湛江观海长廊红树林土壤-植物体系重金属富集与迁移规律

选取湛江市霞山区观海长廊红树林湿地为研究区域,运用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定红树林表层土壤及红树植物根、枝、叶中重金属（铜Cu、锌Zn、铅Pb、镉Cd、铬Cr、镍Ni、砷As）的质量分数;运用Hakanson潜在生态风险指数评估红树林土壤的重金属污染风险水平,结合相关性分析和聚类分析探讨重金属的影响因素及来源;应用生物富集系数（BCF）、转运系数（TF）分析重金属在土壤-植物中的富集和迁移能力。结果表明：1）研究区表层土壤7种重金属分布规律为Zn（57.48 mg/kg）>Cr（29.31 mg/kg）>Pb（19.23 mg/kg）>Cu（16.62 mg/kg）>Ni（8.18 mg/kg）>As（6.00 mg/kg）>Cd（0.20 mg/kg）。7种元素平均质量分数均未超过《土壤环境质量标准-农用地土壤风险管控标准》（GB15618-2018）（pH≤5.5）风险筛选值;Cu、Zn、Cd和As平均质量分数分别为广东省土壤背景值的2.08、2.74、6.75和1.11倍。2）重金属中Cd的潜在生态风险系数最高,潜在生态风险程度为很强,其余元素潜在生态风险程度为轻微。研究区土壤重金属的潜在生态风险程度为中等。重金属与有机质、黏土、粉砂呈正相关关系,与pH、砂呈负相关关系。3）Zn、Cr和Cu在红树植物体内质量分数较高,Pb、Ni和As次之,Cd质量分数最低。除无瓣海桑Zn的根-叶转运系数＞1外,重金属在桐花树、木榄和无瓣海桑中的生物富集系数和转运系数均＜1,说明桐花树、木榄和无瓣海桑对重金属的富集和转运能力不强,大部分有毒元素主要积累在根部,降低了有毒重金属通过食物链传递的风险。     

徐闻南山镇红树林沉积物及红树植物中重金属的累积特征与迁移规律

为探究重金属在红树林沉积物及红树植物中的分布累积及迁移规律，选取了徐闻南山镇红树林为研究对象，通过测定红树林沉积物及红树植物不同部位（根、茎、叶）的重金属质量分数，运用富集因子、生物富集系数、转移系数及相关性分析等方法进行分析。结果表明：1）红树林沉积物重金属质量分数表现为铬（Cr）＞锌（Zn）＞镍（Ni）＞铜（Cu）＞铅（Pb）＞砷（As）＞汞（Hg）＞镉（Cd），为中等变异程度；除了镍（Ni）元素外，其余7种重金属未超过国家一级标准，除了铅（Pb）元素外，其余7种重金属均超过广东省土壤环境背景值，说明研究区沉积物中重金属具有一定的积累效应。2）沉积物中砷（As）、铜（Cu）、锌（Zn）、汞（Hg）、镍（Ni）、铬（Cr）富集因子值均＞1.5，说明受到轻微人为活动影响；各站位镍（Ni）富集因子值均＞5，结合研究区背景，反映了镍（Ni）受到自然和人为输入的共同影响。3）白骨壤体内重金属主要集中在根部，而红海榄体内重金属在根茎叶中分布相对均匀。白骨壤根茎叶部位的大多数重金属质量分数远高于红海榄，说明白骨壤对重金属的吸附能力比红海榄强。汞（Hg）集中分布在植物的叶片部位，且与其他重金属之间相关性不明显；推测汞（Hg）主要通过叶片吸收进入植物体内，与交通运输污染有关。4）不同红树植物对不同重金属富集能力各异，白骨壤对重金属的富集能力表现为：镉（Cd）＞砷（As）＞铜（Cu）＞锌（Zn）＞汞（Hg）＞铅（Pb）＞镍（Ni）＞铬（Cr），红海榄表现为：镉（Cd）＞铜（Cu）＞汞（Hg）＞锌（Zn）＞铅（Pb）＞砷（As）＞镍（Ni）＞铬（Cr）。白骨壤和红海榄对汞（Hg）的运移能力都较强；红海榄对镉（Cd）的富集能力和转运能力都较强，而白骨壤对镉（Cd）富集能力较强，转运能力却较弱，这说明红树植物对重金属元素的富集能力与转运能力不存在正比关系。     

近50年海南岛红树林群落的变化及其与环境关系分析——以东寨港、三亚河和青梅港红树林自然保护区为例

选取海南岛东寨港、三亚河和青梅港红树林自然保护区为研究对象,在1959年和2008年的数据基础上,分析了近50年海南岛红树林种类、群落和面积的变化与环境之间的关系。在50年内,三地的红树植物相对灭绝种类比例小,只有三亚河种类变化较大,从26种减少为20种(另有2个引入种),东寨港和青梅港则分别仅减少1种。从群落类型面积变化分析可知,50年来三地主要群落的损失率均在41﹪以上,所毁灭的群落以近岸的内缘种为优势的群落为主,主要是海莲,尖瓣海莲,木榄群落和角果木群落等,并存在单优种群落向多种混合的多优种群落的演替,种群濒危,矮化和面积碎化现象突出。50年来三地红树林总面积也大为减小,东寨港和青梅港减少53﹪左右,而三亚河则减少92﹪。近50年来红树林的变化与环境关系表明,自然环境要素梯度变化形成了红树林群落空间分布和群落垂直分层的分异性。而社会(生产)环境要素的发展过程不但改变了红树林群落空间分布格局,还影响群落种群和外貌的趋同性。     

青海湖流域沙柳河下游沉积物中重金属污染风险评价

对青海湖流域沙柳河下游沉积物中As、Cd、Pb、V、Cr、Mn、Ni、Cu和Zn 9种重金属元素的含量进行了分析测定,采用污染系数、富集系数、地累积指数和潜在生态危害指数评估了其污染程度。结果表明：无论在横向还是纵向上,重金属元素含量均低于青海湖土壤背景值;重金属元素污染系数和富集系数均小于2,且大多数样品的值低于1（高于1者多为Cd、Cu、Ni、Zn,且具高值）;地累积指数均为负值（除QB-19中Cd和Cu分别为0.10和0.02）;潜在生态风险因子大多低于30,潜在生态危害指数大多低于70。沙柳河下游沉积物尚未出现重金属污染,具有低的生态风险,但该流域重金属的人为排放确实存在（主要是Cd、Cu、Ni、Zn等）,而且在近代排放更为显著。     

格尔木河表层沉积物重金属污染现状及潜在生态风险评价

为了解格尔木河所反映的环境现状以及格尔木市开发所带来的影响，对格尔木河表层沉积物共计9个采样点的七种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn）的浓度分布特征进行了分析，并利用多元统计方法（因子分析、聚类分析及相关性分析）以及不同的污染和生态风险指标进行综合评价，得出以下结论：格尔木河表层沉积物元素Cd主要来源于人类活动输入，Igeo指示元素Cd、Cr在格尔木河下游污染程度达到轻度污染，其他元素无污染，mCd指示各采样点的污染程度为无-很低，指标PLI指示各采样点的污染程度为低或中等，整个研究区域的PLIzone值为1.06，指示研究区域内沉积物的重金属污染程度中等。单元素的潜在风险指数（Ei）指示重金属生态危害程度均很低，各个采样点的潜在生态风险指数（RI）也指示为低等级，但仍要注意人类活动引起的重金属潜在生态危害，尤其是元素Cd的输入。出格尔木市后元素浓度及Igeo值均逐渐增高，mCd、PLI及RI同样有显著的增长趋势，指示格尔木河受格尔木市人类活动的影响。格尔木河中游（格尔木市区段）相对于格尔木河上游及下游整体均表现为低浓度、低污染及低生态风险，指示格尔木河河道治理对控制重金属污染、改善河流环境及保护生态环境有重要的意义。     

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。     

中水灌溉下重金属在土壤中的垂直迁移及其对地下水的污染风险

中水灌溉是解决水资源短缺的潜在途径,关于中水灌溉条件下土壤中重金属的迁移行为及其对浅层地下水的污染风险至今仍缺乏研究。本文通过土柱模拟试验,分析中水灌溉条件下重金属在土壤中的迁移趋势及其对浅层地下水的污染风险。试验用添加重金属（As、Cd、Cu、Pb浓度分别为2、0.2、20、20 mg.kg-1）的人工污水和中水以1年、3年的灌溉量进行土柱淋溶实验。结果表明,淋溶20天（1年的灌溉量）以及60天（3年的灌溉量）,灌溉水中的As、Cd、Cu和Pb主要在表层（0¹0cm）累积。随着淋溶时间的延长,4种重金属（尤其是Cd）表现出向下迁移的趋势。但与地下水I级水质标准（GB/T14848-93）相比,淋滤液中4种重金属均未超标。因此,从本文的模拟试验来看,以北京市当前的中水进行灌溉,As、Cu、Pb对浅层地下水的污染风险不大。     

开封古城不同朝代文化层重金属积累与污染分析

开封古城黄泛沉积形成的“城摞城”奇观为文化层重金属积累与污染分析提供难得的材料。在开封市城区（师专钻孔和医专钻孔）和郊区（金明钻孔）分别获取25 m连续岩芯,大部分按10 cm间隔分样,共获得657个沉积物样品。用ICP-MS和AFS方法测定样品Pb、Cd、Cu、Zn、Hg、As、Ni、Cr和Co含量。结合地层¹⁴C年代数据、考古发掘及历史文献记载,建立不同朝代文化层年代框架,开展文化层重金属积累与污染分析。结果表明：师专、医专和金明钻孔均存在战国、宋金、明早期、明中期、明晚期和清代6个文化层。文化层大部分重金属发生不同程度富集,以Hg富集最为明显,城区钻孔明早期以前文化层达到强富集至极强富集水平。绝大多数文化层发生了重金属轻度至中度污染,中度污染发生在城区钻孔的宋金文化层。城区钻孔的最主要污染重金属是Hg,其次是Cu、Pb和Zn;郊区钻孔的主要污染重金属是Cd、Cr、Hg和Pb。不同朝代文化层重金属污染程度与其人口密度呈正相关。明早、中、晚期文化层污染程度逐渐减轻的现象可能与明朝开封城复兴与频繁的黄河泛滥有关。     

连环湖马圈泡沉积物重金属污染及潜在生态风险

通过对连环湖马圈泡柱状沉积物重金属（Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd）等地球化学指标的分析, 对马圈泡沉积物污染历史进行了讨论。根据元素的变化趋势,结合颗粒组成指标,采用相关分析,富集状况及潜在生态风险评价,并辅以²¹⁰Pb、¹³⁷Cs测年数据,研究了自1937年以来该湖区沉积物重金属元素污染特征、来源、污染历史及污染程度。结果表明,1987年以前各元素含量变化趋势平稳,1987年至今,7种重金属元素含量均明显增加。重金属元素的来源包括自然来源和人为输入。从单向污染系数来看Cu、Ni、Cr、Pb、Zn属于中等污染强度,Mn、Cd达到了强污染程度;从综合污染系数来看,表层重金属元素主要为中等程度的污染。沉积物重金属污染历史与该区经济发展阶段相吻合可为其湖区生态环境的整治与改善提供基础性的数据资料。     

高位虾池底质重金属富集特性及污染、生态风险评价

为研究高位虾池养殖导致的环境影响,用电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS（Agilent7700x型）对海口市东营镇3种类型养殖虾池及其外围沟渠底质中的Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb质量分数进行检测,用Vario TOC对底质中的TN（总氮）和TOC（有机碳）质量分数进行检测,并对所检测的数值采用单因子污染指数、地积累指数和综合潜在生态风险指数等方法进行分析及评价。结果表明：1）未清洗的虾池底质重金属质量分数呈现L1层向L4层明显递增的规律;2）虾池L1层底质中Cd呈现明显的累积（污染）现象,其质量分数是海南省土壤背景值5.47~35.18倍;3）地积累指数（I_{\mathrm{g}\mathrm{e}\mathrm{o}}）的评价表明,各样地底质中均有2种及以上重金属达到轻度—中等及以上污染程度;4）综合潜在生态风险指数（RI）结果表明,底质RI范围值为176.97~1 090.87,各样地综合潜在生态风险程度均达到中等及以上生态风险,其中Cd是主要的贡献因子;5）Pearson相关分析显示,虾池底质中的饵料残留物及对虾排泄物所含的Cr、Ni、Cu、As、Cd、TOC相互之间具有极显著相关性,相关系数高达0.9以上,表明农户所使用的饵料不同程度地含有以上重金属,同时有机碳是影响底质中重金属富集的重要因素。     

青海省湟水河西宁段重金属元素的污染和评价

湟水河是西宁市的重要河流。开展湟水河西宁段沉积物的重金属研究对西宁市的环境保护和生态建设具有重要意义。本次研究对湟水河西宁段表层泥质沉积和河水以及流域内的现代菜地表土和松树苗地表土的重金属含量进行了测定。同时,采用全新世以前的黄土、湟水河一级阶地的砂质沉积给出了西宁市自然状态下的重金属背景值。各类样品的重金属元素含量结果表明:1)自然状态下,Pb为29.5 mg/kg,As为15.6 mg/kg,Hg为0.01 mg/kg,Cd为0.18 mg/kg,Cr为31.1 mg/kg。2)河流表层泥质沉积的重金属含量平均值,Pb为45.2 mg/kg,As为7.8 mg/kg,Hg为0.02 mg/kg,Cd为0.48 mg/kg,Cr为48.8 mg/kg。3)总体上,河流表层泥质沉积、现代菜地表土和松树苗地表土的Cd、Pb、Hg、Cr均比自然状态下的背景值要高。4)湟水河西宁段已出现较明显的重金属污染,应控制Cd等重金属元素向河流中的排放。     

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。     

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。     

长江北支口门圆陀角附近潮滩沉积物重金属来源及污染评价

基于圆陀角附近潮滩YY孔岩芯重金属(Co、Cr、Cu、Mn、Ni、V、Zn)富集系数和人为贡献率、地累积指数和潜在生态风险系数,讨论了圆陀角附近潮滩重金属来源及污染。结果表明,重金属Co、V平均含量显著高于背景值。除Cr 是自然来源外,其它6 种重金属受自然和人为来源的影响,且以自然来源为主。7 种重金属总体无污染,仅Co、Cu、V和Zn在岩芯132 cm处出现无污染至中度污染。7 种重金属潜在生态危害属轻微水平。值得关注的是,1997 年之后,重金属Co、Cr、Mn、V、Zn地累积指数和潜在生态风险系数均有增加的趋势。     

红树林湿地系统污染生态及其净化效果的研究概况

红树林湿地系统处于淡水和海水的交互地带,具有净化水体的功能。随着大量污水、废物源源不断地排放入海,红树林湿地的水体净化功能正日益受到重视。综合国内外学者的相关研究成果,对红树林湿地系统的污染生态及其净化效果方面的研究概况进行了综述。目前,红树林湿地系统污染生态的研究主要集中在不同污染物的排放对红树林及生态环境的影响上,包括对红树植物的生长和生理生态的影响,污染物在红树植物中的累积以及污染物对红树林区沉积物、藻类、底栖动物的影响等方面上。研究结果表明,红树林对重金属、石油及污水等污染物有较强的耐性,且红树林植物和林下的土壤都有吸收多种污染物的能力,对污染物有较强的净化效果。红树林湿地系统的研究还有待于进一步深入,红树林湿地资源处于濒危状态,需加强管理和保护,所有的实验项目应在非保护区中进行。