承德中部土壤-黄芩系统重金属生物有效性及迁移累积特征

土壤重金属含量是影响黄芩产量和质量的重要因素。选取承德市中部金沟屯和五道岭两处黄芩种植示范区为研究区,采集表层土壤样品355件,黄芩样品30件,重金属形态样品15件。在分析土壤Mn、Zn、Cu、Cr、Cd、As、Pb、Ni、Hg、V、Co、Sb和土壤有机质含量（SOM）及pH值,黄芩Zn、Cu、Cr、Co、Cd、Pb、Ni、Hg和As含量基础上,采用描述性统计、地累积指数、主成分和RDA分析、重金属生物富集系数、生物活性系数和迁移系数等方法论述了土壤-黄芩系统重金属生物有效性及迁移累积特征。结果表明:金沟屯和五道岭区土壤各重金属累积程度总体属无-中度累积水平。五道岭Cu和Hg累积程度高于金沟屯区,其它元素累积程度低于金沟屯区。五道岭区表层土壤Cr、Cu和Cd含量超标率分别为2.82%、1.69%和1.13%;金沟屯区土壤Cd、Cr和Ni,五道岭区土壤Zn和Hg含量超标率均为0.56%。五道岭区黄芩Cu元素含量高于金沟屯区,Co和Cu元素生物富集强度高于金沟屯区,其它元素含量和生物富集强度则均低于金沟屯区。土壤Cd和Hg元素生物活性系数相对最高,Ni、Zn和Pb元素次之,Cu、Cr和As生物活性系数相对较低。金沟屯区根系土具有较低的pH值和较高的SOM含量,区内黄芩根部As、Cd、Cr、Ni、Zn和Pb元素BCF平均值高于五道岭区,Cu元素富集强度低于五道岭区。土壤重金属生物有效性和黄芩重金属生物富集强度受土壤pH和SOM含量影响,其中Cd和Cu元素受SOM含量影响最为明显。     

小秦岭某金矿区土壤-农作物重金属元素富集规律

土壤-农作物重金属富集规律是土壤和农作物重金属风险管控的关键问题。通过实地调查、现场采样、实验测试、综合分析等方法,重点研究了金矿活动影响区内的土壤Hg、Pb、Cr、As、Cu、Zn等重金属元素的全量、有效态含量特征,以及小麦不同部位与立地土壤中重金属含量之间的关系。结果表明:土壤Hg、Pb、Cu元素累积显著,Hg、Pb含量平均超标倍数为6.65、2.04倍;土壤中Hg(34.44%)、Pb(83.31%)、Cu(44.24%)、Zn(40.82%)的有效态含量占相应重金属全量的比例高,是危害农作物的主要元素;小麦籽中Hg、Pb、Zn元素平均超标率分别为26.33%、100%、26.32%;除Zn元素外,Hg、Pb、Cr、As、Cu含量全部符合籽粒茎杆根须土壤的规律;重金属含量的富集率平均值排序为Zn(30.54%)Cu(10.33%)Pb(0.45%)As(0.38%)Hg(0.14%)Cr(0.13%),Zn、Cu是小麦富集能力强的重金属元素。     

攀西大梁子铅锌矿区水系沉积物重金属地球化学特征及源解析

长江上游是整个长江经济带的重要生态屏障。以长江上游攀西大梁子铅锌矿区水系沉积物为研究对象,查明了重金属元素含量的空间分布特征,分析了重金属来源,探讨了在不同pH条件下重金属的淋滤规律,并进行了生态风险评估。研究结果显示:攀西大桥河流域水系沉积物中重金属的空间分布极不均匀,其含量明显要高于长江水系沉积物中重金属的平均含量;重金属生态风险属于很强风险,Hg和Cd呈高度富集、严重污染;Pb和Zn呈中度富集、中等污染。淋滤实验结果表明Pb、Zn、Cd在酸性和中性条件下淋滤浓度先快速下降,后逐渐趋于平衡,而As在快速下降后又有缓慢升高的趋势。大桥河流域水系沉积物中As、Cd、Pb、Zn主要来源于大梁子铅锌矿的采选活动,Hg为岩石风化和土壤剥蚀来源,而Cu和Cr主要为农业和工业活动来源。综合对比发现,攀西成矿带铅锌矿周边土壤富Cd而贫Cr,此外Cd、Pb、Zn、Hg是主要潜在污染物,且生态风险程度较高。     

内江市双桥乡土壤重金属含量及风险评价

以四川省内江市双桥乡为研究区域,调查分析各类土壤中重金属（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Hg、Ni）含量情况。采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和富集因子评价方法,对土壤重金属污染状况进行评价。研究结果表明,该地区Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn元素平均含量高于成都经济区、四川省、中国土壤背景值,有一定程度的Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn富集,Hg元素有个别样点含量偏高,并且单因子重金属的污染程度依次为：Cd〉Ni〉Zn〉Cu〉Cr〉Pb〉As〉Hg,Cd在绝大部份区域存在轻微污染,由内梅罗污染指数和富集因子评价得出区域综合污染程度为轻度。     

唐山滨海湿地沉积物重金属污染评价

通过对唐山滨海湿地表层沉积物采样,采用3种不同的方法,评价了不同采样点重金属元素Pb、Cr、Zn、Cu、Cd、As、Hg污染水平,并进行级别的划分;分析了不同重金属元素富集的影响因素,为判别其沉积物来源提供依据;通过潜在生态危害评价方法评价重金属对该区域生物的影响,以期为渤海湾重金属防治提供参考资料。结果表明,渤海湾唐山滨海湿地表层沉积物中各重金属的污染程度从大到小依次为:Pb> Cr> Zn> Cu> Cd> As> Hg;主要污染指示为Zn、Cr和Pb等元素;其表层沉积物As、Cd、Hg、Pb、Cu、Cr、Zn存在低等潜在危害程度;重金属元素对生态城生物为负面效应且偶尔发生,其中As元素的潜在危害最强。     

廊坊地区土壤重金属污染程度评价

利用河北省多目标地球化学调查资料,研究了廊坊地区表层土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Pb的富集特征与污染程度.与我国土壤元素背景值相比,廊坊地区表层土壤中Hg的富集系数较大;与研究区元素背景值相比,Cd、Hg富集系数较大,富集程度依次为Hg＞ Cd＞ Pb＞ Cr＞ As.地积累指数污染评价结果表明,以全国土壤...     

西昌普诗碎屑岩地区紫色土剖面重金属迁移富集特征与生态风险评价

为探究西昌普诗碎屑岩地区紫色土中8种重（类）金属元素（Cu、Cd、Ni、Pb、Zn、Hg、As、Cr）的迁移富集特征及潜在生态风险,选取白垩系小坝组4个典型岩石-土壤剖面进行了系统的采样、测试和分析。结果表明,研究区土壤呈酸性—弱酸性,重金属元素Cd、Pb、Zn在剖面表层富集,与外源重金属元素叠加有关。此外,重金属元素的迁移富集特征还受到剖面风化程度、淋溶淀积作用、黏土矿物吸附作用及大气降尘等多种因素共同影响。单因子指数评价和内梅罗综合指数评价表明,研究区4个剖面均不存在土壤重金属元素污染问题。潜在生态风险评价表明研究区土壤整体处于低潜在生态污染水平,Hg和Cd元素存在中度潜在生态风险等级。建议相关部门加强土壤重金属元素的检测和监控力度,科学降低土壤重金属潜在生态风险。     

山东安丘地区土壤-小麦系统重金属等元素间的相互作用

为了研究土壤-小麦系统重金属等元素间的相互作用,通过相关分析,探讨了安丘地区40件小麦籽实及其根系土中重金属元素间的相互关系。研究发现:(1)小麦籽实Cd、Hg、Pb、As、Ni、Cu、Zn富集系数与土壤pH、CEC、黏粒含量呈负相关,Cr富集系数与pH呈正相关;(2)小麦籽实重金属等元素富集系数间多数呈正相关;(3)小麦籽实Pb、Cu含量分别与土壤As、Pb含量呈正相关,籽实Cu、Zn含量分别与土壤Cd、Pb含量呈正相关。籽实除Cr含量与土壤Mg含量呈显著正相关外,籽实中其他重金属元素含量与土壤元素Ca、Mg含量关系不显著。小麦籽实中Cd、Pb、As等重金属元素含量与土壤中Mn、Mo、F等微量元素含量少数呈显著-极显著正相关;(4)小麦籽实中Cd、Hg、Pb、As等重金属元素含量与籽实中Ca、Mg、Mn、Mo等其他元素含量之间多数呈显著正相关。这些研究结果表明,土壤-小麦系统重金属元素之间、重金属元素与其他元素之间存在协同或拮抗作用,但具体机制尚需要进一步研究。     

攀枝花钒钛磁铁矿区土壤重金属地球化学特征及污染评价

为了解攀枝花钒钛磁铁矿区土壤重金属的特征及污染程度,采集了矿区表层土壤样品和两个土壤剖面,用多种分析方法有针对性地分析了Cu、Pb、Zn、Ti、V、Co、Ni、As、Cd、Cr、Hg、Mn十二种元素。在分析分布特征基础上,对重金属进行了污染物负荷指数评价,结果发现:1)攀枝花钒钛磁铁矿矿区表层土壤大部分属于中等污染,少数属于强污染,个别达到了极强污染;2)Co、V、Cu、Cd、Ti几种元素的最高污染系数大,Zn、Mn、Ni、Cr四种元素的最高污染系数次之,Hg、Pb两种元素的最高污染系数较小,As的最高污染系数最小;3)从各区域的污染物负荷指数来看,排土场周围和朱矿采矿场下游附近污染程度较大,远离矿区以及矿区上游污染较小。     

苏北典型污染耕地土壤-植物系统中重金属元素的分布特征

基于前期调查,采集水稻籽实样品共50件,在选定的3处地块采集9组土壤和水稻组合样品,每组样品包括根系土、水稻根系、水稻茎和籽实,分析其各部位的重金属元素含量,探究重金属元素在植物不同部位的迁移与富集机理。研究区水稻不同部位的元素富集规律为根系富集系数F(As)＞F(Cu)＞F(Cd)＞F(Zn)≈F(Hg)＞F(Cr)≈F(Ni)≈F(Pb),茎部富集系数F(Hg)＞F(Zn)≈F(Cu)＞F(Cd)＞F(As)＞F(Cr)＞F(Ni)＞F(Pb),籽实富集系数F(Zn)＞F(Cu)＞F(Cd)＞F(Ni)＞F(As)≈F(Cr)＞F(Pb),水稻植株内重金属元素含量分布规律为根系＞＞茎＞籽实。重金属元素在该系统中的迁移系数和迁移模式可分为4类。研究结果对土壤环境修复与合理利用等有一定的借鉴意义。     

弱氧化气氛下烟煤热解特性及热解产物组成

为提高轻质焦油和煤气产率,选取陕西红柳林烟煤为研究对象,采用固定床反应器对比分析N₂气氛和弱氧气氛下（N₂+O₂）煤的热解产物产率分布及组成特性。结果表明:随着O₂的加入,半焦和焦油产率显著降低,CO和CO₂气体产率显著增大,导致总气体产率增大;由于发生氧化燃烧反应,随着热解气氛中氧含量的增大,H₂、CH₄和C₂—C₃产率逐渐降低,在此过程中水产率变化幅度较小;弱氧气氛下焦油分解温度大于N₂气氛,酚类物、脂肪烃及苯系物在弱氧气氛下热解焦油中的相对含量较低,且多环芳烃相对含量明显大于N₂气氛下热解焦油。当热解温度为800℃,过量空气系数ER=0.14时,焦油产率为6.22%,H₂产率14.01 mg/L,焦油和H₂产率达到最佳值。由于弱氧气氛下热解得到半焦的石墨化程度低于N₂气氛下的热解半焦,导致弱氧气氛下半焦反应活性大于N₂气氛。研究结果为固定床热解烟煤制备高值燃料提供基础数据。      

Effects of heavy metal pollution on farmland soils and crops: A case study of the Xiaoqinling Gold Belt,China

This paper focuses on the heavy metal enrichment and heavy metal pollution degree associated with mining activities in some crops and the soils of different parent materials in the Xiaoqinling Gold Belt. According to the geochemical analysis results of the soils observed in the gold belt, the soils are most highly enriched in Pb, followed by Cr, Cu, and Zn. Furthermore, they are relatively poor in Hg, Cd, and As. It is also shown that the heavy metals in all kinds of soils have the same geochemical characteristics in the gold belt. As for the crops (such as corn and wheat) in the gold belt, Zn and Cu are the most abundant elements, followed by Pb and Cr. Meanwhile, Hg, Cd, and As were found to have relatively low concentrations in the crops. The heavy metals in wheat and corn have the same geochemical characteristics in the gold belt in general. Compared to the aeolian loess soils and the crops therein, heavy metals are more enriched in diluvial and alluvial soils and the crops therein. As shown by relevant studies, the Hg, Pb, Cd, Cu, and Zn pollution are mainly caused by mining activities. Corn and wheat in the gold belt have a high tendency of risk exposure to heavy metal pollution since they are mostly affected by mining activities and feature high background values of heavy metal concentrations. Furthermore, wheat is more liable to be enriched in heavy metals than corn is grown in all types of soils. The Hg pollution in soils leads to Hg accumulation, increasing the risk of Hg uptake in crops, and further affecting human health. This study will provide a scientific basis for the control and management of heavy metals in farmland soils of mining areas.     

大庆市大气干湿沉降重金属元素通量及来源

大庆市是我国最大的陆上油田和重要的石油化工基地,开展重金属沉降通量及来源研究对于评估土壤重金属的来源及人类活动对土壤环境的影响具有重要意义。于2008年4月至次年4月采用被动采样技术共收集大气干湿沉降样品17份,配套土壤17份。通过AFS-230E原子荧光光度计法和ICP-AES全谱直读电感耦合等离子发射光谱法测试与分析了样品中的重金属含量,计算了沉降通量和富集因子。元素沉降通量与配套土壤的相关分析结果表明:Hg、Cd、As、Cr、Ni、Pb的沉降通量较低,而主要来源于人为污染源的Zn、Pb、As、Cd表现出较强或极强度的富集;土壤Zn、Cd的积累与大气沉降之间具有显著的相关关系。其他元素来源较为复杂,不同地区元素沉降通量之间差异显著。沉降量主要与城市地理位置、气候条件、人口数、工业结构、城市化水平等因素有关。     

石家庄市大气降尘重金属元素来源分析

本文对石家庄市大气降尘重金属含量水平进行了研究,从2007年11月起连续收集一年的大气降尘样品,分析了As、Cd、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Mo、Mn、Al2O3、K2O等12项。结果表明,与土壤背景值相比,石家庄市大气降尘中除Al2O3外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对降尘重金属元素来源进行解析,认为有3种主要来源:一是Pb、Cr、As、Hg、Mo、Cd、Mn与燃煤活动、道路交通有关;二是Ni、Cu、Zn除与燃煤活动有关外,还与工矿企业废气排放有关;三是Al2O3主要与土壤颗粒物有关(自然来源)。以Al作为参考元素计算重金属的富集因子表明,受工业活动影响的Cd、Hg、Zn具有较大的富集因子,大气降尘中的重金属含量高值区与工业区域的分布相吻合。     

内蒙古某矿矿井水重金属污染特征及来源分析

确定矿井水中重金属污染程度及主要来源,对矿井水的再利用及矿区生态环境保护具有重要的理论意义。以内蒙古某矿区为研究对象,采集地表水、第四系潜水、承压水及矿井水水样49组,检测水体中Zn、Pb、Fe、Mn、As、Cu、Cd、Cr、Hg、Se 10种重金属浓度,分析矿井水中重金属污染特征及超标情况,利用HPI模型定量评价重金属污染程度,并综合数理统计、不同类型水样重金属浓度箱形图及煤/顶板重金属浸出试验,分析矿井水重金属主要来源。结果表明:内蒙古某矿矿井水中Zn、Pb、Fe、Mn、As 5种重金属浓度值超标,其中Fe和Zn的超标率高达100%;7个矿井水样中6个矿井水的HPI值大于临界值100,矿井水重金属污染程度较高;矿井水中的Pb、As主要来源于采煤及运输机械油类物质泄漏,Mn主要来源于Ⅲ含地下水,Fe、Zn主要来源于Ⅲ含地下水及煤层中含Fe、Zn矿物的溶滤。该结论将为矿井水中重金属污染防治提供基础与依据。      

天津市潮间带柱状沉积物中重金属的污染历史及来源判别

利用因子分析和元素含量特征分析两种方法,对天津市潮间带的4个无扰动沉积物柱样的46个样品进行了重金属分析,并探讨了重金属的来源方式和富集原因。研究结果表明,天津市潮间带的重金属可分为3类:1)Fe、Cr、Al及Mn元素主要受环境背景值的影响,2)Hg和Cd受人为活动的影响较大,3)As、Zn、Pb、Cu及Ni受环境背景值及人类活动的双重影响,且影响大小随所在位置的不同而变化。结合210Pb和137Cs测年结果,定量确定了天津市潮间带小于0.063 mm粒级沉积物中Ni等11种重金属元素的环境背景值,并以此为基础,进一步探讨了重金属富集年代、富集量及污染历史和人类活动的关系,发现多数重金属的污染始于1910年代,并在1954年之后富集量增加。     

Multivariate statistical techniques for evaluating and identifying the environmental significance of heavy metal contamination in sediments of the Yangtze River, China

The concentrations of heavy metals (Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Pb, Cd, As, Hg, and Fe) in sediments of the Yangtze River, China, were investigated to evaluate levels of contamination and their potential sources. The lowest heavy metal concentrations were found in the source regions of the river basin. Relatively high concentrations of metals, except Cr, were found in the Sichuan Basin, and the highest concentrations were in the Xiangjiang and Shun’anhe rivers. All concentrations, except Ni, were higher than global averages. Principal component analysis and hierarchical cluster analysis showed that Zn, Pb, As, Hg, and Cd were derived mainly from the exploitation of various multi-metal minerals, industrial wastewater, and domestic sewage. Cu, Co, and Fe were derived mainly from natural weathering (erosion). Cr and Ni were derived mainly from agricultural activities, municipal and industrial wastewater. Sediment pollution was assessed using the geoaccumulation index (I _geo) and enrichment factor (EF). Among the ten heavy metals assessed, Cd and Pb had the highest I _geo values, followed by Cu, As, Zn, and Hg. The I _geo values of Fe, Cr, Co, and Ni were <0 in all sediments. EF provided similar information to I _geo: no enrichment was found for Cr, Co, and Ni. Cu, Zn, As, and Hg were relatively enriched at some sites while Cd and Pb showed significant enrichment.     

Using regression model to identify and evaluate heavy metal pollution sources in an open pit coal mine area,Eastern Junggar,China

This study aims at identifying multi-source heavy metal pollution from natural and anthropogenic sources using a regression model, principal component analysis, and five different indices (geo-accumulation index (I _geo), the modified degree of contamination, pollution load index (PLI), enrichment factor, and ecological risk factor. Results revealed that: (1) although the average concentrations of soil heavy metals (Cu, Cr, Pb, Hg, As, Zn) were generally low, Hg, As, and Cr concentrations exceeded national standard values by approximately 0.91, 1.84, and 0.91 times with maximum concentrations up to 0.41, 78.6, and 175.2 μg/g, respectively; (2) PLI results showed that the industrial park and Wucaiwan open coal mining area were the most polluted (PLI of 1.98, 1.71). The potential ecological hazards index indicated that the E _i ^r of three heavy metals (Cu, Hg, As) in the soil were relatively high, presenting potential ecological risk factors of 74.89, 16.71, 4.15%, respectively; (3) stepwise regression model and principal component analysis suggest that Cu and Zn were primarily effected by the natural geological condition and atmospheric dust fall. Cr, Hg, Pb are mainly derived from anthropogenic sources, particularly coal mining activities and industrial sources. Results of this research have some significant implications for heavy metal pollution prevention and the sustainable development of the economy and ecology of arid regions in China.     

河北省宣化地区原煤与燃煤污染及其生态环境效应评价

通过对河北省宣化原煤及燃煤污染区表土和近地降尘的野外调查和样品分析,查明了表土及降尘中Hg、Cd、V、Zn、Mo、U、Mn、Cr等13种重金属元素及16种多环芳烃(PAHs)的地球化学特征。结果表明,原煤区土壤以Hg、Cd污染为主,污染区在煤带两侧约100 m范围内,燃煤区土壤以Hg、Cd、V污染为主,污染范围在燃煤企业下风口超过2 km。原煤区表土中Hg、Cd、Zn、Mo、U及PAHs与燃煤区表土中Hg、V、Mo、U、Mn、Cr及PAHs主要通过大气沉降带入。区内土壤中脲酶、碱性磷酸酶及β-葡萄糖苷酶活性均受到不同程度抑制,其中以β-葡萄糖苷酶最为明显,且燃煤区较原煤区抑制更为显著,反映了煤污染对土壤碳循环过程影响较大。     

广西百朗地下河大石围天坑段金属元素沉积记录

研究测定了百朗地下河大石围天坑段沉积柱芯中金属元素和沉积有机质(SOM)浓度,结合210Pb定年和历史事件记载,恢复了1932-2007年间百朗地下河流域的污染历史。研究结果表明,地下河沉积柱中主要有毒重金属Cd、Hg分别超过广西土壤背景值3.4和0.6倍,超过中国土壤背景值11.2和2.7倍;1932年至2007年间;总体上沉积柱中各重金属元素的垂直分布趋势相似,呈现不同程度的上升趋势;并推演了历史上农民运动、抗日战争、大跃进、改革开放初期和经济快速发展期等事件是造成百朗地下河流域金属元素变化的主要原因;尤其是沉积柱中钙与镁的垂直变化显示了1983年以来流域岩溶石山地区进入一个新的建设高潮。相关性分析和聚类分析表明,Cr、Pb主要来源于自然环境;Fe、Cu、Ni、Zn、As、MgO来源为自然和人为混合源;Cd、Hg、Mn、CaO和SOM主要来源于人为污染源;与多环芳烃相关性分析显示Zn、Cd和As部分来源为人为的燃煤污染。因此沉积柱较好地记录了百朗地下河流域重金属污染历史。