云南沘江流域农田土壤重金属Pb、Zn、Cd、As的地球化学特征

以流经中国铅锌矿储量最大的兰坪金顶铅锌矿区的澜沧江支流——沘江周围农田土壤为研究对象,通过实地调查采样、室内实验测定和统计分析等方法,测定分析了土壤中Pb、Zn、Cd、As的含量及其化学形态分布,以探讨矿产开发对农田土壤重金属含量的影响。结果表明:(1)沘江流域农田土壤中的重金属蓄积量大,以国家《土壤环境质量标准》(Ⅱ级)衡量,Pb、Zn、Cd、As含量超标率分别为66.667%、91.667%、100%、16.667%,污染程度为Cd﹥Zn﹥Pb﹥As;(2)土壤中Pb和Cd的化学形态均以水溶态为主,活性大,迁移能力强,水溶态元素能够直接进入生态链,通过植物吸收进入食物链将给人类健康造成一定的威胁。而Zn和As化学形态分别以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,这两种形态在一般环境条件下较稳定,迁移能力弱;Pb和Cd的环境有效态(水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态之和)含量较高,如果发生酸雨或酸性矿山废水的排出,它们的环境有效态会大量增加,对流域具有潜在的危害;(3)土壤中Pb、Zn、Cd、As含量分布和化学形态分布,整体上均为随着与矿区的距离增大而降低的趋势,分布曲线分为单峰状、双峰状两类。另外,Cd、Pb、Zn的化学形态分布与总量分布趋势基本一致,As的腐殖酸结合态、残渣态与总量分布一致。     

铁矿区复垦土壤重金属含量变化趋势及其污染评价

通过齐大山矿区不同复垦年限土壤重金属含量变化的趋势,应用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况进行了评价。结果表明:未复垦土壤重金属含量(除As外)均高于辽宁省背景值,随复垦年限的增加,矿山复垦土壤重金属含量多数呈先增加后减少的趋势。以国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为评价标准,Ni处于警戒级;Cd在未复垦地区处于警戒级,复垦后处于安全级;其他元素皆处于安全级。以辽宁省土壤背景值为标准,产生潜在生态危害的主要为Hg和Cd;Zn、Cu、Ni、Pb、Cr和As属轻微危害水平;复垦后总的潜在生态风险程度由中等变为轻微。     

树木年轮与其根部土壤化学元素含量的相关性

运用树木年轮学方法研究了北京南郊土壤环境中元素含量随时间序列演变的规律。依据吸收系数研究了相同土壤类型上生长的不同树种对12种化学元素的吸收状况，结果表明不同树种对元素的吸收情况不同。Zn、Cd和P3个元素吸收系数较高。对杨树年轮及其根部土壤中9种化学元素（Na、K、Cu、Zn、As、Sr、Cd、Ba、Pb）的相关性研究结果表明，年轮中元素的含量与其根土中对应元素的含量呈正相关。采用对数线性相关模式（1gC’=a 1gC＋b），根据逐年年轮中Cu、Zn、As、Cd、Ba、Pb 6种化学元素的含量，反演6种元素在土壤中的逐年（1982-2004年）演变状况。本技术方法能为追溯近代城市化几十年以来的环境污染变迁历史、预测未来污染演变趋势提供更为丰富和科学的信息。     

神木北部矿区不同土壤类型下重金属污染特征与评价

通过测量神木北部矿区及其毗邻地区2种土壤类型(风沙区和黄土区)下8种重金属(As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)元素含量,评价矿区整体土壤重金属污染情况。结果表明:研究区2种土壤条件下除Pb和Cd外,其他6种重金属含量较毗邻未开采区具有显著增加,但8种土壤重金属含量均没有超过国家土壤环境质量二级标准;风沙区土壤污染程度较黄土区大;重金属元素污染分担率表现为HgZnAsCuNiCrPbCd;Hg、Zn和Cr 3种元素在两种土壤类型中均为重度污染,As、Cu和Ni属于中轻度污染,Cd和Pb属清洁安全类。     

长沙市固体废弃物处理场水文地质及环境效应评价

为了解垃圾填埋场周边地下水环境污染状况,以长沙市固体废弃物处理场周边土壤、地下水及下游水库水质为研究对象,对研究区进行采样分析,采用单因子污染指数法和内梅罗污染综合指数法对该垃圾填埋场周边环境重金属含量特征进行分析与风险评价。结果表明：As、Cr（Ⅵ）、Ni、Pb、Zn、Cu重金属是填埋场周边环境中的主要污染物,区域采样点及下游水库中重金属含量均值低于地下水质量标准Ⅲ类,填埋场区污染状况良好;Cr（Ⅵ）含量在ZK1与R1样品中均高于地下水质量标准Ⅲ类,是填埋场周边地下水的主要风险污染物;ZK1~ZK4中土壤重金属元素以Pb、Cr（Ⅵ）富集为主,其达中度污染程度,应引起重视。     

滇西沘江流域水体中重金属元素的地球化学特征

通过测定流经兰坪金顸铅锌矿区的沘江水体中Pb、Zn、Cd、As的含量和底泥中重金属元素的化学形态的含量,分析了重金属元素的分布和化学形态的变化。结果表明,沘江水遭到了Cd污染,底泥已经成为重金属元素的蓄积库,以国家土壤环境质量标准（Ⅲ级）衡量,Pb、Zn、Cd和舡分别超标3．4倍、15．8倍、106倍和2．6倍。沘江水中重金属元素含量的峰值在矿山附近的下游,而底泥中重金属元素的峰值在矿山下游30-50km的地方,矿业活动、水流变缓、pH等水体环境条件的变化都能影响水和底泥中重金属元素的含量。底泥中的Pb以碳酸盐结合态为主,Zn和Cd以铁锰氧化物结合态为主,而As以残渣态为主。Pb、Cd、Zn三种元素的环境有效态含量比较高,对沘江流域生态环境具有潜在的巨大的危害。     

江苏南部典型地区耕作层土壤及农作物中重金属评价

在江苏省南部太湖水网地区676 km2范围内采集了0~20 cm耕作层土壤样品3 121件,水稻和小麦籽实及其根系土壤样品103件,测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属含量及pH值土壤理化指标。统计分析表明,研究区耕作层土壤重金属平均含量除As、Hg略低于江苏省背景值外,其他重金属都有不同程度的富集。与土壤环境质量标准(GB156018-1995)中Ⅱ级标准相比,各重金属污染程度为HgCdCuZnAsPb。从污染区分布看,Hg为片状污染,Cd以点状污染为主。运用内梅罗指数评价法研究表明,城市周边耕作层土壤已处于警戒状态,主要污染因子为Hg,其次为Cd和Cu;其他地区耕作层土壤总体处于安全状态。根据GB2762-2005标准和NY861-2004标准,研究区水稻籽实As、Cd、Cr、Hg、Pb含量均有不同程度的超标;小麦籽实Cd、Zn和Pb也存在不同程度的超标。相关分析表明,水稻籽实中Cd、Cu、Hg和小麦籽实中Cd、Cu与其土壤含量相关性好,显示可能主要来自土壤,其他重金属可能受降尘、灌溉、施肥、农药等因素的影响较大;土壤pH值与水稻籽实中的As、Cd、Cu、Hg、Zn和小麦籽实中的Zn、Cd呈负相关性,与其他重金属表现为正相关性;分析推断,这一地区耕作层土壤As和Hg主要来源于成土母质,但过量的Hg也反映出它叠加了人为活动的影响,其他重金属元素受人为源输入作用明显。     

山东烟台环境介质中重金属元素富集特征及与酸化土壤的关系

利用山东省烟台市生态地球化学调查及相关专题研究所取得的分析测试数据,通过高灵敏度的识别系统和多参数地球化学评价体系的建立,揭示了在重金属污染区内酸化的土壤环境中Cd、Hg、Pb、As等重金属元素活化迁移的地球化学机制、影响因素,以及浅层地下水和玉米等主要粮食作物籽实中重金属超标的原因及生态危害。与全国土壤基准值和背景值对比,研究区内Cd、Cr、Ni、Pb等元素的基准值相对偏高,Cd、Cr、Pb、Cu、Ni元素的背景值相对较高。As、Cd、Cr、Ni、Hg、Pb等存在于Ⅲ级及Ⅲ类以上土壤,是主要致污因子。典型金矿污染区内浅层地下水和玉米籽实中均检出超标重金属元素,影响浅层地下水环境质量的主要指标是Pb。达到Ⅲ类及以上水质标准的采样点数占研究区总采样点数的3.47%;玉米中的Cd含量相对较高。表层酸性、弱酸性土壤占土壤总面积的55.29%,土壤酸化趋势明显。随着土壤酸化程度的加深和范围扩大,导致土壤耕作层可给性营养元素的损失及某些毒性元素(Cd、Pb等)的释出和活化,提高了土壤中主要污染因子Cd、Hg、Ni、Pb、As等重金属的活化迁移能力;富含有机质的土壤中有利于对Cu、Zn、Pb、Cd的吸收,固重金属元素于土壤中,降低了土壤重金属污染的环境风险水平。研究结果为土壤修复、降低土壤重金属毒性提供了重要的科学依据。     

承德中部土壤-黄芩系统重金属生物有效性及迁移累积特征

土壤重金属含量是影响黄芩产量和质量的重要因素。选取承德市中部金沟屯和五道岭两处黄芩种植示范区为研究区,采集表层土壤样品355件,黄芩样品30件,重金属形态样品15件。在分析土壤Mn、Zn、Cu、Cr、Cd、As、Pb、Ni、Hg、V、Co、Sb和土壤有机质含量（SOM）及pH值,黄芩Zn、Cu、Cr、Co、Cd、Pb、Ni、Hg和As含量基础上,采用描述性统计、地累积指数、主成分和RDA分析、重金属生物富集系数、生物活性系数和迁移系数等方法论述了土壤-黄芩系统重金属生物有效性及迁移累积特征。结果表明:金沟屯和五道岭区土壤各重金属累积程度总体属无-中度累积水平。五道岭Cu和Hg累积程度高于金沟屯区,其它元素累积程度低于金沟屯区。五道岭区表层土壤Cr、Cu和Cd含量超标率分别为2.82%、1.69%和1.13%;金沟屯区土壤Cd、Cr和Ni,五道岭区土壤Zn和Hg含量超标率均为0.56%。五道岭区黄芩Cu元素含量高于金沟屯区,Co和Cu元素生物富集强度高于金沟屯区,其它元素含量和生物富集强度则均低于金沟屯区。土壤Cd和Hg元素生物活性系数相对最高,Ni、Zn和Pb元素次之,Cu、Cr和As生物活性系数相对较低。金沟屯区根系土具有较低的pH值和较高的SOM含量,区内黄芩根部As、Cd、Cr、Ni、Zn和Pb元素BCF平均值高于五道岭区,Cu元素富集强度低于五道岭区。土壤重金属生物有效性和黄芩重金属生物富集强度受土壤pH和SOM含量影响,其中Cd和Cu元素受SOM含量影响最为明显。     

贵州郑家小洞内动物重金属含量及与土壤和水体的关系研究

通过对安顺郑家小洞内的动物和重金属污染进行调查研究,共获动物标本551号,隶属3门6纲10目20科29种（或类群）。对5个动物类群（螺类、马陆、斑灶马、蝙蝠粪和山蛩虫）、洞穴土壤和洞穴水的重金属含量进行了测定,研究了各动物类群的富集系数和洞穴土壤的污染指数并进行了评价。结果显示蝙蝠粪便中Zn的含量最高（670.5 mg/kg）,间接说明了洞穴外围环境中的Zn污染较为严重,马陆对Ni与斑灶马对Cr和Ni无富集能力。各元素在3个光带土壤中的平均值含量都超过了我国的土壤背景值,按顺序排列为Zn >Ni > Cu > Cr > Pb > As > Hg > Cd,水体为Zn > Cr > Ni > Cu> Pb > Hg > As > Cd。单项污染指数表明Hg、Ni和Zn为重污染,在3个光带中的平均值分别为5.11、3.18和3.20。从综合污染指数看,3个光带的平均值为2.17,属轻污染,说明该洞穴有重金属污染但不严重。      

Statistical characteristics of heavy metals content in groundwater and their interrelationships in a certain antimony mine area

In recent years, most of domestic and foreign researches about heavy metal pollutions of metal mine mainly focus on water, soil and plants on the surface. There is lack of researches about heavy metal pollution in groundwater of metal mine. In this research, a certain antimony mine area is selected as a typical study area. Also, the study about statistical characteristics of heavy metals in groundwater has been carried out. Furthermore, the interrelationships have been preliminarily discussed through related analysis, such as relevant analysis, cluster analysis and principle component analysis. The results show that: the excessive elements in groundwater of study area are Sb, As, Pb, Se, and Ni. The average mass concentration of Sb, As, and Pb is higher than that of drinking water standards (GB5749-2006). The concentration of most heavy metals in dry season is lower than or equal to that in wet season for groundwater. Zn is the only metal in groundwater showing a different pattern, the concentration of which in dry season is higher than that in wet season. Under the impacts of stratum leaching and absorption effect, the concentration of heavy metals (except Pb and Ba) in groundwater are lower than or equal to that in surface water. As and Se, the two heavy metals have a significant positive correlation, which shows the two elements might have gone through similar environmental geochemical effect. Also, the connection among Zn, Hg, Pb, and Mn is not obvious; therefore, the sources of those elements are quite different. In addition, the elements of Se and As have obvious positive interrelationship with elements of CO32- and F-. Also, the Pb has significant positive correlation with PO43-, H2SiO3 and oxygen consumption. The results of cluster analysis show that 9 different heavy metals in the study area can be divided into 3 categories: Zn, Cd, Mn, Hg, Cu, and Cr belong to the first category, Se and As belong to the second one, and the last category is Pb. Also, the principle component analysis divides 6 heavy metals (Zn, As, Hg, Pb, Mn, and Se) into 4 different principle components, which can be utilized to assess heavy metals pollution situations in groundwater. The reliability of this method is higher than 91%. Moreover, the research provides theory basis and models for establishing evaluation index system and exploring the evaluation method of heavy mental pollution in groundwater.     

日照山海天地区湿地水土资源现状及评价

以日照市山海天地区为典型调查区域,从调查本身的可操作性以及数据的可得性等角度出发,野外采集土壤、地表水、地下水样品,利用3s技术、地质统计学等先进技术方法进行试验分析和评价,探讨其水土资源质量现状,揭示该区湿地功能面临的主要威胁。结果表明：该区段水质状况堪忧,地表水典型污染物质超标严重,地下水水质综合评价较差。从研究区土壤中的Pb、Zn、As、Hg、Cd、Cr等典型污染物质的综合评价来看,该区域土壤环境质量总体优良;从土壤中典型污染物质的Kriging空间插值分析来看,除cd空间分布规律不甚明显外,其余均表现出一定的空间结构特征。     

多种评价方法应用于天津核桃主产区的土壤环境质量评价

以天津市核桃主产区土壤和核桃为研究对象,分析了土壤重金属元素Cd、Hg、Pb、As、Cr、Zn和Cu的含量特征,选用内梅罗指数法、地累积指数法和污染负荷指数法等3种方法评价了土壤环境质量,并分析了核桃食用安全性。结果表明:研究区土壤样品中Cd、Hg、Pb、As、Cr、Zn和Cu的平均含量分别为0.19×10-6、0.06×10-6、24.1×10-6、11.9×10-6、75.5×10-6、78.9×10-6和30.6×10-6,Cd、Hg和As平均值均超过了天津市背景值,而且Cd和Cu分别有11.7%和1.7%的样品点位超过风险筛选值。根据内梅罗综合指数法可以得出,研究区土壤环境质量总体较好,但由地累积指数与污染负荷指数评价发现,研究区存在人为原因引起的土壤重金属积累情况,且污染点位均匀分布于研究区。核桃样品中Cd、Hg、Pb、As和Cr平均含量分别为0.003×10-6、0.004×10-6、0.044×10-6、0.043×10-6和0.760×10-6,均满足食品安全标准要求。     

北京市密云水库上游土壤重金属污染调查评价

2002年9月在密云水库周边及上游地区(北京境内)总共采集土样98个,以《土壤环境质量标准》GB15168-95Ⅰ级标准为评价标准,对密云水库上游地区土壤重金属Cd、Pb、As、Hg、Cr、Cu、Ni、Zn的污染状况作了初步评价。研究结果发现密云水库周边及上游地区重金属污染以Cr和Hg为主,牤牛河上游为污染最严重地区,清水河上游、潮河下游放马峪地区、德田沟--崎峰茶地区受Cr元素轻度污染。该地区土壤重金属污染,主要原因是金属矿山不合理排放的尾砂及废矿石等人为因素所致。     

Arsenic and metal mobility from Au mine tailings in Rodalquilar (Almería,SE Spain)

In the old mining area of Rodalquilar, mine wastes, soil and sediments were characterized and the results revealed high concentration of Au, Ag, As, Bi, Cu, Fe, Mn, Pb, Se, Sb and Zn in tailings and sediments. The contaminant of greatest environmental concern is As. The mean concentration in the tailings was 679.9, and 345 mg/kg in the sediments of Playazo creek. The groundwater samples from the alluvial aquifer showed high concentration of Al, As, Cd, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Se, Sb and Zn and very high concentration of chloride and sulfate, which were above the concentration defined in the European standards for drinking water. The presence of As in groundwater may be caused by the oxidation of arsenian pyrite, the possible As desorption from goethite and ferrihydrite and the jarosite dissolution. Groundwater concentrations of Cd, Fe, Mn, and possibly Cu, were associated with low values of Eh, indicating the possible dissolution of oxy-hydroxides of Fe and Mn. The mobility of metals in the column experiments show the release of Al, Fe, Mn, Cr, Cu, Ni, V and Zn in significant concentrations but below the detected values in groundwater. However, As, Cd, Sb, Se Pb and Au, are generally mobilized in concentrations above the detected values in groundwater. The possible mass transfer processes that could explain the presence of the contaminants in the aquifer and the leachates was simulated with the PHREEQC numerical code and revealed the possible dissolution of the following mineral phases: jarosite, natrojarosite, arsenian pyrite, alunite, chlorite, kaolinite and calcite.     

山东省东部地区农业生态地球化学调查与评价

介绍了山东省东部地区农业生态地球化学调查与评价工作取得的一些基本成果以及该区存在的生态地球化学问题。调查与评价结果显示,Zn,Pb,Cu,Se,Cd,S,P,Hg,N,OrgC等元素或指标在表生作用或人类活动等因素影响下,使表层土壤含量明显大于深层;总体上该区地球化学环境质量优良,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占全区总面积的0.13%,主要分布在矿集区和城镇周边,主要污染元素为Cd,Cr,Ni,Hg。浅层地下水大部分元素或指标处于自然低背景含量状态,部分水样总硬度超标,溶解性总固体、NO2-和F-等超标,已不适合饮用。该区存在的生态地球化学问题有：①山地丘陵区土壤pH值低,且表层土壤具有向强酸、强碱两极化发展的趋势,易引起重金属元素活化,危害人类健康;②沿海地带土地贫瘠,N,P和有机质等营养水平多属缺乏级;③莱州-烟台和牟平-乳山矿集区以及人口密集的城镇地带表层土壤Hg,Cd,Pb,Zn,Se,S等元素污染严重。地质高背景、酸性的表生环境和工业污染的共同作用,是造成环境中重金属元素含量较高的主要原因。     

珠江三角洲污灌区地下水重金属含量及其相互关系

为了解污灌区地下水重金属含量特征,采集地表水样5组、地下水样14组进行化学组分定量分析。结果表明：污灌区地下水8种重金属元素中,仅有Ni和As两种元素超标,超标率分别为14.3％和42.9％。8种重金属含量在污灌区地表水、工厂废水以及地下水中存在明显的对应关系。Ni、Zn、Se、Cd这4种元素间存在显著或极显著的正相关关系,Cu与Pb和Cd分别呈极显著和显著的正相关关系,Cr仅与Ni呈显著的正相关关系,As与其它7种元素的相关性均不明显。聚类分析结果显示8种重金属可分为4类：Pb和Cu一类,Se、Cd、Ni、Zn一类,Cr和As均单独一类。Pb和Cu与Fe的相似性最好,Se、Cd、Ni、Zn与Mg²⁺存在较好的相似性,Cr与HCO^－₃的相似性最好,As与SO^2－₄存在一定的相似性。     

甘肃省白银市区土壤环境质量评价

对白银市区土壤中Cu、Pb、Zn、Cd、Hg的分布、存在形式和在水体中的含量进行分析,认为该区土壤、水体已受到Cu、Pb、Zn、Cd、Hg等重金属污染.按国家土壤环境质量标准,白银市土壤中Cd的环境质量均未达到Ⅰ级标准,Ⅲ级、Ⅳ级污染面积占研究区面积的82.39％,污染比较严重;Hg、Pb、Zn、Cu的Ⅲ级及其以上污染区面积分别占研究区的7.35％、5.59％、14.67％、5.71％.通过2000年与2007年白银市土壤重金属元素背景值对比发现,Cu、Pb、Zn、Cd、Hg的污染增速明显,并有逐渐扩大的趋势.对Cu、Pb、Zn、Cd、Hg的成因来源进行了初步探讨,认为有色金属冶炼、加工和重化工是主要污染源,其次为燃煤、生活垃圾及汽车尾气排放.