城郊部分菜地土壤重金属污染简述

介绍了中国城郊部分菜地土壤重金属污染现状,系统地分析了部分菜地土壤重金属污染元素、污染趋势、污染城市分布、污染来源及污染原因,同时,着重探讨了重金属在土壤中的分布、向上迁移、向下迁移、转化等行为特征.结果表明,城郊部分菜地土壤重金属污染与农业生产活动有密切关系,其中重金属在土壤中的行为特征与土壤环境和重金属形态有关.     

我国部分市郊农田的重金属污染与防治途径

分析了我国部分主要城市农田土壤及农作物重金属污染状况，以了解土壤中与农作物中重金属污染物间的相互关系、变化趋势及造成污染的影响因素。结果表明，我国各大城市的农田土壤及农作物都存在不同程度的重金属污染，北方地区的土壤及农作物受重金属污染程度普遍高于南方。重金属在农作物与土壤中的含量一般呈正相关关系，受多种因素影响。对于已污染的土壤，可采用农业工程措施、生物修复法和施用改良剂等予以治理。     

土壤修复过程中重金属形态的研究综述

重金属污染土壤的修复是现阶段污染土壤治理中的难点之一,在土壤修复过程中对重金属的形态研究已在多个领域中开展,并且在重金属形态及其与生物有效性和毒性等研究领域取得了一定的成果。本文综述了现阶段在污染土壤修复过程中对重金属形态研究的主要领域,分析研究重金属形态的必要性,总结出土壤修复过程中重金属形态方面应当从重金属在土壤与植物中的存在形态入手,研究重金属元素在不同界面间的迁移转化规律,通过阻断重金属元素在污染源、土壤、生物之间的传递链条,以阻止重金属对生物体造成危害,从而为土壤重金属污染的治理修复提供理论基础。     

铅同位素示踪技术在重金属污染研究中的应用

重金属通过在生态环境和生物中的迁移、转化和富集已对环境质量和人类健康构成了严重威胁。概述了重金属元素在地表环境中的迁移方式和在土壤一植物系统中的聚积形态,以及重金属污染治理的研究现状。针对以往研究工作的不足和在研项目特点,重点提出了土壤和茶叶中铅同位素组成的测试技术．综述了铅同位素示踪技术在重金属污染研究中的应用,并指出了今后研究重金属污染的重点。     

北京某金矿区土壤重金属污染特征及风险评价

使用网格布点法采集144个浅层土壤样品,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素的含量.通过多元统计方法、土壤重金属含量空间分布及极值点分析,揭示了金矿地区土壤污染特征及污染风险.结果显示,区内浅层土壤重金属含量超过该地区背景值较高的元素为Pb、As、Cd,与背景值接近的元素为Cr与Ni.重金属污染风险较高的区域集中分布在金矿开采区、尾矿库、选矿厂及其下游约1.5 km范围内,主要污染元素为As、Cd、Pb、Cu、Zn,基本不存在Cr、Ni、Hg污染.相关性与主成分分析结果显示,矿山开采及冶炼是土壤重金属污染的主要来源.污染物的主要迁移途径为金矿开采区、尾矿库及选矿厂的废渣和尾矿析出的重金属通过废渣及尾矿堆的孔隙下渗进入底垫土壤,通过地表径流进入下游土壤中.     

北京某金矿区土壤重金属污染特征及风险评价

使用网格布点法采集144个浅层土壤样品,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn共8种重金属元素的含量.通过多元统计方法、土壤重金属含量空间分布及极值点分析,揭示了金矿地区土壤污染特征及污染风险.结果显示,区内浅层土壤重金属含量超过该地区背景值较高的元素为Pb、As、Cd,与背景值接近的元素为Cr与Ni.重金属污染风险较高的区域集中分布在金矿开采区、尾矿库、选矿厂及其下游约1.5 km范围内,主要污染元素为As、Cd、Pb、Cu、Zn,基本不存在Cr、Ni、Hg污染.相关性与主成分分析结果显示,矿山开采及冶炼是土壤重金属污染的主要来源.污染物的主要迁移途径为金矿开采区、尾矿库及选矿厂的废渣和尾矿析出的重金属通过废渣及尾矿堆的孔隙下渗进入底垫土壤,通过地表径流进入下游土壤中.     

被污染土壤的植物修复研究

植物修复是利用植物吸收、降解、挥发、根滤、稳定、泵吸等作用机理,达到去除土壤、水体中污染物,或使污染物固定以减轻其危害性,或使污染物转化为毒性较低化学形态的现场治理技术.植物修复对于重金属污染土壤的治理修复具有重要意义.已有研究在累积与超累积植物的寻找筛选、植物对重金属等有害物的耐毒和解毒机理、植物修复现场环境调控及根际处理技术等方面取得了大量成果.现代分子生物学、基因工程技术发展有可能使植物修复技术取得重大突破.     

云南淘金沟锡矿山废弃地重金属来源分布及污染评价

废弃锡矿山用地的恢复治理一直是国家关注的问题。为了探究云南淘金沟锡矿山废弃地重金属来源分布和污染情况,测定了废弃地表土层中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn 6种元素含量和pH值,利用多元统计、地质统计法分析重金属来源及分布,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对重金属污染进行评价。结果表明:除了Zn和Mn低于土壤环境质量农用地风险筛选值,其余元素均已超出风险筛选值;Cu属于强变异,其余元素属于中等变异;Cu和Mn符合对数正态分布,其余元素都服从正态分布;Zn、Pb、Mn主要来源于成土母质等自然因素,Cu和Cd来源于锡矿山尾矿库和废渣场,Cr来源于农业和土壤母质;Zn、Pb、Mn空间分布特征呈带状,Cu、Cr、Cd呈岛状和带状相结合的特点;污染指数评价表明Zn和Mn轻微污染,Pb和Cr属于中等污染,Cu和Cd污染最严重,研究区属于强潜在生态危害区。通过了解研究区土壤重金属的来源分布,对研究区进行污染评价,为废弃锡矿山的地质环境恢复治理提供一些依据。     

山东省小清河沿岸土壤重金属污染分布及迁移规律

通过对山东省小清河流域土壤重金属污染现状的调查研究,查明土壤重金属污染状况,元素来源和分布迁移规律,从而为该区土壤重金属污染的科学治理提供有效依据。研究发现,小清河沿岸地区的重金属污染主要表现为As、Cd、Cr、Ni等元素的污染;依据内梅罗污染指数评价方法发现研究区存在重金属污染的土壤总面积为880.5 km2,未受到重金属污染的土壤面积为1 822.1 km2,分别占全区总土壤面积的32.58%和67.42%,其中上游的济南市城区北园镇至华山镇区域的小清河两岸是重污染区。对小清河流域土壤重金属来源的探析表明,大气干湿沉降是土壤重金属污染的主要来源;土壤重金属的生物有效性评价显示重金属元素Cd的活动态比例高达56.17%,活化迁移能力强,是该区对生态环境危害性最大的污染因子。此外,As、Cd、Cr、Pb等重金属元素的活动态含量明显受pH值和Corg含量的制约,在低pH值、高Corg含量的土壤区应高度重视As和Cd的污染问题。     

冻结技术在水土重金属污染净化与修复中的应用及进展

随着工业化进程的加快,水土重金属污染事件逐渐增多,对其治理与修复成为当前的迫切工作。冻结技术在治理修复污染水土时,其修复过程只向地层输入“冷量”,属于绿色修复技术,无二次污染风险,受到越来越多的关注。详细总结了冻结技术的修复机理,及其在污水、污泥、重金属污染土壤治理修复中的应用现状和最新研究进展。冻结修复机理是通过冰的自净作用和固-液相平衡原理来实现污染物的定向驱赶和富集,而黏性土壤颗粒的吸附和阻滞作用使单一技术对重金属污染土壤的修复难度增大,其他修复手段与冻结技术联合处理成为一种新的思路。利用冻结土体的低渗透性,还可有效降低污染物的迁移速度,封闭不同种类污染物,形成阻隔污染物扩散的冻结屏障。冻结修复技术在水土重金属污染净化及修复领域具有良好的应用前景。     

北京城近郊区土壤中Cd的释放、形态转化与演变趋势

在对北京城近郊区主要类型土壤(潮土和褐土)中Cd形态分析的基础上,研究pH与土壤中Cd的释放量及其形态转化的关系。结果表明:潮土和褐土中Cd的释放量曲线都呈下凹的弧形,在pH=6～7之间释放量最低。pH对土壤中Cd释放的影响,其本质是土壤中Cd的化学形态发生了变化,各形态间的转化以水溶态为中介体。所有的形态转化中,pH对交换态和碳酸盐结合态影响最大,且这两者之间的转化对生物有效量起决定性作用。进而根据北京城近郊区土壤中生物有效Cd的分布状况,结合北京市近12年监测的大气pH值,对北京城近郊区土壤Cd污染进行预警。     

Spatial distribution patterns and temporal trends of heavy-metal concentrations in a petroleum hydrocarbon-contaminated site: Karaduvar coastal aquifer (Mersin, SE Turkey)

The aim of this study was to investigate spatiotemporal variations in groundwater heavy-metal concentrations at the Karaduvar agricultural-industrial district (Mersin, SE Turkey), where parts of the underlying coastal aquifer has been polluted by petroleum hydrocarbons (PHCs) from diverse sources. The water chemistry data for the present study is comprised of 275 samples collected during 2006–2010 from 55 water-supply wells. The samples were analyzed in situ for physical parameters (EC, DO, pH, and temperature) and in the laboratory for As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb and Zn using the ICP-MS method. Box–whisker plots and principal components analysis (PCA) method were employed to determine the seasonal changes occurring in heavy-metal concentrations and to identify source apportionment of pollution parameters in groundwater. During the monitoring period, in many wells, heavy-metal concentrations (except for Cd) exceeded the limit values set by Turkish Water Pollution Control Directive (No: 25687). Results from the PCA suggest that elevated Mn, Fe, Co, Ni and As concentrations may be linked to oxidation–reduction of geogenic Mn/Fe oxyhydroxides in PHC-contaminated parts. The high concentrations of Cu, Mo and probably Cd in background areas result from the agricultural and petrochemical activities conducted in the recent past. At the site, high Pb and Zn concentrations are probably related to agricultural activities in PHC-contaminated areas, whereas Cr can be solely attributed to lithogenic sources. At the Karaduvar site, heavy-metal pollution in groundwater is found to be much more persistent than PHC contamination.     

土壤中挥发性污染物迁移转化的两区模型研究

分析了挥发性污染物在土壤中迁移转化机制以及耕作层土壤的特点,在考虑耕作层土壤大孔隙流的特点基础上,以质量守恒原理为基础,建立了挥发性污染物在土壤中迁移转化的两区数学模型,并给出了模型的数值解法。以典型的挥发性污染物为例,对其在土壤中的迁移转化的动力学行为进行分析,认为农药的挥发性以及不动水区含水率是农药在土壤中浓度分布的主要影响因素,验证了土壤中农药挥发性数学模型的应用更符合其发生机制以及所建立的两区模型的正确性。这对于预测挥发性污染物释放对环境污染的变化趋势和控制挥发性污染物对环境的污染具有重要意义,并为土壤中挥发性污染物的安全评价提供了手段。     

太原盆地重金属元素地球化学分布特征

研究了太原盆地土壤中8种重金属元素As,Cd,Cr,Hg,Ni,Pb,Zn,Cu的来源及分布规律,首次计算了太原盆地区域土壤背景值,分析了盆地中重金属元素的污染状况;认为Hg,Cd,As的污染情况最为严重.用太原市和太原盆地的深、浅层数据作出8种重金属元素的多重分形图,对8种重金属元素在生态环境中的影响作用进行了统计分析,总结了重金属元素的分形规律,得出各影响因素的相对重要性.     

吉林中西部土壤Cu、Zn元素有效态转化效率及自然影响因素分析

针对吉林省中西部土壤Cu、Zn丰度、有效态转化及其自然影响因素,采用有效系数与相关分析对梨树—公主岭、九台—德惠、榆树—扶余、农安、大安和通榆6个采样区的农田表层土壤样品进行系统评价分析。结果表明:(1)研究区Cu、Zn含量表现为中部远高于西部,且均略低于吉林省土壤背景值,呈缺乏状态。地积累指数均为0级或1级,呈清洁状态;(2)研究区Cu、Zn有效态转化程度中部高于西部,且区域差异性较大;(3)Cu、Zn有效态转化与其全量、Mo、Ni、Se、MgO和CaO等呈显著正相关,其中Zn有效态转化与pH、Cr、Mn和P等呈显著负相关。不同土壤类型之间Cu、Zn含量与转化特征呈现明显差异,其黑土中Cu、Zn转化率最高。     

黄石市罗桥地区土壤镉污染的环境地球化学特征

对黄石市罗桥地区土壤中镉元素污染的环境地球化学调查研究表明：1）罗桥地区土壤Cd的背景值为0.068×10^-6. 2）不同性质的土壤中,Cd的全量及有效态含量也有差异.其含量大小依次为：排放污水水沟污泥 > 水稻土 > 岗地土. 3）距污染源不同距离、不同深度的土壤样品中Cd的污染程度也不同.Cd污染主要集中于土壤的表面,很少向下迁移.污水样品中的Cd含量也随着排污上游到下游因污水的净化能力增强而降低. 4）对于各污染土壤样品,土壤中各形态Cd含量关系依次为：残余态 > 交换态 > 铁锰氧化物结合态 > 水溶态 > 有机态.5）因污水排放及污水灌溉引起的水型污染是罗桥地区土壤Cd污染的直接来源.大冶有色金属冶炼厂废气排放也是罗桥地区土壤Cd污染的另一个原因.     

B城近郊土壤柱状剖面中重金属元素分布特征研究

以B城地区土壤柱状剖面中主要重金属的含量水平、分布规律和赋存状态为基础，运用环境变化过程中的物质交换与循环理论，探索重金属污染物在土壤纵向剖面的传输途径、迁移特征及其聚集、释放机理，通过对土壤剖面中重金属形态的分析实验，研究了重金属各种形态在土壤剖面中的分布特征。对庑殿(WU)土壤钻孔剖面的研究发现，在深度为13．66～16．00m之间的土壤层，pH剧烈变化，重金属元素含量明显增高，初步判断该层位是污染物的主要累积层位。     

Effects of Heavy Metal Contamination on Microbial Biomass and Community Structure in Soils

Theeco environmentalpollutioncausedbyminingdevelopmentisaworldwideproblem ,whichhasarousedever increasingattentionofscientists.Inadditiontovegetationdestructionanderosionofcultivatedlanddirectlycausedbyminingdevelopment,scientistshaveplacedmorefocusontheenvironmentalproblemsinducedbythereleaseofharmfulsubstances ( particularlyheavymetals) .Especiallyundersurfaceconditions,thepiled upminewastes (minetailings)undergoweatheringundertheactionofaseriesofgeochemicalfactorssuchasthemineralogyofmineta…     

New approaches to studying heavy metals in soils by X-ray absorption spectroscopy (XANES)) and extractive fractionation

A comprehensive approach to studying the nature of interaction between heavy-metal ions and the organic–mineral matrix of soils involves application of modern physical analytical techniques and chemical methods of extractive fractionation. XANES was used to obtain the first data on the near-edge fine structure of X-ray spectra for a number of heavy-metal species in ordinary chernozem. Data on the structure of soil samples saturated with Zn²⁺ and Cu²⁺ obtained by XANES (X-ray absorption near-edge structure) make it possible to elucidate the interaction mechanisms of the metals and the types of chemical bonds formed thereby. As contamination doze of with Cu and Zn is increased (from 2000 to 10 000 mg/kg soil), particularly if the metals are introduced in the form of readily solubility salts, bonding between the metals and soil components weakens. Data of extractive fractionation of metal compounds from samples saturated with Cu and Zn compounds testify that the Cu²⁺ ion is preferably retained in the organic matter of the soil, whereas the Zn²⁺ ion is bound mostly to silicates, carbonates, and Fe and Mn (hydro)oxides.     

Magnetic properties of urban topsoils and correlation with heavy metals: a case study from the city of Xuzhou, China

Heavy metals in urban topsoils have been shown to be very useful tracers of environmental pollution. Thus, their detailed studies are of great importance. Apart from expensive and time-consuming chemical methods, several simple, rapid and cheap proxy methods have been developed recently, one of them being based on rock-magnetic parameters. This examines the use of rock-magnetic methods designed to assess the degree of heavy-metal pollution of urban topsoils from the city of Xuzhou (China). The aim was to identify the magnetic properties and to link the “magnetic pollution” to the concentrations of the heavy metals. Since a strong correlation has been found between saturation isothermal remanent magnetization (SIRM) and the heavy metals, namely, Fe, Se, Ti, Sc, Ba, Bi, Pb, Cu, Zn, Cr and Mo, an anthropogenic contamination origin is thought to be the cause. The present study shows that SIRM is a fast, inexpensive and non-destructive method for the detection and mapping of heavy-metal-contaminated urban topsoils.