基于PMF模型的宝鸡铅锌尾矿库周边农田土壤重金属源解析

以宝鸡凤县某铅锌尾矿库及周边农田表层土壤为研究对象,测定样品中重金属Pb、Cd、Hg、Zn等的含量,采用单因子污染指数(P_i)、内梅罗综合污染指数(P_综)及Hakanson生态风险指数(RI)确定土壤污染状况的基础上,结合正定矩阵因子(PMF)受体模型,定量解析农田土壤重金属的来源。结果表明,农田土壤中Pb、Cd、Hg、Zn、Cu、As平均值含量分别是64.69mg·kg~(-1)、0.23mg·kg~(-1)、0.18mg·kg~(-1)、104.42mg·kg~(-1)、37.69mg·kg~(-1)、14.33mg·kg~(-1),其均值含量分别是陕西省土壤元素背景值的5.73、2.56、2.00、1.84、1.76、1.28倍。内梅罗综合污染指数显示,农田土壤中度及重度污染样点比例分别为41.03%和38.46%。Hakanson生态风险指数分析表明,农田土壤中76.92%的样点属强及以上风险等级,Pb、Cd、Hg为其主要生态风险因子。正定矩阵因子受体模型解析结果显示,源1主要载荷As和Zn,对其贡献率分别为100%和63.3%,为农业、铅锌选矿和交通活动三因素混合源;源2对Ni、Cr、Cu的载荷率分别为100%、87.4%、69.5%,为自然源;源3主要对土壤造成Hg污染,其贡献率为66.1%,为化石燃烧释放源;源4为铅锌选矿和交通活动混合源,对Cd解释率为64.0%;源5对农田土壤Pb的载荷率为86.6%,为铅锌工业活动源。     

三七及种植土壤重金属含量特征与人体健康风险评价

为保障三七药材使用重金属安全,对云南省69个三七种植地的土壤及三七药材中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铜(Cu)4种重金属含量进行了测定和污染评价,并进行了人体健康风险评价.结果表明:三七种植地土壤Pb、Cd、As、Cu平均含量分别为60.8、0.57、49.44、84.27 mg·kg~(-1),土壤污染指数依次为CdCuAsPb. 77.2%土壤样品潜在环境风险指数(RI)处于轻微水平,22.8%中等水平.三七样品Pb、Cd、As、Cu平均含量分别为1.135、0.10、0.97、3.9 mg·kg~(-1),均低于药用植物及制剂外经贸绿色行业标准和中国药典安全标准限定值.根据三七摄入量估算出各重金属日摄入量(EDI)分别为0.03～7.58、0.011～1、0.058～3.1、1.1～32.3 mg·kg~(-1);单个重金属危害指数(HI)和综合危害指数(THQ)均小于1.综上所述,云南省三七种植土壤存在轻度和中度的重金属污染风险,选择三七种植地时要特别注意Cd污染程度,三七主根Pb、Cd、As、Cu平均含量未超出限定标准,按照药典要求食用三七对人体不会造成健康风险.     

复合污染场地污染特征分析及健康风险评估

以某重金属和多环芳烃(PAHs)复合污染场地为例,开展了环境调查、污染特征分析及健康风险评估.结果表明:土壤中Sb(锑)和PAHs的污染严重且主要集中在表层和浅层;土壤中Sb的污染导致相应区域浅层地下水中Sb的污染程度较高;污染物的分布具有明显的空间差异性且来源不同的污染物经过迁移或先后进入环境而在场地部分区域共存形成复合污染;经健康风险评估,土壤中Sb、苯并[a]蒽(BaA)、苯并[b]荧蒽(BbFA)、苯并[a]芘(BaP)、茚并[1,2,3-cd]芘(IPY)、二苯并[a,h]蒽(DBA)和苯并[k]荧蒽(BkF)的风险控制值分别为6.67、0.73、0.73、0.4、0.73、0.1和7.22mg·kg~(-1),待修复方量为1.54万m~3;地下水中Sb的风险控制值为0.185mg·L~(-1),待修复总量为136.3m3.     

涠洲岛西面及西南面沉积物重金属污染分析

【目的】研究广西涠洲岛海域沉积物污染情况并进行分析与评价。【方法】通过分析2014年涠洲岛沉积物重金属元素Cu、Pb、Zn、Cd、Cr含量水平,运用单因子评价法、潜在生态风险指数法和地累积指数法进行污染程度评价。【结果】涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量均值从小到大依次为CdCuPbCrZn,分别对应未检出、3.02 mg·kg~(-1)、3.19 mg·kg~(-1)、6.47 mg·kg~(-1)、10.10 mg·kg~(-1),含量范围分别为未检出、0.95~8.29mg·kg~(-1)、2.68~4.07mg·kg~(-1)、1.81~18.46mg·kg~(-1)、ND~34.59mg·kg~(-1)。重金属污染程度属于"低水平",单个及多种重金属生态风险分级均为"轻微",其中Cu是引发生态风险的主要元素,地累积指数亦表明该海域各重金属污染程度均为0级。【结论】总体来说,涠洲岛西面及西南面海域沉积物重金属含量与污染程度较广西沿海其他海域低,仍属清洁水平。     

基于外源硅处理下刺柏对重金属镉污染土壤的修复治理研究

以常绿乔木刺柏(Juniperus formosana Hayata)为实验材料,通过室内盆栽试验,对叶面积、株高、鲜质量、干质量、MDA含量、抗氧化酶活性及植物组织重金属镉(Cd)含量等一系列指标的测定,研究柏树对重金属Cd污染土壤的快速修复机制,并分析外源硅(Si)素(400、1 000mg·kg~(-1))对柏树耐性机制的影响.结果表明,刺柏根际土壤中Cd形态以可交换态为主,400mg·kg~(-1)Si处理下,刺柏根际交换态Cd含量显著降低.与对照相比,200mg·kg~(-1) Cd处理90d抑制了刺柏生长发育,400mg·kg~(-1) Si处理显著缓解了Cd对柏树生长的抑制,并降低了茎、叶部的Cd含量,而1 000mg·kg~(-1) Si处理加重了Cd的毒害作用.研究表明适当浓度的外源Si可以提高刺柏Cd耐性的机制,并为高(中)浓度Cd污染土壤的快速修复治理提供理论依据.     

聊城市城区水岸带土壤Hg,As含量分布特征及污染评价

为了解山东省聊城市城区水岸带土壤中Hg,As含量特征和污染状况,于2015年3月至4月采集了35个水岸带土壤样品,采用王水消解-原子荧光光度计法测定了土壤中Hg,As的含量,并对水岸带土壤Hg,As的污染状况进行了评价.结果表明:聊城市城区水岸带土壤pH值的范围为8.62~9.96,呈碱性;有机质的平均质量分数为32.57 g·kg~(-1);Hg和As的质量分数平均值分别为0.139 mg·kg~(-1)和9.56 mg·kg~(-1),各点位As含量均符合国家土壤环境质量一级标准,Hg的超标率为45.7%.As与土壤有机质呈显著正相关(p0.05).以山东省土壤元素背景值为评价标准,水岸带土壤As总体表现为轻度污染和轻微生态风险,Hg表现为重度污染和较高生态危险.     

钒冶炼厂周边陆生植物对重金属的富集特征

对某钒冶炼厂周边土壤和植被进行现场采样,共采集到高等植物20科29种,土壤样品7个,采用ICP- MS和ICP-OES分析本土植物和土壤中重金属含量.结果表明,冶炼厂周边土壤普遍存在V、Cr和Cd污染现象,重金属V和Cr的污染问题突出.29种植物体内均检测到V、Cr、Cd和Pb,其中V含量相对较高.本土植物蜈蚣草体内重金属V含量最高,其地上部分V积累量为86.51 mg·kg-1,地下部分为814.25 mg·kg-1;野胡萝卜对Cd的富集和转运能力显著高于其他植物,地上部分和地下部分Cd含量分别为18.56 mg·kg-1和5.66 mg·kg-1.两种植物表现出对钒冶炼导致周边复合重金属污染极高的耐性,可作为钒冶炼厂周边土壤重金属污染植物修复的先锋物种.     

重金属人体可给性在镍污染场地修复目标值制定中的应用

多数工业企业遗留场地存在重金属污染问题.以天津市某重金属镍污染场地为对象开展修复目标值研究工作.首先依据《污染场地风险评估技术导则》评估场地重金属镍污染对人体健康可能造成的风险,计算场地风险控制值为94,mg/kg,涉及修复土方量约2.4万m~3.但导则的制定多基于污染因子保守性假设,因此计算所得风险控制值相对保守.若直接以计算所得风险控制目标作为修复目标值,会造成修复土方量较大.利用人体可给性测试结果修正导则计算风险控制值后该值提升至491,mg/kg,需修复土方减少到0.3万m~3.由此可见,该方法可在避免对人体造成危害的同时合理控制修复土方量,有效降低修复成本.     

重金属污染场地修复效果评价研究

污染场地土壤修复是一项复杂工程,为检验土壤修复效果,依据《污染场地修复验收技术规范》,对福州XX化工厂进行场地修复效果评价.土壤样品检测结果表明,原来超标的Pb、Hg的含量均明显低于修复目标值,坑底采样的4个样品中,Cd和As的含量也低于修复目标值,场地修复效果显著.但是,侧壁采样的15个样品中,Cd和As的含量仍存在超标现象.采用人体健康.风险评价方法对两种目标污染物进行健康风险评价,结果显示,Cd和As的非致癌风险指数对儿童和成人都大于1,As的致癌风险指数对儿童和成人都大于1×10-6.场地还存在潜在健康风险,在投入使用前需要进行进一步修复.     

东莞市土壤重金属污染状况分析及展望

通过调研、文献资料查阅,分析了近五年东莞市土壤重金属污染情况,结果显示,其中Cd、Hg、As、Ni、Cu、Zn等多种重金属超标,污染最严重的为Cd和Hg,平均值分别达到0.44 mg/m3和0.19 mg/m3,超标率分别为38.83%和22.57%,另外土壤重金属污染以单一重金属污染为主。最后从政策和法规方面提出了几点控制土壤重金属污染措施。     

典型企业场地土壤重金属污染及风险水平研究

以四川地区4种类型8家搬迁企业场地为研究对象,采集各场地表层和次表层土壤样品,分析土壤pH值及5种重金属Cd,Hg,Pb,Cr,As的含量,探究场地土壤污染成因,并采用单因子指数法、内梅罗综合指数法、重金属富集指数法以及土壤潜在环境生态风险指标法等对比分析各类场地土壤污染及风险水平.结果表明:各场地表层土壤中重金属Cd,Hg,Pb,Cr,As平均含量分别为2.50,0.32,549.19,211.73,8.73mg/kg,其中Pb含量是建设一类用地风险筛选值的7.56倍,而Cd含量是其背景值的210.13倍,且各场地重金属受土壤pH值影响比较明显,酸性条件可提高重金属的迁移及生物有效性,导致偏酸性土壤次表层重金属比偏碱性土壤污染程度高;4种类型工业场地综合污染程度由高到低依次为化工厂电池厂冶炼厂电镀厂;各场地土壤中5种重金属累积效应均显著,其中Cd和Pb为重度富集元素;化工A厂、化工B厂、冶炼B厂和电池A厂场地土壤Cd,Hg和Pb含量较高,导致综合生态风险指数较高,属于重度污染风险水平,需要进行严格管控及治理.     

单一重金属胁迫下4个桂花品种幼苗的吸收转运和积累特性比较

为了探讨Cd、Pb、Cu单一胁迫下4个桂花品种(密结银桂、天香台阁、柳叶黄、满条红)的生长适应性,采用盆栽试验法,研究不同重金属处理(Cd:0,50,100,200mg·kg~(-1);Pb:0,100,500,1 000mg·kg-1;Cu:0,50,100,200mg·kg~(-1))下桂花幼苗的生长量及吸收积累特性.结果表明:(1)低浓度Cd、Pb、Cu处理对4个桂花品种生长没有明显的伤害现象,甚至表现出促进作用,而较高浓度的重金属胁迫明显抑制了4个桂花品种的生长;(2)单一重金属胁迫下,4个桂花品种幼苗根、茎、叶组织中重金属含量伴随处理浓度的增加而增加;当受到胁迫后,重金属主要积累在幼苗的根部,只有少量重金属转移到茎、叶中;(3)一定程度上,4个桂花品种对Cd、Pb、Cu污染均有较强的耐性,其在重金属污染土壤的修复中具有一定的应用价值.建议Cd污染区域选用天香台阁,Pb污染区域选用柳叶黄,Cu污染区域可选用密结银桂.     

宿州市煤矿区农田土壤重金属污染及生态风险评价

为揭示矿区周边土壤中重金属元素的污染特征,采用金属污染指数法(MPI)、污染负荷指数法(PLI)和Hakanson潜在生态风险指数法,对宿州市4矿区周边农田土壤中Zn、Cr、Cd、Pb、Cu、As和Hg等7种重金属元素进行测试分析,研究了宿州市矿区周边土壤重金属污染程度及潜在的生态危害性.结果表明:1)7种重金属元素平均含量均高于非矿区土壤环境背景值,尤其Cr含量达到非矿区土壤背景值的2-4.17倍,Cd含量达到非矿区土壤背景值的1-3.05倍;矿区重金属综合污染程度范围为8.682-19.108,在100 m距离处属于强污染,其他距离处均属于中等污染.2)矿区土壤重金属污染指数变化范围在9.811-18.768之间,各样品的重金属污染指数均高于非矿区土壤环境背景值的污染指数,土壤重金属具有一定的富集效应;土壤综合污染负荷指数为1.699,为中等污染.3)除Cd和Hg外,重金属潜在生态风险系数均属于轻度风险危害,Cd和Hg在宿州市矿区农田土壤生态污染中的贡献率较高.矿区农田土壤潜在生态风险指数RI范围在125.51-365.49,4个矿区平均值均属于中等污染水平,其中桃园矿污染最为严重.     

胶州湾水环境重金属立体分布、污染及风险

为探讨胶州湾水环境中重金属的立体空间分布、污染及风险,分别采集深度为0~10m(表层),10~20m(中层)和20~30m(底层)的海水与海底表层(0~10cm)沉积物样本,测定8种重金属(As,Cd,Cr,Hg,Zn,Pb,Cu和Ni)在水体中的质量浓度(mg/L)和沉积物中的质量分数(mg/kg),基于国家海水水质标准和水质质量指数法、海洋沉积物质量标准和Hakanson潜在生态危害指数法评价了海水和沉积物中重金属的立体分布、污染及其潜在生态风险.结果表明:胶州湾海水重金属质量浓度除Cu,Hg,Ni和Pb外,均未超出IV类标准;相对污染指数值由大到小依次为Cu,Pb,Hg,Ni,Cd,Cr,Zn,As,其中Cu,Pb,Hg,Ni和Cd达到严重污染水平,综合污染指数测算表明胶州湾海水重金属污染严重.就胶州湾海水重金属的平面分布而言,其高值区出现在湾东和西南区,其中Hg高值区沿胶州湾大桥分布.就胶州湾海水重金属的垂直方分布而言,0~10m的表层海水和20~30m的底层海水中重金属质量浓度均高于10~20m的中层海水.除Cr外,沉积物中其他重金属质量分数均高于海洋沉积物的I级质量标准,潜在生态风险指数由大到小依次为Hg,As,Ni,Cd,Pb,Cr,Cu,Zn,并呈现出东高西低、沿污染源分布的特点.     

化学淋洗联合油葵植物修复土壤中Cd

首先采用大田盆栽实验,种植油葵修复净化土壤中的Cd,再采用去离子水、柠檬酸、醋酸、EDTA、盐酸等5种单一淋洗剂,以及柠檬酸+盐酸、EDTA+柠檬酸、EDTA+盐酸等3种复合淋洗剂进行室内柱淋洗,联合去除土壤中Cd.结果表明:土壤中初始添加Cd的质量浓度分别为20mg·kg-1和50mg·kg~(-1)时,盆栽种植油葵对Cd的去除效率分别为25%和65%;在植物修复的基础上,继续采用0.04mol·L~(-1)的EDTA和0.05mol·L-1的EDTA进行淋洗,对土壤中剩余Cd的去除率分别达到83.33%和91.67%,而0.04mol·L~(-1)的EDTA+柠檬酸与0.05mol·L~(-1)的EDTA+盐酸复合淋洗剂净化能力最佳,分别达到95.92%和92.7%,且复合淋洗剂的净化效果随着土壤Cd含量的增加而增加;当土壤粒度大于150μm时,化学淋洗剂对土壤中的Cd几乎无净化作用.     

污染河道沉积物的植物修复

针对城市排污河道沉积物中的重金属污染问题,采用温室盆栽玉米对其进行了修复。结果表明,玉米累积重金属的数量相差较大,地下部分累积Zn1876.62(mg·kg-1),比地上部分少108.98(mg·kg-1),Cd地下部分累积量为2.78(mg·kg-1),占沉积物中总Cd的63.3%,Cd和Pb的累积量均为地下部分大于地上部分;玉米累积的重金属数量与离子交换态重金属量相关。玉米根际作用促进了有机物形态的转变,有效增加了对有机污染物的吸收。种植玉米对污染河道污染沉积物有较好的修复效果。     

锌污染对吊兰根际土壤酶活性的影响

大量研究表明,用土壤酶的活性作为土壤重金属污染指标是可行的,对土壤重金属污染的防治和修复有重要意义。重金属锌大量进入土壤后,会严重影响生态环境和人类健康,锌污染土壤的生物修复迫在眉睫。本文通过对吊兰进行锌胁迫下的盆栽实验,研究锌污染对吊兰根际土壤、非根际土壤及对照组土壤酶活性的影响。结果表明:锌的浓度影响土壤酶的活性,随着土壤中锌浓度的增加,吊兰根际土壤和非根际土壤中蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均呈现先增加后下降的趋势。脲酶、磷酸酶活性在土壤锌浓度为200mg·kg~(~(-1))时达到最高值,而蔗糖酶则在土壤锌浓度为500mg·kg~(-1)时达到顶峰,过氧化氢酶活性随土壤锌浓度的增加逐渐降低。同时,吊兰根际土壤中酶活性非根际土壤中酶活性空白对照组中土壤酶活性的结果说明吊兰对提高锌污染土壤酶的活性有一定的效果。     

高效液相色谱法测定污染场地中荧光增白剂PF

荧光增白剂PF危害人体健康,其生产和使用过程中会因泄露造成厂区场地及周边土壤和地下水环境污染.目前未见土壤和地下水中PF分析方法的报道.提出土样和水样中PF的前处理方法,建立了高效液相色谱法测定PF的方法.样品的前处理中,对土样采用甲醇超声提取PF,对水样则采用固相萃取法,即先用C18柱富集净化,再用甲醇洗脱.PF采用反相高效液相色谱-紫外检测器进行分析.研究结果表明,在0.05~10mg·L~(-1)范围内荧光增白剂的浓度与峰面积具有良好的线性关系,相关系数r20.9999.土样中PF浓度在2.0~10mg·kg~(-1)时,回收率为86.9%~90.6%,相对标准偏差为2.81%~4.22%,方法检出限为3.28μg·kg~(-1),定量限为13.13μg·kg~(-1).水样中PF浓度在0.01~0.05mg·L~(-1)时,回收率为82.8%~88.6%,相对标准偏差为2.46%~3.49%,方法检出限为1.08μg·L~(-1),定量限为4.32μg·L~(-1).该方法已成功应用于南京某污染场地土壤和地下水的PF测量,结果表明该场地土壤和地下水均已遭受PF污染,浓度最大分别达到24.1mg·kg~(-1)和0.044mg·L~(-1).     

南方酸性红壤区不同土地利用的土壤对镉(Cd)的吸附与解吸

研究南方酸性红壤区5种不同土地利用的土壤(马尾松、茶园、稻田、桔园、草莓园)对Cd的吸附-解吸差异性及Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)共存时对土壤吸附Cd的影响.结果表明:当Cd~(2+)的初始质量浓度为40mg·L~(-1)时,Cd的吸附量大小依次为桔园(851.00mg·kg~(-1))草莓园(808.38mg·kg~(-1))稻田(778.50mg·kg~(-1))马尾松(679.38mg·kg~(-1))茶园(650.56mg·kg~(-1)),而Cd的解吸率表现为茶园(12.00%)马尾松(9.22%)稻田(4.61%)草莓园(3.77%)桔园(2.28%).Cd的吸附等温线用Henry模型拟合度最高,Cd解吸量与吸附量之间二次幂函数拟合最好.土壤中Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)共存时对土壤吸附Cd的竞争作用随其浓度的增大而增强,Cd在不同土壤中的保留因子大小表现为桔园(62.72)草莓园(27.85)稻田(19.09)马尾松(5.75)茶园(3.92),Cd在茶园土壤中的环境风险最大.     

鄱阳湖流域农田重金属污染的生态风险评估

选择乐安河-鄱阳湖段典型重金属污染区作为研究区,采用不同方法对各样点土壤及其蔬菜农产品的重金属污染及其危害进行评价.结果表明:各样点土壤中重金属含量最高的元素为Cu,最高值达423.124 mg·kg^-1; 不同评价方法得出乐安河上游至中游区域土壤中重金属Cu呈极度污染状态,存在严重的生态风险隐患; 各样点蔬菜重金属Cd含量均超过《无公害蔬菜安全要求》中规定的标准值(0.050 mg·kg^-1); 农产品样品对Cd的富集系数都超过0.100,最高值达3.254; 内梅罗综合污染指数法的评价得到78.57%的农产品重金属Cd为重度污染; 健康风险指数评价进一步表明各样点大部分农产品中的Cd超出安全基准值1.0,且样品中Cd的目标致癌风险T_R(0.003 2～0.013 2)均超过了美国环保署推荐的可接受风险值(10^-6～10^-4)和国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险值(5.0×10^-5).