畜禽粪便农用区土壤-小麦系统中重金属污染及迁移

畜禽粪便农用导致农产品中重金属含量超标,通过生物链传递,最终会影响人体健康。以山东禹城典型畜禽粪便农用区为例,研究了不同畜禽粪便农用区土壤—小麦系统中重金属的污染及迁移累积情况。结果显示:某些区域存在着一定的重金属污染,鸡粪农用区、猪粪农用区污染较高,综合污染指数均值分别为0.83、0.78,都达到了警戒级,其中某些点的污染指数超过了1和2,达到了轻污染或中污染级;牛粪农用区污染较轻,综合污染指数为安全级。不同畜禽粪便农用区小麦中的Cr、Ni、Cd、As均存在不同程度超标情况,其中鸡粪农用区Cr的超标率达66.67%,Ni、Pb超标率都为16.67%;牛粪农用区小麦中Cr、Ni超标,Cr超标率达91.67%;猪粪农用区小麦中只有Cr超标,超标率为41.67%。研究区小麦显示出不同的重金属富集能力,小麦对Cd、Zn、Cu几种元素的富集情况较高,而对Pb、As的富集能力则较低。除Zn外,小麦茎叶对同一种重金属的富集能力要大于小麦的种子。     

长江三角洲地区土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价——以江苏太仓市为例

太仓市表层土壤Zn、Cu属强变异强度,呈对数正态分布;Cd、Ni、Hg、As、Cr和Pb属中等变异强度,呈正态分布。Cu、Hg、Zn、As显著高于当地背景值,以As累积指数和超背景值率最高;8种重金属除As自表层向下递增外,其余元素均为表层向下递减。土壤复合污染严重,土壤潜在生态风险达中等水平,黄泥土生态风险高于沙夹垅;重金属生态风险以印染厂最大,其次为电镀厂和养殖场,产生潜在生态风险为Hg、Cd,而As、Cu、Zn、Cr、Ni、Pb等多属轻微水平。     

东莞市农田土壤和蔬菜重金属的含量特征分析

从东莞市采集118 个农田土壤样品和43 个蔬菜样品, 测试其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、 Cd、As 和Hg 等8 种重金属元素的含量, 并结合GIS 制图和数据统计, 对农田土壤中重金属 的空间分布和来源、土壤和蔬菜中重金属的富集特征及其潜在风险进行了分析。结果表明, 农田土壤中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd 和Hg 等元素含量均高于相应元素的广东省土壤背景值, 其中, Pb (65.38 mg kg^-1) 和Hg (0.24 mg kg^-1) 含量分别为其对应背景值的1.82 和2.82 倍。与我国《土壤环境质量标准》中II 级标准(pH < 6.5) 相比, 土壤中Cu、Ni、Cd 和Hg 含量样本超标率分别为3.4%、5.9%、1.7%和28%, 表现为以Hg 为主的多种重金属共同污染。土壤 中8 种重金属中Cu、Zn、Ni、Cr 和As 等元素主要来源于成土母质, Pb、Hg 和Cd 等元素主要与人类活动有关。空间分布上, Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、As 和Hg 等7 种重金属含量呈现出西部高、东部低的特点, Cd 含量在西北部和东南部较高, 西南部较低。与《食品中污染物限量》(GB2762-2005) 等相关标准比较, 蔬菜中Ni、Pb 和As 含量的样本超标率分别为4.7%、16.3%和48.8%。蔬菜中重金属富集系数的顺序为: Cd > Zn > Cu > As > Ni > Hg > Cr > Pb。     

海南省农产品产地土壤环境质量评价

采用单项质量指数与综合质量指数相结合的方法,对海南省农产品产地的土壤进行了重金属Cd、 Hg、 As、 Pb、 Cr、 Cu、 Zn和Ni含量的抽样调查分析与评价。结果表明,海南省农产品产地土壤重金属的平均含量均低于“HJ 332-2006”（食用农产品产地环境质量评价标准）规定的限值,土壤重金属的单项质量指数均≤0．7,综合质量指数为0．33,土壤环境质量均为1级,属于清洁水平,适宜发展无公害农产品。同时发现,部分产地的土壤中重金属含量有超标现象,海口有部分样品Cd、 Hg、 Cr、 Cu和Ni超标,三亚有部分样品Cd和Hg超标,儋州、澄迈均以Ni超标为主,琼海有部分样品Cr、 Cu和Ni超标。重金属含量之间多呈正相关关系,其中As与Pb、 As与Cu、 Cr与Zn、 Cu与Zn之间的相关性达到了极显著水平, Cd与Hg、 Pb、 Ni, Pb与Cu, Cr与Cu, Cu与Ni之间的相关性达到了显著水平。大部分监测点土壤中重金属含量均高于海南省水稻土自然背景值,表明在监测点土壤中产生了重金属累积。     

艾比湖流域农田土壤重金属的环境风险及化学形态研究

采集土壤样品,测定8种重金属（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）的总量及各形态含量,然后采用多种方法并结合土壤背景值进行分析。结果表明：艾比湖流域农田土壤中8种重金属的含量值均未超过国家土壤质量二级标准的限值, 8种重金属可以辨识为2个主成分,重金属Cd、Hg、Pb和Zn的较高风险区主要分布在研究区的中部,重金属As、Cr、Cu和Ni的较高风险区主要分布在研究区南部靠近荒漠、山地以及研究区边缘区域,重金属As、Cr和Ni均以残渣态为主,其他形态含量较低。农田土壤中重金属的生物毒性以Cb为最大,Pb和Hg次之。     

艾比湖流域农田土壤重金属的环境风险及化学形态研究北大核心CSCD

采集土壤样品,测定8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)的总量及各形态含量,然后采用多种方法并结合土壤背景值进行分析。结果表明:艾比湖流域农田土壤中8种重金属的含量值均未超过国家土壤质量二级标准的限值,8种重金属可以辨识为2个主成分,重金属Cd、Hg、Pb和Zn的较高风险区主要分布在研究区的中部,重金属As、Cr、Cu和Ni的较高风险区主要分布在研究区南部靠近荒漠、山地以及研究区边缘区域,重金属As、Cr和Ni均以残渣态为主,其他形态含量较低。农田土壤中重金属的生物毒性以Cb为最大,Pb和Hg次之。     

白洋淀沼泽化区域土壤重金属含量的剖面分布特征——以烧车淀为例

以烧车淀土壤为研究对象,研究白洋淀沼泽化区域7种重金属在土壤剖面(深度0～70 cm)中的含量分布特征.研究结果表明,在烧车淀3块样地剖面中,各层土壤的As和Cd含量都超过了国家土壤质量一级标准;烧车淀入口剖面各层土壤中的Cr、Ni、Cu、Pb和Zn含量总体上低于国家土壤质量一级标准;而烧车淀台地和淀区剖面大部分土层的重金属含量,特别是Cu、Zn和Ni的含量都超过了国家土壤质量一级标准.在烧车淀入口土壤中,沿剖面重金属含量基本上呈由表层向下逐渐减少的变化规律,而台地和淀区土壤重金属则在中下部土层发生显著累积.烧车淀土壤中,As和Cd分别来源于不同的源;Cr、Ni、Cu、Pb和Zn具有相似的源.烧车淀土壤有机质是土壤中Cd、Ni、Cu、Pb和Zn的重要载体;除As外,土壤pH对其他重金属含量没有明显影响.烧车淀土壤重金属的剖面分布规律可能与历史时期该区域的污染情况、底泥施肥方式以及种植业和养殖业的影响有关.区内生活污水、渔业、养殖业、淀区周边工业污水等污染源可能是烧车淀土壤重金属的主要来源.     

山东省广饶县土壤重金属来源、分布及生态风险

选取山东省广饶县作为研究区,采集300个表层土壤样品（0~20 cm）,测定As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn等10种重金属含量;运用多元统计和地统计分析方法揭示广饶县土壤重金属元素的来源与空间分布特征,最后利用H?kanson潜在生态风险指数法评价重金属的潜在生态风险。结果表明：① 研究区土壤中Co和Pb的平均值低于山东省背景值,其他8种元素的平均值均超过山东省背景值;特别是Cd和Hg的平均含量分别达到山东省背景值的1.86倍和2.50倍,说明在土壤中存在明显的富集。② As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni和Zn为自然源,受成土母质控制;Hg为人为源,主要来源于煤炭燃烧和工业排放;Cd和Pb受自然和人为因素共同控制。③ 成土母质控制着As、Cd、 Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn的基本分布格局,不同土地利用类型的土壤Hg含量差别较明显,其高值区集中在城镇建设用地。④ 总体上,研究区为中等生态风险的偏高水平,其中Cd和Hg分别为中等和较高生态风险,其余8种元素处于低生态风险。     

大山包黑颈鹤国家级自然保护区湿地土壤重金属污染评价

2014年9~11月,在测定大山包黑颈鹤国家级自然保护区湿地土壤重金属含量的基础上,分析其重金属的来源;采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法,评价该区土壤重金属污染特征和潜在的生态危害。结果表明,研究区土壤中的Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、Ni、As和Hg的平均质量比分别为159.73 mg/kg、133.35mg/kg、16.53 mg/kg、39.6 mg/kg、1.26 mg/kg、34.76 mg/kg、5.19 mg/kg和0.08 mg/kg;其中,Cd和Hg含量都高于云南省背景值,大多数采样点土壤中的As、Cu、Pb和Zn含量也高于云南省背景值,Cr和Ni含量低于云南省背景值;土壤重金属的污染程度由高到低依次为Cd、Cu、Zn、Pb、Ni、Hg、As和Cr污染,重金属的潜在生态危害由强至弱依次为Cd、Hg、Cu、As、Pb、Zn和Cr生态危害。退耕4 a的土壤综合污染程度和重金属的潜在生态危害指数最高,其次为自然土壤的,退耕10 a土壤的最低;研究区土壤潜在生态危害程度为中等至强等危害程度,土壤重金属污染严重,Cd是第一污染物。土壤退耕年限越长,土壤的污染程度和潜在生态危害越低。研究区湿地土壤重金属污染严重,可能会对黑颈鹤(Grus nigricollis)的取食和健康造成危害。     

焦岗湖及入湖河流表层沉积物重金属潜在生态风险评价

以焦岗湖及入湖河流表层沉积物为研究对象,测定其中7种重金属(As、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn和Hg)的含量,并结合多种方法评价其潜在生态风险。结果表明,焦岗湖及入湖河流表层沉积物中的7种重金属含量都未超过国家二级标准限值;湖泊沉积物重金属Cd、Hg、Cu、Ni、As、Pb和Zn地质累积评价污染等级的平均值分别为1.89、0.94、0.47、0.25、0、0和0,所有采样点中,Cd、Hg、Cu和Ni表现出一定的污染水平,其它元素为清洁等级;湖泊沉积物中重金属Cd、Hg、Cu、Ni、As、Pb和Zn潜在生态风险指数分别为109.37、76.99、8.17、7.42、6.96、4.44和1.59,湖泊及入湖河流沉积物主要的潜在生态风险因子都为Cd和Hg,湖泊沉积物中重金属的综合潜在生态风险指数的平均值(214.9)高于入湖河流沉积物的平均值(119.5)。焦岗湖及入湖河流表层沉积物中重金属生态风险等级分别为中等和低等。     

Heavy metal concentrations of agricultural soils and vegetables from Dongguan, Guangdong

A total of 118 of agricultural soil and 43 of vegetable samples were collected from Dongguan City, Guangdong, China. The spatial distribution, sources, accumulation characteristics and potential risk of heavy metals in the agricultural soils and vegetables were depicted in details by three different approaches, including total contents of eight metal elements in soils and vegetables, GIS maps and multivariate analysis of heavy metals in soils in the study. The results show that there are higher accumulation of heavy metals such as Cu, Zn, Ni, Pb, Cd and Hg in agricultural soils, and the contents of Pb (65.38 mg kg?1) and Hg (0.24 mg kg?1) are 1.82 and 2.82 times of the background contents of the corresponding heavy metals in soils of Guangdong Province, respectively. There are about 3.4% of Cu, 5.9% of Ni, 1.7% of Cd and 28% of Hg in all collected soil samples from all investigated sites which have overran the contents for heavy metals of the China Environmental Quality Standard for Soils (GB15618-1995, Grade Ⅱ). The pollution characteristics of multi-metals in soils are mainly reflected by Hg. There are different sources to eight metal elements in soils, Cu, Zn, Ni, Cr and As are predominantly derived from parent materials, and Pb, Hg and Cd are affected by anthropogenic activities. The spatial distribution shows that the Cu, Zn, Ni, Cr, Pb, As and Hg contents of agricultural soils are high in the west and low in the east, and Cd contents are high in the northwest, southeast and low in the southwest in Dongguan. The ratios of vegetable samples which Ni, Pb and As concentrations higher than the Maximum Levels of Contaminants in Foods (GB2762-2005) are 4.7%, 16.3% and 48.8%, respectively. The order of bio-concentration factors (BCF) of heavy metals in vegetables is Cd > Zn > Cu > As > Ni > Hg > Cr > Pb. It is necessary to focus on potential risk of heavy metals for food safety and human’s health from agricultural soils and vegetables in Dongguan City, Guangdong Province.     

东莞市农田土壤和蔬菜重金属含量分析(英文)

A total of 118 of agricultural soil and 43 of vegetable samples were collected from Dongguan City,Guangdong,China. The spatial distribution,sources,accumulation charac-teristics and potential risk of heavy metals in the agricultural soils and vegetables were de-picted in details by three different approaches,including total contents of eight metal ele-ments in soils and vegetables,GIS maps and multivariate analysis of heavy metals in soils in the study. The results show that there are higher accumulation of heavy metals such as Cu,Zn,Ni,Pb,Cd and Hg in agricultural soils,and the contents of Pb (65.38 mg kg-1) and Hg (0.24 mg kg-1) are 1.82 and 2.82 times of the background contents of the corresponding heavy metals in soils of Guangdong Province,respectively. There are about 3.4% of Cu,5.9% of Ni,1.7% of Cd and 28% of Hg in all collected soil samples from all investigated sites which have overran the contents for heavy metals of the China Environmental Quality Standard for Soils (GB15618-1995,Grade Ⅱ ). The pollution characteristics of multi-metals in soils are mainly reflected by Hg. There are different sources to eight metal elements in soils,Cu,Zn,Ni,Cr and As are predominantly derived from parent materials,and Pb,Hg and Cd are affected by anthropogenic activities. The spatial distribution shows that the Cu,Zn,Ni,Cr,Pb,As and Hg contents of agricultural soils are high in the west and low in the east,and Cd contents are high in the northwest,southeast and low in the southwest in Dongguan. The ratios of vegetable samples which Ni,Pb and As concentrations higher than the Maximum Levels of Con-taminants in Foods (GB2762-2005) are 4.7%,16.3% and 48.8%,respectively. The order of bio-concentration factors (BCF) of heavy metals in vegetables is Cd Zn Cu As Ni Hg Cr Pb. It is necessary to focus on potential risk of heavy metals for food safety and hu-man's health from agricultural soils and vegetables in Dongguan City,Guangdong Province.     

博斯腾湖流域绿洲农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

新疆博斯腾湖流域绿洲采集195个农田土壤样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素的含量,基于地统计法分析农田土壤重金属空间分布规律,采用污染负荷指数（PLI）和潜在生态风险指数（RI）评价农田土壤重金属污染和潜在生态风险程度,并对重金属的来源进行讨论。结果表明：① 博斯腾湖流域农田土壤Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量平均值分别超出新疆土壤背景值的1.67倍、1.13倍、1.15倍、1.29倍、2.11倍和1.65倍。② 农田土壤中8种重金属元素空间分布基本呈现岛状分布格局,各金属元素在部分区域出现高值区,表明研究区人类活动对农田土壤环境具有负面效应。③ 农田土壤Pb呈现中度污染,Cd、Cr、Cu、Ni和Zn轻度污染,Mn轻微污染,As无污染。农田土壤重金属污染负荷指数的平均值为1.09,呈现轻度污染态势。④ 各重金属元素单项生态风险指数平均值从大到小依次为：Cd、Ni、As、Cu、Pb、Cr、Zn。综合生态风险指数平均值为18.63,处于轻微生态风险态势。从生态风险程度的区域差异来看,各县生态风险指数从大到小依次为：和硕县、博湖县、焉耆县、和静县。⑤ 农田土壤Cr、Cu、Mn、Ni与Zn主要受到土壤地球化学成因的控制,As、Cd和Pb主要受到人类活动的影响。Cd与Pb是研究区主要的污染因子,研究区农田土壤中Cd与Pb污染必须关注。     

烟台海岸带土壤重金属定量源解析及空间预测

定量解析土壤重金属污染来源并绘制空间分布图是土壤重金属调查评价的核心,可为区域土壤环境管理和修复提供科学参考。以中国北方名优农产品生产基地烟台海岸带为研究区,系统开展表层土壤样品采集和重金属分析测试;利用正定矩阵因子分解定量解析土壤重金属的来源贡献;基于独立成分分析和序贯高斯模拟构建多元地统计模拟技术,实现土壤重金属的空间预测及潜在污染区域划定。结果表明：① 研究区表层土壤中 As、Co、Cr、Mn和Ni主要为自然来源,且空间分布受成土母质的控制;② 工业和交通排放是土壤中Cd、Pb和Zn的重要来源,三者在金、铜矿的尾矿区以及烟台市区呈现出污染热点;③ 土壤中Cu主要来自铜基杀菌剂和有机肥施用等农业活动,高值区主要分布在果园土壤;④ 土壤中Hg主要来源于煤炭燃烧和混汞法炼金所排放Hg的大气沉降,高值区主要分布在金矿以及龙口、蓬莱市区周边;⑤ Cu、Hg和Cd的潜在污染区域面积占研究区总面积的37.5%、14.3%和8.6%,应给予重点关注。     

北京市小麦籽粒的重金属含量及其健康风险分析

为评价北京市小麦重金属含量及其健康风险,采集北京市现有小麦种植区土壤和小麦籽粒对应样品68份,分析其重金属含量,并估算消费导致重金属摄入量。结果表明:北京市麦地土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的平均值分别为7.46、0.165、37.8、20.3、24.2、14.3和70.1mg/kg,处于比较清洁水平。这说明小麦种植这种土地利用方式并不会导致土壤重金属升高。小麦籽粒中重金属含量,除Cr与食品卫生标准限值没有显著性差异外,其他元素均显著低于相应标准限值。普通人群通过小麦制品消费,As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的摄入量分别为0.005、0.004、0.136、0.994、0.041、0.024、4.75mg/人 · d。北京小麦种植的主要4个区中,顺义产小麦的Cr、Cu、Ni和Pb导致的重金属摄入量高于其他3个区,房山产小麦导致的重金属摄入量最低。对于普通人群而言,通过小麦和蔬菜摄入重金属没有明显风险。     

日照市土壤重金属来源解析及环境风险评价

选择日照市的东港区和岚山区为研究区,采集了445个0～20 cm表层土壤样品,并测定了10种重金属元素的含量;采用多元统计和地统计分析,揭示了研究区土壤重金属污染的主要来源以及与土地利用、成土母质之间的关系,绘制了重金属的环境风险概率的空间分布图.结果表明:①As、Co、Cr和Cu的平均值低于山东省东部地区土壤背景值,Cd、Hg、Mn、Ni、Pb和Zn的平均值高于背景值,尤其是Cd、Hg的含量分别为背景值的1.85和1.38倍,土壤中重金属累积较为明显.②10种元素可被辩识出4个主成分(PCs),PC1 (Co、Cr、Mn、Ni和Zn)和PC3 (As、Cu)为自然源因子,PC2 (Cd、Pb)为工农业及交通源因子,PC4(Hg)为工业源因子;其中Pb、Zn在PC1和PC3上均有较大载荷,受地质背景和人类活动的共同控制.③Cd、Hg含量在不同的覆被类型有显著差异,在城镇建设用地的含量最高;Co、Cr、Cu、Mn和Ni在花岗岩和变质岩母质的含量高,与冲积与海积物母质有较大差异.④来自于同一主成分的元素及元素组合的环境风险空间格局与相应主成分插值结果基本一致,所有重金属综合环境风险的高值区在西部和东部呈点状分布,主要是由西部的高地质背景和东部的强烈人为干扰的综合作用造成的.