贵阳市土壤重金属污染及其潜在生态风险评价

以贵阳市区土壤为对象,研究不同功能区土壤中重金属(Cu、Pb、Zn、Cr和Cd)污染的特征,采用Hakanson潜在生态危害指数法评价了土壤中重金属的潜在生态危害。结果表明,贵阳市城区土壤重金属含量差异较大,变化幅度均高于35%。产生潜在生态危害的重金属主要是Cd,已达到中度生态危害水平,Cu、Pb、Zn、Cr显示轻度生态危害水平。贵阳市潜在生态危害综合指数(RI=90.86),表明土壤重金属污染达轻度生态危害。不同功能区潜在生态危害程度的顺序依次是工业区>公园>交通区>郊区耕地>居民区。     

基于地球化学基线的土壤重金属污染潜在生态风险评价

地球化学基线是区分地球化学背景和异常的重要参数。在采集和测试德兴地区约5000km^2面积的479个表层土壤样品基础上，采用标准化方法确定了样品中Cu，Pb，Zn，Cd，Cr，As和Hg等7种重金属元素的基线值，并以基线作为潜在生态风险评价的参比值，对德兴地区土壤重金属污染进行潜在生态风险评价。结果表明：研究区可划分为3个潜在生态风险等级：轻微生态风险、中等生态风险和强生态风险，强生态风险区主要分布在德兴铜矿和钟家山煤矿等矿业活动区附近。其他大部分地区为轻微生态风险区。     

矿山环境土壤重金属污染潜在生态风险评价模型探讨

Weeks(2005)提出有关土壤污染的生态风险“层叠式 (Tiered approach)”评价框架,有关各层次的评价技术是当前环境科学研究的热点。针对矿山环境土壤重金属污染生态风险特征,提出矿山环境土壤重金属污染潜在生态风险评价模型,属于Tire 1层次评价模型。根据矿山环境土壤重金属污染生态风险特征,遵循生态风险评价中的熵原理和证据权重原则,用土壤中重金属的浓度风险表征污染指数（Cⁱ_f）;以其环境生物可利用性表征毒性响应系数（Tⁱ_b）,以对污染指数进行修正;以重金属元素的生物毒性响应因子（T^i_e）为权重,提出矿山环境土壤重金属污染潜在生态风险评价模型：RI=∑^m_i=1Er_i其中,E^r_i= Tⁱ_e×Tⁱ_b×Cⁱ_f;RI表示土壤中多种重金属潜在生态风险指数;E^r_i为元素i的潜在风险因子;Cⁱ_f=Cⁱ/Cⁱ_o ,Cⁱ为土壤中重金属浓度实测值,Cⁱ_o为计算所需要的参照值。Tⁱ_b=（Rⁱ_b/ Pⁱ_b）1/2,Rⁱ_b为样品中某元素生物可利用相态占总含量的百分比,Pⁱ_b为参照土壤的相应比值。     

西南重金属高背景区农田系统土壤重金属生态风险评价

西南地区是我国典型重金属高背景区,在重金属高背景区开展生态风险评价对保障粮食安全有重要意义。采集云南省重金属高背景区土壤表层(0～20 cm)样品242件,农作物及对应的根系土样品74件,分析土壤和农作物样品中8种重金属(Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)含量以及土壤中重金属赋存形态。研究发现,受地质背景因素影响,Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn含量平均值均超过云南省土壤背景值,Cd、Cu和Ni含量平均值均超过农用地土壤污染风险管控标准规定的筛选值,土壤pH值多呈酸性,有机质含量较低。土壤中As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要以残渣态形式存在,生物有效性低,是由地质背景引起的;Cd残渣态占比较低,生物有效组分较高,Cd元素的地累积指数分布显示,Cd受人为污染和地质背景交互叠加的影响,是研究区污染风险最高的重金属元素。Hg来源较为复杂,全量较低,污染风险较小。研究区大宗粮食作物(马铃薯和玉米)重金属含量均不超标,生物富集系数(BCF)均小于0.03,粮食作物较安全,生态风险较低。黄烟中Cd含量远远超过目前初步制定的安全限量标准,BCF为3.13,说明烟草特别能富集Cd,...     

黔北某锰矿区土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

黔北某锰矿区紧邻主城区,上世纪至本世纪初,大量开采及粗加工产生的矿渣随意堆放,可能导致周边土壤环境恶化,评价其土壤重金属污染特征及潜在生态风险,对于土壤生态环境保护及污染防治具有重要意义。在黔北某锰矿区共采集有效土样188个,测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量及pH,分析其污染特征及综合潜在生态风险。结果表明,区内土壤中8种重金属元素平均含量均不同程度超过贵州省土壤背景值,Cd、Cu、Ni、Hg、As属于强变异,Zn、Pb、Cr属于中等变异。单因子污染评价结果表明,除Hg、Pb为清洁以外,其余6种重金属总体上处于轻度污染。内梅罗污染指数显示区内主要受到轻度污染,局部受到重度污染。综合潜在生态风险总体上处于轻微生态危害,中等及强生态危害区主要分布在研究区北部,其轻微、中等及强生态危害分布面积占比分别为6910%、2990%及101%,主要影响因子为Cd和Hg。相关性分析结果表明,区内矿渣堆周边土壤中Cd、Cr、Ni、Zn可能来自未处置锰矿矿渣;研究区南西侧Cr、Ni、Zn可能来自于工业园区及交通运输。     

辽阳市土壤重金属含量特征及潜在风险评价

采用污染负荷指数法和生态危害指数法对辽阳城市表层土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素的污染程度及其生态风险进行评价。结果表明,土壤As元素基本无污染,其他7项重金属元素含量均高于对应的全国土壤背景值,其中Hg、Cd为主要污染元素,其污染程度分别为重度、中度,Zn、Pb、Cu、Cr、Ni元素处于轻度污染。生态风险评价结果显示,Hg、Cd亦为主要生态风险因子,Hg属于较强生态风险,Cd属于中等生态风险。辽阳城区存在轻度重金属元素污染,潜在生态风险水平为中等;新城区土壤生态环境优于老城区,建议进一步发挥新城疏导功能,缓解城市压力。     

某城市规划新区表层土壤重金属潜在生态风险评价

为评价某城市规划新区表层土壤质量,利用网格法采集表层土样1000件,分析8种重金属(Cd、 Cu、 Zn、 Ni、Cr、Pb、Hg、As)元素的含量,并分别运用污染负荷指数(PLI)和潜在生态危害指数(RI)评价研究区表层土壤中重金属的污染程度和危害等级。利用克里金插值法研究土壤PLI和RI的空间分布特征。结果表明:研究区内表层土壤重金属平均值均大于中国土壤背景值,Cd、Cu、Ni较为富集。研究区Cd和Cu元素为重度污染,Cd的生态危害性较强,87.90%的土样为重金属轻微污染,60.83%的土样为中等生态危害。污染较为严重和风险较强的地区主要位于研究区西南部河流两岸,Cu和Cd可能受到了人类活动的影响而偏高。     

石家庄城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价

以石家庄城市土壤为对象,采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对土壤重金属的环境质量及污染特征进行评价,并采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行评价。结果表明,重金属污染程度依次是Cd>Zn>Hg>Cr>Ni>Pb>Cu>As,其中Cu、Pb、As都处于清洁安全状态,Ni绝大部分样点处于清洁安全状态,只有0.45%处于警戒状态,Cd、Hg、Zn、Cr元素都出现污染,其中Cd污染面积最大,达到1.36%;综合污染评价土壤环境整体良好,清洁、安全、警戒、污染土壤面积比例分别为65%、31.82%、2.73%、0.45%,其中警戒及污染土壤面积为3.18%,其形成可能与工业生产及人类活动有关;各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Hg、Cd,已分别达到强潜在生态危害和中等潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害,综合考虑多种重金属的潜在生态危害性,其轻微生态危害、中等生态危害、强生态危害、很强生态危害的百分比分别是38.6%、53.2%、7.3%、0.9%,整体表现为中等潜在生态危害。     

唐山城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价

以唐山城市土壤为对象,采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对土壤重金属的环境质量及污染特征进行评价,并采用Hakanson的潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行评价。结果表明,没有重金属元素出现污染状态,其中Hg、Ni、Cr、As都处于清洁状态,Pb、Zn、Cu绝大部分样点处于清洁状态,7.94%、6.35%、1.59%处于安全状态,Cd元素绝大部分样点处于清洁安全状态,只有1.59%处于警戒状态;综合污染评价土壤环境整体优良,清洁、安全土壤面积比例分别为98.41%、1.59%,没有出现警戒和污染土壤;各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Hg,已达到强潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害,综合考虑多种重金属的潜在生态危害性,其轻微生态危害、中等生态危害、强生态危害、很强生态危害的百分比分别是73.02%、26.98%、0%、0%,整体表现为轻微潜在生态危害。     

云南个旧锡矿区大屯盆地土壤重金属污染与生态风险评价

土壤中的重金属直接影响农业安全生产,掌握不同耕地和土壤类型中重金属的污染程度可为削减生态风险提供依据。通过实地调查,对云南个旧锡矿区松树脚矿大屯盆地不同耕地和土壤类型的重金属含量,采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法进行污染评价,基于潜在生态危害指数法进行生态风险评价。结果表明,As、Cd、Cu、Cr、Ni、Pb和Zn七种元素中,As和Cd是大屯盆地农田土壤的主要污染因子,两者对污染程度的贡献率为97%,其中Cd的贡献率为68%;两者对生态风险的贡献率为87%。旱地重金属污染程度和生态风险大于水田,红壤中重金属的污染程度和生态风险大于红色石灰土。从空间来看,个旧大屯盆地重金属污染程度总体呈现从西南向东北逐渐降低的趋势。     

海南岛琼中黎母山—湾岭地区土壤重金属元素分布特征及生态风险评价

为了解琼中黎母山—湾岭地区土壤重金属元素分布特征及其潜在生态风险,采集了表层（0~20 cm）土壤样品2682件,对应中层（80~100 cm）及深层（180~200 cm）土壤样品各304件。分析测定Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As、Hg八种重金属元素。对8种重金属元素空间分布特征进行多元统计分析,并采用地累积指数法、潜在生态危害指数法对该区土壤重金属污染程度、生态风险进行评估。结果显示,表层土壤中8种重金属元素均值均高于海南岛土壤重金属背景值,表现出不同程度的积累;不同土地利用类型及种植类型对表层土壤重金属富集影响较大;垂向上,由表层至深层,土壤Pb、Zn、Cu、Cr、Ni五种重金属元素含量依次降低,但差异不大;Cd、As、Hg在垂向上表现出明显的表聚性。Pearson相关性分析与因子分析结果显示,Cu、Cr、Ni主要受地质背景影响,其余5种元素均受地质背景及人为因素影响。地累积指数结果显示,8种金属元素均值除Hg（0.08）外,均小于0,总体为无污染-轻微污染;生态风险评价显示,Cd和Hg为主要危害元素,Cd以轻微-中等危害为主,Hg以中等-强风险为主,其余元素危害指数均为轻微级,96%的土壤总体潜在生态危害指数在中等以下。     

鄱阳湖平原地下水重金属含量特征与健康风险评估

鄱阳湖平原作为长江中下游平原的重要组成部分,随着城镇化进程的快速推进,由于工矿业污染物、农村生活污水和农业生产废水向地下水的过量排放,农村地下水污染程度和范围不断扩大,为了解鄱阳湖平原地下水重金属污染状况,本研究在大量的水文地质调查和水化学样品测试基础上,分析该区地下水中重金属Cu、As、Cr、Hg、Pb、Cd含量特征,利用美国环境保护署(USEPA)的健康风险评价模型对鄱阳湖平原地下水重金属进行健康风险评价。研究区171个地下水样品中Cd、Cu、Hg、As、Pb、Cr等6种重金属元素含量变化幅度大,其中Hg、Cd和As平均值超过《地下水环境质量标准》(GB/T14848—2017)Ⅲ类标准,结果表明鄱阳湖平原地下水水质受人为影响大,局部地下水存在严重的污染。致癌物健康风险评价结果显示,Cr、As和Cd的平均个人年健康风险值均大于可接受风险值,Cr的健康风险值最大,是主要的致癌因子,As次之,Cd最低;非致癌物质健康风险结果显示,Hg、Pb和Cu的健康风险水平表现为Hg>Pb>Cu,属于可忽略风险。区域饮水途径上的健康风险主要来自致癌物质,总体上男性健康风险大于女性的健康风险。鄱阳湖平原地下水水质污染状况研究及治理监管工作提供理论依据,为其他区域地下水重金属的监测和质量控制提供参考和借鉴。     

安徽省宣州区土壤重金属污染风险评估及来源分析

利用1∶25万土地质量地球化学调查数据,对安徽省宣州区土壤重金属污染风险进行评估,并开展土壤重金属来源解析。结果表明:研究区土壤重金属污染风险总体较低,低污染风险的土壤占74.64％;污染风险可控的土壤占25.04％,主要影响指标为Cd、 As以及 Cu、Hg、Pb、Zn;污染风险较高的土壤占0.32％,主要影响指标为Cd。重金属形态分析结果显示:土壤Cd、Pb生态风险高于As、Hg,其中As、Hg残渣态占比最高,Cd离子交换态占比最高,Pb残渣态和铁锰氧化物结合态占比较高。通过表层土壤、深层土壤元素含量相关性分析,推断区内土壤重金属主要来源于成土母质,局部地区土壤(Hg、Cd、Cu、Zn、As、Pb等高含量)主要受矿山开采、畜牧业养殖等人为活动影响。     

珠江口伶仃洋海底表层沉积物重金属污染及潜在生态危害评价

对珠江口伶仃洋海底表层沉积物中重金属的分布规律进行了研究，并利用瑞典科学家Lars Hakanson的潜在生态危害指数法对重金属的生态危害程度进行了评价。研究结果表明，珠江口伶仃洋西岸附近的海底表层沉积物的重金属含量大于伶仃洋东岸附近的海底表层沉积物的重金属含量，重金属Zn、Cu、Cr、Cd、As和Hg的含量总体上表现为由西北向东南逐渐减小。生态危害评价结果显示，研究区内除4个站位为生态危害中等外，其余47个站位为生态危害轻微，海底表层沉积物重金属的污染程度顺序为Cd〉Hg〉Cu〉As〉Pb〉Cr〉Zn．     

云南省宣威市农耕区土壤重金属元素分布影响因素及生态风险评价

为探究云南省碳酸盐岩风化区重金属污染特征及分布影响因素,选取云南省宣威市农垦区为研究对象,利用1:5万土地质量地球化学调查成果,通过分析表层土壤重金属元素累积特征及分布规律,并结合土壤理化性质及地形因素等数据,研究驱动农垦区土壤重金属元素富集的影响因素,并利用富集指数法(EF)和潜在生态风险评价(RI)进行污染评价.结...     

雄安新区西南部土壤重金属污染特征及生态风险评价

土壤重金属污染具有巨大的生态环境风险和危害。本文以雄安新区西南部(老河头镇、同口镇和芦庄乡)的表层土壤和大宗农作物小麦、玉米为研究对象,在对8种重金属As、Ni、Cu、Cr、Pb、Hg、Cd和Zn含量测试分析的基础上,开展了土壤重金属污染和生态风险评价。结果表明:研究区表层土壤局部存在重金属超标情况,重金属的污染程度依次为:Cd>As>Cu>Zn>Pb>Hg,Cr和Ni土壤环境清洁;研究区表层土壤重金属污染是人为源输入,老河头镇及周边大量有色金属冶炼活动是可能的主要污染源;8种重金属的潜在生态危害程度由强至弱依次为:Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn>Cr>Ni;多金属潜在生态风险指数RI的平均值为252,土壤整体的重金属潜在危害程度为中等风险,其中Cd对潜在生态风险指数RI的贡献最大,且Cd的活性最强,迁移能力强,易被植物吸收。研究成果可为雄安新区的土地利用规划提供重要依据。     

江西赣州地区土壤-水稻系统重金属含量特征及健康风险评价

为研究江西省赣州市主要耕作区土壤-水稻系统中重金属的含量及人体健康风险,系统采集了赣州市主要耕作区水稻及根系土样品954组,分析了水稻籽实和根系土中Cd、Cr、Hg和Pb的含量及根系土pH值,利用美国环保署（USEPA）推荐的健康风险评估模型进行健康风险评价。研究表明：随着土壤pH值升高,水稻籽实中各重金属元素超标率逐渐降低,其中Cd是土壤和水稻中最主要的污染元素;在土壤-水稻系统中,Cd的迁移能力和土壤pH值是决定水稻籽实重金属是否超标的主要因素。健康风险评价结果显示,研究区重金属总非致癌风险指数HI < 1,说明几乎不存在由食用水稻得慢性疾病的风险。致癌健康风险值为7.10×10-3,Cd是最主要的致癌风险因子,Cr和Pb致癌风险属于可接受范围。基于行政单元的人体健康风险区划表明,上犹县、兴国县和南康区存在一定的风险,虽然重金属没有出现显著超标,但是有关部门应对水稻及根系土中Cd元素含量予以重视,将Cd元素作为赣州市土壤重金属污染防控工作中优先控制的重金属。     

基于农作物食用安全的土壤重金属风险阈值

采用单项超标指数法对德兴铜矿区土壤和农作物重金属含量进行评价,发现土壤中与农作物中的重金属超标不一致,尤其是Pb、Cd在土壤中不超标或超标很少,但在农作物中超标极其严重。为了解决土壤超标与农作物超标不匹配问题,依据国家食品卫生标准,提出基于农作物安全的土壤重金属风险阈值方法,给出德兴地区农田土壤重金属超标风险阈值。该方法解决了国家标准评价时出现的超标界限偏差和考虑土壤使用情况单一的问题。很好地为德兴铜矿地区水稻和小白菜种植地点的选择和超标土壤的治理提供科学依据,更加灵活地应用于农业生产过程中。