莆田市东圳水库饮用水源一级保护区土壤重金属现状评价

为了解莆田市主要集中式饮用水源地周边土壤重金属污染状况,2014年在东圳水库一级保护区采集了5个土壤样品,对土壤中p H、镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍含量进行测定,并对其环境状况进行相关分析、评价。结果表明,莆田市东圳水库一级保护区土壤p H值范围在4.82~6.28之间,全部偏酸性。土壤p H低的原因与大气沉降、土壤本底值为酸性和土壤风化淋溶强烈有关。镉、汞、砷、铬、锌、镍均达到GB15618-1995《土壤环境质量标准》中表1的一级标准限值,铅超标,但未超出二级标准限值。铅超标可能是由于库周土壤中铅的背景值较高。2014年东圳水库水质监测均未检出铅,说明库水体未受到污染,因此作为饮用水水源是安全的。根据单项污染指数比较,土壤重金属污染程度由重到轻排序为:PbZnHgAsCdNiCr。     

不同提取剂提取土壤中重金属能力的对比研究

为比较不同浸提剂的提取能力, 采用去离子水(DI)、硫酸-硝酸(AA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)、醋酸缓冲溶液(TCLP)、氯化钙溶液(CC)对Cu、Ni、Pb、Cd复合污染土壤中的有效态重金属进行提取, 同时采用欧共体标准物质局提出的BCR连续提取法(BCR)和TESSIER提出的SEP连续提取法(Sequential Extraction Procedures)对污染土壤中的重金属进行形态分析, 探究了不同多级提取法中重金属形态分布的关系以及浸提剂浸出的重金属质量分数与多级提取法中重金属形态分布的关系.研究结果表明:各浸提剂的浸提能力从强到弱依次是:DTPA、TCLP、CC、AA、DI; 对于Cu和Ni元素, BCR法提取的活跃形态的质量分数与SEP法提取的活跃形态的质量分数相近; TCLP浸出重金属的质量分数与BCR连续提取法中重金属的形态存在紧密联系, TCLP浸提剂能提取出弱酸可提取态的重金属; DTPA浸出重金属的质量分数与SEP连续提取法中重金属的形态也存在紧密联系, DTPA浸提剂能提取出可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态的重金属.本研究结果可为重金属污染土壤修复评估标准提供参考依据.     

固化/稳定化重金属污染土力学及浸出特性试验研究

为解决传统固化剂在固化/稳定化法处理重金属复合污染土和重度污染土方面存在的不足,研发了一种新型固化剂。以人工制备的Pb、Cd、Cu复合重金属污染土壤为研究对象,开展了室内无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验。在此基础上分析了固化体力学特性、浸出特性等随养护龄期、污染土粒径、重金属污染水平的变化规律。以某金矿区三处重金属污染土壤为治理对象,开展了相关测试,验证了新型固化剂对于重金属污染土的固化效果。研究表明：新型固化剂对于复合重金属污染土和重度污染土的效果较好;固化体无侧限抗压强度随养护龄期的增加而增大,随重金属污染水平、污染土粒径的增加而降低,固化体强度达17.35-33.45 MPa,均能满足固废填埋标准及建筑材料强度要求;重金属浸出浓度随养护龄期的增加而降低,随着污染土粒径和污染水平的增加而增加,浸出浓度均远低于（<0.1%）浸出安全标准限值,固化率>99.99%。所研发的高效重金属污染土固化剂,可用于重金属污染场地的固化修复及资源化利用。     

兰州市集中式饮用水源地周边土壤环境质量监测与评价

为了解兰州市集中式饮用水水源地周边土壤环境质量情况,以兰州市岸门桥水源地、皋兰县水库2处具有代表性的集中式饮用水水源地周边土壤为监测对象,对采集样品的土壤理化指数、无机项目和有机项目共计14个指标进行了测定与分析。并采用土壤单项污染指数、土壤综合污染指数和《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的一级标准评价,岸门桥水源地周边土壤为尚清洁(警戒线),皋兰县水库周边土壤为轻度污染。水源地周边土壤按二级标准评价均为清洁(安全)。研究结果将为兰州地区饮用水水源地周边土壤的治理和环境管理提供科学依据。     

污泥灰修复农田重金属污染土的养分特性

为了解决中国农田重金属污染带来的环境问题,采用污泥灰对Pb、Cd污染的农田土壤进行修复处理,通过测试修复前后农田土壤的p H、阳离子交换量、土壤肥力、重金属的生物有效性和重金属溶出特性评估了污泥灰添加量对农田重金属污染土养分特性的影响规律。试验结果表明:污泥灰可显著提高农田重金属污染土壤的养分特性,改善农田重金属污染土壤理化性质,随着污泥灰添加量的增加,污染土的p H、阳离子交换量和土壤肥力显著增加,而Pb、Cd的生物有效性和溶出特性明显降低,当污泥灰的添加量为10%时,污染土中Pb、Cd的浸出浓度低于中国《地表水环境质量标准》Ⅲ类水限值。因此,污泥灰在修复农田重金属污染土领域有极大的应用前景,可根据农田土壤实际的污染工况和修复目标,合理选择污泥灰的添加量,保证修复后的农田土壤均满足修复标准。     

新乡市郊区蔬菜基地土壤中重金属的形态分布特征及污染评价

基于对新乡市郊区蔬菜基地土壤的采样分析,借助地累积指数法、风险评估指数(Risk AsssessmentCode,RAC),分析研究了该土壤中重金属的富集污染程度和其潜在的生物可利用性.结果表明:研究区域土壤中重金属Cd与Ni明显超出了国家土壤环境质量三级标准的限值(GB15618-1995),重金属Cu与Zn在国家土壤环境质量三级标准的限值以内,重金属Cr则在国家土壤环境质量二级标准的限值以内;地累积评价结果表明土壤中各重金属的富集污染程度由高到低排序为:Cd,Ni,Zn,Cu和Cr;RAC评价结果表明土壤几种重金属对环境的风险程度由高到低依次为:Cd,Zn,Cu,Ni,Cr,其中Cd与Zn的环境风险较高,成为该区域土壤的主要环境风险控制因子.     

兰州市重点区域土壤重金属污染状况监测和评价

全面分析城市土壤环境质量特征及其变化规律,是地方政府采取可能的监管措施的重要依据。选择能反映兰州市土壤环境质量的五个重点区域(如国控重点源周边土壤、基本农田土壤、蔬菜种植基地、集中式饮用水源地、城市和周边绿地土壤以及畜禽养殖场周边土壤),采用统计学方法对表层土壤样品Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni共8种重金属的数量和空间分布格局进行了分析,并利用单因子指数法和内梅罗综合指数法评价了土壤重金属的污染程度。结果表明:土壤样品Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni这8种重金属平均含量分别为0.16、0.07、12.7、13.4、66.63、27.88、71.11和27.83 mg·kg-1。其中镍在国控重点源周边、基本农田土壤中的分担率比较高,分别达到36.8%和28.1%;镉在集中式饮用水源地土壤中污染分担率最高为21.0%,砷在蔬菜种植基地、城市绿地和畜禽养殖场周边土壤中污染分担率均最高,分别是24.1%、21.5%和29.9%。表层土壤污染监测显示:依据土壤单项污染指数,按《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准评价,兰州市五个重点区域均为无污染土壤;按一级标准评价皋兰水库周边土壤镉为轻微污染,其余均为无污染土壤。依据土壤综合污染指数分级标准,岸门桥水源地周边土壤为尚清洁(警戒线),皋兰县水库周边土壤为轻度污染。按二级标准评价,全市监测点土壤均为清洁(安全)。加强兰州市集中式饮用水源地周边土壤污染的防治刻不容缓。     

TCLP法评价铅锌尾矿库土壤重金属污染:浸提剂的选择及其与重金属形态的关系

分析测定河北省涞源县某铅锌矿区污染土壤的重金属(Zn, Pb, Mn, Ni, Cr, Cd)含量, 基于美国法定重金属污染评价方法(toxicity characteristic leaching procedure, TCLP)对土壤重金属污染状况及生态环境风险进行评价, 并对TCLP浸提剂进行比较筛选, 探究TCLP浸提量与重金属化学形态的相关性。比较两种TCLP浸提剂发现, 浸提剂B (用试剂水稀释17.25 mL的冰醋酸至1 L, 配制后溶液pH值为2.64 ± 0.05)比浸提剂 A (加5.7 mL冰醋酸至500 mL 试剂水中, 再加入64.3 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液, 稀释至1 L, 配制后溶液pH应为4.93 ± 0.05)能更有效地提取土壤中的重金属, 并且两者之间存在一定的正相关性, TCLP浸提液中的重金属质量分数与重金属的可交换态、碳酸盐结合态存在一定的关系。     

贵州织金县农村缺水地区分散供水水质分析与评价

西部农村缺水地区饮用水安全问题一直备受关注。针对贵州西部喀斯特农村缺水地区饮用水水质污染问题,以生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)为标准,选取我国地氟病发病率最高的特殊地区——贵州织金县7个具有代表性的饮用水取水点为研究对象,采用主成分分析法对相关11项水质理化指标和3项微生物指标进行综合评价。结果显示,织金县农村缺水地区7个监测点中的水质主要受有机物和微生物污染,所有屋面雨水和中坝村岩溶水中CODMn和NH+4—N含量均超过饮用水标准限值。其中,官寨乡屋面雨水中CODMn最高超标7倍,荷花村屋面雨水中NH+4—N最高超标约3倍。在Fe、Mn离子浓度方面,官寨乡屋面雨水和岩溶水中Fe含量分别比饮用水限值超标2.5倍和5倍,荷花村岩溶水井3个月中Mn检出量分别比饮用水限值超标5倍、2倍和2.6倍。在微生物指标方面,7个监测点水样中菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群均呈现不同程度的超标,微生物指标合格率仅为28.6%。且随着枯水期时间增长,水质随着水流量的减小而逐渐恶化。因此,贵州西部农村缺水地区普遍用作饮用水的屋面雨水和岩溶水存在较大的健康风险,需要加强水质净化和消毒,方能达到安全饮用标准。     

基于MOLDFLOW的某污染地块地下水重金属污染风险评价

为摸清某污染地块地下水重金属污染及风险,在开展地下水调查工作的基础上,采用数值模拟的方法,通过地下水条件背景分析、水文地质概念模型构建、地下水流模型构建、地下水水质模型构建等,评估了地下水中重金属的迁移风险.调查表明,污染地块内地下水污染物主要为氨氮、锌、铅、砷、镉、镍,其中镉污染超标最为严重,超标率为67.7％.本污染地块地下水不具有饮用水途径,地下水中有毒有害物质不存在暴露途径.经模拟预测,在不考虑吸附和化学反应时,地表污染物进入含水层的时间小于21 d.在仅考虑对流弥散作用,不考虑污染物在含水层中的吸附与化学反应时,现状条件下地下水中的污染物迁移速度约0.8 m/a.结合区域地下水功能需求和环境管理要求,确定本污染地块地下水修复/风险管控目标为《地下水质量标准》(GB/T14848—2017)中IV类标准,其修复/管控范围为整个污染地块所在区域.     

煤矸石淋溶重金属运移过程的水动力学模型及应用

通过分析重金属污染物在地下环境系统中迁移转化特征，建立了包气带土壤水分运移模型和重金属污染物传输耦合数学模型，并分别采用隐式差分和算子劈裂方法对模型进行数值求解。数值模拟结果表明：重金属镉在地下环境系统中的浓度范围将沿地下水水流方向逐渐扩展，同一点位的浓度值呈逐渐增大的趋势，并且粘性土壤比砂性土壤对重金属具有较强的截留能力。这不仅为煤矸石在地下环境系统中迁移的动态规律，预测煤矸石堆放在周围可能造成的污染规律和污染程度提供理论指导，而且还可为对矿区开采前的规划与管理以及环境评价提供决策依据。     

冻融循环下磷酸镁水泥固化铜污染土的淋滤特性研究

将自制磷酸镁水泥用于铜污染土的固化稳定,研究其淋滤特性和微观结构。以磷酸镁水泥固化铜污染土为研究对象,研究冻融循环条件下磷酸镁水泥掺量、初始铜离子浓度等因素对固化后重金属铜污染土的淋滤特性及固化稳定性的影响。结果表明:冻融循环和磷酸镁水泥掺量会影响磷酸镁水泥固化铜污染土的浸出液中铜离子浓度和上清液pH,随着冻融循环次数和铜离子浓度的减少及水泥掺量的增多,铜离子浓度显著降低;浸出液的pH随冻融循环次数的增多而降低,随磷酸镁水泥水泥掺量的增多而提高,随铜离子浓度的增大而降低。最后与扫描电镜试验结果结合解释了水分迁移对固化机制的影响。     

溶解性有机质对重金属在土壤中吸附和迁移的影响

溶解性有机质(DOM)是土壤中最具有活性的组分,可以与重金属发生吸附、解吸、络合等一系列作用,对重金属的迁移转化、生物有效性等产生一系列重要影响。通过实验研究溶解性有机质对重金属吸附和迁移的影响。吸附实验表明,重金属Cu、Pb、Cr、Cd在土壤中吸附能力是不同的,土壤对重金属吸附能力的大小顺序为PbCuCrCd。土柱实验表明,重金属Cu、Pb、Cd、Cr在土壤中的迁移规律相似,均为前期淋出液重金属含量较低,后期随时间的增大而增大,当达到吸附饱和后浓度趋于稳定。但不同重金属迁移速率各不相同,这与吸附实验结果相符。溶解性有机质的存在对重金属迁移的影响主要体现在迁移速率上,其穿透时间比去除有机质的情况短,有机质的存在有利于重金属离子向下迁移,但当达到饱和后对重金属迁移浓度影响不显著。     

城市土壤重金属污染分析及防治对策研究

人类活动对城市环境质量的影响日显突出,重金属污染是影响城市土壤质量的主要因素之一.以某城市为研究对象,根据等高线原理,采用MATLAB编程工具绘出了八种主要重金属在该城区的空间分布,运用地质积累指数法对土壤污染进行评价,并得出该城区不同功能区重金属污染的污染等级和传播特征,为污染源的确定和城市地质环境的改善提供了方法支持.结果表明:利用文中的研究方法,可完整地给出主要重金属污染分布特征和污染程度,为城市的城乡规划、生态环境治理和生态安全研究提供重要的参考依据.     

峰峰煤矿塌陷区典型农田土壤剖面重金素元素化学风化规律

采集峰峰煤矿塌陷区典型农田剖面土壤,通过测定分析不同埋深土壤重金属元素(As、Cu、Ni、Pb、Cr、Cd、Zn和Hg)分布特征,利用质量平衡理论进行化学风化规律研究,探究塌陷驱动下剖面土壤重金属元素化学风化过程.结果 表明:峰峰煤矿塌陷区典型农田剖面土壤重金属元素Pb、Cd和As的含量超过国家农用地土壤污染风险管控标准,最大超标倍数分别为3.86、59.77、3.82;元素Cu、Ni、Zn、Cr和Hg未超标.重金属元素Cd和As可能在塌陷驱动下,受地表径流和雨水淋滤下渗影响,使得其含量自表层向下逐渐增加.表层土壤元素Cu、Pb、Cr、Hg迁入富集,元素Ni、As、Zn和Cd迁出淋滤;犁底层元素Cu、Ni、Zn和Pb迁出淋滤,Hg迁入富集,其余元素规律变化不明显.累积元素存在潜在风险,需要监控;淋滤元素存在直接风险,需要高度管控.实验结论为全面评估煤矿开采对土壤化学性能的影响,防治流域水土流失和保护区域生态环境提供科学依据.     

中国部分林地土壤重金属含量特征及污染评价

为掌握中国林地土壤重金属污染状况,选取中国13个具有代表性林地土壤,结合经典的重金属污染评价方法,分析土壤中重金属(铅、镉、铜、锌)的含量分布特征和污染程度,通过相关和回归分析,研究土壤理化性质对土壤重金属全量及有效态含量的影响。结果表明:不同地区林地土壤重金属含量波动较大,绝大部分位点土壤重金属含量均未超过GB 15618—2018中筛选值。以筛选值作为评价标准时,绝大部分土壤重金属单因子指数小于1,说明供试土壤重金属处于清洁与尚清洁状态;内梅罗综合指数评价结果显示,除武夷山、卧龙自然保护区土壤重金属处于警戒线等级外,其他地区均处于清洁。以管制值为评价标准时,土壤重金属污染指数以及内梅罗综合污染指数均处于小于0.7。潜在生态风险指数评价结果表明,研究区域大部分位点土壤中Cd存在中等或较高的潜在生态风险,土壤中重金属呈轻微等级的综合潜在生态风险。地质累积指数表明,大部分土壤重金属均存在不同程度的累积,其中部分样点Cd、Zn达到中度污染水平,累积效应更加显著。相关性与回归性分析显示,土壤pH与有效态Cu呈显著正相关性,基于土壤理化性质的多元回归方程可以较好地预测土壤中有效态Pb和Cu的含量,相关系数R~2分别达到0.962和0.895。     

延安市宝塔区饮用山泉水水质分析

生活饮用水的水质卫生直接影响着当地居民的健康状况。目前延安市的部分城市居民及相当比例的农村居民以居住地的山泉水及地下水为生活饮用水。以宝塔区为调查点,随机抽取7个山泉饮用水取水点作为水质采样点,采集双份水样并检测16项水质指标,按照国家《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750-2006及国家《生活饮用水卫生标准》GB/5749-2006进行检测分析和评价。结果表明各个点的山泉饮用水综合指标合格率较高,水质较好,主要超标指标为总大肠菌群及菌落总数。并在此基础上提出山泉饮用水水源地的相关保护建议。     

重金属离子在土壤中迁移的模拟研究

在实验数据基础上做出合理的外推, 利用迁移公式, 模拟了若干年后重金属离子 在土壤中的迁移行为和相对浓度分布. 分析了时间、 水的通量密度、 金属离子的吸 附分配系数对金属离子在土壤中迁移及浓度分布的影响. 结果表明, 金属离子在土壤中的 迁移主要受水的通量密度和吸附分配系数的影响, 并随时间的增加而增加.     

化工厂地土壤重金属迁移模拟

土壤重金属污染是我国面临的重要生态环境问题之一，可能造成严重的生态环境问题，危害人类身体健康。本文根据南京某化工厂地的土壤地质和结构特征，通过数值模拟的方法开展重金属污染物砷在土壤中运移过程模拟。通过建立脉冲时间50天、70天、100天的土壤溶质运移模型以及不同饱和土壤含水率的模型，定量分析脉冲时间、土壤饱和含水率对重金属运移的影响。模拟结果表明，脉冲时间对土壤溶质运移具有促进作用，对浅层土壤尤为显著；随着脉冲时间的不断增加，对深层土壤的影响愈发明显。较高的土壤饱和含水率促进溶质的扩散；同时较高土壤饱和含水率对横向扩散促进作用更加明显，污染范围更大，促进污染物的下渗。