湘江入湖河段沉积物主元素组成对重金属污染的指示

本次工作利用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析技术,对湘江人湖河段沉积物进行主元素和重金属元素分析.结果表明,湘江入湖沉积物中主元素含量变化相对稳定,沉积物具有明显亏CaO、Na2O,而富MnO、A12O3的化学组成特征.其化学组成和风化蚀变特征(蚀变指数CIA值大于78)指示流域上游花岗岩为沉积物提供了主要的物源.主元素揭示的沉积物矿物组成主要包括A12O3表征的细粒黏土矿物类和SiO2、Na2O表征的粗粒碎屑矿物类两部分.沉积物中重金属元素含量变化大,重金属综合富集指数EI值自湾河WH (EI=4.7、14.2)向湘阴XY (6.6、5.6)再向屈原农场QN沉积柱(18.4)趋于增大,重金属污染程度自上游向下游趋于增强.重金属污染程度主要与以A12O3为代表的Ⅰ类元素呈正相关关系.预示重金属污染主要与黏土矿物、铁锰氧化物、有机质、及磷灰石等副矿物相关.其中Bi、Pb、Mn、T1等重金属污染更趋于在黏土矿物、锰氧化物、有机质等矿物相中增强,Cd污染可能主要与铁锰氧化物、有机质等有关,U污染则主要与铁氧化物矿物有关,而Cu、Sb污染主要与有机质关系密切.不同的矿物相可能引起不同种类的重金属污染.     

某钼矿集中开采区尾矿库排水重金属环境风险等级及其贡献率分析

为研究具有20年采矿历史的陕南某钼矿集中开采区对外环境的水污染效应，笔者采集25个尾矿库酸性外排水的水量及水质测试数据，包括Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Mn、Fe、Mo等9种重金属元素含量，对多污染源多种重金属复合污染进行评价。采用单项污染指数法和综合污染指数法与《污水综合排放标准》（GB 8978–1996）和《地表水环境质量标准》（GB 3838–2002）进行对标分析，结合外排水水量计算单项重金属元素污染负荷；在等权指标法的基础上，以地表水环境质量标准为基准，按照“标准值大小决定其重要性”的原则，根据两基点相对重要程度，引入三标度间接矩阵，计算得出含Fe元素在内的9种元素相对权重，与其污染负荷共同给出某一尾矿库环境风险值。在此基础上，计算得出25个尾矿库对受纳水体的污染贡献率，为制定尾矿库污染源优先治理方案提供参考。     

重金属污染元素在天津土壤剖面中的纵向分布特征

文章阐述了天津市不同地貌单元8个土壤剖面中重金属污染的纵向分布特征,并对土壤中重金属污染的形成原因进行了分析.结果表明,重金属元素随土壤质地不同而有所不同.镉、汞、铜、铅、锌等在城市附近污染比较重,污染主要集中在0～50 cm土层内.污水灌溉、污泥施用和城市降尘是造成土壤多种重金属元素污染的主要原因.     

密云某流域土壤重金属污染特征及评价

对北京市密云水库上游某流域周边土壤重金属(As、Hg、Zn、Cu、Cd、Pb、Ni、Cr)的空间分布、来源及污染现状进行评价。地累积指数法、单因子指数与内梅罗综合污染指数法、多元统计分析(相关性分析、主成分分析)表明,Cu、Pb、Zn、Cd和As五种元素主要来源于矿山开采、选矿以及运输等过程;Cr和Ni污染主要来源于旧金属垃圾及铁矿开采伴生元素;Hg元素污染主要来自于金矿的采选过程。Cr元素在该流域内污染比例较大,Hg与Cd两种元素变异程度较大,污染较为严重的区域主要集中在金矿和尾矿库附近。Pb和As两种元素污染程度处于相对安全水平。     

北京城区表层土壤多元素分布特征及重金属元素污染评价

采用地统计学和GIS相结合的方法,对北京城区表层土壤样品54项指标的地球化学背景值进行了详细研究,认为微量元素中Ni、Cr和As含量值存在极高值点,具有点源污染特征;Hg、Cd、Zn、Pb和Cu具有面状污染特点。对这5种重金属元素开展研究,统计北京城区五环内每个区域的数据并结合元素含量空间分布特征,指出元素含量平均值由市中心向周边地区逐渐降低。采用内梅罗指数法对表层土壤重金属元素污染进行评价,认为北京市城区表层土壤大部分已经被重金属元素所污染。分析了造成土壤重金属元素污染的可能影响因素,主要包括工业活动、化石燃料燃烧、建筑涂料、机动车尾气等,并提出了污染防控的建议。     

左江流域崇左段沉积物重金属分布特征及生态风险

为揭示左江流域崇左段沉积物中重金属分布特征及其生态风险,共采集了27个表层水系沉积物样品,对其进行As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素含量和有机质(TOC、TN)的测定。结果表明:表层沉积物中重金属含量空间离散性中等,处于较低污染状态,主要为Cd重金属元素的污染,工业区附近点位出现Hg、Pb和Zn的污染;Cd和Hg表现出中等程度的潜在生态风险;Cd、As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn金属之间及与有机质间呈极显著的正相关,来源基本相似,主要来源是交通污染以及城市生活废水排放,且有机质是影响重金属分布与富集的重要因素。Hg对各金属和有机质相关性较低,Hg的来源与其他组分不同,主要来源于农业灌溉区化肥及农药污染。     

云南个旧锡矿区大屯盆地土壤重金属污染与生态风险评价

土壤中的重金属直接影响农业安全生产,掌握不同耕地和土壤类型中重金属的污染程度可为削减生态风险提供依据。通过实地调查,对云南个旧锡矿区松树脚矿大屯盆地不同耕地和土壤类型的重金属含量,采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法进行污染评价,基于潜在生态危害指数法进行生态风险评价。结果表明,As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb和Zn七种元素中,As和Cd是大屯盆地农田土壤的主要污染因子,两者对污染程度的贡献率为97%,其中Cd的贡献率为68%;两者对生态风险的贡献率为87%。旱地重金属污染程度和生态风险大于水田,红壤中重金属的污染程度和生态风险大于红色石灰土。从空间来看,个旧大屯盆地重金属污染程度总体呈现从西南向东北逐渐降低的趋势。     

某城市规划新区表层土壤重金属潜在生态风险评价

为评价某城市规划新区表层土壤质量,利用网格法采集表层土样1000件,分析8种重金属(Cd、 Cu、 Zn、 Ni、Cr、Pb、Hg、As)元素的含量,并分别运用污染负荷指数(PLI)和潜在生态危害指数(RI)评价研究区表层土壤中重金属的污染程度和危害等级。利用克里金插值法研究土壤PLI和RI的空间分布特征。结果表明:研究区内表层土壤重金属平均值均大于中国土壤背景值,Cd、Cu、Ni较为富集。研究区Cd和Cu元素为重度污染,Cd的生态危害性较强,87.90%的土样为重金属轻微污染,60.83%的土样为中等生态危害。污染较为严重和风险较强的地区主要位于研究区西南部河流两岸,Cu和Cd可能受到了人类活动的影响而偏高。     

重庆秀山西北部农田土壤重金属生态健康风险评价

为了解矿业活动较多的重庆秀山县西北部农田土壤重金属污染状况,采集了表层土壤样品386件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Mn等9种重金属元素,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型,对该区土壤重金属污染程度、生态风险和健康风险进行评估。结果表明,该区农田土壤9种重金属平均值都高于重庆市土壤背景值,呈现不同程度的积累;Cd、Hg明显超出国家农用地土壤污染风险筛选值,超标率分别为75.2%和44.6%。土壤中Hg污染较严重,处于中污染或重污染状态,Mn、As、Cd总体呈轻污染,其余重金属基本无污染。生态风险评价显示,Hg、Cd为主要生态危害元素,Hg以强、很强和极强风险为主,Cd以中等风险为主。人体健康风险评价显示,儿童更易受到重金属污染威胁,重金属对成人不具有非致癌风险,对儿童具有非致癌风险,As、Cr是主要非致癌因子;成人致癌风险在可接受范围内,个别土壤样对儿童具有致癌风险,As致癌风险最大。     

湖南水口山多金属矿区废石堆重金属污染评价及赋存形态分析

湖南水口山及周边是湖南省重金属污染较为严重的地区之一,龙王山金矿床是该区中部的一个重要金矿床.为调查该矿床废石堆污染状况、是否为周边环境的污染源、污染途径、重金属迁移能力和潜在的危害,对矿区FS17废石堆进行了自然淋滤水和24 m浅钻系统取样,开展重金属元素总量分析,利用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对其重金属污染程度进行污染评价,采用四步改良BCR提取法分析废石堆中8种重（类）金属元素（Pb、Zn、Cd、Cu、Cr、Ni、As和Fe）的赋存形态,并利用迁移指数量化废石堆重金属元素迁移能力;发现废石堆中Cd、Cu、Pb、As、Zn、Ni重金属元素严重超标,且在垂向上分布极不均匀;其自然淋滤水样中重金属元素Cd、Ni、Zn、Cu也严重超标;废石堆浅层重金属元素潜在迁移能力顺序为:Cd＞Ni≈Zn＞Cu＞Pb＞As＞Cr＞Fe,深层重金属元素迁移能力顺序为:Cd＞Zn＞Cu＞Ni＞Cr＞Pb＞As＞Fe,浅层重金属元素的迁移性大于深层;说明该废石堆重金属元素含量高,是周围环境重要污染源,酸性废水排放为其释放污染元素的主要途径;Cd、Cu、Zn、Ni迁移能力强,是周围环境的主要污染元素;Pb、Ni、As的迁移性在深层明显降低,可以通过埋深来削弱其迁移性,而Cr不会对周边环境产生污染.      

江汉平原大气污染源分析

通过选择不同的环境功能区布置大气干湿沉降样点,分析重金属污染元素和有机氯农药的颗粒态与溶解态指标,计算季沉降通量和年沉降总量,了解其随季节变化的规律,分析比较不同地貌条件、不同城市及不同污染源区对其沉降的源贡献。结果表明:大气对江汉平原重金属的输入途径以降水为主;重金属元素颗粒物在平原区的沉降通量略高于岗丘地区;武汉市高于其他城市;工业污染源区明显高于一般农田区;三类污染源区相比,颗粒态为烟尘>化工尘>交通尘,溶解态为化工尘>交通尘>烟尘(个别元素除外),且大气降水中的营养元素N、K、Fe在化工工业区较为富集,而P的沉降在烟尘和化工工业区则受到一定程度的抑制。两种主要有机氯农药不同异构体间的组分关系表明本区环境中近期仍有林丹输入。     

石家庄污灌区表层土壤中重金属环境地球化学研究

对石家庄市污灌区上、中、下游3条剖面中的农田表层土壤重金属元素Pb、Hg、cr、Cd、As、Cu、Zn的含量、污染状况、形态等进行了调查与研究.结果发现.研究区表层土壤中的重金属(除As外)在污灌区上、中、下游均有不同程度的富集,其中Hg、Cd含量较高,下游表层土壤中重金属平均含量均高于上、中游.运用Muller的地积累指数法进行了污染评价,结果表明,以河北省土壤背景值计算,As未对研究区表层土壤造成污染,研究区上、中、下游表层土壤受到了Hg、Cd的污染,主要为轻度一中等的污染程度.研究区表层土壤中Pb、Hg、Cr、As、Cu、Zn的形态主要为残渣态,Cd的形态主要为离子交换态和碳酸盐态,Cd具有一定的生物有效性和潜在生态危害性.     

成都经济区近地表大气尘地球化学基线

成都经济区近地表大气尘中重金属元素含量空间分布显示,经济区中东部高于西部,北部高于中南部,重工业城市高于综合性城市和旅游城市,工矿影响区元素含量总体偏高,人口密集的平原区高于山区。通过标准极限方法确定了近地表大气尘中元素的“极限浓度”,以低于“极限浓度”值统计确定了地球化学基线值：As为28.6mg/kg 、Hg 0.63mg/kg 、Cd 2.94mg/kg、Cr 110mg/kg、Pb 281mg/kg、Ni 32mg/kg、Zn 535mg/kg。近地表大气尘中元素地球化学基线与区域地质背景和矿产开发有关,矿业活动、工业活动及居民生活是造成近地表大气尘中人为扰动元素含量偏高的主要原因。     

雄安新区白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征及生态风险评价

【研究目的】白洋淀为雄安新区核心生态功能区,为支撑白洋淀湿地生态修复与保护,系统开展了全淀区表层沉积物环境质量调查。【研究方法】在白洋淀湿地采集表层沉积物样品484组,查明了白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征,并采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法开展了重金属生态风险评价。【研究结果】白洋淀表层沉积物重金属含量普遍偏高于河北省表层土壤重金属含量背景值,府河入淀口及白沟引河入淀口为重金属元素主要富集区,入淀河流输入为白洋淀重金属主要来源;环境地球化学综合评价结果为清洁无污染等级分布面积144.54 km²,占表层沉积物分布总面积的96.68%;各重金属污染程度由重到轻排序为Cd＞Cu＞Hg＞Pb＞Zn＞Ni＞Cr＞As,Cd元素污染程度等级以中度和偏中度为主,Cu元素以轻度和清洁为主,其他元素以清洁无污染为主;重金属潜在生态风险以轻度和中度为主,河流入淀口所在淀区重金属潜在生态风险高于其他淀区,潜在生态风险由高到低排序为南刘庄＞烧车淀＞小白洋淀＞王家寨＞藻苲淀＞捞王淀＞池鱼淀＞泛鱼淀。【结论】白洋淀表层沉积物环境质量总体较好,南刘庄等局部淀区存在重金属污染潜在生态风险,以Cd元素污染最为突出。创新点：采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法,系统评价白洋淀湿地表层沉积物重金属污染程度和生态风险;重金属地球化学特征分析与主成分分析法相结合,揭示表层沉积物重金属污染主要来源为河流输入。     

北京市道路尘中重金属时空分布特征及污染程度评价

北京市作为我国的经济和文化中心,高速的城市化进程带来了一系列的环境问题。城市道路尘可以通过不同途径进入人体,对人体健康造成伤害。本研究采集了春、冬两季北京市6类功能区中道路尘样品46件,研究了其中Cr、Pb、Cd、As和Hg元素的含量和空间分布特征,并采用单因子指数法和内梅罗污染指数法,评价了道路尘中重金属污染程度。结果表明:除冬季As元素外,其余元素平均含量均高于北京市土壤背景值; 5种重金属元素平均含量一般为市区最高,郊区最低。单因子污染评价表明,冬、春两季各个功能区道路尘中除As元素无污染外,其余元素均具有一定程度的污染,其中Cd元素污染程度最高;冬季各功能区道路尘中重金属元素综合污染指数评价均为轻度污染;春季郊区为尚清洁,工厂区、居民区和商业区为轻度污染,休闲区和教育区为中度污染。     

中国西南典型地质背景区土壤重金属分布及生态风险特征

中国西南有22.3%的耕地重金属含量超标,区内广泛分布的峨眉山玄武岩和碳酸盐岩被认为是土壤中重金属的主要母质来源。目前,中国西南地区,尤其是峨眉山玄武岩分布区土壤重金属生态风险的研究程度仍有待提升,不同地质背景区(成土母岩)土壤中重金属含量、空间分布与生态风险缺乏对比。本文选择四川省典型地质背景区采集土壤样品,采用原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱/发射光谱等方法测定重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)含量和pH数据,结合地累积指数法和潜在生态风险指数法,研究了重金属元素的含量、空间分布特征和土壤重金属生态风险。结果表明:(1)玄武岩区土壤中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn的含量高于碳酸盐岩区,也高于四川和全国背景值。各元素含量分别为四川背景值的3.25、1.08、5.08、1.72、1.55、1.63倍和全国背景值的2.60、1.40、6.87、1.47、1.87、1.91倍;(2)As、Cr、Pb的高含量区域与碳酸盐岩分布区对应,Cd、Cu、Hg、Ni、Zn的高含量区域与峨眉山玄武岩的空间分布对应;(3)地累积指数表明玄武岩分布区土壤中Cd、Cu、Ni、Zn污染程度高于碳酸盐岩区;(4)研究区内生态危害程度较高的元素为Cd、Cu和Hg;其在玄武岩分布区"强生态危害"及以上的比例比碳酸盐岩区分别高出22.4%、1.15%和26.0%。本研究揭示:(1)研究区内土壤中重金属元素的含量、分布及生态风险与地质背景密切相关;(2)产生这一规律的原因在于母岩中元素含量的差异、成土过程中元素的地球化学行为及元素次生富集等因素综合作用的结果;(3)研究区土壤酸碱度偏低(pH平均值为5.5),需预防土壤进一步酸化引起的重金属活化风险。     

辽宁沈抚污灌区土壤重金属环境质量评价

辽宁省沈抚污灌区自上世纪60年代以来开始接受污水灌溉,直到2000年左右才停止.由于长期接受污水灌溉,土壤污染比较严重.通过分析污灌区的土壤中4种重金属元素Zn、Cu、Pb、Cd含量,采用地质累积指数评价方法,对其地球化学特征及空间分布进行了探讨.结果表明：元素Cu和Zn的污染范围最广,元素Cd的污染程度最高,4种重金属元素污染程度排序为Cu > Zn > Cd > Pb.各元素在空间上造成的污染排序如下：李石寨（样点7） > 三宝屯（样点1） > 刘尔屯（样点5）> 四方台（样点8） > 小瓦村（样点15）.     

新疆库尔勒市道路积尘重金属污染及健康风险评价

为探究绿洲城市道路积尘重金属污染风险,在新疆库尔勒市采集54个代表性道路积尘样品,分析其中Hg、Cd、As、Pb、Cr和Cu等6种元素含量,基于GIS技术与地学统计法,采用污染负荷指数法和US EPA健康风险评价模型,对道路积尘中重金属污染及潜在健康风险进行评价。结果表明：库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb和Cu等元素含量的平均值均小于土壤环境质量—建设用地土壤污染风险管控标准（GB 36600—2018）中的筛选值,但Cr元素含量平均值为相应筛选值的9.90倍。污染评价结果表明,研究区道路积尘中Cr呈现重度污染,Hg、Cd、As、Pb和Cu呈无污染。道路积尘中重金属元素的污染负荷指数介于0.0142~0.0522,平均值为0.0266,处于无污染水平。从道路积尘重金属污染空间分布格局来看,库尔勒市东北部和北部区域出现污染高值区。健康风险评估结果表明,经手-口摄入途径是库尔勒市道路积尘重金属日均暴露量及健康风险的主要途径,儿童受到的健康风险高于成人。库尔勒市道路积尘中Hg、Cd、As、Pb、Cr与Cu等元素的非致癌风险及致癌风险处于安全范围内,As对非致癌风险的贡献最大,Cr对致癌风险的贡献最大。     

唐山城市近地表灰尘重金属含量及环境质量评价

以唐山市主城区161个城市近地表灰尘样品为研究对象,研究其重金属含量及环境质量状况。采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对唐山城市近地表灰尘中重金属进行环境质量评价,并应用ARCGIS的空间分析模块进行空间插值制图。结果表明,研究区城市近地表灰尘中重金属含量均超过当地背景值。近地表灰尘中重金属元素Zn、Cd、Pb、Cu、Hg、Cr、Ni和As的变异系数分别是4323%、21399%、11321%、2956%、7083%、5180%、2921%、3267%,其中含量变异系数较大的重金属是Cd、Pb等。重金属元素单因子指数评价表明,Cd、Zn为严重污染,Cr、Hg、Pb、Cu 、Ni为潜在污染,As为清洁,污染程度依次为Cd>Zn>Cu>Cr>Pb>Hg>Ni>As。尼梅罗综合指数法评价表明,唐山城市近地表灰尘重金属综合污染严重,清洁、潜在污染、轻污染、重污染、严重污染比例分别为0、372%、5219%、3851%、558%,重污染以上污染比例达到4409%,其严重污染区与工业区域、交通分布发达程度的分布相吻合,重金属污染可能与城市的燃煤、交通等污染源有关。     

包头市典型工业区表层土壤中重金属污染状况及其潜在生态风险研究

为了解包头市典型工业企业对其所在地土壤中重金属含量的影响及污染现状,利用相关性系数对其表层土壤中7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn、Ni)来源进行研究,并采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数对其污染状况进行评价。结果表明,7种重金属含量平均值均高于内蒙古土壤背景值,其中Cd、Mn、Ni超标率已达100%,而Cu、Pb、Zn的超标率分别为97%、93%和93%,只有Cr超标率较低(53%),污染程度依次为CdPbCuNiZnMnCr,其中Pb和Cd为重度污染,Cu、Zn、Ni为中度污染,Cr、Mn为轻度污染;Cu、Zn、Cr、Mn、Ni可能同时来自工业生产和交通运输两个源,而Pb和Cd除上述来源外,燃煤烟气的排放有较大贡献。潜在生态危害依次为CdPbCuNiCrZnMn,其中Cd的潜在生态风险最大,应予以高度重视,其他金属的风险均为轻微。