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。     

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。     

典型矿业城市的土壤重金属分布特征与复合污染评价——以“镍都”金昌市为例

通过对甘肃省金昌市(镍矿城市)建成区的土壤重金属调查研究,揭示了其重金属来源、污染现状及其环境风险。结果表明:当地主要矿产品Ni和Cu两种重金属的土壤污染最严重,与《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的III级标准比较,样品Ni和Cu的超标率分别为70%和57%,污染面积分别为26 km2和24 km2;土壤As和Cd污染主要集中在矿冶区和尾砂库附近,居民区土壤污染程度低;土壤Cr污染出现在尾砂库和采矿区附近,污染面积为3 km2。在城区土壤中,Co、Cu、Cd、Pb与Zn的污染来源及空间分布具有相似特征,而土壤As污染与Ni污染特征相近。Nemero综合指数评价结果表明,高风险区域主要分布在东部矿冶区、北部尾砂库和西南角采矿区,城市居民区的土壤重金属污染水平较低。     

湘江沉积物重金属元素环境地球化学特征

在前人研究的基础上,对湘江干流河道表层沉积物及入湖三角洲地区沉积物中的重金属富集特征、赋存状态等进行了总结;对湘江沉积物中重金属的污染来源进行了分析,湘江沉积物重金属的富集种类主要受流域富集矿产的控制,重金属污染主要是人为活动导致的点源污染集中和高排放引起的;另外,运用Hakanson潜在生态风险指数和地累积指数对湘江沉积物中重金属的潜在生态风险和污染程度进行了评价,结果显示Cd、Pb、As、Zn、Cu、Hg等重金属在湘江沉积物中存在不同程度的污染,其中Cd、Hg、As、Pb、Cu污染严重同时潜在生态危害也大,应引起重视。     

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。     

福建土壤重金属地积累污染特征及潜在生态危害评价

基于地理信息系统软件,使用地积累指数和潜在生态危害指数分别研究了福建省土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)的地积累污染特征和潜在生态危害程度。通过分析结果表明:研究区土壤中各重金属元素均出现不同程度的累积污染状况,污染强弱为:CdPbHgAsZnCrNiCu,总体上累积污染主要处于0~3级,有小部分点位的累积污染程度在重度以上。主要污染元素为Cd、Hg、Pb和As,而Cr、Cu、Ni和Zn的累积污染程度相对较轻。土壤中Cd和Hg具有中等潜在生态危害,其他元素具有轻微潜在生态危害,各重金属元素潜在生态危害强弱为:CdHgAsPbNiCuCrZn,其中As、Cd、Cu和Hg有部分点位具有严重潜在生态危害。研究区主要土地利用类型土壤重金属综合潜在生态危害的强弱为:水田果园滩涂旱地林地茶园草地。研究认为人类活动包括农药、施肥、灌溉、交通、采矿等是造成研究区土壤重金属污染的主要原因。     

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。     

黄河下游滩区开封段土壤重金属空间分异规律

对黄河下游滩区开封段及滩外土壤采样48个,按照土壤化学分析方法,对铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)和镉(Cd)5种重金属进行分析,采用单因子污染指数、普通克里格法和相关分析对研究区土壤重金属含量特征、污染状况和分布特征进行了计算。结果表明:①研究区土壤5种重金属Pb、Cr、Hg、As和Cd含量就平均值而言,Cr的平均含量最大,Pb、Hg的平均含量最小。Pb、Cr、Hg、As和Cd4种重金属元素的变异系数在0.13～0.28之间,属于中等变异强度,Hg变异系数较大,Hg的空间差异相对较大;②重金属元素Pb、Cr、Hg、As、Cd之间具有较强的线性关系,可能具有共同来源——水沙输入;③主要污染元素为Hg、As、Pb,其中Pb的污染为中度污染且范围较广,而As和汞Hg构成三级轻度污染。Cr和Cd在各村间变化不大,Cr,Cd没有构成污染,且Cd是全部清洁表现出污染没有积累;④土壤各重金属元素的空间分布特征在研究区内上下段之间分异明显,上段呈清洁状态,中段有少量污染,下段表现出明显富集的分布状态。     

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。     

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.     

Identifying sources and hazardous risks of heavy metals in topsoils of rapidly urbanizing East China

With rapid economic and social development, soil contamination arising from heavy metals has become a serious problem in many parts of China. We collected a total of 445 samples (0–20 cm) at the nodes of a 2 km×2 km grid in surface soils of Rizhao city, and analyzed sources and risk pattern of 10 heavy metals (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb and Zn). The combination of Multivariate statistics analysis and Geostatistical methods was applied to identify the sources and hazardous risk of heavy metals in soils. The result indicated that Cr, Ni, Co, Mn, Cu, and As were mainly controlled by parent materials and came from natural sources. Cd and Hg originated from anthropogenic sources. Pb and Zn, belonging to different groups in multivariate analysis, were associated with joint effect of parent materials and human inputs. Ordinary Kriging and Indicator Kriging suggested that single element and elements association from the same principal components had similar spatial distribution. Through comprehensive assessment on all elements, we also found the high risk areas were located in the populated urban areas and western study area, which could be attributed to the higher geological background in the western part and strong human interference in the eastern part.     

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.     

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.     

施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布特征

针对不同粪便集中施用情况, 选取禹城市3 个畜禽养殖区, 通过采集不同旱地农田土壤剖面样品, 研究典型重金属元素随粪便施用程度的变化、土壤剖面中重金属垂直分布特征以及施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布的差异。结果发现,长期施用畜禽粪便土壤剖面中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量要高于未施用畜禽粪便的对照土壤剖面, 其中Cu、Zn 超过对照组较大;偶尔施用畜禽粪便土壤剖面Cu、Zn、Pb、Cr、As 的含量低于长期施用畜禽粪便土壤剖面, 且与未施用畜禽粪便的对照土壤剖面相差不大。牛粪集中施用区土壤剖面中Cu、Pb、Cr、Cd、Ni 等重金属存在较为明显的淋溶下移性, Hg、As两元素存在较为明显的表层或亚表层聚集现象;猪粪集中施用区土壤剖面各重金属除Cr、Ni 外, 都显示出较为明显的表层或亚表层聚集现象;鸡粪集中施用区的土壤剖面Cu、Pb、Cd、Cr、Ni 存在一定的淋溶下移性, 而Zn、Hg、As等3 种元素存在显著表层亚表层聚集现象。长期施用不同畜禽粪便的不同土壤剖面Cr、Ni、Cd、Pb 等含量变化差异明显, 而As、Hg差异性不显著;施牛粪与施鸡粪剖面中的Zn, 施猪粪与施鸡粪剖面中的Cu差异也不显著。     

乌鲁木齐市米东区农田土壤重金属含量的空间分布特征

利用地理信息系统（GIS）及地统计学方法,对乌鲁木齐米东区农田土壤中重金属（Hg、Cu、Zn、Pb、Ni、Cd及Cr）的含量进行空间变异性分析。结果表明：除Cu、Zn、Pb和Hg超过土壤背景值外,7种重金属的平均含量均未超过国家环境质量二级标准（GB15618-1995）;7种重金属均具有较好的空间变异结构,可以用指数模型、球状模型和高斯模型拟合,且具有不同程度的块金效应;Cd、Cr具有强烈的空间自相关性,Pb、Ni、Cu、Zn和Hg属中等强度空间相关, 说明其含量受外源污染的影响较大;采用普通克里格插值法得出7种重金属的空间分布图,除Cd空间分布规律不明显外,其它6种重金属均存在显著的空间分布规律。