贵州省惠水土壤-灌溉水-雨水-大气降尘中Cd、As等微量元素特征及来源讨论

【研究目的】土壤-水体-大气降尘中Cd、As等微量元素成因来源、富集规律为环境地质研究焦点,开展惠水土壤-灌溉水-雨水-大气降尘系统中Cd、As等微量元素迁移与富集的定量研究,对该地区农业生产和农产品种植具有重要意义。【研究方法】以贵州省惠水县表层土壤、灌溉水、雨水和大气降尘样品为研究对象,分析样品中的Cd、As微量元素地球化学特征。【研究结果】结果表明：研究区以酸性土为主,147件表层土壤样品中元素Cd与As、Cr、Hg、Mn、Ni、Pb、Zn、pH呈正相关关系,与Cu、Se呈负相关关系;34件灌溉水样品中含量主要为As、B、F^-、Se、Zn,灌溉水重金属元素单因子污染指数和内梅罗综合指数等级为1级,属清洁范围,表明灌溉水水质均达标;5件雨水和大气降尘样品中,大气降尘主要为As、Cd、Cr、Hg、Pb,雨水中主要为As、B、Cd、Cr⁶⁺、F^-、Ge、Hg、Pb、Se、Zn。【结论】评价结果显示：土壤单因子污染指数Cd指数最高,内梅罗综合污染指数大小为羡塘镇红旗村>芦山镇羊马村>涟江街道大坡村>好花红...     

沈阳市新城子区土壤重金属元素的空间变异性

利用地质统计学方法,系统地研究了沈阳市新城子区土壤重金属元素的空间分布及空间变异性特征。研究结果显示,土壤中Cd和Pb的含量明显高于全国平均值和辽宁省土壤背景值。变异函数分析结果表明,Hg具有明显的空间自相关性,Cd、Pb和As均具有中等空间自相关的特征。Cd和Pb含量较高,并呈显著的正相关,主要受灌溉、施肥等外在因素的影响。重金属元素空间变异性的研究对当地土壤环境评价和土地质量评估具有一定的指示和引导作用。     

长寿地区Se元素地球化学特征

文章阐述了重庆市长寿区渡舟镇—江南镇一带表层土壤中Se元素的含量水平、空间分布以及Se元素与Pb,Zn,Hg等8个重金属元素、pH值之间的关系。研究区表层土壤中Se元素经迭代剔除后背景均值为0.14×10-6,处于低含量水平;Se含量在城镇区域明显高于农田区域,局部富Se水平;土壤中Se元素分布主要受地层、岩性及土壤对Se元素富集特性的控制,在侏罗系中下统自流井组—新田沟组中,Se元素含量随地层年代由老到新逐渐减少;在侏罗系中上统沙溪庙组—蓬莱镇组中,随地层时代由老到新呈逐渐增加的趋势;随着Se元素含量的升高,As,Cd,Cr,Cu,Pb,Zn元素含量逐渐升高,呈显著正相关关系(P0.01),Hg,Ni元素含量略具升高趋势,而pH值则无明显升降,相关性不明显。     

神木北部矿区不同土壤类型下重金属污染特征与评价

通过测量神木北部矿区及其毗邻地区2种土壤类型(风沙区和黄土区)下8种重金属(As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)元素含量,评价矿区整体土壤重金属污染情况。结果表明:研究区2种土壤条件下除Pb和Cd外,其他6种重金属含量较毗邻未开采区具有显著增加,但8种土壤重金属含量均没有超过国家土壤环境质量二级标准;风沙区土壤污染程度较黄土区大;重金属元素污染分担率表现为HgZnAsCuNiCrPbCd;Hg、Zn和Cr 3种元素在两种土壤类型中均为重度污染,As、Cu和Ni属于中轻度污染,Cd和Pb属清洁安全类。     

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。     

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。     

广西中东部9县区农田土壤Se输入通量研究

对广西中东部9县区农田土壤中Se的输入通量进行了初步研究,确定大气干湿沉降是Se的主要输入途径。研究区大气干湿沉降通量平均值为6.36 g/(hm~2·a),灌溉水输入通量次之,施肥输入通量明显较低,三者对土壤Se输入的贡献率分别为70.93%、27.35%和1.72%,其中不同县区三者比例略有不同,但大气干湿沉降贡献比例大部分在50%以上。因此,大气干湿沉降是研究区Se的主要输入途径。研究区Se输入通量与进入农田土壤的As、Cd、Cr~(6+)、Hg、Pb 5种重金属元素总量在各地区间的差异以及三种输入途径所占比例方面表现基本一致,说明外源输入在带入有益元素Se的同时也带入了一定量的重金属元素,因此要严格预防和控制外源输入造成的土壤重金属污染。     

山东烟台环境介质中重金属元素富集特征及与酸化土壤的关系

利用山东省烟台市生态地球化学调查及相关专题研究所取得的分析测试数据,通过高灵敏度的识别系统和多参数地球化学评价体系的建立,揭示了在重金属污染区内酸化的土壤环境中Cd、Hg、Pb、As等重金属元素活化迁移的地球化学机制、影响因素,以及浅层地下水和玉米等主要粮食作物籽实中重金属超标的原因及生态危害。与全国土壤基准值和背景值对比,研究区内Cd、Cr、Ni、Pb等元素的基准值相对偏高,Cd、Cr、Pb、Cu、Ni元素的背景值相对较高。As、Cd、Cr、Ni、Hg、Pb等存在于Ⅲ级及Ⅲ类以上土壤,是主要致污因子。典型金矿污染区内浅层地下水和玉米籽实中均检出超标重金属元素,影响浅层地下水环境质量的主要指标是Pb。达到Ⅲ类及以上水质标准的采样点数占研究区总采样点数的3.47%;玉米中的Cd含量相对较高。表层酸性、弱酸性土壤占土壤总面积的55.29%,土壤酸化趋势明显。随着土壤酸化程度的加深和范围扩大,导致土壤耕作层可给性营养元素的损失及某些毒性元素(Cd、Pb等)的释出和活化,提高了土壤中主要污染因子Cd、Hg、Ni、Pb、As等重金属的活化迁移能力;富含有机质的土壤中有利于对Cu、Zn、Pb、Cd的吸收,固重金属元素于土壤中,降低了土壤重金属污染的环境风险水平。研究结果为土壤修复、降低土壤重金属毒性提供了重要的科学依据。     

江苏南部典型地区耕作层土壤及农作物中重金属评价

在江苏省南部太湖水网地区676 km2范围内采集了0~20 cm耕作层土壤样品3 121件,水稻和小麦籽实及其根系土壤样品103件,测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn等重金属含量及pH值土壤理化指标。统计分析表明,研究区耕作层土壤重金属平均含量除As、Hg略低于江苏省背景值外,其他重金属都有不同程度的富集。与土壤环境质量标准(GB156018-1995)中Ⅱ级标准相比,各重金属污染程度为HgCdCuZnAsPb。从污染区分布看,Hg为片状污染,Cd以点状污染为主。运用内梅罗指数评价法研究表明,城市周边耕作层土壤已处于警戒状态,主要污染因子为Hg,其次为Cd和Cu;其他地区耕作层土壤总体处于安全状态。根据GB2762-2005标准和NY861-2004标准,研究区水稻籽实As、Cd、Cr、Hg、Pb含量均有不同程度的超标;小麦籽实Cd、Zn和Pb也存在不同程度的超标。相关分析表明,水稻籽实中Cd、Cu、Hg和小麦籽实中Cd、Cu与其土壤含量相关性好,显示可能主要来自土壤,其他重金属可能受降尘、灌溉、施肥、农药等因素的影响较大;土壤pH值与水稻籽实中的As、Cd、Cu、Hg、Zn和小麦籽实中的Zn、Cd呈负相关性,与其他重金属表现为正相关性;分析推断,这一地区耕作层土壤As和Hg主要来源于成土母质,但过量的Hg也反映出它叠加了人为活动的影响,其他重金属元素受人为源输入作用明显。     

甘洛田坝镇富硒土地球化学特征及对玉米的影响

2017年8月四川省地矿局开展的"甘洛县田坝镇挖夯村等11个村农业地质调查调查评价"项目,对其中56件玉米样品及配套根系土样品的Se和重金属含量及富集情况进行分析。结果表明:6件玉米样品属于天然富硒玉米,Se在土壤呈碱性条件及富含有机质时易于被植物吸收。该区土壤Se主要以不易被植物吸收利用的亚硒酸盐形式存在,土壤中有机质、N、P等营养组分的提高可以促进Se在植物中的富集。研究区玉米中相关元素含量依次为As Cd Pb Hg;玉米对Cd有较强吸收能力,而对Pb、Hg的吸收能力较弱。     

矿业活动区农田土壤重金属累积风险的评判方法--以小秦岭金矿区为例

金属矿产资源开发活动通常会导致矿区土壤重金属含量的累积,选用科学的评价标准及方法成为评判、区分矿业活动农田土壤重金属累积影响和风险的关键问题。在简述土壤背景值和土壤环境质量标准含义的基础上,提出采用与矿区其他环境条件基本相同或相近的邻区耕作层土壤重金属元素的平均含量作为评判矿业活动重金属对耕作层土壤的累积影响的对照值。以2011年小秦岭金矿区80件耕作层土壤重金属含量为例,金矿开发活动区耕作层土壤重金属的累积风险研究表明,土壤重金属低风险以上样品数占总样品数百分比的排序为Hg＞Cd＞Pb＞Cu,矿业活动对土壤重金属累积的贡献率排序为Hg＞Cu＞Pb＞Cd＞Zn。土壤中的Cr、As、Zn元素有轻度累积但无风险。土壤中Hg元素的累积风险面积达到了187.77km＾2,占到研究区总面积的47.08%。其中,中、高风险的面积为99.55km＾2,土壤重金属累积风险极其严重。研究结果科学地评判了矿业活动对耕作层土壤重金属的累积影响及其贡献,为土壤污染防治指明了方向。     

万源市土壤重金属地球化学特征及污染评价

以万源地区耕地土壤为对象,调查整个万源地区耕地土壤中重金属（As、Cd、Cr、Hg、Pb）含量情况。以国家土壤环境质量二级标准作为标准,采用单项因子污染指数法和内梅罗污染指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明①该地区耕地土壤五种重金属元素除As以外Cd、Cr、Hg、Pb平均含量均高于全国及四川土壤背景值;②工作区土壤Cr、Pb自然本底含量较高;③而As、Cd、Hg除自然因素影响外,还受到成土环境及人为种植活动的影响。污染评价结果显示,单项因子As、Cr、Hg、Pb均无超标现象,处于安全等级,而部份土壤Cd超标。万源地区铁路以西大部份地区,土壤处于安全级别;东北地带及东南地带为主要农业种植区,已出现警戒及轻度污染,部份地点Cd因受人类活动影响,污染较为严重;铁路沿线小部份地区也出现轻度污染,受交通影响较大。     

高邮湖底泥及出入湖河口表层沉积物重金属元素分布与潜在生态风险评价

为查清高邮湖底泥及出入湖河口表层沉积物重金属分布特征,评价其潜在生态风险,以湖区及周边25个底泥和沉积物样品为载体,重点研究8种重金属元素,选用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法,相似比对重金属污染等级及评价潜在生态风险。测试数据表明,8种重金属元素中,仅Hg含量（平均值）未超过里下河浅洼平原表层土壤重金属元素背景值,As含量（最大值）超过农用地土壤污染风险筛选值。Pearson相关系数矩阵表明,重金属元素Ni与Cr、Pb、Zn、Cu之间具显著同源性;单因子污染指数法与内梅罗综合指数法评价结果显示,污染指数均值排序均为As＞Cd＞Pb＞Cu＞Zn＞Ni＞Cr＞Hg,但对As、Cd评价前者为轻度污染,后者为中度污染;地累积指数Igeo显示,仅As为轻度污染,其余元素均为无污染状态。沉积物单项潜在生态风险指数排序为Cd＞Hg＞As＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr＞Zn,仅Cd属中风险,其余元素为低风险;研究区综合潜在生态风险指数RI均值为115.7,表明全区总体生态风险属于低风险状态,重金属有沿入湖河口向湖心区富集趋势。     

巢湖沉积物镉等重金属地球化学分布、赋存特征及危害性研究

对巢湖表层沉积物中8种重金属元素的分布特征和生态风险进行了研究和评价。结果表明：沉积物中Hg、Cd含量总体高于背景值,其中西部沉积物中重金属含量明显高于中东部湖区,并表现出多元素复合污染特征;Hakanson潜在生态危害指数表明巢湖沉积物重金属生态危害变化于轻微-强危害程度,以西北部湖区最为严重,Hg和Cd是主要影响因子,其它元素生态危害性较小;沉积物中As、cd、Hg、Pb元素主要以残渣态（非有效态）形式存在,但沉积物中腐殖酸态的As和Hg、铁锰氧化态的Pb、离子态的Cd占总量比例较高,其中又以Cd易利用态比例最高,生物有效性最强,具有较高的生态危害风险。     

柿竹园矿山东河区域土壤重金属含量分布特征分析

柿竹园矿区有色矿产资源丰富,矿山地质环境问题严峻,土壤重金属污染尤其突出。本文使用数理统计分析等方法对研究区土壤环境介质中的重金属元素的组分含量和空间分布特征进行分析。通过组分含量特征分析可知:土壤重金属呈正偏离态分布,Pb、Cd、As、Cu、Zn属于空间强变异,Cr、Hg属于空间弱变异; Cd-Zn、Cu-As、CuZn、Cu-Cd、Cd-As相关性显著,表明土壤Cd、Zn、As和Cu主要受矿山开采活动控制。通过空间分布特征分析可知:矿集区易向土壤中释放Ni、Cu、Cd、Zn、Pb和As并且输入量较大,尾砂库、矿集区和选矿厂向土壤中释放Cr的能力较小;尾砂库、矿集区和选矿厂没有向土壤中释放Hg。研究结果对柿竹园矿山流域的水资源、土地资源、矿山资源及生态资源的开发与保护具有借鉴意义。     

新庄孜矿塌陷区煤矸石中重金属迁移对覆土影响

针对淮南新庄孜矿覆土造地中煤矸石填充带来的重金属元素迁移污染进行了研究。结果表明:煤矸石中有毒元素Pb、As、Cd、Hg向覆土有一定迁移,且距离煤矸石越近的土壤中重金属含量明显增高;虽然覆土中重金属含量均超过淮南土壤的均值,但是该土壤中Pb、As和Cd含量均符合国家二级标准;其中土壤中Hg含量分别符合国家一级标准和二级标准。须对覆土中重金属元素进行跟踪研究。      

江苏省土壤重金属分布特征与污染源初步研究

以24 186个表层土壤(0～20 cm)和6 127个深层土壤(150～200 cm)样品之Cd、Hg、Pb、As等含量数据为基础,研究了江苏全省土壤环境的重金属分布与主要污染特征.结果表明.全省自然土壤环境与人为活动土壤环境的重金属元素分布都不均匀,但人为活动土壤环境中的不均衡程度远高于自然土壤环境:全省农田中有1.02%的土壤受到Cd、Hg、Pb等8种重金属的严重污染,苏州市、无锡市土壤环境被重金属污染的程度相对严重;工业化、城市化进程中的人为活动及自然地质作用都是引起江苏局部土壤重金属污染的重要原因,自然成因的重金属污染土壤多呈面状、多元素、低强度、双层污染等特点,从而与人为成因的重金属污染土壤有所区别.     

浙江省东部土壤元素地球化学特征及意义

为了研究土壤和稻米元素地球化学分布特征及影响稻米中重金属质量分数的主要因素,对浙江省东部农田根系土-稻谷样品进行了采集和分析。结果表明：各研究区均有重金属元素质量分数高于区域地球化学背景值,尤其是温州南郊地区的Hg、台州泽国地区Cd、绍兴北郊地区的Hg,其质量分数分别是背景值的6倍、5倍及9倍;7个研究区中,只有嘉兴新胜地区的As质量分数超过背景值。其原因是这些地区工业化进程迅速,人为活动频繁,污染较严重。绍兴北郊、嘉兴新丰、嘉兴新胜和桐乡崇福地区稻米中As、Cd、Cr、Hg、Se和Pb质量分数均未超过标准限值。稻米对重金属元素的吸收富集主要受土壤有机质、pH、土壤阳离子交换量和黏粒组成等土壤理化性质的影响：土壤有机碳越丰富越有利于稻米对As、Cd、Cr和Ni的吸收;稻米对As、Cd、Mn和Ni的富集系数随着pH上升而下降;土壤阳离子交换量和黏粒组成与水稻As、Cu、Hg、Mn、Pb、Se和Zn的富集系数呈显著负相关。     

南京沿江地区大气干湿沉降对农用地土壤重金属含量的影响

为查明大气干湿沉降对农用地土壤环境的影响大小,通过估算干湿沉降通量、计算并分析重金属元素含量及其变化率,探讨了南京沿江地区干湿沉降中8种重金属元素输入对农田土壤重金属累积的影响。结果表明：干湿沉降物中重金属元素含量明显高于周边土壤的重金属元素为Cd,干沉降中的Cd平均含量达0.84 mg/kg,是农用地土壤污染筛选值的2.8倍;As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的年沉降通量平均值分别为12.1、1.60、89.1、47.9、0.092、46.6、36.6、116 g/(hm²·a);大气干湿沉降物对土壤影响最显著的重金属元素为Cd,大气干湿沉降1年后的增量为5.33 ng/g,年变化率达1.38%,表明大气沉降物为研究区农田土壤中重金属Cd的重要来源之一。     

中国土壤中化学元素与宫颈癌的相关性研究

本文利用中国土壤元素资料2069448个数据，宫颈癌死亡调查资料119760例，研究了宫颈癌死亡率与人群生存的土壤环境中As、Cd、Co、Cr、Cu、F、Hg、Mn、Ni、Pb、Se等64个元素的相关性。结果表明，宫颈癌的发病率与土壤环境中化学元素的含量具有较强的相关性。