淮南煤矿区土壤重金属污染分布特征及污染溯源研究

为了研究矿区内土壤中重金属的污染溯源及分布特征,文章以淮南矿区为例,分别采集了在淮南矿区内新庄孜矿、潘一矿和顾桥矿3个矿区周边47个表层土壤样品,运用内梅罗综合指数法对重金属污染程度进行评价,并应用地累积指数法进行对比验证,探讨主要污染元素的污染溯源及分布特征。结果表明:2种方法获得的指数评价结果基本一致,考虑到土壤背景值具有地区差异性,所以以淮南地区土壤背景值为标准的内梅罗指数法的评价结果的参考性更大。矿区受到了以As、Cd为主要污染元素的重金属污染,As的综合污染指数从大到小排序为新庄孜矿潘一矿顾桥矿;Cd的污染指数从大到小排序为顾桥矿潘一矿新庄孜矿。综合考虑水文气象、地表径流以及煤矿开采量、开采工艺等条件,煤矿设计生产能力和实际开采产量是影响土壤Cd污染的主要因素,而As污染主要是由于煤矿长期进行采矿作业在土壤中严重累积以及矿山开采的伴生矿所导致。污染物的水平分布特征表明,污染物含量并不随距离煤矸石堆的距离远近而有规律地变化,煤矸石的露天堆放对矿区附近土壤的影响并不明显。     

淮南顾桥矿土壤环境中微量元素的分布及其生态风险评价

有害微量元素在煤炭开采和加工利用过程中会释放、迁移并富集到周围土壤中.以安徽淮南顾桥矿为例,采集了矸石山附近不同距离的土壤表层样品及剖面样品,使用电感耦合等离子体-光学发射光谱(ICP-OES)测试了土壤中Zn,Pb,Cd,Ni,Cr,Cu的浓度,并探讨了它们的分布特征和生态风险.除采用地累积指数法及生态风险评价法外,将地累积指数法和内梅罗综合指数法结合,用以评价受污染地区多种微量元素综合污染情况.结果表明:土壤中Zn,Pb,Cd,Ni,Cr,Cu浓度随距矸石山距离增加而降低,随土壤深度变化趋势不显著;除Cd外,其余元素均未造成潜在污染.     

雪鸡坪-春都铜矿区土壤重金属污染评价

以香格里拉县雪鸡坪-春都铜矿区土壤为研究对象,分析长期采矿活动对表层土壤重金属含量的影响.通过对矿区土壤的重金属(Cd,Hg,As,Cu,Cr,Zn,Pb)含量进行测定,以国家土壤环境质量3级标准和云南省土壤背景值为评价标准,采用内梅罗综合指数法分析矿区土壤的重金属污染现状,运用Hakanson潜在生态危害指数法进行潜在生态风险评估.结果表明:矿区长期开采活动导致Hg,As,Pb,Zn,Cu这5种重金属含量高于云南省土壤背景值,Hg,As,Pb,Zn,Cu,Cd这6种重金属含量高于全国土壤背景值;Cu的单因子污染指数值最高,污染水平超标,为该矿区土壤的主要污染元素;综合土壤环境指数为1.14,土壤受到轻度污染;矿区Hg元素具有强的生态危害,Cu元素具有中等生态危害,其余元素为轻微生态危害,综合生态危害指数为226.22,整体上该矿区的生态风险属于中等水平.     

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.     

神府矿区煤矸石周边土壤重金属污染评价

为研究矿区煤矸石堆放对生态环境产生的影响,选取神府矿区煤矸石周边土壤为研究对象,探讨矿区煤矸石释放的重金属Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As、Cu对周边土壤污染危害状况.并用潜在生态风险指数法评价研究矿区土壤重金属污染风险等级.结果表明:神府矿区煤矸石周边土壤内重金属Pb、Zn、Cu、Cd含量均严重超过中国土壤元素背景值,其中各矿区煤矸石周边的重金属Pb、Cd的单项潜在生态风险等级均达到2级,属于中等污染;神府矿区周边土壤重金属的综合潜在生态风险指数为193.83,污染等级为3级风险,属显著污染.此外,煤矸石周边土壤淋溶实验显示重金属Pb、Zn在土壤中的溶出率高达50%多,表明重金属Pb、Zn在土壤中易发生转移.     

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%.     

抚顺西露天矿区土壤重金属污染及潜在风险评价

通过对矿区地上典型区域土壤重金属含量的测定,确定了Cd是矿区土壤中重金属污染的特征元素;利用单因子污染指数法、内梅罗污染指数法和潜在生态危害指数法评估该区域土壤重金属污染程度和潜在生态风险.结果表明: Cd的单元素污染负荷指数和内梅罗污染指数平均值分别为4.06和5.32,属于重度污染水平.3个生态修复区域的内梅罗污染指数在2.07~4.57之间,其中南帮自然生态恢复区(SNER)属于重度污染,其他区域为中度污染;矿区土壤重金属潜在生态风险指数介于98.62~224.55之间,SNER区域达到中等危害水平,其余区域为轻度生态危害.     

宝鸡市农村土壤重金属环境质量及风险评价

目的研究宝鸡农村土壤重金属污染状况及其对农业生产和人体健康的影响,为宝鸡市环境风险预警和土壤环境质量综合治理提供科学依据。方法对采自3个县区30个土壤样品及不同类型作物中的Cu、Pb、Zn、Cd、Ni和Cr 6种重金属元素进行分析,采用单项污染指数法和地积累指数法对土壤环境质量进行评价,运用Hakanson潜在生态风险指数法对土壤环境进行风险评估。结果研究结果表明,宝鸡市农村土壤除Ni外其它元素含量均低于《土壤环境质量标准》的一级标准,眉县横渠镇农田、菜地和林地作物中6种元素含量均未超过相关国家标准。地积累污染指数表明,部分土壤样品中Cu(20%)、Cd(30%)、Cr(30%)和Ni(23.3%)处于轻度污染。潜在生态风险分析显示土壤中除Cd处于低污染生态风险外,其它重金属元素均无生态风险,相关性计算表明Cu和Cr的污染有一定的同源性。结论宝鸡地区农村土壤重金属污染状况各地有所不同,但是整体而言除Cd外,土壤中其它重金属元素的污染均无生态风险,表明宝鸡市相关地区农村土壤样品总体环境风险较低。     

淮河流域高潜水位农用地重金属特征及风险评价

为查明淮河流域典型高潜水位农用地土壤重金属污染物特征及其影响范围,保证土壤环境及农产品质量安全,以淮南市毛集实验区焦岗湖镇某村农用地土壤为研究对象,分析了土壤中镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)等7种重金属元素的含量特征。运用内梅罗综合污染指数法(P_n)、污染负荷指数法(PLI)和潜在生态风险评价法(RI)评价土壤重金属污染水平和潜在生态风险程度,并应用ArcGIS软件中地统计分析模块探讨土壤重金属空间分布特征。结果表明：该区域土壤7种重金属含量平均值和中值均低于淮南市土壤元素背景值和农用地土壤污染风险筛选值,空间分布上重金属含量总体上呈现从南到北、从西至东逐渐升高的趋势;内梅罗污染指数和污染负荷指数法评价表明,重金属元素污染等级分别处于清洁和无污染水平;潜在生态风险指数评价表明,总体上生态风险等级轻微;在空间分布上,重金属污染指数值呈现由南至北逐渐增大趋势,As和Cd元素是最主要的生态风险贡献因子。     

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。     

青海省枸杞种植土壤重金属富集现状及潜在风险分析

为了分析评价青海省枸杞种植区土壤重金属富集状况及潜在环境风险,采集青海省红枸杞无公害种植区的表层土壤,用电感耦合等离子光谱—质谱法测定重金属元素Cd,Cr,Hg,Pb,As的含量,用单因子污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法分析土壤质量现状及潜在环境风险。结果表明:5种元素的富集比例大小排序为CdHgAsPbCr;Cd,Hg,As和Pb元素在样区有一定程度的累积,Hg具有中等强度的空间变异性;Cd、Hg和Pb元素的含量值略高于土壤自然背景值;单因子污染指数显示,Cd元素属轻度污染级,As元素属警戒级,其余3种元素的污染指数均属安全级;潜在环境风险指数分析显示,Cd,Hg和Pb元素为主要生态风险因子,该区域综合风险程度为轻微水平。总体看来,样区土壤尚未受到影响。     

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.     

工业型城市不同道路两侧土壤重金属污染状况对比分析

在安徽省某市主干路、次干路和支路3种类型道路两侧22个采样点重金属含量测试的基础上,运用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Mn、Pb、Co、Cr、As和Cd6种重金属进行污染分析和风险评价,并运用因子分析法和聚类分析法对重金属来源进行识别。结果表明:某市道路两侧土壤重金属元素平均含量从大到小依次为MnPbCoCrAsCd,次干路的Cr含量相对主干路和支路要低的多;地累积指数表明,城区主干路、次干路、支路两侧土壤均存在一定程度的重金属污染,Cr尚未污染或强污染,整体状况良好,Mn属于中等污染水平,Co、Pb属于强污染水平,Cd属于极严重污染水平;潜在生态危害指数法表明,Cd为严重生态风险程度,Pb、Co为较重生态风险程度,As为中等生态风险程度,Mn、Cr为低生态风险程度,从总体潜在生态危害指数来看,次干路的生态风险相对主干路、支路要低,均已达到严重潜在生态风险程度,后期土壤环境治理过程中应加强对Cd、Pb、Co的治理;因子分析从重金属元素中提取了2个主成分,可解释总变量86.277%,PC1(Cd、As、Cr)表示工业污染,PC2(Pb、Mn、Co)表示交通污染。     

南方典型酸性红壤区土壤重金属潜在生态风险评价

采集了南宁市江南区主要农田土壤样品4 956件,分析了As、Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb和Ni含量,应用地质累积指数、富集因子、污染指数和潜在生态风险指数,评价了研究区农业土壤重金属元素生态风险。结果表明,As、Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb和Ni含量平均值分别为25、0.13、0.31、155.64、26.77、80.02、48.36、22.49 mg/kg。土壤中重金属Cr和Cd含量平均值略高于国家土壤环境质量二级标准,其余元素平均值均低于标准值。重金属元素富集因子变化范围0.52~1.51,表明研究区元素以贫乏—弱富集为主。Cr和Pb平均值最高,分别有17%和19%样品富集因子大于2,表明局部地区土壤受到人为活动影响。地质累积指数和污染指数结果表明研究区局部区域受到Cr和Pb的污染。综合污染指数PLI平均值为1.03,整体平均水平属于无污染—轻度污染水平。无污染、轻度污染、中度污染、中—强污染、强污染和极强污染等级样品比例分别为63%、29%、4%、2%、1%和1%。单元数潜在生态风险指数顺序为HgCdAsPbNiCuCrZn,Hg和Cd生态风险较高。从综合潜在生态风险指数来看,8种重金属综合潜在生态风险指数平均值为96,属于轻微生态危害;轻微、中等、强和很强生态风险等级的样品比例分别为88.28%、9.12%、2.12%和0.48%。     

矿区土壤重金属污染安全风险计量与可视化表达

 多年高强度的金属矿产开采使得矿区土壤重金属富集。本文精确构建矿区三维地表模型,合理布置367个采样点;调查分析矿区土壤中重金属Cd、As、Cu、Zn 和Pb 的生态安全风险。结果表明：土壤中重金属平均含量顺序为：Zn>Pb>Cu>As>Cd,重金属含量实际值远超背景值,且变异系数差异较大,Cd、As、Cu、Zn 和Pb 在土壤中含量的对数值成正态分布;污染指数均为重度污染,污染指数大小顺序为：Cd>Pb>Zn>As>Cu;土壤中重金属的潜在生态风险指数RI达787.29,潜在危害程度很大;Cu、Zn、Pb 总非致癌风险HQ小于1,但Cd、As 仍存在很高健康风险,且As 为主要风险源。本文实现了重金属污染风险状况在三维模型上的可视化表达,为矿区的安全生产管理提供直观的决策依据。     

天津3种类型湿地土壤污染状况及潜在生态风险评价

为了解和科学评价天津不同类型湿地土壤的污染状况,以宝坻水稻田、北大港湿地、大黄堡湿地为研究对象,分别代表典型的农田湿地、滨海湿地和沼泽湿地,对各湿地0～30 cm土层的土壤理化性质以及As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 7种重金属含量进行测定分析.通过计算钠吸附比和碱化度,确定3种类型湿地土壤的碱化程度.采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法相结合的方法,对土壤重金属的污染程度进行评价.根据Hakanson的潜在生态风险指数法,探讨土壤重金属的潜在生态风险.结果表明:天津湿地土壤存在一定程度的污染,且不同类型的湿地土壤受到的污染类型有所差异,其中,农田湿地受重金属污染程度高,滨海湿地土壤积盐程度高,沼泽湿地土壤pH值较高.湿地土壤的盐渍化程度与碱化程度具有一致性,为滨海湿地沼泽湿地农田湿地.不同类型湿地土壤的重金属含量存在差异,表现为农田湿地土壤中的Cd、Cr含量显著高于滨海湿地和沼泽湿地的含量.单因子污染指数表明,Cd在农田湿地和沼泽湿地中处于中度污染,在滨海湿地中处于轻度污染;综合污染指数表明,农田湿地和沼泽湿地处于中度污染水平,滨海湿地处于轻度污染水平.潜在生态风险指数表明,除Cd处于中度风险等级外,其他元素均处于轻度风险等级.天津3类湿地整体上都属于轻度风险,Cd为潜在生态风险的主要贡献因子.     

三明市畜禽养殖场周边土壤重金属污染调查及评价研究

为了解三明市畜禽养殖场周边土壤中重金属的污染程度,该研究在3个规模畜禽养殖场周边设置采样点,共采集了15个样品。测定了土壤中9种重金属元素的含量,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态风险指数法对污染状况进行评价。单项污染指数法表明,3个畜禽养殖场周边的重金属含量均达标,Pi1,无污染;综合污染指数法表明,三个畜禽养殖场周边的土壤污染等级为清洁(安全);潜在风险指数法表明,在3个规模畜禽养殖场周边的土壤中,Hg和Cd均为土壤中重金属的主要生态危害因子。     

辽东半岛东南沿海滩涂湿地土壤重金属潜在生态风险评价

采用单因子污染指数法和潜在生态风险指数法,对辽东半岛东南沿海滩涂湿地土壤中重金属元素Cr、Ni、Cu、Zn、Pb和As的含量、污染程度及潜在生态风险进行分析评价.结果表明,研究区土壤中6种重金属元素含量的平均值分别为93.6、75.6、28.9、79.7、35.6和12.6mg/kg;6种重金属元素的单因子污染指数平均值分别为0.96、1.94、0.91、0.80、0.69和0.84,由大到小依次为NiCrCuAsZnPb,反映出研究区土壤存在Ni元素中度污染和Cr、Cu元素轻度污染;6种重金属元素的潜在生态风险系数平均值分别为3.12、12.60、2.89、1.00、7.13和8.39,综合潜在生态风险指数为35.12,反映出研究区具有每种重金属元素轻微潜在生态风险程度的威胁和6种重金属元素轻微综合潜在生态风险程度的威胁.     

灌洋水库底泥重金属污染现状及生态风险评价

【目的】研究福建永定灌洋水库底泥中重金属的空间分布及污染水平。【方法】采用电感耦合等离子体质谱法(ICPMS)测定了库区38个采样点沉积物中的6种重金属(As,Zn,Cd,Pb,Cu和Cr)含量,并采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法进行底泥重金属污染程度及生态风险的评价。【结果】水库底泥重金属从水库边到水库中心呈现含量逐渐上升趋势(南岸水产养殖区除外),上游含量总体低于中游和下游。底泥中Cr,As,Pb无超标点位,Cd超标十分严重,Cu和Zn超标较严重;单因子污染指数法评价结果显示:灌洋水库底泥各重金属元素的平均污染程度由强到弱依次为Cd(重污染),Cu(重污染),Zn(中污染),Cr(非污染),Pb(非污染),As(非污染)。内梅罗综合污染指数法评价结果显示水库底泥重金属污染达到重污染水平,污染程度明显。潜在生态风险结果显示:6种元素中,Cd的潜在生态风险为"极强",Cu的潜在生态风险为"强",As、Pb、Cr和Zn的潜在生态风险为"轻微"。多因子综合潜在生态危害指数平均值为330.13。【结论】底泥重金属污染潜在生态危害程度为"强",表明底泥整体处于严重污染状态。     

北京市密云水库上游白河流域土壤重金属含量、来源及污染评价分析

文章对密云水库上游白河流域土壤重金属元素(As、Pb、Ni、Hg、Cr、Zn、Cu、Cd)的空间分布、污染现状及来源进行分析评价。主成分分析和相关性分析结果表明:Cu、Pb和As元素污染来源于矿区金属的开采、选矿和冶炼过程;Zn和Cd主要来源于早期矿石运输汽车尾气的排放及轮胎磨损;Ni和Cr两种元素在该区域的富集主要来源于含重金属垃圾的随意堆放;采用混汞研磨法金矿提炼,导致白河流域矿区周边土壤中Hg元素的富集,造成局部区域出现污染。综合地累积指数及潜在生态危害指数法评价结果表明,Cd、Cr、Zn和Hg的富集程度较高,潜在生态危害较强,应当引起充分关注。