As 主要来自于工业及农业生产活动, Ni主要来自于以工业为主的排污污染。潜在生态风险系数Eri 评价结果显示, 7 种重金属潜在生态风险大小为:Co>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn, Co 元素处于较强生态风险等级; 潜在生态风险指数RI 介于72.05-107.80 之间, 其中55.5%的样点处于较强生态风险水平, 44.4%为中等生态风险水平, 研究区整体处于较强生态风险水平。     

西安城市路边土壤重金属来源与潜在风险

应用X-Ray荧光光谱仪对西安城市路边土壤重金属含量进行测定,运用相关分析、主成分分析和聚类分析探讨了路边土壤的重金属来源,并利用潜在生态风险指数法评价了其生态风险.结果表明:西安城市路边土壤中Co、Cr、Cu、Mn、N、iPb和Zn的平均含量均高于陕西土壤背景值.路边土壤中As、Mn和N i主要来自于自然源和交通源,Cu、Pb和Zn主要来自交通源,Co和Cr主要来源于工业源.潜在生态风险评价结果显示,西安城市路边土壤中重金属元素属于中等污染程度,具有中等潜在生态风险.     

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。     

龙胜县丘陵山区土壤与罗汉果重金属含量及潜在生态危害评价——以宝赠村为例

桂林市龙胜县作为罗汉果的三大主产区之一,种植区土壤重金属含量及罗汉果质量影响到该区罗汉果产业的健康发展.为探索龙胜县丘陵山区典型贫困村罗汉果园的安全性,该文研究了宝赠村典型罗汉果园土壤及罗汉果果实中砷、铜、锌、铅、镉、铬、汞7种重金属含量,并采用Hankanson指数法分析了其潜在生态风险.结果表明:(1)龙胜丘陵山区...     

湖南柿竹园矿区土壤重金属含量及植物吸收特征

矿区重金属污染十分严重,寻找和发现适合当地气候与土壤条件的重金属耐性植物是矿区植被恢复和污染土壤修复的前提。对我国湖南柿竹园有色金属矿区调查发现,该地区选矿厂的重金属污染问题普遍比尾砂库严重。选矿厂土壤砷、镉、铅、锌严重超标,尾砂库周围也受到不同程度的重金属污染。土壤重金属胁迫效应影响着植物物种分布,选矿厂物种分布较少,相比之下尾砂库的植物多样性较为丰富。柿竹园矿区植物对重金属的吸收表现为富集型(如蜈蚣草Pteris Vittata L .和苎麻Boehmerianivea (L .) Gaud.)、根部囤积型(如攀倒甑Patrinia villosa和木贼Equisetum hyemale)和规避型(如蔓出卷柏Selaginelladavidii Franch和芒草Miscanthus sinensis Andlerss)等3种类型。     

新疆博斯腾湖西岸湖滨带土壤剖面重金属分布特征及来源分析

采集研究区耕地、未利用地75个土壤剖面样品, 分析其Cr、Ni、Pb、Zn、Cd含量, 利用地累积指数、Hankason潜在风险指数、PCA/APCS受体模型进行分析。研究结果表明: (1)土壤中Cd、Cr、Ni、Pb、Zn含量的总超标率依次为89.00%、25.30%、14.70%、30.70%、29.33%, 其中Cr、Zn分别在耕地10—20 cm、20—30 cm层超过新疆土壤背景值的1.04、1.03倍。(2)Cd在耕地20—30 cm层、未利用地10—20 cm、20—30 cm层为轻度污染水平、中度潜在生态风险, 其余剖面层Cr、Ni、Pb、Zn、Cd为无污染水平、轻度潜在生态风险。(3)土壤母质对Cr、Ni、Pb、Zn、Cd的平均贡献率依次为69.90%、78.80%、63.15%、70.68%、24.64%, 交通污染源对Pb、Cd的平均贡献率依次为22.38%、47.39%, 农业活动污染源对Cr、Ni、Cd的平均贡献率依次为14.30%、6.86%、20.35%。(4)研究区耕地、未利用地综合生态风险均小于150, 为轻微生态风险。     

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.     

天山土壤微量(类)重金属的来源解析及潜在生态危害评估

从天山山地3个区段(巴里坤-伊吾、乌鲁木齐-阿克苏、昭苏-特克斯)采集土壤样品,测定了其中(类)重金属Pb、Ni、Cd、Co、Hg、Cu、Mn、Zn、Cr和As的含量.运用经典统计学与多元统计方法分析了这些(类)重金属的来源;同时采用污染指数法与潜在生态风险指数法,并结合天山及新疆土壤背景值、国家土壤质量标准开展了区域土壤微量(类)重金属生态风险的评价.结果表明： 所测10种(类)重金属的平均含量均高于天山或新疆土壤背景值.从变异系数来看,均为中等变异.总体上看,天山山地土壤中10种(类)重金属的含量均较低;主成分分析显示,10种元素可以辨识出 2 个主成分,主成分1(PC1,包括Cd、Pb、Hg、Mn和Zn)为人为源因子,主成分2(PC2,包括Cu、Ni、Cr、Co和As)为自然源因子.Mn 和As在PC1和PC2上均有较大载荷,主要受人为源和自然地质背景的共同控制;污染评价表明, 重金属Hg、Cd在天山中部的乌鲁木齐-阿克苏区段、As在天山西部的昭苏-特克斯区段的单因子污染指数(P_i)属于警戒等级,其他均属于安全等级和清洁水平.从综合污染(P_z)指数来看,天山中部乌鲁木齐 阿克苏区段土壤中10种(类)重金属元素的综合污染程度均属于轻度污染,其他两个区段均属于清洁水平;生态风险评估表明,重金属Hg、Cd在天山中部乌鲁木齐 阿克苏区段,As在天山西部昭苏 特克斯区段的潜在生态风险系数(E_i^r)和生态危害指数(RI)相对较高.     

重金属土壤微生物的生态效应

通过分析重金属对土壤微生物生化过程与数量、种群及群落的影响、影响重金属对土壤微生物毒性的因素、重对土壤微生物毒性的评价指标、微生物对重金属的耐性与适应性以及重金属毒性的差异,综合评述了重金属对土壤微生物生态效应。     

广东大中型水库底泥重金属含量特征及潜在生态风险评价

广东省45宗大中型水库底泥重金属含量分析评价结果表明:除Cr外,广东省大中型水库底泥中Cu、Zn、Pb和Cd含量均高于广东省土壤重金属含量背景值.广东省四大地理区域中,粤北地区大中型水库底泥Cu、Zn、Pb和Cd平均含量均为最高,分别为89.71、321.21、154.95mg/kg和1.46mg/kg;其次是粤东和粤中地区;粤西大中型水库底泥Cu、Zn、Pb和Cd平均含量均为最低,但Cr平均含量居四大区域之首,为130.81mg/kg.粤东和粤北大中型水库底泥重金属富集系数以Cd最高;粤中和粤西大中型水库底泥重金属富集系数则以Cu最大.总体而言,粤北大中型水库底泥重金属具有很强的潜在生态风险,粤东和粤中大中型水库底泥重金属潜在生态风险程度为中等;粤西大中型水库底泥重金属属于轻微生态风险程度.结果说明,广东省大部分地区大中型水库底泥的重金属潜在生态风险主要是由于底泥中Cd的潜在生态风险系数过高所造成.人为生产活动,特别是矿产开采造成的污染是广东省大中型水库底泥重金属潜在生态风险等级提高的主要原因.     

Temporal and Spatial Variation of Methylmercury in Sediments in the Second Songhua River,China

The methylmercury (MeHg) content in the Second Songhua River was investigated in this study. Compared with the former data, the following trends in temporal variation were observed. The MeHg content decreased in relation to the distance from the pollution source in 1977; it showed a decline in 1983 after the pollution source had been shut off for one year and continued to decline from 1983 to 1991 when the Second Songhua River was in a cleansing period. The MeHg content in most segments investigated in this study was higher than in 1991. Along the river, sediment samples were collected from the Baishan Segment to the Sifangtai Segment, and from the surface to the underlying layer to check the vertical trend. The MeHg content was high in the segments upstream due to the gold mines existing, with highest content in the Toudaogou Segment (10.0 ng/g). The MeHg content declined from the Jiapigou Segment (6.2 ng/g) to the Hongshi Segment (0.69 ng/g), and it gradually increased from the Hongshi Segment (0.69 ng/g) to the Hadawan Segment (1.8 ng/g). It was still lower than upstream. The MeHg content gradually decreased from the Hadawan Segment to the Zhaoyuan Segment. However, there was no clear trend from the Zhaoyuan Segment to the Sifangtai Segment, where the order of the MeHg content was the Sanzhan Segment > the Sifangtai Segment > the Zhaoyuan Segment > the Laozhou Segment. The vertical variation in sediments showed that the MeHg content in the surface layer was higher than in the underlying layer in all segments with the exception of the Hongshi Segment and the Zhaoyuan Segment. The pollution index of MeHg content in the Second Songhua River was also discussed.     

Mercury Contamination and Dynamics in the Sediment of the Second Songhua River,China

The Second Songhua River (SSR) was subjected to a large amount of mercury discharge from petrochemical industries in Jilin City from the 1960s to 1980s. The objectives of this study were to investigate the spatial and temporal change of mercury concentration in the sediments of the river and to assess Hg pollution in sediment employing enrichment ratio. Bottom sediments sampled in 2005 were digested with various acids followed by analysis by atomic fluorescence spectrometry for Hg, ICP-MS for Cd, Pb and Sc, and ICP-OES for Co, Cr, Cu, Zn, Mn, Ni, P, Pb, Sb, Ti, V, Al, Fe, Mg, Ca, Na, and K, in order to measure the total concentrations of these elements in the sediments. Results indicated that mercury concentrations in the sediments were strongly related with distance from the historic industrial point source, decreasing at an exponential rate from 1.27 mg kg^?1 at Jilin City to 0.01 mg kg^?1 at downstream Haerbin City. In addition, mercury concentration decreased from 16.8 mg kg^{? 1} y^?1 in 1974 to 0.09 mg kg^?1 y^?1 in 2005 in the sediments at effluent discharge site, and from 0.006 mg kg^?1 y^?1in 1974 to 0.004 mg kg^?1 y^?1 in 2005 at Songyuan City 257 km downstream. In the sedimentary sections of the river, deeper sediments contained higher concentrations of mercury as compared to the surface sediments, suggesting discharges of higher levels of mercury in the past and its subsequent burial over the years by less polluted sediments. Background concentrations of mercury in the surface sediments, reconstructed by tracer Sc, were 0.011 to 0.018 mg kg^?1. Enrichment ratios of Hg in the sediments of SSR was 5 to 75, indicating moderate to extreme pollution, while the sediment of Songhua River is less contaminated, with enrichment ratios of 0.9 to 1.5. At present, the previously accumulated and buried mercury in sediments may not significantly affect water quality of the SSR, but might pose a potential ecological risk to aquatic and amphibian animals. Natural attenuation seems to be an economic remedial choice for these sediments.     

北京市南沙河沉积物重金属污染特征及风险评价

北京南沙河是海淀北部地区的重要排水和风景观赏性河道,为全面了解南沙河底泥沉积物中重金属的污染特征,采集了表层沉积物样品,分析了重金属元素的含量和形态,并利用单因子指数法、Hakanson综合污染指数法和潜在生态风险指数法对沉积物重金属进行了生态风险评价.结果表明:南沙河表层沉积物各种重金属元素存在较好的同源性,污染程度为:Cr＞Cd＞Zn＞Cu＞Pb＞Ni.基于单项潜在生态风险指数的评价表明,该区域重金属生态风险等级由强至弱依次为:Cd＞Pb＞Cu≈Cr＞Ni≈Zn,其中,仅Cd具有较高的潜在生态风险,综合潜在生态风险指数表明,除了京藏高速桥河段危害等级较高外,南沙河总体处于轻微的生态风险等级.形态分析表明,Cd的酸提取态含量高,迁移性最强,最容易对生物造成直接危害,其次是Pb和Zn,Cu和Ni具有一定程度的潜在环境危害,Cr产生环境危害的可能性较小.     

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。     

海河流域西部地区水库沉积物重金属潜在生态风险评价

海河流域西部地区水库是下游平原区重要的水源地,水库沉积物重金属的潜在生态风险受到关注.运用Hakanson潜在生态风险评价方法对海河流域西部10座水库沉积物重金属的潜在生态风险进行评价,并采集水库上下游河流沉积物与水库作对比分析.结果表明:海河流域西部水库沉积物中Cd超标严重,平均含量是背景值的1.67倍,最高达2.77倍;超过半数水库的Pb超出背景值.结合毒性系数,计算了沉积物重金属的潜在生态风险,依次为Cd＞As＞Pb＞Ni＞Cu＞Cr＞Zn.多数水库的Cd生态风险危害等级均在中等危害及以上,承担保定市和北京市供水功能的西大洋水库Cd生态风险等级为“强”.水库上、下游河流沉积物重金属中Cd的生态风险显著高于水库自身,水库上游河流沉积物Pb、Cu、Ni的生态风险也高于水库,Zn和Cr的生态风险在水库上下游差异不显著.     

重金属污染可能改变稻田土壤团聚体组成及其重金属分配

采集了太湖地区污染与非污染稻田表土,采用原状土低能量分离-分散技术提取土壤团聚体粒组,分析土壤中不同粒径团聚体颗粒组质量组成和Pb、Cd、Hg、As等重金属元素的含量, 讨论重金属污染下土壤团聚体组成和重金属团聚体分配的变化.结果表明：在重金属污染下,供试水稻土砂粒级团聚体减少,而较细粒径团聚体相对增多;4种重金属元素在不同粒径团聚体颗粒组中的含量存在差异,但随粒径的变化趋势基本一致,即在<0.002 mm粒径的颗粒组中最高, 其次是0.2～2 mm粒径的颗粒组,而在0.02～0.2 mm和0.002～0.02 mm粒径的团聚体中呈现亏缺现象（富集系数为0.56～0.96）.表明重金属污染可能减弱了较大土壤团聚体的形成,导致细粒径团聚体相对增多,从而明显提高了重金属元素在粉砂和粘粒组团聚体中的分配,这可能进一步提高了污染农田重金属的水迁移和大气颗粒物迁移的风险.对于重金属污染对稻田土壤生物物理和生物化学过程的影响及其机制还需要进一步研究.     

Pollution and ecological risk assessment of antimony and other heavy metals in soils from the world's largest antimony mine area,China

Xikuangshan is located in Lengshuijiang City, Hunan province, China. With intensive mining and metallurgical activities, large amounts of tailing containing heavy metals (in this study, the term “heavy metals” is used for both metals and metalloids) were introduced to the soils around the mine area. Those heavy metals including antimony and other heavy metals would pose huge risk to human health and ecological environment. With a view to providing information on the extent of contamination and potential ecological risk of heavy metals in the soils of this mine area, the total contents of antimony (Sb), manganese (Mn), zinc (Zn), arsenic (As), cadmium (Cd), and lead (Pb) in the soils were examined. The results revealed that the predominant pollutants in this area were Sb, Cd, and Zn with mean concentrations being 356.58, 9.98, and 486.42 mg kg^?1, 119.66, 117.41, and 5.17 times of the corresponding background values respectively. The pollution indices (Ps) indicated that the pollution levels of all sampling zones were serious including the control zones. The ecological risk levels of all heavy metals were very high on all the sampling zones except sampling zone 7 (as considerable), and Sb, Cd, and As were regarded as making great contribution to the risk indices (RI).     

稻麦轮作下水稻土重金属形态特征及其生物有效性

在成都平原稻麦轮作下86个土样中重金属全量和各形态含量分析的基础上,采集分析相应点位上种植的主要粮食作物小麦和水稻籽粒的重金属含量,通过描述性统计分析、相关性分析及线性回归方程的模拟,研究了土壤中重金属的形态分布特征及其生物有效性。统计分析结果表明：土壤中Cr、Cu、Pb、Zn各形态含量的分配顺序为：残渣态〉有机物结合态〉铁锰氧化物结合态〉碳酸盐结合态〉可交换态,而Cd各形态含量的分配顺序为：铁锰氧化物结合态〉残渣态〉碳酸盐结合态〉有机物结合态〉可交换态。若以活性态（非残渣态含量）而论,Cd的活性最高,Cr的活性最低。除Cr外,各元素全量与各活性形态之间的关系较为密切。土壤中全Cd含量与4种活性形态Cd含量间的相关性均达极显著水平;Cu、Zn全量分别与其铁锰氧化物和有机物结合态含量,Pb全量分别与其可交换态和铁锰氧化物含量间的相关系数达显著或极显著水平。用卫生部颁布的食品中重金属限量卫生标准评价稻麦籽粒重金属累积情况,其结果表明,小麦籽粒（旱作）中的Cd、Cr、Cu、Pb分别超标14.71%、8.70%、6.50%和17.40%,而水稻籽粒（水作）仅有Pb和Cd含量超标10.90%和8.70%。不同形态重金属对水稻和小麦籽粒中重金属累积的影响效应不同,从多元线性回归方程的回归系数来看：稻一麦籽粒中Cd含量受到土壤中各活性形态Cd含量的影响。除铁锰氧化态Cd和有机物结合态Cd含量分别对小麦和水稻籽粒中Cd的累积表现出负效应外,其余均为正效应。可交换态Cu含量对稻-麦籽粒Cu累积的效应最大,其次受碳酸盐结合态Cu含量的影响。稻一麦籽粒Pb含量的累积受土壤各活性态Pb含量影响效应的差异不甚明显。稻-麦籽粒Zn含量与土壤各活性态Zn含量间无显著线性关系。     

贵州兴仁煤矿区农田土壤重金属化学形态及风险评估

为了解煤矿区周边农田土壤重金属污染状况,采集了贵州省兴仁县某典型煤矿区农田土壤样品64份,测定了土样中重金属(As、Cr、Pb、Zn、Cd、Hg、Cu、Ni)总量及各形态含量,采用单因子指数法、潜在生态风险指数法(Hkanson法)和风险评估编码法(RAC)对研究区主要土壤利用类型(水稻土、薏米地、植烟土和菜园土)中重金属进行潜在生态风险评估和环境风险评价.结果表明： 不同利用类型土壤中重金属含量除Zn外,其他元素均明显超过贵州省背景值.单因子指数法评价结果表明,As、Pb、Hg和Cu污染较为严重,均属重度污染.形态分析表明,土壤中重金属形态构成差异明显,酸可提取态As、酸可提取态Cd所占比例较高;Cr、Zn、Cu、Ni主要以残渣态为主;Pb主要以可还原态和残渣态为主;而Hg的酸可提取态、可还原态、可氧化态均占有相当比例,三者之和大于55%.重金属可利用度大小顺序为:As(63.6%)>Hg(57.3%)>Cd(56.4%)>Pb(52.5%)>Cu(45.7%)>Zn(32.8%)>Ni(26.2%)>Cr(13.2%).潜在生态风险指数表明,各类型土壤潜在生态风险(RI)〖JP2〗为:菜园土(505.19)>薏米地(486.06)>植烟土(475.33)>水稻土(446.86),均处于较高风险.风险评估编码法结果显示,As在水稻土、薏米地及植烟土中均处于高风险,在菜园土中处于中等风险;Cd、Hg均处于中等风险,Cr、Pb、Zn、Cu和Ni均处于低风险.因此,对该区域农田土壤进行管控时应重点考虑As、Cd和Hg污染.