宿州耕地土壤重金属污染特征及其风险评价

[目的]为了解安徽省宿州市耕地土壤环境质量情况,对宿州市朱仙庄矿及铁路公路周边耕地土壤中重金属元素进行测试分析。[方法]采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险评价法,探究宿州耕地土壤重金属含量污染特征及其风险评价。[结果]采样区内Cd元素平均质量分数为0.4 mg/kg,是安徽省土壤元素背景值的4倍,其他重金属元素均未超过安徽省土壤元素背景值。采样区按照内梅罗综合污染指数由大到小排序是:朱仙庄矿铁路=省道303洪河路。朱仙庄矿中有一个Cu元素点位轻微污染外,其他3个采样区的所有采样点都处于安全范围内。利用潜在生态风险评价法计算出单项潜在生态风险评价指数Eri由大到小排列为CdCuNiCrPbZn。与RI≤150属于轻微污染相比,RI指数为21.0～27.0,4个采样区均处在轻微污染的状态。[结论]采样区内Cd元素超标问题较为严重,整体处于轻微污染状态,相关部门应提高警惕,加强监管和治理。     

朱仙庄和芦岭煤矿土壤重金属污染评价

通过对朱仙庄矿和芦岭矿周围土壤中 Cr、Mn、Cu、Zn、As、Pb 的质量分数进行测定,利用单因子污染指数法、內梅罗综合污染指数法和地累积指数法対两矿周围土壤重金属污染状况进行评价.前两种方法评价结果表明,Cu、Zn、Pb 达到轻度污染,且具有方向性:(1)朱仙庄矿 Zn:WN > EN > ES > WS,Pb:ES > EN > WN > WS,综合污染程度: WN > EN > ES > WS,ES、WS 为轻度污染 WN、EN 为中度污染程度(2)芦岭矿:Zn:ES>EN>WN, Cu、Pb:ES > WN > EN,综合污染程度 ES>WN>EN 且均为轻度污染.总体上 Zn 污染最严重 Pb 其次 Cu 最小,朱仙庄矿较芦岭矿污染严重.地累积指数结果显示只有 Zn 在 WN 朱、EN 朱上达到中轻度污染,其他元素均未达到累积污染的程度     

巩义煤矿区周边土壤重金属积累特征研究

测定了巩义某煤矿区周边区域土壤中的重金属含量,并运用单因子污染指数、内梅罗综合指数及地质累计指数评价了该区域重金属污染特征。结果表明,该地土壤已出现多种重金属元素不同程度的累积,Cr,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb和As的平均依次分别为59.9,32.23,31.46,99.29,0.32,113.14和8.23 mg/kg。单因子污染指数表明,7种元素单因子污染指数分别为0.95,1.18,1.57,1.59,1.60,5.07和0.84,Pb属重度污染,Ni,Cu,Zn和Cd属轻污染,As,Cr属安全水平。内梅罗综合指数指出,该区域土壤均存在不同程度的重金属污染,84%的采样点处于重污染水平。地质累计指数表明,该区域Pb平均级别属偏中污染,Zn,Cu平均级别均属轻污染,Cd,Ni,Cr和As元素平均级别均属无污染。     

巢湖北部土壤重金属污染特征及生态风险评价

以巢湖北部为研究对象,分析了165个表层土壤样品中As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb和Zn含量及污染特征,并与其他地区土壤重金属元素含量进行了对比.利用污染指数法和潜在生态风险指数法对土壤重金属污染和潜在生态风险进行了评价.结果表明,8种重金属平均含量顺序依次为:CrZnNiPbCuAsCdHg,Cd和Hg变异系数较大,且对深层土壤元素有较明显的富集作用.单因子污染指数评价结果显示土壤各重金属均为清洁水平,污染程度依次为:PbCrAs=NiCuCdZnHg;综合污染指数表明土壤总体为清洁水平.在8种重金属中,Cd和Hg是研究区土壤重金属处于强生态风险的主要因子,贡献率分别为19.40%和72.87%.     

高青县设施农田土壤重金属分布特征及污染评价

以山东省淄博市高青县的设施农地为研究对象,分析表层土壤(0～20 cm)的酸碱度(pH)、有机质以及重金属Zn、Cr、Cd、Ni含量和形态,同时采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法、潜在生态危害指数法对土壤质量现状进行评价。结果表明:(1)高青县设施农田表层土壤样品中重金属Cr、Ni、Zn、Cd的平均含量分别为91.16、33.27、34.82、1.34 mg/kg,其中重金属Cr、Ni、Cd均超过淄博市土壤重金属环境背景值,土壤有机质含量介于14.75～33.88 g/kg之间,pH值介于5.17～8.51之间;(2)可氧化态和残渣态是设施农田土壤中重金属Cr、Ni、Zn、Cd的主要存在形态,重金属Cr、Ni、Zn的不同形态含量从大到小排序均为残渣态可氧化态可还原态可交换态,而重金属Cd形态含量从大到小排序为残渣态可氧化态可交换态可还原态;(3)相关性分析可知,高青县设施农田土壤中有机质仅对重金属Zn含量产生影响,而对其他研究元素无明显影响,且Cr与Cd之间及Cr、Ni、Zn之间均具有一定的同源特性,除了pH值对Ni的可交换态迁移转化产生较显著影响外,土壤有机质和pH值对其他所有重金属形态无显著影响;(4)四种指数法的评价结果均表明高青县设施农田土壤整体处于重金属Cd重度污染状态,重金属Cd是构成生态危害的主要风险因子。     

新疆沙湾地区土壤重金属污染及潜在生态风险的评价

为了评价沙湾地区土壤重金属的潜在生态风险和污染程度,本研究共采集土壤样品70个,测定土壤Zn、Mn、Cr、Cu、Pb、Ni、As、Cd和Hg共9种重金属含量,并采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数法。结果表明,研究区土壤Zn、Mn、Cr、Cu、Pb、Ni、As、Cd和Hg的平均含量分别为102.13、873.60、98.69、50.08、22.56、29.28、15.54、0.51、0.053 mg/kg,均低于国土壤环境二级标准,但都超过新疆土壤背景值,其中Cd和Hg最为明显。经单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价,不同重金属元素污染程度大小顺序为CdHgCrCuZnAsMnPbNi,所有采样点均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所占比例分别为28.57%、18.57%和52.86%。潜在生态风险评价结果显示,Cd和Hg达到较高生态风险,其余重金属均为轻微生态风险,研究区整体存在高生态风险。该研究将为研究区重金属污染治理、生态风险防范和产业结构布局提供理论依据。     

阴山北麓农牧交错区农田土壤重金属分布特征

农牧交错区农田土壤生态环境状况已成为污染生态学和环境地球化学领域研究的热点问题之一。为了廓清农田土壤重金属分布与富集状况,应用原子荧光光度计和原子吸收分光光度计,对阴山北麓农牧交错区武川县和四子王旗农田土壤中Cr、Cd、As、Hg、Pb、Cu、Zn和Ni八种重金属含量进行了测定,采用单因子指数法、内梅罗综合指数法和地积累指数法对污染状况进行评价,采用Inverse Distance Weighted法,分析土壤重金属的空间分布。结果表明:(1)研究区土壤重金属均存在污染,除Hg外,其它重金属均处于污染水平;(2)按单因子污染指数平均值依次排序CdNiAsCuZnCrPbHg,内梅罗综合污染指数评价研究区整体为中度污染;(3)农田土壤重金属Cd呈偏态分布,在土壤中存在明显的富集现象,推断与农业活动采用污水灌溉有关;(4)重金属污染主要集中于武川县中东部和四子王旗南部。其中重金属Hg具有单独来源,主要与灌溉和农业生产资料投入与施用相关。Cr、Pb、Zn、Ni污染具有相同的来源,As和Cu具有很强的同源性。该结果以期为我国北方农牧交错区干旱半干旱生态脆弱区农田土壤重金属的生物修复与综合治理提供案例借鉴。     

喀斯特山地废弃矿区土壤重金属污染评价

为探究喀斯特山地废弃矿区土壤重金属污染情况及不同评价方法之间的差异,以贵州某废弃矿区周边土壤为研究对象,采用原子荧光光度计及电感耦合等离子体-原子发射光谱仪分别检测土样中As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量。运用潜在生态风险指数法、模糊数学评价法和污染负荷指数法对研究区土壤重金属的污染情况进行评价。结果显示,研究区土壤中6种重金属元素均存在不同程度的污染,不同评价方法皆指出Cd的污染等级较高,表明Cd是研究区土壤污染的主要贡献因子。运用潜在生态风险指数及模糊数学归一化运算法进行评价,研究区土壤受多种重金属元素污染,且达到强等级综合污染水平,运用综合负荷指数法评价为无污染。不同方法之间的评价结果存在较大差异,潜在生态风险评价具有较高的灵敏性,更适于生态环境高度异质的喀斯特山地废弃矿区土壤重金属污染评价。     

双流县种养结合循环利用模式下重金属元素分析

分析种养结合循环利用模式下土壤重金属元素含量的变化,为评价种养结合循环利用模式的生态效益提供科学依据,为了解土壤重金属元素的扩散趋势以及农田管理提供有效手段.采用60m×60m标准网格法并借助GPS和 Mapgis导行布点,对各采样点耕层(0-20 cm)进行采样.利用6300Radial系列ICP-OES测定土壤重金属元素含量,采用单项污染指数法和综合污染指数法进行污染评价.土壤Cd、Pb、Cu、Zn全量试验地低于对照地 (P＜0.01).土壤Cr、As全量试验地低于对照地 (P＜0.05).对照地土壤Cu、Pb和Zn有效态含量高于试验地 (P＜0.01),As高于试验地 (P＜0.05).有效Cd和Cr含量在试验地和对照地差异不显著(P＞0.05),但变化趋势基本与全量保持一致.Cd在试验区和对照地的单因子污染指数都很高,均属于极重污染,可能与地形与雨水冲刷作用有关.对照地土壤重金属元素单因子污染指数均高于试验地,在试验地 As、Cr、Cu、Pb、Zn这些元素均未受到污染; 在对照地只有Cu受到轻污染.对照地土壤重金属含量整体偏高,表明种养结合循环利用模式能减小土壤重金属含量,对土壤重金属元素的积累具有明显的改善作用.     

江西于都南部地区土壤重金属元素生态地球化学特征及其来源解析

为研究江西于都南部地区耕地土壤重金属污染状况,对所采集的表层土壤样品进行Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg等重金属元素测试,研究其空间分布特征,并采用多种评价模型开展生态评价。结果表明,Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg含量分别是于都县土壤背景值的1.18、1.24、1.69、1.41、5.79、1.25、2.27、1.41倍。单因子污染指数显示As、Cd污染最严重,是潜在生态风险最主要的贡献因子。内梅罗综合污染指数显示重金属超标率达20.7%。地累积指数显示As污染最严重,其次是Hg、Ni、Cd。8种重金属元素变异系数均为0.45～5.14,属强变异。相关性分析显示,除Hg外的其他重金属间相关性均较强,而且与pH存在显著或极显著正相关,因此可以通过调节土壤pH值,降低土壤中重金属元素的毒性。主成分分析结果显示,Cu、Zn、Cd、Pb、As主要来源于人为采矿活动,Cr、Ni主要来源于土壤母质。     

西安市长乐公园土壤重金属含量的测定及污染评价

用HNO3-HF-HClO4联合消煮法处理西安市长乐公园土壤样品,根据测定其中Pb,Zn,Cu,Cr,Cd等重金属的含量,得出其平均值均高于中国土壤环境背景值.相关性分析显示,Pb,Zn,Cu 3种元素之间具有较高的相关性.用单因子指数法、内梅罗污染指数法评价了西安市长乐公园土壤重金属污染程度,得出公园土壤中5种重金属处于中等污染水平.     

宿州朱仙庄煤矿区黄豆作物的重金属健康风险评价

在宿州市朱仙庄煤矿区采集土壤和黄豆作物样品各15个,通过分析测定其样品中重金属元素Cu、Pb、Zn、Cr、Cd和Mn含量,分别对土壤重金属污染状况及黄豆作物的食用健康风险进行了评价。结果显示,该煤矿区土壤中存在不同程度的Cd和Cu污染,重金属综合污染指数为中等;黄豆作物中Zn含量最高,为48.220mg/kg,与国家相关标准限值对比,认为作物中存在一定程度的Pb超标现象。健康风险评价结果表明,食用黄豆作物摄取的重金属元素对儿童身体健康产生危害的可能性很大,而Cu是构成其食用健康风险的最主要元素。     

采煤沉陷地表拉张裂隙区土壤重金属特征与来源

为查明采煤沉陷地表拉张裂隙区重金属的分布特征与来源,以安徽淮北朱庄煤矿3522工作面上方的沉陷斜坡地表拉张裂隙区作为研究区域。选择2条典型纵向拉张裂隙将研究区从高到低分为Ι区、Ⅱ区、Ⅲ区,垂直于拉张裂隙布设了21个土壤采样点,讨论Zn、Ni、Cu、As、Pb、Cr、Cd等7种重金属的分布特征,运用主成分分析法、正定因子矩阵模型(PMF)解析重金属来源。结果表明,研究区Cd、Zn含量超过土壤背景值,重金属污染水平总体高于未沉陷区域;重金属在表层土壤富集,除了Cr其他重金属沿垂直分布无明显差异;Zn、As在Ι区、Ⅱ区富集,Cr在Ι区富集,Cd在Ⅲ区富集;Cr含量沿沉陷斜坡降低,Cd含量除0～20cm土层沿沉陷斜坡升高。依据相关性分析,Zn、As与有机质显著正相关,Cr与速效钾显著正相关,Cd与有效磷显著正相关;来源分析表明,Zn、Ni、Cu、As、Pb来自煤炭开采活动,Cr来自土壤母质及风化累积的作用,Cd来自污水灌溉、化肥使用等人为活动的影响。     

玛纳斯湖沉积物中重金属的含量水平及污染评价

对玛纳斯湖沉积物重金属(Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Cd)采用了原子吸收分光光度计法测定重金属含量,分析了重金属的含量水平及分布特性,判断了污染物的来源,并结合内梅罗综合污染指数法对污染因子进行了评价。通过实验,结论显示:(1)玛纳斯湖沉积物中Cu、Pb、Zn、Ni和Cr的平均含量较低,Cd的含量超过新疆水系沉积物元素背景值的67%,Zn和Pb的变异系数较高;(2)各重金属元素的空间分布以M1、M4、M5、M6、M7五个采样点的重金属浓度较高,M2、M3、M8、M9、M10这5个采样点的重金属元素的平均含量均较低;(3)根据元素间的相关性分析可知,Cr和Zn呈极显著相关,说明有着相同的污染来源;Cd与其他元素无显著相关,说明与其他元素的来源并不相同;(4)通过内梅罗综合污染指数分析,得到污染因子的不同污染程度,Cd为主要污染因子,综合污染指数为1.27,玛纳斯湖沉积物已属于轻度污染。由此可知,本研究结果将为玛纳斯湖环境质量监控提供科学数据依据。     

许昌县农田土壤重金属污染质量评价

以Cd、Hg、As、Pb、Cr、Zn 6种重金属元素作为评价因子,主要依据国家土壤环境质量二级标准为评价标准,以单因子指数法和内梅罗综合指数法为评价方法,研究了许昌县东南处表层农田土壤重金属含量状况.结果表明:本区农田土壤中各种重金属含量处于一个较低水平,其单项污染指数和综合污染指数均小于0.5,全部处于安全清洁水平.     

湖州市东南部农田土壤重金属分布特征及污染评价

以湖州市东南部农田土壤为研究对象,采用地统计学方法对土壤重金属空间变异特征进行研究,利用单因子污染指数、尼梅罗综合污染指数、地质累积指数和潜在生态风险指数开展污染评价。结果表明,该地区土壤Cd均值高于国家土壤环境标准(Ⅱ),土壤重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Hg)质量比高于背景值。研究区土壤污染程度不高,由西向东Hg污染逐渐增强,Cd污染集中在南浔镇东南部和练市镇中部。土壤Hg、Cd地质累积指数分别为0.50、0.11,为轻-中度污染水平;土壤重金属单因子污染趋势由高到低依次为Cd、Hg、Ni、Zn、Cu、Cr、As、Pb,尼梅罗综合污染指数显示未达到污染水平,仅南浔镇中部、善链镇南部和旧馆镇与双林镇交界处出现轻度及以上污染;Cd的潜在生态风险程度为中等,综合潜在生态风险为轻微等级。土壤污染主要来源于农业生产活动和工业废弃物。     

福建红壤侵蚀区土壤重金属污染特征及马尾松富集

对采自福建省长汀县黄泥坑区域的马尾松根部土壤及树轮中重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd)的含量进行测定,研究黄泥坑区域土壤重金属污染状况和重金属在马尾松树轮中的富集特征,并进行评价与分析.结果表明:土壤中各重金属含量表现出ZnCuCrNiCd的趋势,利用单因子污染指数和潜在生态风险指数两种评价方法,发现土壤中Cd存在明显的污染现象和极高的潜在生态风险;除Cd以外,土壤重金属元素Cr、Ni、Cu和Zn彼此间皆呈显著的正相关关系,表明Cd元素与Cr、Ni、Cu和Zn具有不同的来源,受人为活动影响较为明显;马尾松树轮对各重金属元素的富集能力表现为CrNiZnCuCd,其中对Cd的富集能力极低,非南方红壤区土壤Cd污染修复的优选树种.     

宿州市沱河城市景观河流重金属富集及污染评价

为探讨宿州市景观河流底泥重金属的富集和污染状况,采集沱河景观河流底泥样品37个,测定了V,Cr, Zn, Pb, Cu和As等重金属元素的含量.运用污染负荷指数法、富集因子法评价了沱河底泥重金属的污染和富集程度,并利用因子分析法对重金属来源进行识别.结果表明:1)沱河底泥重金属除V和Cr外,Cu, Zn, Pb和As元素值均高于安徽省土壤背景值;污染负荷指数(P_(LI))变化在0.64～1.87之间,均值为1.24,属中度污染.2)富集因子表明重金属污染顺序由大到小为Cu, As, Zn, Pb, Cr, V.其中,Cr和V属轻度富集;其余元素为中度富集.3)因子分析显示各元素在显著性水平下成正相关关系.第一因子主要有Cu, Zn, Pb, Cr和V.Cr和V来源受到人为活动和自然母质共同作用;Cu, Zn, Pb主要来源于工业生产和交通.第二因子主要是As元素,其来源应该为煤炭等化学燃料的燃烧.可见,宿州市沱河景观河流底泥受到了一定程度的重金属污染,尤其是Cu和Zn,研究结果对于宿州市沱河环境治理具有一定的参考价值.     

铜尾矿区土壤重金属污染与生态风险评价研究

通过对铜陵市杨山冲尾矿库及周边农田土壤实地采集的52个样品,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地质累积指数法、潜在生态风险指数法对研究区土壤污染现状以及潜在风险进行研究评价.应用相关性分析和主成分分析,揭示研究区土壤重金属污染主要来源.研究结果表明,研究区土壤元素As、Pb、Cu、Ni、Zn均超过土壤背景值,存在一定程度富集;尾矿库土壤污染程度要较农田土壤更严重,土壤As、Ni和Pb元素为主要污染因子.潜在生态风险结果表明,尾矿库土壤呈中度风险,周边农田土壤呈轻度风险;元素As、Pb、Cr、Ni主要来源于人为活动,元素Cu、Zn受人为和自然因素的共同影响.     

平潭岛土壤重金属污染评价及生态风险研究

对平潭岛土壤表层重金属污染特征及生态危害程度进行研究,野外采集并测定了土壤样本中V、Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Pb 7种重金属含量,综合运用内梅罗综合污染指数法和污染负荷指数法两种评价方法对土壤重金属污染状况进行评价,并采用Hakanson潜在生态风险指数法对平潭岛土壤重金属进行潜在生态风险评估.结果表明:除Cu元素外,V、Cr、Mn、Co、Zn、Pb 6种元素平均值均低于福建省土壤背景值;从空间分布上看,7种重金属元素均呈现明显的聚集性和点源污染特征.平潭岛Cu元素单项污染指数平均值大于1,V、Cr、Mn、Co、Zn、Pb 6种元素单项污染指数平均值小于1,7种重金属元素污染水平大小顺序为Cu Mn Zn Co Pb V Cr;结合内梅罗综合污染指数和污染负荷指数,流水镇的东北沿海与正东边沿海区域土壤受到重金属污染.平潭岛7种重金属元素土壤生态风险等级均为轻度危害等级,RI指数结果最大值也低于轻度危害临界值,平潭岛土壤整体未受到来自7种重金属元素的胁迫作用,但是部分高值污染区域需要引起一定的重视.