城市化对地下水重金属/类金属的影响——以深圳市福田区为例

为探讨高度城市化对地下水重金属/类金属的影响,选取深圳市福田区浅层含水层为研究对象,于2016年1月在福田区采集水样,并测定了pH、氧化还原电位、主量离子、无机氮、总溶解性固体、电导率以及多种重金属/类金属浓度。对比山区与城区地下水的重金属/类金属浓度,可见城区地下水重金属/类金属普遍富集,其中Mn、Co、Ni、Cd浓度升高最为普遍。地下水重金属/类金属污染程度依次为MnTlSePbAs,其单因子污染指数均达到中度或重度污染;50%的城区地下水为重度污染。主成分分析表明,地下水中Se与Mo的升高与海水的入侵有关;Mn、Co、Ni的升高与城市建筑地基的溶解相关;Cu和Sb的升高与生活污水排放有关;Cd、Tl、Pb的升高可能与酸雨淋滤土壤有关。高度城市化是造成福田区地下水重金属和类金属富集的最主要因素,城市地基溶解的影响最为显著。     

泉州市街道灰尘重金属污染评价

对泉州市街道灰尘中8种重金属元素Cu,Zn,Pb,Ni,Cr,Cd,Mn,Co的含量水平和分布特征进行分析,并采用地积累指数法对其污染状况进行评价。结果表明,泉州市街道灰尘中上述重金属元素平均含量分别是泉州市土壤背景值的7.12,27.36,12.80,6.94,2.29,28.49,1.64,3.2倍;与国内外城市街道灰尘中重金属平均含量相比,泉州市街道灰尘中上述重金属元素平均含量处于中等—偏高水平;Cr,Cu,Pb在工业区含量明显高于其它功能区,而Cr,Cu,Co,Ni含量在农业区最低。地累积指数评价结果表明,Zn为偏重度污染,Cd为中度污染,Cu,Pb,Ni为偏中度污染,Co为轻度污染,Cr,Mn为无污染。     

湘中HJC铀矿区黑色页岩土壤重金属污染地球化学分析

本文以湘中HJC铀矿区黑色页岩土壤为研究对象,对黑色页岩土壤重金属污染进行了地球化学分析。通过测制A、B、C、D等土壤剖面并系统取样,借助ICPMS等分析技术,对土壤、成土母岩、玉米等进行了系统的主量元素、重金属和其他微量元素（稀土元素）分析。结果表明,矿区黑色页岩土壤具富Al2O3、Fe2O3,而贫CaO、Na2O的化学组成特征,其化学风化指数CIA值在79~84之间。土壤因继承成土母岩的元素富集特征而富集V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、Sn、Sb、Tl、Pb、Th、U等多种重金属,其中Mo、Cd、Sb、U的富集最强。土壤重金属综合富集指数（EI值）在3~9之间,各剖面EI值大小顺序是：D>A>B>C, 以D剖面土壤重金属综合富集最强。土壤重金属污染富集因子（F）评价结果显示：矿区土壤普遍存在Cd、Mo、Sn、Sb、U等重金属污染,其中Mo、Cd、Sb等的污染最强,达显著（3级,2 < F < 20）污染程度以上。重金属污染效应既表现为Sc、Cd、Sn、Sb、U、Tl、Pb等生物毒性重金属在玉米中的富集,又表现为Mo、Co、Ni、Cu、Zn等生物有用金属在玉米中的明显亏损。黑色页岩即为土壤重金属污染的污染源。土壤重金属污染与重金属在成土母岩和土壤中的富集程度(Ks、EI、F)、重金属的活动性（Change%）等多种因素有关。重金属污染主影响因子的Pearson相关系数分析显示：Cd对土壤构成持久性污染,Mo、Sn、Sb、U等的污染程度可随土壤风化的进行因淋失而趋于降低,而Zn、Mn、Ba、Co、Ni、Th等目前未达到污染水平的重金属则可因次生富集而在未来引发污染。     

泉州城市表层土壤中金属元素来源分析

采集了泉州市47个城市表层土壤样,用ICP-MS检测技术,研究了土壤中26种重金属元素的富集特征、环境风险及污染来源。富集因子结果显示,与泉州市土壤背景值相比,Li、Ni、Co、Cu、Zn、Sr、Cd、Sn、Sb、Pb、Ta在城市表层土壤中的富集因子大于1,而Ti、V、Cr、Fe、Mn、Ga、Ge、As、Rb、Y、Nb、Cs、Bi、Th、U的富集因子小于1。从功能区上看,工业区污染最为严重,其次依次为农业区、商住区、城市绿地、交通区。环境风险指数表明,泉州市城市表层土壤中重金属污染具有极高的环境风险,达到极高风险级别的样品占48.9%。采用多元统计分析方法对土壤样品中各金属元素来源进行解析,结果表明,研究区城市表层土壤中金属元素总体可分成5类：①交通运输类（Sn、Pb、Sb、Bi）;②工业因子类（Cr、Co、Ni、Fe、Mn）;③自然因子类别（Ga、Ge、Ti、V、Cu）;④混合因子类别（Zn、Cd、Sr、Th、U、Y、As、Cs、Nb、Ta、Rb）;⑤生活垃圾因子类别（Li）。     

安徽铜陵水木冲尾矿重金属赋存状态及污染特征研究

为探讨富硫化物尾矿酸化及重金属污染特征,选择安徽铜陵水木冲尾矿库浅层(0～90 cm)剖面为研究对象,对其结构特点、矿物组成、重金属(Pb、Cd、Zn、Ni、Cr、Mn、Cu和As)含量及赋存形态进行研究。结果表明,该尾矿库浅层出现分层现象,即表层为强硬化层,向下依次为弱硬化层和松散层,且呈酸性;矿物主要以辉石、长石、云母和石膏为主,由浅及深,金属硫化物及碳酸盐型矿物特征峰呈现增强的趋势;重金属呈现两种富集类型:表层(0～30cm,As、Pb)富集和中部(40～60 cm,Cd、Cu、Mn、Ni、Zn和Cr)富集型,其中Cu、Cd、As污染较为严重。由相关性分析可知,部分金属之间存在一定的伴生性,且p H值是影响重金属迁移的重要因素之一。该尾矿重金属主要以残渣态为主,其中Pb的潜在迁移能力最强,As最弱,顺序为Pb Cd Zn Ni Cr Mn Cu As。     

TCLP法评价泉州市大气降尘重金属的生态环境风险

对泉州市不同功能区大气降尘中的重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Fe、Mn、Co、Ni、V)含量进行了分析测定,采用由美国环保署(USEPA)提出并被广泛推荐采用的TCLP法对泉州市不同功能区大气降尘中的重金属元素(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr)的生态环境风险进行评价。以TCLP法提取的泉州市大气降尘重金属Cu、Cd、Zn、Pb、Cr、As、Fe、Mn、Co、Ni和V含量分别在2.592～63.20、0.084～2.978、9.276～3141、0.147～345.0、0.628～9.696、0.019-5.152、5.037-248.9、55.00-1261、0.040-63.56、0.735-37.43和0.020-24.07 mg/kg之间。根据TCLP法测定项目的法定阈值,泉州市大气降尘不同程度地受到Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的污染,其中以Pb、Zn污染最为严重,其次为Cu、Cd、Cr。相关性分析结果显示,Fe、Mn、Ni、Cr、V的TCLP法提取量受样品pH值的显著影响;Pb、Cd、Mn、Co、Ni、As提取量除了受金属本身的总量影响外,还受到其它元素总量和TCLP提取量的影响。主成分分析结果表明,交通尾气尘、燃油尘、装饰材料尘、地面土壤尘、工业粉尘、建筑尘和燃煤烟尘等是泉州市大气降尘的主要来源,占总贡献率的86.01%。     

包头市典型工业区表层土壤中重金属污染状况及其潜在生态风险研究

为了解包头市典型工业企业对其所在地土壤中重金属含量的影响及污染现状,利用相关性系数对其表层土壤中7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn、Ni)来源进行研究,并采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数对其污染状况进行评价。结果表明,7种重金属含量平均值均高于内蒙古土壤背景值,其中Cd、Mn、Ni超标率已达100%,而Cu、Pb、Zn的超标率分别为97%、93%和93%,只有Cr超标率较低(53%),污染程度依次为CdPbCuNiZnMnCr,其中Pb和Cd为重度污染,Cu、Zn、Ni为中度污染,Cr、Mn为轻度污染;Cu、Zn、Cr、Mn、Ni可能同时来自工业生产和交通运输两个源,而Pb和Cd除上述来源外,燃煤烟气的排放有较大贡献。潜在生态危害依次为CdPbCuNiCrZnMn,其中Cd的潜在生态风险最大,应予以高度重视,其他金属的风险均为轻微。     

广西红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征

为了解红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征,以西南岩溶地下水污染调查评价中广西红水河中下游马山地区地下水数据为基础,对该地区27件样品的重金属含量特征、重金属间相关关系、重金属与其它化学组分的相关性以及地下水重金属分布特征进行了研究。结果表明:研究区地下水中重金属含量整体偏低,平均质量浓度顺序为Fe＞(Al)＞Zn＞Mn＞Pb＞Se＞As＞Cd,重金属平均质量浓度均小于中国生活饮用水标准值,且绝大部分重金属含量远远低于该标准值。Mn与Fe、As、Al存在显著或极显著的正相关关系,Zn与Pb、Cd存在明显的相关性,Se与其它７种重金属的相关性均不明显,可能是由于Se与其它重金属的来源差异较大所致。地下水的酸碱性对重金属的富集影响较小,但地下水中主化学成分HCO3-和Ca2+对重金属的富集有较大影响,TDS对绝大部分重金属的影响较小,对As和Cd具有一定的影响。地下水中Mn、Zn、As、Pb、Cd、Se、Al、Fe质量浓度在空间上表现出一定的地区分布特点,整体上重金属高浓度点主要集中在马山县城周围以及古寨、乔利街乡镇周围。      

广西岩溶区土壤铁锰结核重金属富集的地质特征

广西岩溶区农田土壤重金属污染形势严峻。该地区土壤含有大量铁锰结核,其主要成分为铁和锰的氧化物,对重金属有着较强的富集作用。铁锰结核伴随着土壤形成过程而产生,也是反映土壤形成过程及成土环境变化的良好载体。研究铁锰结核中重金属的富集特征有助于了解广西岩溶区土壤中重金属元素的富集过程和富集特征。文章对广西柳江和桂平的土壤与其中的铁锰结核进行了成分分析,通过微量元素分析得到铁锰结核对Ni、Cu、Cd、Zn、Pb、Co、Ba、As、Cr等重金属元素的富集特征,通过Ti/Al2O3的比值关系推断了铁锰结核与土壤的物质来源。此外,还对铁锰结核进行了激光共聚焦显微拉曼光谱仪（Laser Microscopic Confocal Raman Spectrometer）、扫描电镜和能谱仪（SEM-EDS）分析。通过铁锰结核内部同心环带状圈层结构及其内部的元素分布周期性变化的特征,推测结核形成机制。铁锰结核的形成固定了大量重金属元素,减轻了土壤重金属污染负担;但如果铁锰结核发生了溶解则会导致Mn及受其控制的部分重金属（Co、Cu、Ni、Ba）重新释放回到土壤,加重重金属污染。     

珠海市地下水系统中重金属和类金属污染状况与污染来源分析

于2016年12月到次年1月采集了珠海市及周边的26个地下水样并测定了常规物化指标,以及样品中的Cu、As、Cd、Pb、Zn等重金属和类金属浓度。结果表明,随着取样深度的增加,地下水的p H、NH+4和总溶剂固体(TDS)呈逐渐上升趋势,深层地下水的水化学类型趋向于与海水相似的Na-Cl型,并且基岩出露区地下水的重金属和类金属浓度较低,而平原区地下水的重金属和类金属存在超标现象,且具有p H较低、TDS高于基岩出露区地下水的特点。研究区地下水中重金属Cd的污染程度最高,污染程度为CdPbAsCu。从来源上看,地下水中污染重金属和类金属主要是由于沉积有机质在沉积古海水存在的环境中发生矿化引发的还原释放、岩石风化及人为污染等。     

湘中安化黑色页岩土壤玉米的元素地球化学分析

利用等离子质谱(ICP-MS)等分析技术,对产于安化东坪、烟溪黑色页岩土壤上的玉米进行元素地球化学分析.结果.表明:尽管东坪、烟溪黑色页岩土壤重金属元素富集的程度及其元素组合特征明显不同,但生长在其上的玉米有相似的主量元素和重金属元素的富集特征.玉米中Cd、Cr、Sc、Tl、Zn等重金属相对富集,以Cd的富集尤为明显;而Ba、Co、Cu、Fe、Mo、Ni、Pb、Sb、U、V等重金属相对亏损.黑色页岩土壤重金属污染的环境地球化学效应表现为Sc、Cr、Cd、Tl等生物毒性重金属元素在玉米中富集,而Ba、V、Co、Ni、Mo、Rb、Sr等生物必需微量金属在玉米中亏损.     

城市路面径流重金属固液分配系数及其影响因素

以上海市中心城区为例,探讨路面径流重金属在颗粒物-水相间的分配特征及其影响因素.研究表明,路面径流Cr的25%分位数浓度值,以及Zn、Pb、Cd的90%分位数浓度值超出地表Ⅴ类水标准,Cu和Ni污染程度较轻.径流重金属Pb、Zn、Cu及Cd总量浓度与悬浮颗粒物(TSS)含量呈现较明显的正相关关系,Ni与TSS浓度相关性不显著.径流冲刷过程中Cu和Ni溶解态含量比例平均值为35%;Zn和Cr平均值为19%~22%;Cd和Pb溶解态比例最低,平均值为4%~8%.应用扣除残渣态后的颗粒物重金属含量计算固液分配系数依次为Pb>Cd>Zn>Ni>Cu>Cr.径流中悬浮颗粒物浓度与固液分配系数存在显著负相关关系,呈现明显的"颗粒物浓度效应",径流pH值在6.4~7.2区间时对固液分配系数影响相对较小.     

土壤重金属污染潜在风险评价

以北方某河流河床及河流两侧农田中土壤为研究对象,采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤中Cd 和Ni 的污染状况进行风险评价。结果表明,废弃冶炼中心处河床及河流两侧土壤中 Cd 和Ni 污染严重,均超过当地土壤背景值; 河床中土壤重金属富集程度为Cd ＞ Ni,其中Cd 富集程度达5 级,为重污染。以当地土壤背景值作为参比值进行评价,该河流处于重度的潜在生态危害程度,重金属的生态危害顺序为Cd ＞ Ni。     

模拟雨水浸泡生活垃圾重金属浸出特征研究

采用3种不同酸碱度的模拟雨水对生活垃圾进行浸泡实验,使用ORP测定仪和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了3种不同浸泡介质浸泡下的6个不同时段的浸出液的pH值和重金属浓度,通过分析、计算,研究了生活垃圾重金属的迁移特征。结果表明,重金属元素的动态浸出整体随pH值下降而升高,但相关性不明显,浸出浓度与时间整体上呈负相关关系;浸出总量效果较好的元素为Fe、Mn、Zn、As,较差的为Pb、Sn、H鼽Cd,其他元素中等;阶段浸出率较高的元素有Ni、Co、Cr、Mn、Cd、Cu,较低的元素有Fe,Sn、zn介于中间水平;累积浸出率和累积浸出强度较高的元素有Cr、Mn、Co、Ni、Zn,较低的元素为Fe,Cu、Cd、Sn居于中间水平。利用非线性函数拟合生活垃圾中重金属随时间浸出的浓度,函数拟合相关系数在0．9以上,可对重金属的浸出浓度和浸出总量进行预测。     

安徽北部农村地区地下水重金属含量特征及水质评价

以安徽北部农村地区地下水为研究对象,随机采集了26个地下水样品,测试分析Cd,Cr,Cu,Zn,Pb,Ni和Mn七种重金属,对其含量特征和水质状况开展研究。结果表明:1个采样点的内梅罗污染指数为0.7719,出现了轻度的重金属污染;5个采样点出现了单项重金属Mn,Ni和Pb含量超标,但其综合水质尚可达标;20个采样点地下水符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中的Ⅲ类水质标准,适用于日常生活饮用水水源及工、农业用水。通过对安徽北部农村地下水水质现状的研究,可为掌握研究区农民饮水安全状况提供参考。     

浙西球川富硒耕地土壤地球化学特征及地下水影响因素

为系统研究球川富硒区耕地土壤地球化学特征及地下水影响因素,采集了研究区耕地232件表层土壤样和37件地下水样,分析了As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni、Cd、Pb8种重金属和Se等元素含量。通过测试结果统计分析探究了该区富硒土壤地球化学特征。结果表明：区内表层土壤硒含量主要集中于0.2～0.75 mg/kg,平均含量0.41 mg/kg,高于浙江省平均值,且硒含量高值区与荷塘组地层走向分布基本一致;富硒区土壤存在一定重金属污染风险,污染风险主要来自Cd,其次为Cu、As、Ni,Cd点位超标率达7.76%,超标点位分布总体与荷塘组黑色岩系分布位置一致;污染综合评价以清洁为主,占比86.64%,轻度以上污染样品数占总样品数2.57%,总体土壤重金属污染不严重;潜水样检测结果反映该区地下水并未受到污染,pH、Se、Cd、As、Pb、Cu、Zn及Cr6+各项地下水指标均低于《地下水质量标准》（GB/T 1448—2017）IV类限值标准,地下水质量综合评价为IV类。潜水Se、Cd含量与对应土壤Se、Cd含量都不相关,反映Se和重金属元素在土壤中纵向迁移表现不明显。     

深港西部通道填海区地下水Zn、Co、Pb、Mn迁移影响因素的研究

填海工程会扰动滨海地区的环境平衡,导致区域地下水中多种重金属浓度的变化.为探明重金属浓度发生变化的确切原因,为最大限度减少填海工程对环境影响提供参考依据,本文以深港西部通道填海区为例,通过实验室模拟填海条件,研究了填海区重金属迁移的关键影响因素.结果表明,填海区地下水中Zn含量升高与地下水淡化、淤泥氧化过程及填料风化有关;Co、Mn含量升高则主要与填料风化释放有关;Pb则保持较稳定的状态.     

银川市大气降尘重金属污染状况评价

分析了银川市教育区、居民区、工业区、混合区及商业区降尘中Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Mn及Cd的含量。运用地质积累指数法与潜在生态危害指数分别评价了重金属元素的污染程度及其生态危害程度。结果表明,城区内Pb明显高于土壤背景;Cr、Ni及Cd在混合区内的含量显著高于背景值;Mn在各功能区的含量与土壤背景相当。地质积累指数评价结果显示,Cu、Zn在整个采样周期内均达到中度污染。Pb、Cd在第三、四采样阶段为中度污染,Ni、Cr在第三采样阶段为轻度污染,Mn在整个采样周期内无实际污染。Cu、Pb、Cr、Zn、Ni及Mn的潜在生态危害指数均为轻微生态危害,而Cd在第三、四采集阶段内的潜在生态危害指数达到强生态危害;混合区的重金属综合潜在生态危害指数达到中等生态危害等级,其他功能区为轻微生态危害。     

湘江岳阳段沉积物重金属污染特征及其初步生态风险评估

分析了湘江岳阳段表层沉积物样品中10种典型重金属元素(Cd、Cu、Pb、Zn、Cr、Tl、V、Mn、Co和Ni)的含量水平和分布规律,并采用地累积指数法和潜在生态风险指数法,初步评价了沉积物中重金属污染状况和潜在生态风险。研究结果表明:(1)湘江岳阳段沉积物中重金属Cd、Zn、Mn和Cu等污染较为严重,其含量范围分别为8.56～19.4 mg/kg、250～367 mg/kg、1489～2258 mg/kg和40.5～64.7 mg/kg;(2)研究区域中多种重金属潜在生态风险指数(RI)为369～698,表明研究区域沉积物重金属污染导致的潜在生态风险高,且主要风险污染物为Cd和Tl;(3)湘江岳阳段沉积物呈现出以Cd为主的多种重金属复合污染特征。     

泉州湾洛阳江潮间带表层沉积物重金属污染评价

泉州湾洛阳江潮间带表层沉积物中12种重金属元素含量分析表明,Co,Fe含量与海岸带土壤背景值较接近且变异系数很小,其含量主要来源于沉积物的本底值,受到人类活动的影响较小,而其他重金属与海岸带土壤背景值相差甚大(达几倍至几十倍)且变异系数较大,说明其已受到人类活动的影响较大,受到一定程度的污染.基于沉积物中重金属总量,用5种评价方法对洛阳江湖间带表层沉积物中重金属污染进行评价.以海洋沉积物质量标准(GB18668-2002)进行评价,洛阳江湖间带表层沉积物中各重金属平均含量均为二类沉积物质量标准,不能满足该区域应执行的一类标准.据地累积指数法,表层沉积物中V,Co,Hg,Fe为无污染水平,Cr,Mn,Zn,Pb为无-中等污染水平,Cu为中等污染水平,而Cd为强污染水平.以潜在生态风险指数法评价,研究区内各元素的平均潜在生态危害系数(Et)顺序为:Cd＞Hg＞Cu＞Cr＞Ni＞Zn＞Pb＞Co＞Mn＞V＞Ti.沉积物中重金属综合潜在生态风险指数(RI)表明,研究区域总体上处于生态风险极高水平,Cd,Hg,Cu为重要污染因子.以生物效应浓度法评价,Cr,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb的区域总平均含量均在其各自的ER-L与ER-M之间,说明洛阳江潮间带表层沉积物中以上元素对生物的负面效应中等.以综合响应因子法评价,从研究区总平均来看,沉积物重金属污染指示元素及其污染贡献大小顺序为:Cd＞Cu＞Ni＞Zn＞Mn,大多站位重金属污染严重.洛阳江潮间带表层沉积物属中度-重度污染水平.