某矿区土壤重金属分布特征及来源解析

为探究赣南某矿区土壤重金属污染状况及来源,以该矿区内40个土壤样品为研究对象,分析了土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg等8种重金属元素的含量,并采用频率直方图、相关性分析、主成分分析等多种统计方法探究了土壤重金属含量的分布特征及来源。研究结果表明:(1)研究区8种重金属中有7种不同程度地超过了江西省土壤重金属元素背景值;(2)Pb、Zn、As和Hg的含量接近正态分布,而Cu、Cr、Ni和Cd的含量则呈现出右偏分布的趋势,这可能与研究区矿山开采活动及土地利用类型等因素有关;(3)矿区土壤重金属相关性分析表明,Cu、Cr、Ni的同源性较高,可能具有相同的污染源,而Pb、Zn、Cd等元素与Cu、Cr、Ni相比,其来源可能存在一定的差异;(4)主成分分析结果显示,矿区内土壤中8种重金属元素含量可以由2个主成分来解释,所代表的实际意义按贡献率排序分别是成土母质和人为采矿活动;(5)矿区内土壤重金属污染物主要为Pb、Zn、Cd,人为采矿活动是这三种重金属污染的主要来源。     

不同自然环境和城市功能区的土壤黑碳特征及来源研究

黑碳是由生物质和化石燃料等燃烧产生的一系列含碳物质,长期广泛分布于土壤、大气等多种载体中,且表现出不同的环境效应。土壤作为一种不可再生的自然资源,是人类生存与发展不可缺少的物质基础,也是支撑城市发展的空间和生态基础。土壤中的黑碳构成土壤有机碳库的重要组分,且影响着土壤肥力、结构、有机污染物等多方面。目前,对黑碳的研究集中在其对环境的影响,我国在这方面的研究开始较晚,特别是对土壤中黑碳的研究还处于起步阶段。本文详细分析了土壤黑碳的可能来源(自然火灾、人类农业活动、化石燃料燃烧以及汽车尾气排放等),概括了常见的土壤黑碳来源辨析方法(黑碳形态特征分析、黑碳/有机碳比值分析、黑碳碳同位素分析),总结了国内外对不同自然环境、不同城市功能区的土壤黑碳研究现状。最后,提出了全球黑碳研究亟待关注和解决的关键问题,以期为将来合理制定控制黑碳排放的相关政策,减缓黑碳对环境质量和人体健康的影响,提供重要的理论依据。     

河南荥阳市耕地土壤重金属分布特征及来源解析

耕地质量关系着人民生活,而重金属是影响耕地质量的重要因素之一。根据全国土壤污染状况调查显示,中国耕地环境状况不容乐观,对耕地的重金属调查分析迫在眉睫。但仅简单地对重金属含量水平及来源类型进行判断已不足以为区域土壤重金属污染治理提供支持,而通过对各类污染源贡献率的定量计算,不仅可以明确农田土壤重金属分布特征,同时可判别污染源类别及来源,从而识别优先控制的污染元素,为重金属污染精准管控提供关键信息。本文采集河南荥阳市耕地表层土壤样品(0～20cm),应用电感耦合等离子体质谱和发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)及离子选择电极法(IES)对As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属进行测试和p H分析;利用多元统计、绝对因子分析-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型探讨研究区8种重金属污染含量空间分布特征及来源,利用富集因子和地累积指数开展土壤污染评价。结果表明：(1)耕地土壤中重金属含量整体偏高。除Cr外,其他元素为郑州市土壤背景值的1.04～1.40倍,其中Cd的累积效应较明显。(2)研究区重金属高值区主要分布于荥阳市城区周边。(3)基于富集因...     

基于形态学分析铅锌矿不同功能区土壤重金属元素的分布特征及污染评价

为掌握尤溪铅锌矿区土壤重金属元素分布特征和污染现状,通过采集尤溪铅锌矿不同功能区0~20cm表层土壤样品,测定土壤中Pb、Zn、Cd、Cu、Cr 5种重金属元素的总量及其化学形态,分析不同功能区土壤重金属污染及分布特征,同时采用次生相与原生相比值法(RSP)进行污染评价。结果表明,尤溪铅锌矿不同功能区土壤中Pb、Zn、Cd含量均超过国家土壤环境质量三级标准,废弃冶炼区土壤Cd、Cu、Pb、Zn含量均最高,分别为标准值的14.78、1.13、3.73、1.34倍,采矿区Cr含量最高,但未超过标准限值。重金属形态结果表明,相比其他元素,Cd弱酸提取态所占比例最高,Cu可交换态比例最高,Pb、Zn、Cr以残渣态为主。RSP法评价表明,不同重金属的污染程度表现为:Cu(1.15)Cd(0.80)Pb(0.59)Zn(0.57)Cr(0.54);不同功能区土壤重金属污染表现为:尾矿库区冶炼区废弃冶炼区采矿区。SPEF法评价表明,尤溪铅锌矿区受人为污染明显,采矿区和尾矿库区Zn污染最为严重,冶炼区和废弃冶炼区Pb污染最为严重,功能区污染顺序为:尾矿库区冶炼区废弃冶炼区采矿区。     

不同自然环境和城市功能区的土壤黑碳特征及来源研究综述

黑碳是由生物质和化石燃料等燃烧产生的一系列含碳物质,长期广泛分布于土壤、大气等多种载体中,且表现出不同的环境效应。土壤作为一种不可再生的自然资源,是人类生存与发展不可缺少的物质基础,也是支撑城市发展的空间和生态基础。土壤中的黑碳构成土壤有机碳库的重要组分,且影响着土壤肥力、结构、有机污染物等多方面。目前,对黑碳的研究集中在其对环境的影响,我国在这方面的研究开始较晚,特别是对土壤中黑碳的研究还处于起步阶段。本文详细分析了土壤黑碳的可能来源（自然火灾、人类农业活动、化石燃料燃烧以及汽车尾气排放等）,概括了常见的土壤黑碳来源辨析方法（黑碳形态特征分析、黑碳/有机碳比值分析、黑碳碳同位素分析）,总结了国内外对不同自然环境、不同城市功能区的土壤黑碳研究现状。最后,提出了全球黑碳研究亟待关注和解决的关键问题,以期为将来合理制定控制黑碳排放的相关政策,减缓黑碳对环境质量和人体健康的影响,提供重要的理论依据。     

再生铅工业园周边土壤重金属分布特征及来源解析

通过对安徽再生铅工业园周边0～20 cm深度的表层土壤及0～300 cm深度的剖面土壤中重金属含量、分布特征、赋存形态的研究及来源解析,发现土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni及Zn含量平均值分别为300.4 ng/g、39.45 ng/g、12.22 mg/kg、42.5 mg/kg、75.4 mg/kg、28.5 mg/kg、33.5 mg/kg、74.1 mg/kg,富集元素主要有Cd、Pb及Hg,其中土壤Cd、Pb富集明显受工业活动影响,Hg富集与工业活动无关。土壤Cd明显富集面积为21 km²,影响深度为65 cm。土壤Pb明显富集面积为12 km²,影响深度为20 cm。土壤Hg普遍为中度富集,富集深度为0～65 cm。土壤中Cd以碳酸盐结合态为主,其次为铁锰氧化物结合态,Pb以残渣态、铁锰氧化物结合态为主。Cd的碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态、Pb的残渣态和铁锰氧化物结合态均与其全量呈显著正相关。研究区土壤环境质量较好,仅有9.5%样点Cd含量与5.4%样点Pb含量超过了《GB 15618—2018土壤环境质量农用地土...     

云南省武定县土壤重金属地球化学分布特征及其来源浅析

为探明西南地区耕地土壤重金属污染的分布特征及来源,选取云南省武定县优耕区为研究区,在分析1802件表层土壤和4条剖面土壤重金属含量的基础上,运用地累积指数法评估重金属污染风险,利用地统计分析、单因子方差分析、正定矩阵分析探讨重金属的空间分布特征、污染水平及潜在来源。8种重金属与云南省背景值相差较小,其中Cr、Ni平均含量高于云南省背景值,是其背景值的1.75和1.14倍,As、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn低于其背景值。8种重金属元素呈现东高西低、南高北低的分布趋势,异常区分布规律明显。地累积指数结果表明,8种重金属中仅Cd存在轻微污染,其余元素均处于无污染水平,与以往认为西南地区是地质高背景区、土壤污染严重有较大出入,需要对西南重金属高背景区的观点进行重新认识和修订。研究区内8种重金属主要有3个污染源:矿业开采源、肥料和交通污染源和成土母质源。其中,As、Cu、Hg主要受迤纳厂铜矿开采的影响; Pb、Cd、Zn受刺竹箐铅锌矿床的开采、交通污染和肥料施用的共同影响; Cr、Ni受成土母质影响较大。     

北京市不同功能区土壤黑碳的含量特征及其来源分析

随着城市迅猛发展,城市土壤性质发生显著变化,不同功能区之间呈现明显差异性。为了深入讨论人为影响方式和程度、污染来源的差别对土壤碳库(特别是黑碳)的影响,本研究以北京市为对象,对比研究了城区和郊区不同功能区(公园、居民区、道路绿化带)土壤有机碳(SOC)含量、黑碳(BC)含量以及含量比值(BC/SOC)的特点,并通过BC/SOC指标对土壤受到的人类活动影响方式和程度进行详细讨论。结果显示,北京市城区不同功能区的土壤SOC富集程度不同,且公园和居民区土壤在人为管理下SOC含量趋于平均;而郊区不同功能区的SOC含量值接近,表明其受人为影响较小,更接近于自然土壤。城区不同功能区的土壤BC含量存在较大差异,由大到小是公园(0.60%~2.28%,平均值为1.56%)、道路绿化带(0.12%~2.20%,平均值为0.62%)、居民区(0.11%~1.15%,平均值为0.35%),其中公园内区域性的翻种、施肥使得BC大量聚集,道路绿化带受到来自交通环境的强烈影响;而郊区不同功能区的BC含量值低且接近,代表了区域土壤BC含量背景值。土壤BC/SOC总体介于0.11和0.5之间,且郊区BC/SOC小于城区,指示了化石燃料和生物质的燃烧均是城区和郊区土壤BC物质的来源,但所占比重不同,且城区是郊区土壤黑碳的重要来源。另外,城区个别地区BC/SOC显著偏高,反映了BC/SOC不但指示土壤污染程度,同时与城市化时间、特定的人类活动密切相关。     

北京城区表层土壤多元素分布特征及重金属元素污染评价

采用地统计学和GIS相结合的方法,对北京城区表层土壤样品54项指标的地球化学背景值进行了详细研究,认为微量元素中Ni、Cr和As含量值存在极高值点,具有点源污染特征;Hg、Cd、Zn、Pb和Cu具有面状污染特点。对这5种重金属元素开展研究,统计北京城区五环内每个区域的数据并结合元素含量空间分布特征,指出元素含量平均值由市中心向周边地区逐渐降低。采用内梅罗指数法对表层土壤重金属元素污染进行评价,认为北京市城区表层土壤大部分已经被重金属元素所污染。分析了造成土壤重金属元素污染的可能影响因素,主要包括工业活动、化石燃料燃烧、建筑涂料、机动车尾气等,并提出了污染防控的建议。     

北京市怀柔区土壤重金属的分布特征、来源分析及风险评价

在北京市怀柔区东南部农业区采集了977个表土样品,对其中Cr、V、Ni、As、Pb、Zn、Hg和Cd 8种重金属元素含量进行测试分析。通过地球化学成图清晰地呈现了这些元素的空间分布特征。利用数据统计分析,阐明了表土中这些重金属元素的含量分布特征,探讨了不同重金属的来源,并评估预测了其生态风险。研究结果表明Cr、V、Ni、As主要来源于成土母质;而Pb、Zn、Hg受交通和大气沉降等人类活动的影响较大;Cd则主要受到周边工厂以及农业施肥的影响。利用Hakanson法预测8种重金属的生态风险,除Cd外其他7种元素潜在生态风险均较低。本研究对怀柔区农业土壤的污染风险评价及土地利用规划具有一定的借鉴作用。     

南方典型丘陵区酸性土壤重金属地球化学分布特征及来源分异解析

本文采用基于多元统计的APCS-MLR和基于GIS技术的地统计学相结合的方法,以广西南宁市郊区典型丘陵水稻种植区酸性土壤为例,有效的对土壤重金属的空间分布特征和来源分异进行了解析和验证。结果表明:(1)研究区8种重金属中除部分样点的Cd以外,其它元素含量均未超过国家土壤环境质量的二级标准。研究区土壤大部分未受到污染,少部分受到了轻污染,其中Cd处于轻污染的样品数最多;(2)重金属在不同岩性岩石中的含量差异较大;(3)研究区水稻产区农田土壤重金属来源主要包括土壤母质继承和农田施肥,其中值得注意的是农田施肥中引入较多的重金属为Hg和Cd。此外,研究区主要的岩石类型碳酸盐岩中含有较高含量的Cd和Hg;(4)本文研究结果对于南方丘陵区酸性土壤重金属污染的特征与防治的研究具有重要的参考意义。同时,本文所提出的绝对主成分得分(APCS)与GIS相结合的方法能够有效的对主成分分析的结果进行有效的补充和有力的验证,对于相关研究具有一定的示范意义。     

江都市土壤重金属分布特征及污染评价

江都市土壤重金属含量分布及污染现状评价结果显示,江都市土壤环境质量总体良好,但局部地区土壤污染严重,其中通扬运河以北地区土壤环境质量优于通扬运河以南地区。土壤中镉、汞、锌含量空间分布不均匀,局部土壤含量超过国家土壤二级标准,由点源污染所致,其中镉、汞为江都市土壤主要致污染因子,导致局部土壤严重污染。建议对不同污染程度土壤土地采取不同利用方式,需进行合理调整规划。     

贵州省稻田土壤重金属分布特征

为揭示贵州省稻田土壤重金属的超标状况和空间分布特征,采集了92个稻田土壤样品,用ICP-MS测定了样品的重金属含量,并运用单因子污染指数法、富集因子法和空间分析法对数据进行了分析处理。结果表明,贵州省稻田土壤的As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sb和Zn平均含量分别为(19.7±17.1)、(0.577±0.690)、(91.1±38.6)、(40.5±32.8)、(37.1±20.3)、(35.5±32.0)、(3.59±8.81)和(135±128) mg/kg;89.1%的点位重金属超标,67.4%的点位为轻微(超标1～2倍)和轻度(超标2～3倍)超标;Ni、As、Cd主要由地质高背景成因导致;在成矿区和成矿带上,出现源于人为活动的重金属超标,在一些点位和区域达到了中度超标(超标3～5倍)至重度(超标大于5倍)超标。     

成都市中心城区地表沉积物中重金属分布及矿物学特征

城市地表沉积物已成为城市环境污染的重要组成部分,是城市环境中各种污染物的"源"和"汇",通过研究城市地表沉积物的物化及矿物学特征对城市环境质量的监测具有良好的指示作用。本文在成都市中心城区不同区域采集40件地表沉积物样品,利用激光粒度分析仪、扫描电镜能谱和X射线衍射等技术分析研究了地表沉积物的粒径分布特征、重金属分布特征、矿物组成特征及微区形貌特征。结果表明:地表沉积物粒径的质量和体积分布特征具有较高一致性,均以中细颗粒物为主,其中小于0. 3mm的地表沉积物占总质量或体积的70%以上,小于0. 125mm的地表沉积物占总质量或体积的40%左右; Cu、Pb、Zn、As、Hg、Cr、Cd、Ni等重金属随着沉积物粒径的减小而呈明显增加的趋势,主要存在于小于0. 125mm粒径的沉积物中,同时在成都市中心城区各方位区域和各环路区域的分布上存在一定的差异; Si、Ca、K、Na等造岩元素在不同粒径级别沉积物中都大量存在;地表沉积物矿物组成主要是石英、长石类、方解石等,且各类矿物在不同粒径级别沉积物中所占含量大致相当,但细粒径矿物表现出胶体行为,极易吸附各种微量重金属。研究认为,城市地表沉积物的粒径分布特征和矿物组成特征是影响重金属在沉积物中分布的内在因素,而人类活动是决定地表沉积物重金属污染程度的关键因素。     

南极长城站区土壤重金属含量特征及来源分析

频繁的人类活动对南极生态环境的影响越来越受到关注,在南极长城站周边人类活动密集区对土壤进行采样的基础上,分析长城站周边地区表层土壤中重金属含量特征,并结合近20年来长城站周边土壤中主要重金属含量的分布,展开对比研究,探讨长城站区主要重金属元素的来源。结果表明,8种主要重金属在长城站表层土壤中都有不同程度的富集,站区频繁的车辆活动使得汽车尾气排放及汽车轮胎磨损产生大量含重金属的有害气体和粉尘,这些物质沉降在站区土壤表层或许是南极长城站区土壤重金属富集的重要原因之一。     

新庄孜矿区土壤重金属分布与来源分析

通过ICP-OES与化学逐级提取等手段,对新庄孜矿区煤矸石和土壤中Cd、Mn、Ni、Pb、V、Zn等6种重金属的含量,以及煤矸石中重金属赋存状态进行了分析研究。通过相关性分析以及聚类分析等手段推测了土壤重金属的来源,并利用地积累指数与潜在环境风险评价对矿区土壤的污染状况进行了分析。结果表明,煤矸石中各重金属赋存状态主要以残渣态和Fe-Mn氧化物结合态为主。下风向土壤重金属同源性较强,主要来源应为矸石山风化;垂直风向土壤中Pb来源主要为矸石山,Cd主要为人为来源,其余元素主要为自然来源。     

湖南株洲市土壤重金属分布特征及污染评价

对株洲市土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As污染现状进行了调查与评价。结果表明:①株洲市60个样品中Cd已达到重度污染程度,污染严重;Cu、Hg、As处于中度污染;Pb、Zn、Cr属于轻度污染。内梅罗综合污染指数也已达重污染。②不同土地利用类型土壤中各重金属含量由高到低变化如下:Cu、Zn、Cr为水田→菜地→旱地;Pb、Hg、As为旱地→水田→菜地;Cd为菜地→旱地→水田。③不同土壤类型中各重金属含量由高到低变化如下:Zn、Cd、As为潮土→粘土→红壤;Pb、Hg为粘土→潮土→红壤;Cr为红壤→潮土→粘土;Cu为潮土→红壤→粘土。     

攀枝花地区不同工业区表层土壤中重金属分布的特征

作者在本文中研究了攀枝花地区不同工业区表层土壤中重金属的污染特征及元素组合。结果表明，煤矿区以Cd,Ni,Cu,Zn污染为主，攀钢工业区以Ni,Cu,Cd, Cr污染为主，其它工业区以Cd,Ni污染为主。不同工业区的重金属元素组合特征基本一致，即分为As-Cd-Cu-Ni-Pb和Cr-Zn两组。     

承德市土壤重金属空间结构与分布特征

基于地统计学和GIS相结合的方法,对承德全域表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、微量元素Se正态分布特征、主导分布趋势及相互作用规律进行了分析,确定了不同元素最适宜的地统计插值模型并厘定出其空间分布规律。结果表明：As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的质量含量平均值分别为8.28,0.200,60.85,24.37,0.034,27.76,26.65,77.10 mg/kg,Cd、Cu、Hg和Pb变异系数分别为385%、143%、350%、118%,分异性强。Zn含量均值受土壤类型影响显著,Cr、Cu、Ni含量均值则受土地利用类型影响显著。经过不同趋势阶数元素插值误差的综合对比,确定As、Cr、Pb、Zn、Ni、Se适宜选择无趋势参数,Hg和Cu适宜选择一阶趋势参数,而Cd适宜选择二阶趋势参数。As的理论模型为指数模型,主要受到结构性因素的影响;Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Se的理论模型为线性模型,主要受到随机性因素的影响。通过普通克里格插值图可见区内9种元素具有北低南高的特点,中部地区形成了一条较宽的Pb高值带,与Cd相似。按照含量分布特点,土壤中Cr和Ni、Cu和Hg、Zn和Pb、Se和Cd之间的高值空间展布区具有相似性且来源相同,仅As具有个性,分析结果与传统统计学结果数据保持部分一致性。