贵州五马河流域土壤养分和重金属含量与空间分布

为给五马河流域土地资源可持续利用及生态环境保护提供参考,以五马河流域中三元村为研究对象。通过野外调查和实验分析,利用相关评价方法结合地理信息技术(geographic information system,GIS),采用反距离权重(inverse distance weighting,IDW)插值分别对土壤中养分及重金属空间分布特征、含量水平及重金属生态风险进行分析,结果表明:(1)土壤中全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(SOM)总体含量较丰富,全钾(TK)非常缺乏。土壤养分空间分布TN和SOM含量北部高于南部,TP和TK含量南部高于北部; TN含量最低分布在西南、SOM和TK在中部、TP在东北;(2)Hg、Ni、Cu和Zn平均值高于贵州省背景值,Cd高出背景值和中国土壤污染风险筛选值,存在污染现象,Cr和As为清洁;重金属空间分布Cd、Cr、Hg、As和Zn含量北部高于南部,Ni和Cu含量南部高于北部; Zn含量最高分布在东北、Cu和Ni分布在中部少部分区域,Cd、Cr、Hg和As分布在西北;其中西北存在Cd污染,中部和西南少部分区域存在Cu污染,东北存在Zn污染;(3)部分采样点Cd、Hg已存在潜在生态风险,Cr、Ni、As、Cu和Zn为轻微潜在生态风险; 25%采样点重金属综合潜在生态危害为中度风险,其余为低风险。     

茅洲河流域表层沉积物重金属生态风险评价

为全面了解茅洲河底泥沉积物中重金属污染特征及其生态风险程度,在茅洲干流和支流中共采集34个底泥样品,测试分析As,Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn等7种重金属元素含量,并对其污染来源及生态风险进行讨论.研究结果表明,茅洲河流域表层沉积物中重金属元素Pb,Cd,Cr,Cu,Zn,Ni含量较高,均值均超过中国湖泊底泥中重金属平均含量值,其中Cr,Cu,Zn和Ni超过国家海洋沉积物Ⅲ类标准值.7种重金属元素的地积累指数从大到小依次为Cu,Ni~Zn~Cd~Cr,Pb,As,污染负荷指数从大小到依次为Cu,Ni~Zn,Cd~Cr,Pb,As,潜在生态风险指数从大到小依次为Cd~Cu,Ni,Cr~Zn,As~Pb,这说明沉积物主要受到Cu,Zn,Ni,Cd和Cr的污染.     

小清河表层沉积物中重金属的分布特征与污染风险评价

以小清河表层沉积物为研究对象,在上、中、下游分别采集6个表层沉积物样品,对沉积物理化性质及Cr、 Pb、 Cu、 Zn、 Cd、 Ni、 As、 Hg共8种重金属含量进行测试,并利用地质累积指数法和潜在生态危害指数法进行污染风险评价。结果表明:小清河表层沉积物中重金属Cr、 Pb、 Cu、 Zn、 Cd、 Ni、 As、 Hg元素质量比均值分别为196.65、 53.45、 51.76、 470.43、 2.76、 36.07、 0.58 mg/kg,均超过小清河沿岸土壤重金属环境背景值,Hg、 Cd元素含量均值分别是环境背景值的11.81、 16.87倍,分布存在空间差异性,主要污染源自人类活动;单项重金属潜在生态风险系数E~i_r均值由大到小依次为Cd、 Hg、 As、 Cu、 Pb、 Zn、 Ni、 Cr,潜在生态风险指数的均值为1 185,达到强生态风险;小清河表层沉积物中的Pb、 Cu、 Cd、 Cr、 As和Hg这6种重金属长期处于高富集状态。     

黄石典型城市小型浅水湖泊沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价

采集青山湖(4号湖)18个样点共计50个沉积物样品,分析了Cu、Pb、Cr、Cd、Ni、Hg、As和Zn等8种重金属的分布特征,并采用内梅罗综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态危害指数法进行生态风险评价.结果显示,除Hg和Ni外,其它重金属的平均含量均超出湖北省A层土壤元素背景值以及全国土壤环境质量标准(GB 15618-1995)的限值,以Cd污染最严重,其次依次为Cu、Zn、Pb、As等;且每种重金属空间分布的差异性不大.内梅罗综合污染指数评价显示,青山湖沉积物大部分重金属指标处于V级严重污染状态,污染程度由高至低依次为:Cd Cu Pb Zn As Cr Ni;地累积指数评价表明,沉积物重金属污染程度由高至低依次为:Cd Cu Zn Pb As Cr Ni;潜在生态危害指数评价表明,青山湖所有样点重金属均表现出很强的潜在生态风险,风险由强到弱依次为:Cd Cu Pb As Zn Ni Cr,其中Cd的生态风险贡献率达90.25%.研究表明,青山湖沉积物重金属污染严重,其中Cd为最主要的污染元素,潜在生态风险极高,其次为Cu、Pb、Zn、As.     

长江口及邻近海域沉积物重金属分布特征及生态风险评价

调查了2009年长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As的含量,平均含量为Cu 27.88 mg/kg、Pb 22.98 mg/kg、Zn 95.88 mg/kg、Cd 0.178 mg/kg、Cr 41.01 mg/kg、Hg 0.031 mg/kg、As 11.40 mg/kg.空间分布上,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As 6种重金属含量均在杭州湾北部及长江口南汇交界处呈现最大值,而Cr在调查海域的东部逐渐向近岸海域递减.运用主成分分析评价沉积物中重金属污染来源,同时采用Hakanson指数法评价了沉积物重金属生态风险,结果显示:长江口及其邻近海域表层沉积物中重金属元素的潜在生态风险整体表现为轻微.7种重金属元素对长江口及邻近海域潜在生态综合危害的大小贡献顺序为:Cd＞As＞Hg＞Cu=Pb＞Cr＞Zn.Cd的Eir值对RI值的权重贡献最大,即Cd表现为首要的潜在生态风险因子.     

江西省南丰蜜桔土壤重金属特征评价及源解析

为了了解江西南丰蜜桔土壤环境条件,通过Excel、Arcgis软件、单因子污染、Nemerow综合污染和潜在生态风险分别对南丰蜜桔表层土壤中Cd、Cr、Hg、Pb、As、Cu、Zn、Ni等重金属的含量统计、空间分布、污染特征及来源进行了评价和分析.结果表明,表层土壤重金属Cd、Hg、Pb、Cu和Zn均值含量高于江西省土壤背景值.所有重金属元素的平均值均未超过国家农用地土壤污染风险控制标准的筛选值.频率直方图显示Cd、Cu和Hg的分布呈右偏,而Cr、As、Hg、Pb、Zn和Ni的分布接近正态分布.土壤污染特征评价结果表明,Cr和Ni的单因子污染评价为安全范围;Cd、Hg、Pb、As、Cu和Zn均有不同程度的单因子污染,但总体污染程度较低.Nemerow综合污染指数显示,重度重金属污染主要集中在城区工业园区附近以及研究区的东北部和中南部.Cr、Pb、As、Cu、Zn和Ni的潜在生态风险评价属于轻微生态风险,而Cd和Hg存在不同程度的潜在风险.综合潜在生态风险评价强风险和极强风险主要分布在城区工业园附近和中南部.Cd、Hg、As和Cu的空间分布相似,含量高值出现在城区工业园区附近;Pb、Zn和Ni的空间分布相似,含量高值出现在东南部,Cr的含量高值出现在东北部和东南部.根据Pearson相关矩阵、主成分分析和主成分-绝对主成分得分受体模型分析表明,Cr和Ni主要来自自然源,Cd、Hg、As和Cu主要来自工业活动,Pb和Zn主要来自农业活动,部分Pb来自交通源,南丰蜜桔表层土壤环境质量总体良好.     

松花江表层沉积物重金属空间分布及生态风险评价

为探究松花江表层沉积物重金属的分布特征和来源,2014年4月采集松花江16份表层沉积物样品。采用全分解法对样品进行消解;并分析重金属Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、Pb、As、Hg。结果表明,除Zn和Cr外,其他重金属平均含量高于背景值。参照TEL-PEL生态风险评估体系,Ni、Cu、As、Cd具有一定生态风险,其中Ni、As对底栖动物生态风险较强。高含量的重金属出现河段为中上游水体,通化和吉林市河段水体沉积物重金属含量较高。重金属Cu、Zn主要来自于生活污水的排放,高浓度Cr、Cd、Hg主要来自于工业废水排放,As来自于岩石风化过程。松花江中上游水体大部分点位表层沉积物重金属毒性单元4,处中-高毒性水平;而下游水体毒性较低。重金属平均毒性呈AsNiCrPbZnCdCuHg,其中As和Ni贡献率最高。     

连云港南海域沉积物重金属分布及其潜在生态风险评价

根据2013年3月份和10月份连云港南海域11个站位沉积物重金属(Cu,Zn,Pb,As,Cd,Hg)的调查数据,重点分析了重金属含量时空分布特征,采用Hakanson潜在生态风险指数法对重金属潜在生态风险性进行评价.结果表明:从空间分布来看,3月份6种重金属含量空间分布总体趋势均为河口区＞倾倒区＞养殖区,10月份Cu,Zn,Pb,As的分布规律一致,即倾倒区＞河口区＞养殖区,倾倒区Cu,Zn,Pb,As,Cd 5种重金属分布均有由倾倒区中心向外含量逐渐降低的规律,说明倾倒的疏浚物是该海区重金属污染的重要来源;从时间上看,多数站位重金属含量3月份数值高于10月份;调查区内重金属的潜在生态风险指数均小于40,表明该海域表层沉积物重金属对海洋生态系统的潜在危害风险低;3月份各重金属对该海域潜在生态危害顺序为Hg＞Cd＞As＞Cu＞Pb＞Zn,10月份为Hg＞As＞Cd＞Cu＞Pb＞Zn;养殖区重金属生态风险指数均较低,这对该区海水养殖提供了重要参考.     

巢湖市河流表层沉积物重金属污染和风险评价

采集巢湖市不同河道9个点位的表层沉积物样品,检测了7种重金属元素的含量水平,分析空间分布特征,并评价了其潜在的生态风险.结果表明,巢湖市河道表层沉积物中重金属含量水平相对较高,Hg和As的平均含量已经超过沉积物质量基准上限;根据地累积指数计算结果,重金属污染程度大小依次为Ni,Hg,Cu,As,Cr,Zn,Pb,单项重金属潜在生态风险大小依次为Hg,As,Cu,Pb,Cr,Ni,Zn,其中Ni污染程度达到极强污染水平,Hg为中污染水平,但却是最主要的潜在生态风险因子,As表现为较重风险,其他重金属的潜在生态风险相对较低;Hg单项潜在生态风险区域与综合潜在生态风险区域特征相对一致,重金属污染可能存在的主要风险区域为西环城河,相关部门应当足够重视.     

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.     

河流植物群落下底泥中碳氮磷和重金属富集效应分析

【目的】探明河流植物群落下的底泥中碳氮磷和重金属的积累机制。【方法】在淮河上游地区索河流域不同生境类型(浅滩区和浅水区)下分别选取3处当地优势植物扁秆藨草(Scirpus planiculmis)和黑三棱(Sparganium stoloniferum)单优势群落,采集植物群落下和对照(植物盖度<5%)0～10 cm(表层)、≥10～20 cm(中层)和≥20～30 cm(下层)处的底泥,用独立样本t检验分析植物群落下3个层次的底泥中OC(有机碳)、TN(全氮)、TP(全磷)、As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn是否有显著富集效应,计算底泥中各元素的相对富集指数E(relative enrichment index, E),并用偏最小二乘回归(PLSR)法分析相对富集指数的影响因素。【结果】扁秆藨草和黑三棱群落下的底泥中OC、TN、As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb和Zn有显著富集作用,且富集作用主要发生在表层底泥。整体上,植物群落下0～30 cm深的底泥中OC、TN和各重金属的E值主要受到各元素在底泥中本底值的影响,其次为植物种类,再次为生境类型,而底泥质地对其影响相对较小。【结论】在污染河流中种植当地优势挺水植物种可以使河流中的营养元素和重金属定向转移到植物群落下的底泥中,尤其是表层底泥中。这其中的主要驱动力表现为植物对水体中颗粒物和营养物质的拦截,以及植物枯落物和死亡根系的分解及矿化。扁秆藨草可能对Cd、Cr、Hg、Pb和Zn有吸收富集作用。     

防城港湾夏季水质及表层沉积物重金属污染评价

【目的】调查及评价广西防城港湾的重金属污染现状。【方法】2013年8月从广西防城港湾采集33个站位海水样品和11个站位表层沉积物样品,测定海水和沉积物中重金属(铜、铅、锌、镉、汞、砷)含量,再采用单因子指数法和生态风险指数法对采集的海水和沉积物污染状况进行评价。【结果】该海域海水重金属污染程度由高到低分别是PbZnHgCuCdAs,其中,Pb的平均单项污染指数均大于1,超过国家一类海水水质标准;沉积物中重金属平均含量排序为ZnPbCuAsCdHg,均符合国家一类沉积物标准;沉积物重金属污染程度排序为AsPbCuZnHgCd,即污染程度均属于低污染;潜在危害的影响程度从大到小排序为HgAsCdPbCuZn,即潜在风险较低。【结论】夏季防城港湾海洋重金属环境质量状况良好。     

重庆市主城区土壤重金属的污染特征 (三峡地区资源环境生态研究)

以重庆市主城区6大功能区即工业区、商业区、交通区、文教区、居民区和旅游区的土壤为对象,根据抽样统计原则,分别采集了48个城市土壤样品,按照国家测量标准方法分析研究了土壤样品的基本性质及重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等)的全量、模拟酸雨(pH值为4.5)浸出量。结果表明,各功能区土壤的自然组成均无太大的差别,大于0.25 mm的颗粒占有绝对主导地位,各粒径的土壤颗粒对重金属的贡献率与土壤颗粒的自然组成相吻合;重庆市主城区土壤呈碱性,全氮含量远远低于农业土壤,在不同功能区,土壤的全钾含量差异不大,全磷水平不同,有机质含量差异较大;重庆市主城区土壤重金属元素含量有较大的差异,受人为活动干扰严重的重金属为Hg、Cd、Cu和As。内梅罗指数评价结果显示除Cr、Ni外,其他元素均对环境有不同程度的污染,各功能区均受到重金属的严重污染。     

钦州湾海域表层沉积物重金属分布与污染评价

为探究广西钦州湾海域表层沉积物中重金属分布特征和污染情况,于2021年12月在钦州湾海域采集20个表层沉积物,利用原子吸收光谱仪和原子荧光分光光度计测定重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As)含量,并运用潜在生态风险指数法和地累积指数法对重金属污染程度和生态风险等级进行评价。结果表明,研究区表层沉积物重金属平均含量均未超出海洋沉积物质量一类标准限值。潜在生态风险评价显示,Cd为中等生态危害,其余重金属为轻微生态危害。地累积指数评价结果显示,Cu、Pb、Zn、Cr、Hg和As污染程度为无污染,Cd介于无污染与中污染之间,各重金属的污染程度依次为Cd>As>Pb>Cu>Cr>Zn>Hg。     

广州市新塘镇水环境重金属污染特征研究

为调查广州市新塘镇水环境重金属污染状况,以镇内地表水及东江北干流新塘段为研究对象,对不同样点的20个样中6种重金属进行分析。采用单因子评价法、地质累积指数法对地表水水体、底泥进行污染程度评价,利用潜在生态危害指数法评估底泥中重金属对周围环境的潜在生态危害。结果表明:新塘镇地表水水体中Cu、Zn、Cd、Hg、Cr均达到我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)三类水质标准,有轻微Pb污染;底泥中重金属污染程度依次为ZnHg、CdPb,其中Zn对环境造成偏重污染,无Cu、Cr污染;潜在生态危害评价法显示底泥中Hg、Cd对环境存在极强生态危害,Zn、Pb、Cr、Cu不构成生态危害。分析底泥中重金属浓度间相关性,表明Hg与Cd、Zn与Cu、Zn与Cd有显著相关。     

杭州湾河口地区表层沉积物中重金属的分布特征及污染评价

对杭州湾河口地区南北岸及钱塘江杭州河段15个采样点的表层沉积物中重金属含量进行了测定.结果表明,Cu,Cr,Pb,Zn及Cd含量范围分别为17.0～48.6,24.4～44.1,23.0～55.8,186.8～324.4,0.07～0.60mg/kg.各元素平均含量排序为Zn>Cr>Pb>Cu>Cd.与国内外典型的河口和滨岸带比较,该地区Cu,Cr,Pb及Cd的平均含量处在相对较低的水平,但Zn的污染较为严重.重金属含量沿程分布特征呈现多峰值变化,表明原因较为复杂,受多种环境因素共同影响.地累积指数法及生态风险指数法对重金属污染程度评价结果一致,大多数采样点的Zn处于中度污染水平,Cd及Cu处于轻度污染,Pb及Cr处于轻度污染或较为清洁状态.重金属元素污染程度排序为Zn>Cd>Cu>Pb>Cr.生态风险评价结果表明该地区总体处于低度生态风险等级,其中Cu,Cr,Pb及Zn均为低生态风险等级,而Cd为中度或较重生态风险等级.生态危害程度的排序为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr.     

广西铁山港邻近海域表层沉积物中重金属污染现状

为阐明广西铁山港港口经济快速发展对海域生态环境带来的影响,基于广西铁山港湾海域19个站位表层沉积物地球化学测试分析,研究该海域中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As分布特征,并分析其潜在生态风险。结果显示,铁山港海域表层沉积物中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg和As含量的平均值分别为10.7,37.0,10.4,0.07,25.7,0.042和9.42 mg·kg^-1,重金属的含量由高至低依次为Zn>Cr>Pb>Cu>As>Cd>Hg,其含量均符合国家海洋沉积物质量一类标准。除Cu外,重金属分布情况相似,其含量总体表现为港湾内高于港湾外。与其他区域相比,铁山港海域重金属含量明显低于广西北部湾其他港口区域,处于较低水平。铁山港重金属单因子污染程度依次为Cu>As>Zn>Pb>Hg>Cd>Cr,沉积物中重金属的潜在风险程度较低;生态危害影响依次为Hg>Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn,处于低潜在生态风险的范畴,反映了研究海域优良的底质生态环境,但受人类活动影响,港湾内沉积物重金属总体污染程度和潜在风险指数较高,应引起警惕。