密云水库沉积物中重金属元素分布及形态研究

主要研究了北京市密云水库沉积物中重金属的总量以及形态分布特征,采用风险评价准则法(RAC)和Tucker3模型探讨沉积物中重金属的潜在危害性.结果表明,各重金属元素的平均含量都超过北京市土壤背景值,重金属元素有一定的富集.Cu有机结合态约占总量的3%～68%;Mn可交换态、碳酸盐结合态约占总量的1%～18%、7%～31%;Pb、Zn的铁锰氧化物结合态分别占总量的12%～53%、4%～27%;其它重金属均以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,平均含量占总量的80%以上.根据RAC法得出,Mn(除采样点18)处于中等风险甚至高风险等级;Pb、Zn、Cu属从低风险到中等风险级;Ni、V、Cr、Ti的潜在生态风险较低.该结论将为北京市密云水库保护、人体健康安全保护措施的制定提供科学依据.     

不同比例羟基磷灰石对沉积物中重金属形态影响的比较

通过考察模拟污染沉积物中重金属的形态分布规律,研究不同比例的羟基磷灰石对污染沉积物中不同重金属的固定化效果.结果表明:羟基磷灰石掺杂后重金属残渣态的质量分数变化不大,但随掺杂比例的加大,Pb,Cd,Zn由可交换态向其他结合态转化的质量分数增加,Cu由碳酸盐结合态向其他结合态转化的质量分数增加.羟基磷灰石的掺杂导致可交换态和碳酸盐结合态Pb的质量分数之和下降,当掺杂物质的量比为6时,质量分数为25.5%～36.1%的可交换态和碳酸盐结合态的Pb转化为其他较稳定的结合态,但对Cd,Cu,Zn的影响较Pb小.     

不同剂量外源重金属注入对土壤重金属形态分布的影响

以塿土为研究对象,在添加不同剂量重金属盐的条件下,采用改进后的Tessier法测定了土壤重金属的形态,研究了不同剂量重金属盐注入后土壤重金属形态分布的变化规律。结果表明:外源重金属注入剂量的高低对塿土中Pb、Cd形态、分布影响较大,对Zn影响较小。低剂量处理后Pb形态分布为:残渣态有机结合态≈铁锰氧化物结合态交换态碳酸盐结合态;较低剂量、中剂量及较高剂量处理后形态分布为:残渣态铁锰氧化物结合态有机结合态碳酸盐结合态交换态,而高剂量处理后形态分布变为:铁锰氧化物结合态碳酸盐结合态残渣态有机结合态交换态。Cd盐处理后,低剂量和较低剂量注入后其形态分布为:残渣态铁锰氧化物结合态≈交换态有机结合态碳酸盐结合态,其他剂量注入后各形态分布呈无规律变化。不同剂量Zn盐处理后土壤中Zn形态分布始终为:残渣态铁锰氧化物结合态有机结合态碳酸盐结合态交换态。     

上海城市地表灰尘重金属粒级效应与赋存形态研究

以上海中心城区地表灰尘中Zn,Cr和Pb为研究对象,初步探讨粒级效应对其含量及赋存形态的影响.研究结果显示：(1) 各功能区地表灰尘粒径分布具有较高一致性,小于75 μm地表灰尘占总量的47.4%,高于其他3个粒径级别; (2) 上海地表灰尘重金属处于较高污染水平,Zn,Cr和Pb最高值分别出现在商业区、工业区和居民区; (3) 地表灰尘重金属累积具有明显的粒级效应,重金属主要富集在小于75 μm粒径颗粒物中,Zn,Cr和Pb相对质量分数分别为32.8%,36.0%和30.0%,其次为75~150 μm,相对质量分数分别为31.4%,28.7%和27.6%; (4) Zn,Cr和Pb五种赋存形态在各粒级中分布较一致,Zn以碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态为主,Cr以残渣态为主,Pb以铁锰氧化物结合态为主,生物活性Zn,Pb和Cr,粒径分布对Zn,Cr和Pb赋存形态影响较小.     

巢湖城市内河沉积物不同形态磷空间分布特征

对巢湖市城市内河的表层沉积物及柱状沉积物进行了采样,并采用修正后的标准测试程序( SMT)测定了其中的总磷(TP)、无机磷(IP)、有机磷(OP)、铁/铝磷(Fe/Al-P)和钙磷(Ca-P),分析了各形态磷之间以及与沉积物有机质之间的相关性.结果表明,表层沉积物TP的质量分数在832.09～2 572.41 mg·kg-1之间,其中以Fe/Al-P为主,占总磷的比例为42.0％～62.3％.采样点各形态磷随深度的增加总体呈现先升高后下降的趋势,但不同采样点出现峰值的深度有所不同,这种空间分布特征能够较好反映周边环境现状和入河污染负荷的变化.不同深度沉积物中各形态磷之间存在极显著的相关性(概率水平P＜0.01),各形态磷与有机质也存在极其显著的正相关.     

深圳湾潮间带湿地沉积物的重金属分布特征

对深圳湾潮间带湿地的9个采样点采集的沉积物样品进行了分析,测定了沉积物的粒径分布、重金属(Cu,Zn,Cr,Pb,Ni)的总量和生物有效态含量．分析了深圳湾湿地沉积物重金属含量的时空变化以及重金属不同形态之间的关系,从生物有效态含量在总量中占有的比例说明了深圳湾重金属污染比较严重,对重金属生物有效态的测定方法进行了简化．对各采样点的重金属积累量与底栖动物群落之间可能存在的关系进行了讨论．     

干旱区绿洲土壤中Cd,Pb,Zn形态分布与芹菜有效性

以干旱区绿洲耕层土壤为研究对象,通过盆栽试验,利用Tessier连续提取法研究了原状土以及外源可溶性重金属Cd,Pb,Zn加入土壤后重金属形态分布,分析了土壤中重金属不同化学形态与芹菜有效性之间的关系。结果表明:原状土壤中Cd主要以铁锰氧化态和碳酸盐结合态形式存在,Pb和Zn主要以残渣态形式存在;随着重金属负荷的增大,三种重金属各形态质量分数均有不同程度的提高,Cd以可交换态和碳酸盐结合态为主要赋存形态,Pb和Zn均以碳酸盐结合态和铁锰氧化态为主要赋存形态。实验土壤中,对芹菜Cd吸收量贡献最大的分别为可交换态和碳酸盐结合态,对Pb吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和铁锰氧化态,对Zn吸收量贡献最大的分别是碳酸盐结合态和可交换态。     

漳江口红树林区沉积物中Cu、Zn、Cr的分布及形态特征

通过对表层沉积物及柱状沉积物的分析,研究漳江口红树林湿地沉积物重金属Cu、Zn、Cr的变化规律.结果表明:表层沉积物中Cu、Zn、Cr的含量范围分别为:46.98～63.21 mg/kg,241.21～301.76 mg/kg,40.55～83.42 mg/kg ,平均值分别为56.93,259.09和61.82 mg/kg.与台湾海峡南部海区背景值相比,该区沉积物Cu、Zn含量较高、污染较重,但样地间波动范围小、没有明显变化,表明保护区周边的生活污水和养殖污水没有对红树林沉积物重金属污染产生明显影响.随着深度增加,Cu含量呈现不规则递增的趋势,Cr呈现不规则变化,Zn 在33 cm以上含量急剧减小,说明近年与Zn有关的重要污染源被关闭.利用欧共体标准物质局的BCR三步分级提取法分析沉积物中重金属形态,结果显示Cu、Zn、Cr的残渣态含量都较高,可提取态分别为总量的9.31%～35.90%,10.14%～17.21%,9.32%～35.70%.在可提取态中B1态在总量中所占比例较小,B2态含量最低,B3态较高,这可能与红树林沉积物高硫,高有机质和相对还原的特点有关.     

广西桂平锰矿区土壤重金属含量及形态分析

选取Mn、Pb、Zn、Cu、Cr和Cd 6种重金属指标,对广西桂平锰矿不同区域土壤的重金属含量及形态分布进行分析。结果表明,该矿区土壤中的6种重金属元素含量均超过了广西的土壤背景值,主要污染物是Mn和Cd。Mn元素以铁锰氧化物结合态为主,占总量的73.11%~92.67%;Pb元素主要为可交换态、铁锰氧化物结合态和残渣态,分别占总量的28.96%~46.59%、15.74%~38.62%和18.72%~36.94%;Zn和Cu的形态分布相似,以残渣态为主,分别占总量的61.75%~80.01%和62.75%~85.67%,其次以铁锰氧化物结合态存在,分别占总量的7.34%~18.68%和8.17%~22.93%;Cr元素以残渣态为主,占总量的74.89%~85.87%;Cd元素形态分布相对较均匀,其中可交换态所占比例最大,占总量的28.24%~36.00%。综合土壤中重金属含量和形态分析结果可知,Mn、Cd元素对该锰矿区生态系统的潜在影响较大。     

厦门西海域表层沉积物中重金属的赋存形态

采用逐级浸出法对厦门西海域6个表层沉积物样品中重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)的赋存形态进行分析.结果表明:该海域表层沉积物中各重金属元素主要来源于人为输入的各种活性形态,自然输入的残渣态(RES)所占比例较低(10%～20%),在环境条件变化时具有向水相迁移和为水生物所利用的潜在风险性;其中Cu、Cr和Ni的赋存形态以铁锰氧化态(ERO和MRO)和有机物及硫化物结合态(OSM)为主,Pb和Cd则以碳酸盐态(CARB)、铁锰氧化态和有机物及硫化物结合态为主,Zn的各形态所占比例相对比较平均.此次研究对该海域表层沉积物中重金属的赋存形态特征有了基本了解,有助于进一步研究金属元素在近海环境中的迁移和形态转化机制.     

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.     

贵州锁黄仓沼泽土壤重金属含量分布特征及污染评价

贵州锁黄仓湿地公园位于草海湖下游,而草海湖是典型的高原天然淡水湖泊,研究湿地公园沼泽土壤重金属分布特征对该区域的生态环境保护具有重要意义。采集锁黄仓湿地公园中沼泽表层土壤（0-20 cm）,分析其重金属Cr、Ni、Zn、As、Pb的含量、空间分布特征,并采用地质累积指数法和综合污染指数法进行污染评价。结果表明,锁黄仓湿地公园沼泽表层土壤中,Cr、Ni、Zn、As、Pb的含量分别为105. 68 mg·kg-1、70. 97 mg·kg-1、148. 80 mg·kg-1、26. 57 mg·kg-1、53. 69 mg·kg-1,其含量均高于贵州土壤重金属元素背景值。5种土壤重金属含量空间分布,都呈现由锁黄仓湿地南部进水口,向北部出水口整体递增的趋势,Ni和As的含量在湖泊西岸高于东岸,在S20采样点、五孔桥附近形成明显的聚集点;Cr和Pb为东岸高于西岸,在S25~S33采样点、靠近铁路的东岸形成聚集;Zn整体分布相对均匀,没有形成明显聚集点。污染评价结果显示,Ni处于“中度偏重”污染水平,Zn、As、Pb都处于“中度偏轻”污染水平,Cr处于“轻微”污染水平。综上,锁黄仓湿地土壤重金属污染主要是由人为活动所引起,尤其是在北部出水口污染较为严重,由此应加强采矿冶炼污染排放和农药化肥使用的管控措施。     

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.     

东洞庭湖表层沉积物重金属赋存形态及风险评价

为深入了解东洞庭湖重金属污染现状,以东洞庭湖表层沉积物为研究对象,采用BCR连续提取法和ICP-MS测定法分析沉积物重金属含量、赋存形态特征,运用潜在生态风险指数和次生相与原生相比值进行评价。结果表明:1)Cd、Pb、Cr含量超过湖南潮土其背景值。Cr变异系数50%,空间分布差异大。2)Cu、Pb、Zn和Cr以残渣态为主,Cd以弱酸可提取态为主,有效态占比较高,毒性较大,其他元素稳定性较强,毒性较低,对湖区环境影响较小。3)潜在生态风险指数排序为CdPbZnCrCu,Cd表现为严重污染,生态风险较高。研究区内RI均值为590,属于强生态风险,Cd为主要贡献因子。RSP值大小顺序为:CdPbZnCuCr,Cd RSP值最高,表现为重度污染,Cu和Zn表现为轻度污染,Zn和Cr表现为无污染。     

城市重污染河流沉积物营养盐和重金属分布及潜在生态风险

以南京市南河为研究对象,采集4个断面的沉积物柱状样(0～120 cm)分析其总氮(TN)、总磷(TP)、有机质(OM)及重金属(Cr、Ni、Cu、As、Cd、Hg、Pb和Zn)的含量,并采用潜在生态风险评价及相关性分析等方法,揭示黑臭河道底泥中营养元素和重金属的垂向分布特征及潜在生态风险。结果表明：南河沉积物中营养元素和重金属含量呈明显的空间差异特征,其中北部河段TN、TP和OM的含量明显高于南部;深度方向上,TN和TP均随深度先增加后减少,且在40～80 cm深度处含量最高。南河的南部和北部沉积物中重金属含量均较高,其中南部的Ni、Cd和Pb及北部的Cu、Hg和Zn的含量均为中部的2倍以上;深度方向上,除Hg和Zn外,各重金属含量在60 cm以内呈现随深度逐渐增加的趋势。潜在生态风险评价显示,各断面Hg和Cd均达到极强生态危害,其次是Ni和Zn,而As的危害程度相对较小。相关性分析显示,沉积物中Cu与TP、TN和OM呈极显著相关,Ni和Cr呈极显著正相关且都与Zn呈显著正相关,Cd、Pb、As和Zn之间两两呈显著正相关。总体上,南河底泥重金属及营养元素污染较严重,且存在复合污染的趋势...     

黄河三角洲农田土壤-作物系统重金属污染风险评估

重金属严重影响着农业用地土壤环境质量以及农产品安全,已引起国内外广泛关注. 本研究以我国重要的粮 食产区黄河三角洲典型农田为对象,评估了农田土壤-作物系统中重金属的污染风险. 研究结果表明,黄河三角洲农田 土壤中重金属 Cr、Cu和 Pb的质量分数具有显著性差异(P<0.05), Cr的质量分数(47.20mg·kg-1)最高, Cu(26.00 mg·kg-1)次之,而 Pb(13.90mg·kg-1)最低,各重金属分布存在中等的空间异质性. 根据单因子污染指数和内梅罗综合 污染指数,黄河三角洲农田土壤总体上处于清洁水平,重金属污染风险较低,但不同作物区具有显著性差异(P<0.05). 小麦田和水稻田土壤 Cr、Cu的质量分数显著高于藕池和玉米田,小麦田和水稻田土壤 Pb的质量分数与藕池差异不显 著,但显著高于玉米田.3种重金属元素在各主要农作物的地上部分均呈现一定程度的富集,且 Cu的富集程度最高,Pb 的富集程度最低;不同作物对重金属元素的富集程度不同,对 Cr的富集程度由高到低呈现为玉米、藕叶、水稻、小麦,对 Cu的富集程度由高到低呈现为玉米、水稻、藕叶、小麦,而对 Pb的富集程度由高到低呈现为水稻、玉米、小麦、藕叶.      

公路旁侧土壤-植物系统中的重金属分布特征

对内蒙古西部地区国道公路旁侧土壤与植物中重金属（Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、As和Se）含量以及土壤重金属（Cu、Zn、Pb、Ni、Cr）形态进行测定,分析了公路旁侧土壤和植物油松（Pinus tabulae formis）、小叶杨（Populus simonii）中重金属元素含量特征,分析该区域土壤的重金属分布状况以及重金属的生物有效性。结果表明：Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、Hg、As、Se的含量随距公路垂直距离的分布并不是简单的线性负相关关系。土壤重金属元素的吸附及污染程度以Cd为最高,土壤中Cd、Pb含量偏高可能因为机动车辆运行导致向公路两旁释放Cd、Pb元素。并在土壤中沉积所致。重金属在植物体不同器官中的含量存在一定差异。植物的根部和茎叶中重金属的含量均表现出“N”字形变动趋势。重金属元素有效态占总量百分比的大小序列与重金属元素在不同植物不同器官中的含量大小序列基本相同,5种重金属元素有效态占总量百分比的大小序列为：c（Zn）〉c（Pb）〉c（Ni）、c（Cr）〉c（Cu）,与重金属元素在不同植物不同器官中的含量大小序列趋于一致。     

南京玄武湖富营养化及重金属污染现状

针对南京玄武湖清淤后营养盐及重金属污染物的分布问题,在其3个湖区中设置6个采样点,采集水体和沉积物样品,分析pH、总氮、总磷和有机质等理化参数并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法分析Cr,Pb,Cu,Zn,Ni 5种重金属质量分数,并结合地累积指数法对沉积物中重金属的污染程度进行评价.结果表明:玄武湖北湖湖区水体处于中度富营养化到严重富营养化状态,东南湖区则处于严重富营养化状态,而西南湖区水质相对较好,处于轻度富营养化状态,只是总氮质量浓度稍微偏高;重金属污染方面,东南湖水体中的Cr质量浓度存在超标现象;清淤之后,玄武湖沉积物中Cr和Pb的质量分数有所降低,污染状况有所缓解;2个采样点沉积物中的Zn处于轻度污染程度,其余金属污染程度均为清洁.     

水库底泥重金属污染物静态释放规律

 为了探求水库底泥中重金属污染物的释放情况,分别对某水库表层底泥和底层底泥中重金属污染物进行静态释放模拟实验,得到了Cr、Pb、Ni、Zn和Cu 5种重金属的释放浓度曲线,并分析了释放曲线的浓度变化趋势,通过计算得出了重金属污染物的释放速率及年释放量。结果表明,该水库底层底泥中重金属污染物的释放浓度比较低,对上覆水水体水质影响较小;而表层底泥中重金属污染物的释放浓度相对较高,对上覆水水体水质影响较大;5种重金属污染物Cr、Pb、Ni、Zn和Cu在表层底泥中其释放速率和年释放量都要比底层底泥中约高一个数量级。     

河道沉积物中重金属的生态修复及根际细菌的原位检测

调查分析了哈尔滨某排污河道化工区段表层沉积物中的重金属（Pb、Zn、Cr、As、Ni、Cu和Cd）含量,通过盆栽试验研究了4种当地具有金属耐性的植物（玉米、酸模叶蓼、龙葵和酸模）对受污染的河道沉积物中重金属的修复效果,进而调查了这4种植物对重金属赋值形态的影响、富集能力及重金属的转运能力.结果显示,排污河道沉积物受到多种重金属的复合污染.表层沉积物中重金属经过两季植物修复后,7种重金属的残渣态均有不同程度的减少,并且金属形态逐渐向铁锰氧化态及可交换态转化,结果说明供试植物能够调节沉积物中重金属的生物有效性.重金属在沉积物中与在植物体内具有相同的总含量趋势：Zn＞Pb＞Ni＞Cr＞Cu＞As＞Cd,该趋势也反映出4种供试植物的生物监测潜能.植物对重金属表现出不同的吸收特性,4种植物对Zn和Ni的富集量相对较大,而Cu在植物地上部分的含量普遍较低,Zn和Ni在植物组织中的含量范围分别为108.4~543.92 mg/kg和36.8~246.91 mg/kg.总体来说,这4种植物主要将金属元素积累在根部,而非地上部分,表现出对重金属的耐受性.酸模叶蓼、酸模和龙葵这3种植物的地上部分分别积累了高浓度的Pb、Zn和Cd,并且具有较高的转运系数（TF>1）,反映出这3种植物对相应的重金属具有植物提取的潜力.采用荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）技术,分析对照和经过栽培试验后根际沉积物中真细菌的数量和空间分布,结果表明植物对沉积物中的细菌有明显的活化作用.