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。     

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,...     

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。     

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。     

内江市双桥乡土壤重金属含量及风险评价

以四川省内江市双桥乡为研究区域,调查分析各类土壤中重金属（Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As、Hg、Ni）含量情况。采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和富集因子评价方法,对土壤重金属污染状况进行评价。研究结果表明,该地区Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn元素平均含量高于成都经济区、四川省、中国土壤背景值,有一定程度的Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn富集,Hg元素有个别样点含量偏高,并且单因子重金属的污染程度依次为：Cd〉Ni〉Zn〉Cu〉Cr〉Pb〉As〉Hg,Cd在绝大部份区域存在轻微污染,由内梅罗污染指数和富集因子评价得出区域综合污染程度为轻度。     

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。     

湖北红安县生态地质调查土壤重金属分布特征及生态风险评价

为探索湖北省红安县土壤重金属空间分布特征,选定金沙湖和觅儿寺工业园两个重点调查区,系统采集表层及垂向剖面土壤样品,测定Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg含量。采用单因子污染指数法和潜在生态危害指数法评价重金属元素空间分布特征及生态风险。研究表明：调查区上述8种重金属元素平均含量分别为21.48×10^-6、21.75×10^-6、63.60×10^-6、53.24×10^-6、20.25×10^-6、0.13×10^-6、5.44×10^-6和0.04×10^-6,其中Cu、Cr、Ni和Cd污染积累相对富集,以轻微污染为主;重金属元素分布规律特征明显,轻微污染集中于高桥—永佳河基性—超基性混杂岩带和觅儿寺工业园周边,重度污染仅存在于八里湾东北侧零散锰钴矿化点,Pb和Hg含量在表层土壤富集,深层减少,Cr和Ni则在深层土壤富集,而表层减少,其他4种元素规律不明显;Cd和Hg单元素潜在生态风险较高,基于这两种元素的综合生...     

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。     

南京东郊沿江地区农用地土壤重金属分布特征及风险性评价

为查明南京东郊沿江地区农用地土壤重金属污染物类型及其影响范围,在该区采集了688个表层土壤样品,测定了pH值及As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素含量,采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法进行污染风险性评估.结果 表明:与南京市土壤元素背景值相比,除Hg外,As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等重金属元素均富集;该区重金属污染元素主要为Cd,点位超标率为36.4%,以轻微污染为主,Cd污染区主要分布在中性及酸性土壤中.Cd单因子潜在生态危害指数表明:Ⅱ级(中度)以上风险区约占全区总面积的90%,Ⅲ级(较高)风险区约占全区总面积的10%.综合8种重金属污染风险分析结果,发现研究区大部分农用地处于安全生产等级,少部分农用地处于Ⅱ级和Ⅲ级风险区,总体上农用地土壤重金属潜在生态危害性较低.     

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。     

西安市公园土壤重金属元素含量水平及风险评价

利用X-Ray荧光光谱仪对西安市城市公园表层土壤的Pb、Cu、Zn、Cr、Mn、As的质量分数进行了分析,阐明了这几种重金属元素的分布特征,并用内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对其进行了评价.结果表明,As在个别公园呈现富积;Zn和Mn普遍存在一定程度的富积;Cu、Pb在公园内的累积程度相对较大.西安市公园土壤重金属元素属于中等污染,其潜在生态风险处于中等水平,各重金属元素的潜在生态风险系数大小顺序为Pb=As>Cu>Cr>Mn>Zn.     

华北地区某蔬菜基地土壤重金属污染特征及健康风险评价

采用现场采样及室内测试方法对华北地区某蔬菜基地土壤重金属的含量进行了测定分析,利用污染指数法对土壤环境质量进行了评价,应用健康风险评价模型对研究区土壤重金属(Cd、Hg、Cu、Zn)在三种暴露途径下的健康风险作出评价。结果表明,该蔬菜基地土壤已受到重金属Cd、Hg、Cu不同程度的污染,但土壤重金属含量的平均值均未超过土壤环境质量二级标准。4种重金属在三种暴露途径下的非致癌风险大小顺序均为HgCuZnCd,非致癌风险均小于1,不会对人体造成明显的非致癌健康影响。三种暴露途径下的致癌风险均低于可以接受的水平10-6,表明Cd的致癌风险较低,不会对人体造成健康危害。     

四川省沐川县典型土壤剖面重金属分布特征和生态风险评价

根据全国土壤污染状况调查显示,全国土壤的环境状况总体不容乐观,耕地土壤环境质量令人担忧,已对粮食安全构成威胁。已有的研究工作多集中于土壤重金属的空间分布特征及污染源分析、重金属污染风险评估以及评估方法,但对于不同土壤深度重金属在耕地中的积累与剖面分布的变化及其生态风险分析相对较少。为研究四川省沐川县土壤剖面重金属分布特征和生态风险,本文在研究区选择三个不同地质背景区采集了土柱剖面样品开展相关工作。结果表明：样品中As、Cd、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn七项指标中,除了Cu外,其余重金属元素含量都高于国家和四川省土壤背景值,表明这些元素在土壤中呈现不同程度地富集。土壤中7种重金属的浓度与土壤养分(氮、磷、钾),土壤有机碳和pH值存在相关性,如在玉米地剖面中,氮和磷与Cd呈显著正相关,相关系数分别为0.845、0.747。大量研究表明,磷肥中含有一定量的重金属。磷肥中重金属含量高低与磷矿及其来源有关,磷肥能够增加土壤 Cd 含量。土壤有机碳与Cd呈显著正相关,相关系数为0.934,其原因是土壤有机质对重金属的吸附作用,有机碳对土壤中重金属的保留起了重要作用。pH值与Cd呈显著负相关,相关系数为-0.964,随着pH值的增加,土壤对重金属离子的吸附会增加,从而导致土壤中活性重金属离子减少。土壤重金属之间存在显著的正相关关系,表明它们普遍存在同源性。采用地质积累指数($ {I}_{\mathrm{g}\mathrm{e}\mathrm{o}} $)评价土壤重金属污染程度,并选取潜在生态风险指数($ RI $)评价其潜在生态风险,结果表明土壤中主要污染元素为Cd。生态风险指数显示,玉米地的潜在生态风险较大,其中Cd、Hg的生态风险较高,潜在生态风险指数($ RI $)随着剖面深度的增加而降低。当地应采取适当措施,加强对该地区污染的防治工作,避免对人体健康造成危害。     

北京市密云区农业土壤重金属元素地球化学特征及生态风险评价

在北京市密云区西南部农业区系统地采集了1 065件表层土壤样品,对其中Ni、V、Cr、As、Cd、Pb、Zn、Hg 8种重金属元素的含量开展了测试分析。采用多元统计分析法及空间分析法,阐明了这些重金属元素的地球平均化学分布特征,并探讨了其可能的主要来源。结果表明,8种重金属元素主要分为3类：第一类为Ni、V、Cr、As,其含量低于北京地区背景值,其分布主要受成土母质等自然因素的影响;第二类为Cd、Pb、Zn,其平均含量高于背景值,且居民区含量最高。除继承成土母质外,此类元素的分布特征受人为活动影响较大,其中Cd受人为活动影响的程度明显高于Pb和Zn;第三类为Hg,推断大气沉降为影响Hg分布的主要因素。主要采用Hakanson法评价了土壤中重金属的生态风险,结果表明该地区潜在生态危害指数较低。     

川西九龙地区锂铍矿区土壤重金属分布特征及生态风险评价

川西九龙地区是近年来中国关键矿产资源勘查的热点地区之一,区内锂铍等稀有金属矿产资源优势突出,有望逐步发展成为国家级大型资源基地。作为长江上游生态保护屏障,该区生态环境脆弱,面对矿业开发的巨大机遇,在当前“环保优先”的现实情况下,急需摸清该区环境家底,支撑国家能源战略发展。本文用ICP-MS方法检测了该区352件土壤样品中7种重金属元素（Cd、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn）的含量,运用地累积指数法、污染负荷指数法、潜在生态风险指数法和健康风险评价模型,结合GIS空间分析,综合研究了该区土壤中重金属的空间分布特征和生态风险。结果表明：①研究区土壤7种重金属元素浓度的平均值均没有超过国家农用土壤污染风险筛选值。As和Pb平均含量低于四川省土壤背景值,Cd、Cr、Cu、Ni和Zn含量高于背景值,分别是背景值的2.44、1.04、1.15、1.28和1.17倍。②Cd、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn六种重金属元素浓度的空间分布特征明显受到区内黑云母花岗岩的影响,Pb的高浓度中心以及Cr、Cu、Ni和Zn的低浓度中心与岩体的空间位置对应关系明显。③地累积指数法评价结果显示,研究区土壤区域整体上不存在重金属异常累积;污染负荷指数法评价结果显示污染负荷指数均小于1,不存在重金属的污染;除Cd存在轻微的潜在生态风险外,其余6种元素均不存在潜在生态风险。④健康风险评价模型分析结果显示,空间上,Cd元素的单元素潜在生态风险指数空间分布规律与岩体存在一定联系,无生态风险区域与黑云母花岗岩岩体位置对应。土壤中的重金属可以通过手口、呼吸和皮肤直接接触三种途径进入人体,其中手口途径是产生健康风险的最主要途径。在全部重金属元素产生的健康风险中,除Cr的手口途径会产生可以接受的正常的自然致癌风险外,其余元素均不存在致癌性和非致癌性。研究表明,当前研究区土壤不存在重金属污染,潜在危害程度较低,且不存在非致癌和致癌性风险。但基于土壤中重金属存在一定的累积效应,在今后矿业开发过程中要密切关注土壤重金属浓度的变化,防止重金属污染带来的风险。     

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。     

基于重金属的区域健康风险评价——以成都经济区为例

开展重金属的区域健康风险评价,对于探讨重金属的风险及为区域的生态地球化学预测预警服务有重要的意义。以成都经济区植物和大气为研究对象,应用国外的风险评价理论对As、Cd、Hg和Pb 4种重金属进行了健康风险评价,探讨了区域风险评价的填图思路。对于非致癌效应,计算通过食物摄入和空气吸入2种暴露途径产生的危害指数。对于致癌效应,计算由吸入Cd引起的致癌风险。结果表明,对于非致癌效应,成都经济区生态风险较高的重金属为Cd和Pb,从总的风险来看,地域差别较明显,以德阳和成都存在的风险最高。谷类对总风险的贡献比例最高,其中又以Cd的贡献最大,其次为Pb。对于致癌效应,研究区的平均致癌风险为7.6×10-6,基本上处于可接受的风险水平,高风险区主要为德阳西部的什邡、广汉和乐山市周围地区,这些地区的大气环境问题应该引起更多的关注。     

鄂西铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险评价

农田土壤污染导致的粮食安全问题已引起广泛关注,客观评价尾矿库周边农田土壤和农作物污染状况对后期土壤污染防治和安全利用具有重要意义。为研究鄂西某铜铅锌尾矿库周边农田土壤-水稻重金属污染状况及风险,本文同步采集50个点位农田土壤及水稻稻穗样品,应用电感耦合等离子体质谱/发射光谱、原子荧光光谱等方法测定As、Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni和Cr八种重金属含量及土壤pH值,采用潜在生态风险指数法和健康风险评估模型评价生态风险和健康风险。结果表明：①研究区土壤As、Cd、Cu、Pb、Zn存在超标,Cd超标率20%最大。水稻仅Cd超标,超标率14%。②相关性分析显示土壤重金属有相同的污染源,渗滤液泄漏是可能的污染源;水稻重金属与土壤具有正相关性,Cd元素相关性最强,可能由于水稻对土壤Cd吸收能力强。③潜在生态风险评价结果表明土壤Cd、Pb、Zn、Cu显著富集,Cd富集系数达4.41,研究区处于中度风险,6%点位具有极强风险。④健康风险评价结果表明几乎全部点位土壤总致癌风险和总非致癌风险大于可接受水平,存在重金属致癌风险,As和Cd致癌风险较大。水稻总致癌风险全部大于可接受水平,最大贡献者为Cd;总非致癌风险全部在可接受水平内。综上,该尾矿库周边农田土壤和水稻已受到重金属污染,存在一定的生态风险,对当地居民健康造成的风险值得重视。     

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。     

土壤重金属地球化学特征及环境评价——以张北县二台镇为例

张家口北部坝上草原地区属于典型的半干旱草原牧区,近年来受到人为活动影响,土地荒漠化加剧,草原生态系统受损严重。本研究依据张北县二台镇土地利用现状边界布设了136个土壤采样点,测定了土壤21个指标。运用主成分分析法与GIS空间插值(IDW)方法来分析土壤中重金属元素的空间迁移富集与分异机理,并采用地累积指数法、潜在生态危害指数法对表层土壤9种重金属元素(Cd、Hg、Mn、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni和As)污染程度、生态风险进行评价。结果显示:研究区9种重金属元素土壤环境质量单指标等级评价以一等、低风险土壤为主。根据因子分析和主成分分析,Hg、Pb受人类活动及成土母质控制,其余7种元素均受成土母质的控制。地累积指数结果显示, 9种重金属元素除Hg以外地累积指数均小于0,总体为无污染等级,Hg为中污染等级。潜在生态危害指数结果显示Hg和Cd为潜在危害元素,其中Hg整体达到很强生态危害程度,Cd达到中等生态危害程度,其他元素为轻微生态危害程度。重金属综合生态危害指数(RI)表明在研究区七间窑村—哈拉勿素村以西地区为中等生态危害风险区,其余地区为轻微生态危害风险区。