路域农田大型土壤动物对公路运营过程重金属累积的响应

高速公路运营过程汽车尾气中的重金属长期在周围环境累积,使得周围环境处在不稳定的状态,影响路域农田土壤动物群落特征。本文垂直距离京哈高速公路德惠段南侧和北侧5 m、20 m、100 m、200 m和1600 m的玉米田依次划分了5条取样带。5月、8月和10月不同季节进行采集样品。测定了不同样带土壤重金属Ni、Cu、Zn、Cd、Hg和Pb含量,手捡法收集不同样带大型土壤动物。探究了大型土壤动物群落组成,结构对公路运营过程重金属累积的响应。结果表明：① 不同季节样带随着与高速公路距离增加,土壤综合污染指数逐渐减小,公路两侧5 m、20 m和100 m样带土壤动物个体数逐渐增加;② 公路运营过程中的重金属受气候因素和微地形因素影响,对大型土壤动物影响具有季节差异;③ 公路运营过程中的重金属Hg和Ni主要影响公路两侧不同样带大型土壤动物群落结构。     

污灌农田土壤动物及其对重金属污染的响应——以开封市化肥河污灌区为例

开封市化肥河污灌区土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Ni)含量明显高于对照区,Cd含量超标严重。采用内梅罗指数法将污灌区土壤重金属污染分为轻污染、中污染和重污染3种类型。在此基础上,运用生态分析和统计分析的方法,研究了污灌区不同重金属污染样点的土壤动物个体与种群特征。结果表明:(1)污灌区土壤动物优势种群为线虫和等节跳科,总的个体数量和种群数量春季(分别为3158只和74种)均多于秋季(分别为1963只和57种)。(2)3种不同污染级别土壤中,土壤动物种群数量春季均少于秋季,春季样点间的种群相似性低于秋季。(3)土壤动物水平分布受重金属污染的影响较大,污染土壤与对照土壤中土壤动物数量有显著差异;重金属污染严重的样点,土壤动物的表聚性较低。(4)土壤动物密度-种群指数(DG)秋季大于春季,春秋两季都随重金属综合污染指数的增大而降低。(5)土壤动物对重金属污染的响应表现为个体数量较种群数量明显,水平分布较垂直分布明显,春季较秋季明显。     

福州市不同绿地功能区土壤重金属污染特征及评价

为了揭示福州市绿地土壤重金属含量、来源及成因,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了福州市市区不同绿地功能区土壤重金属的含量,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染水平进行评价,并分析了土壤重金属污染的主要来源。结果表明,福州市不同绿地功能区土壤重金属含量已有一定程度的积累,Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Pb等6种重金属元素在4类功能区中均有不同程度的污染,比如Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Pb重金属最大含量分别为100.62 mg·kg~(-1)(化工路)、15.10 mg·kg~(-1)(阳光城小区)、24.37 mg·kg~(-1)(浦上大道)、59.04 mg·kg~(-1)(南二环)、227.11 mg·kg~(-1)(化工路)、169.85 mg·kg~(-1)(化工路);单因子污染指数评价表明,Co、Zn和Pb 3种元素在4类绿地功能区达到轻污染,Zn和Pb的污染更严重;综合污染评价中,不同绿地功能区重金属污染程度依次为道路绿地居住区绿地单位绿地公园绿地。福州城市土壤重金属污染来源较复杂,公园绿地土壤重金属污染主要来自居民、游客所产生的丢弃物;单位绿地和居民区绿地土壤重金属污染主要来自生活垃圾;道路绿地土壤重金属含量主要来自交通运输。就重金属元素而言,Cr、Cu、Zn、Pb元素主要受交通运输影响,居民生活影响次之;Co、Ni元素主要受居民生活影响。     

无锡市土壤重金属富集的梯度效应与来源差异

人类活动引起的土壤重金属富集已经成为区域主要的环境风险。通过对无锡市主城区表层土壤大面积的采样(1957个),运用空间分析和多元统计工具,对无锡市土壤重金属富集的空间特征及其来源进行分析,结果表明:①无锡市土壤As、Cu、Hg、Pb和Zn空间变异受人类活动的影响明显,均超出当地的土壤背景值,而Hg已经超过国家土壤环境健康二级标准阈值,成为无锡市最主要的土壤重金属污染因子;②研究区土壤重金属含量随着建设用地距离的增加,呈逐渐下降的趋势,表现出明显的距离梯度特征;③基于不同梯度表现,将无锡土壤重金属分为2种典型距离梯度区间1(0~10 km)和区间2(10~16 km),区间1土壤重金属富集主要受人类活动的影响明显,而区间2受自然和人为双重因素的影响;④土壤自然特性(CEC、pH和P)与土壤重金属含量(Co、Cu、Fe和Zn)的富集存在显著的正相关关系;⑤无锡市人类活动对于土壤重金属富集的影响范围在10 km左右,本研究的现实意义在于为重金属污染土壤分区治理提供帮助,即对于0~10 km区域内的土壤可以通过以提高土地利用效率、降低废弃物排放等为主的工程措施来解决;而在10~16 km区间则采用以超富集植物修复等为主的生态措施来解决。     

苏南经济快速发展区土壤重金属含量的空间变化研究

文章以经济快速发展的江苏省昆山市为研究区,研究了该区土壤重金属含量的空间变化。结果表明:土壤重金属平均污染指数大于1的有镍、锌、汞,其中汞的污染指数最大,是主要污染物。土壤重金属复合污染严重,综合污染指数达1.52,变异系数以汞、镉、铅、铜较大。不同功能区土壤重金属元素全量综合污染指数按以下顺序递降:化工区(1.84)>养殖区(1.54)>大棚菜地区(1.22)>印染造纸区(0.99)。不同地貌区土壤重金属元素全量综合污染指数按以下顺序递降:中部平原区(1.71)>北部洼区(1.57)>南部湖荡区(0.99)。测定的剖面样品中各重金属元素在剖面上一般都有表聚、亚表聚特征,总体上是上层含量高于下层,增加了环境风险。     

土壤重金属污染与植物吸收累积效应研究进展

随着世界经济的高速发展,大量工矿企业也随之产生,这些工矿企业所产生大量含有重金属的物质经过一定处理或未经处理被直接排放到大自然中,这些物质会直接或间接对土壤造成严重污染.植物对重金属有一定的吸收能力,但超过一定的耐受值,就会对植物产生毒害作用,不同植物其耐受值不同,重金属在植物体内的分布也不同.而在倡导低碳、绿色的今天,利用植物来修复土壤中的重金属污染物质具有成本低、修复效果好、不会对土壤造成二次污染的特点,这是其他修复方法所不具备的特点与优点.但该方法仍是一项刚刚兴起的修复技术,仍有诸多问题需要解决.     

乐安江两支流河滩表层土重金属污染五节芒叶片光谱特征响应对比研究

为了解五节芒叶片光谱特征参数对河滩表层土重金属污染响应特征的流域差异,分别在乐安江两支流采集河滩表层土和五节芒叶片样本并测量五节芒叶片光谱.利用污染物富集因子和污染指数对两支流河滩表层土壤重金属污染状况和特征进行对比,并结合采矿点分布和矿种分析两支流河滩表层土污染成因.将五节芒叶片光谱特征参数、可见光波段反射率积分值(A1)和近红外波段反射率积分值(A2)分别与五节芒叶片中重金属含量进行回归分析,结果表明:1)大坞河五节芒叶片光谱特征参数对单一重金属Cu有较好的响应,而在洎水河五节芒叶片光谱特征参数受多种重金属共同影响.这与两支流河滩表层土重金属污染特征一致,并且重金属污染特征与采矿点分布和矿种关系密切.2)乐安江两支流五节芒叶片光谱特征参数均能反映流域河滩表层土的重金属污染规律.在今后的矿山环境调查中应将联系紧密的流域作为一个整体进行研究,加强流域对比.     

连霍高速不同运营路段路旁土壤重金属分布及潜在生态风险

在连霍高速公路运营时间不同的湾刘和小王庄断面, 按照距离公路的远近不同布设采样点, 对路旁土壤重金属(Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr)的空间分布特征及土壤重金属潜在生态风险展开研究。结果表明:运营时间较长的湾刘断面(处于中等生态风险状态)路旁土壤重金属含量高于小王庄断面(总体处于轻微生态风险状态)。随着距公路路基距离的增加, 多数重金属含量及潜在生态风险呈不规则偏态分布。湾刘断面的RI峰值出现在距路基50～100m之间, 小王庄断面出现在距路基35 m处。土壤Cd是最主要的风险因子, 对RI的贡献率平均为61.39%。土壤污染物潜在生态风险评价应根据所研究污染物种类和数量对H?kanson 潜在生态风险指数分级标准进行适当调整。     

北极新奥尔松地区现代污染源及其指示植物研究

分析了采自北极新奥尔松(Ny-lesund)(78°55′N,11°56′E)煤矿开采区水平剖面12个点位上的三种苔原植物Dicranumangustum(苔藓类植物)、Puccinelliaphryganodes(穗状植物)和Salixpolaris(管状植物)及土壤中10种重金属(Hg、Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Fe、Mn、As、Se)及S、TOC的含量。结果显示采矿过程中煤层的暴露是本地区的Hg、Cd、S污染的主要来源。三种分布最广泛、数量最多的苔原植物中苔藓植物Dicranumangustum对重金属元素具有最大的富集能力,位于矿区的Dicranumangustu体内污染元素含量显著高于非矿区部分,这也说明该水平剖面上的元素污染是由当地煤矿开采导致的。同时发现,Dicranumangustum体内元素积累和土壤中元素浓度之间沿水平剖面的变化趋势较一致,能较好地反映本地区的污染状况,可以作为污染监测和指示植物。从全球区域对比来看,北极新奥尔松苔藓体内污染水平显著低于邻近的北欧等工业区,但却是北极地区Hg、Cd和S污染最严重地区,同时也比南极地区高。     

安庆菜子湖退耕湿地土壤中的重金属含量及其污染评价

通过调查和采样,测定了安庆菜子湖退耕湿地土壤重金属含量;采用潜在生态危险指数法,评价了湿地土壤重金属含量的生态危险;对土壤重金属和土壤理化性质进行主成分分析和Pearson相关性分析。结果表明,研究区土壤重金属含量都低于国家土壤质量二级标准,表明研究区的土壤重金属污染程度较低。除Pb之外,土壤其他重金属含量都大于长江流域土壤背景值,表明研究区土壤重金属存在一定的累积。随土壤深度增加,不同重金属含量变化存在差异,Mn含量在增加,并在底层富集明显,Zn、Pb、Cr和Cu含量波动变化,Ni含量在减少。研究区土壤重金属风险等级整体偏低,属轻度污染。酸模(Rumex acetosa)群落下的土壤中的重金属含量最高,其潜在生态危害程度也最高,其次为芦苇(Phragmites australis)群落下的土壤,细叶薹草(Carex rigescens)群落下的土壤的潜在生态危害程度最低。土壤中Cu、Pb、Ni和Zn含量受人类活动影响较大,农业活动是其主要来源,Cr可能来自自然源,Mn和Ni的来源较复杂。     

中国公路交通的重金属排放及其对土地污染的初步估算

本文研究了全国各省市机动车Pb、Cu、Zn、Cd排放总量和公路两侧土壤中Pb含量的分布及其面积。结果表明,东部发达省份机动车的重金属排放量较西部地区大。使用含铅汽油的1990~1996年期间,北京市公路两侧土壤中Pb的年输入量为2.48~3.17 mg/ (kg · a)、累积量为11.4 mg/kg;1997~2003年使用无铅汽油后,两者分别下降到0.26~0.29 mg/(kg · a)和1.30 mg/kg。公路两侧的土壤中Pb含量随垂直距离的外延呈指数形式下降。公路交通对道路两侧土壤产生严重和轻度Pb污染的范围分别为距公路0~10 m和10~65 m。2003年北京市和全国受公路交通Pb污染的土地面积为2310 km²和28900 km²。公路交通的重金属排放是导致我国土地污染的重要原因之一。     

长江三角洲典型区工业发展影响下土壤重金属空间变异特征

以长三角江苏省宜兴市为例,研究工业发展影响下土壤重金属空间变异特征。结果表明:(1)点源周围元素富集程度较强,其中固体点源周围含量最高,液体次之,气体相对较低;富集元素种类取决于点源排放废物类型;元素含量随距离的增加呈明显下降趋势,气体点源影响范围最大,固体次之,液体相对较小。(2)与点源相比,面源排放下元素富集程度较弱,元素含量随距离的增加变化规律不明显,但影响范围大。(3)面源排放下重金属空间分布的方向性,除受盛行风向的影响,还受到工业布局的影响;由于富集元素种类复杂,加之交叉复合效应,使其空间变异更为复杂,从而加大了重金属治理的难度。     

湘西亚热带地球化学景观土壤中重金属分布和赋存状态的研究

本文研究了湘西亚热带地球化学景观上壤中重金属分布与土壤机械组成、矿物成分之间的关系。     

露天煤矿周围的四种植被重金属富集和转移特征分析

采用野外调查和室内化学分析相结合的方法,对新疆准东露天煤矿周围常见的假木贼（Anabasis aphylla）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、琵琶柴（Reaumuria songoonica）、蛇麻黄（Ephedradistachya）等四种植物对重金属的吸收、富集能力和来源进行了分析。结果表明：植物体内重金属含量大小来看,Zn、Cu、Cr含量较大,Pb、As和Hg含量较少。假木贼根部的Cr含量以及四种植被体内Hg含量均超过了植被生长的正常范围。从植物与相应土壤中的重金属相关性来看,假木贼,琵琶柴体内Zn、Cu元素,琵琶柴体内Zn、Hg、As元素,梭梭体内的Zn、Cu、As元素与相应土壤中的重金属含量相关性较好,植物体内的重金属主要来自于土壤,交通运输,大气降尘等多种来源。植物对重金属的富集和转移能力表明,假木贼（2.89）,琵琶柴（1.14）,梭梭（1.72）对Hg有一定的富集能力,其富集能力大小顺序为假木贼>梭梭>琵琶柴,它们属于潜在的Hg富集植物。蛇麻黄对Cu具有较强富集能力。假木贼,琵琶柴和梭梭对Zn、Cr和Pb具有较好的转移能力。这三种植物对重金属均有一定的耐性,可作为矿区土壤植物修复的优选物种。     

湘江中下游农田土壤和蔬菜的重金属污染

从湖南省湘江中下游衡阳-长沙段沿岸采集219 个农田土壤样品和48 个蔬菜样品, 测 试其中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 等7 种重金属元素的含量, 并结合GIS 作图与数据统 计, 对农田土壤中重金属空间分布、土壤和蔬菜中重金属富集特征以及其潜在风险进行分析。 结果表明, 农田土壤中As、Cd、Cu、Ni、Pb 和Zn 含量均大于湖南省相应土壤重金属含量背 景值, Cd (2.44 mg kg^-1)、Pb (65.00 mg kg^-1)、Zn (144.13 mg kg^-1) 含量分别超标7.97、3.69 和 1.63 倍。与我国《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) 中II 级标准(pH 6.5~7.5) 比较, 土壤 As、Cd、Cu、Ni、Pb 和Zn 含量的超标率分别为13.2%、68.5%、2.7%、2.7%、8.7%和 15.1%, 表现为以Cd 为主的多种重金属混合污染。菜地土壤中As、Cd、Cu、Pb 和Zn 的含 量( 几何均值) 分别高于水稻土As、Cd、Cu、Pb 和Zn 含量。与《食品中污染物限量》 (GB2762-2005) 等标准比较, 蔬菜As、Cd、Ni、Pb 含量的样本超标率分别为95.8%、68.8%、 10.4%和95.8%; 蔬菜Cd、Pb、Zn 含量与相应土壤的Cd、Pb、Zn 含量存在极显著的相关性 (P < 0.01)。湘江中下游的农田土壤和蔬菜中重金属污染的潜在风险值得关注。     

人工苹果园持续时间对土壤重金属分布的影响

以陕西渭北旱塬典型苹果园为研究对象,运用SPSS数理统计软件进行数据分析,对该区洛川县不同种植年限苹果园土壤重金属含量进行研究,试图阐明种植年限对果园土壤发育过程的影响。结果表明:该区苹果园的高投入种植管理模式,能够影响重金属在土壤中的迁移与富集,使土壤重金属含量发生明显变化。随着树龄的增加(0→60 a),在0~20,20~40、40~60 cm各土层砷含量的差异逐渐减小(4.1→0.4 mg/kg);40 a树龄果园土壤铬含量在各个土层均达最高值(分别为:87.3、89.7和94.6 mg/kg),而60 a果园则在各个土层均达最低值(分别为:76.0、79.5和73.3 mg/kg);0~20 cm,铜含量与镍含量随树龄增加呈线性递增趋势(22.9→31.7 mg/kg与29.6→31.9 mg/kg);不同种植年限果园土壤铅含量均随土层深度的增加而降低;不同种植年限果园土壤锌含量随土层深度的变化没有明显的变化规律。不同树龄果园土壤环境指标的综合污染指数均小于0.7,土壤环境质量为清洁。     

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。