兰坪金顶铅锌矿区土壤重金属Zn、Cd分布特征研究

通过连续提取法测定兰坪金顶铅锌区土壤中Zn、Cd的形态含量,笔者等分析了污染物的分布、化学形态的变化。结果表明,金顶矿区土壤中Zn、Cd总量大范围超标,Zn的水溶态含量为n·100μg/g,离子交换态为n·10μg/g,残渣态、活性铁锰态、碳酸盐态和有机结合态含量为n·102μg/g,Cd的水溶态含量为n·10-2μg/g,其他各态基本在同一数量级为n·100μg/g,部分地区Zn离子交换态含量超过国家土壤环境质量标准（Ⅲ级）中总量标准1倍以上,而Cd离子交换态含量平均是Ⅲ级总量标准的5倍,Cd污染要更加严重。污染及形态分布受矿体展布、地形、矿业活动、地表径流等的影响。Zn、Cd的环境有效态（水溶态、离子交换态与碳酸盐态之和）含量比较高,对兰坪矿区及沘江流域具有潜在的危害。     

天津城郊污染区土壤Cd的赋存形态及其对蔬菜的影响

介绍了天津城郊污染区土壤Cd元素的赋存形态,探讨了Cd的赋存形态对蔬菜的影响。研究区土壤中Cd的污染程度高,以蔬菜种植为主,水溶态、离子交换态和碳酸盐态这几种容易(或在一定条件下容易)被作物吸收的Cd含量占65.2%;而有机态结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态等难被作物吸收的Cd含量低,仅占23.3%。污染区大白菜、芹菜和油麦菜3种蔬菜中的Cd与土壤中Cd的全量、Cd的多种形态都呈较明显的正相关。油菜、芹菜和油麦菜样品存在超标现象。     

云南沘江流域农田土壤重金属Pb、Zn、Cd、As的地球化学特征

以流经中国铅锌矿储量最大的兰坪金顶铅锌矿区的澜沧江支流——沘江周围农田土壤为研究对象,通过实地调查采样、室内实验测定和统计分析等方法,测定分析了土壤中Pb、Zn、Cd、As的含量及其化学形态分布,以探讨矿产开发对农田土壤重金属含量的影响。结果表明:(1)沘江流域农田土壤中的重金属蓄积量大,以国家《土壤环境质量标准》(Ⅱ级)衡量,Pb、Zn、Cd、As含量超标率分别为66.667%、91.667%、100%、16.667%,污染程度为Cd﹥Zn﹥Pb﹥As;(2)土壤中Pb和Cd的化学形态均以水溶态为主,活性大,迁移能力强,水溶态元素能够直接进入生态链,通过植物吸收进入食物链将给人类健康造成一定的威胁。而Zn和As化学形态分别以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,这两种形态在一般环境条件下较稳定,迁移能力弱;Pb和Cd的环境有效态(水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态之和)含量较高,如果发生酸雨或酸性矿山废水的排出,它们的环境有效态会大量增加,对流域具有潜在的危害;(3)土壤中Pb、Zn、Cd、As含量分布和化学形态分布,整体上均为随着与矿区的距离增大而降低的趋势,分布曲线分为单峰状、双峰状两类。另外,Cd、Pb、Zn的化学形态分布与总量分布趋势基本一致,As的腐殖酸结合态、残渣态与总量分布一致。     

浙西水田土壤镉形态与有效性研究

土壤镉(Cd)的生物有效性受多种因素影响,化学形态分布是决定其有效性的重要因素。为查明浙西水稻土Cd的生物有效性,分析土壤形态Cd与稻谷Cd含量关系,采集了32个田块土壤样及其中15个田块水稻样品,测试了土壤pH值、Cd总含量及各形态Cd含量和稻谷Cd含量,讨论了不同酸碱度及成土母质条件下土壤Cd形态分布特征及其生物有效性,研究了稻谷Cd含量与土壤不同形态Cd含量的相关性。结果表明,研究区水稻土Cd以离子交换态为主(约占全量的35%),水溶态Cd含量最小(约占全量的1%),其他形态Cd介于二者之间。酸性(pH 5.0～6.5)条件下,土壤中离子交换态Cd含量最高,Cd生物有效性也最高。不同母质形成的土壤Cd形态分布特征不同,灰岩类风化物形成的土壤Cd形态分布特征与其他成母质区土壤差异明显,不同母质区的Cd污染应采取不同的治理措施。相关分析表明,稻谷Cd含量与土壤离子交换态Cd含量呈极显著相关性(P0.01),而与其他形态Cd相关性不显著。     

云南兰坪金顶铅锌矿区土壤中Pb分布特征

采用连续提取法测定兰坪金顶铅锌矿区土壤中Pb的形态含量,通过地统计方法分析污染物的空间分布、化学形态变化特征,结果表明金顶矿区土壤中Pb大范围严重超标,按照国家土壤环境质量标准(Ⅲ级),Pb的中位值超标1.77倍,平均值超标约19倍。插值分布图显示Pb的污染及形态分布受矿体空间展布、地形变化、矿业活动、地表径流等的影响,其中水溶态Pb受植被和水系影响更大。土壤中Pb形态含量依次为残渣态>碳酸盐态>活性铁锰态>有机结合态>离子交换态>水溶态,环境有效态(水溶态、离子交换态与碳酸盐态之和)含量比较高,对兰坪矿区及沘江流域具有潜在的巨大危害     

内蒙古巴彦淖尔市临河区富硒耕地硒形态特征及其影响因素

对内蒙古巴彦淖尔市临河区的富硒耕地范围内51个表层土壤样品进行硒形态研究,探讨硒含量特征、形态特征及其影响因素。结果表明,研究区表层土壤总硒含量在(0.19～0.48)×10^-6,平均值为0.33×10^-6,属于适量—高硒土壤环境。7种硒形态中,残渣态、腐植酸结合态与强有机结合态为主要赋存形态,水溶态、离子交换态、铁锰氧化物结合态与碳酸盐结合态合计占比仅为13.67%。水溶态硒分级以中等—高硒为主,合计占比达到92.16%,不存在水溶态硒缺乏状态。土壤各形态硒含量与总硒含量相关性较高。土壤有机质含量、pH值、Eh值和CEC等因素对硒形态分布特征均有不同程度的影响。     

土壤样品中镉的形态分析研究

采用改进的Tessier连续提取法对武汉地区的土壤样品中镉的形态进行了分析,结果表明土壤中镉主要以离子交换态形式存在,总体看其顺序为离子交换态(包含水溶态)>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>腐殖酸结合态>残渣态>强有机结合态,说明土壤中镉较活泼,易于迁移转化,对植物的可给性大,是环境中的重要污染元素.     

北京城近郊区土壤中Cd的释放、形态转化与演变趋势

在对北京城近郊区主要类型土壤(潮土和褐土)中Cd形态分析的基础上,研究pH与土壤中Cd的释放量及其形态转化的关系.结果表明:潮土和褐土中Cd的释放量曲线都呈下凹的弧形,在pH=6～7之间释放量最低.pH对土壤中Cd释放的影响,其本质是土壤中Cd的化学形态发生了变化,各形态间的转化以水溶态为中介体.所有的形态转化中,pH对交换态和碳酸盐结合态影响最大,且这两者之间的转化对生物有效量起决定性作用.进而根据北京城近郊区土壤中生物有效Cd的分布状况,结合北京市近12年监测的大气pH值,对北京城近郊区土壤Cd污染进行预警.     

辽东湾北部浅海区底泥砷元素形态特征

依据2006年辽东湾浅海评价资料,分析了辽东湾北部浅海底泥的砷元素全量和各形态的含量,对砷元素全量和存在形态的分布特征及相关性进行了系统研究,并探讨了其环境生态效应.结果表明:底泥中的砷含量为较高水平,存在形态主要为残渣态、腐植酸结合态和铁锰氧化态,而水溶态、碳酸盐结合态、离子交换态和强有机结合态含量较少.除砷的强有机结合态以外,全量和其他6种形态有很好的相关性,分布特征一致,高值区都分布在锦州湾及附近.并且生态效应明显,底泥中砷的腐殖酸结合态、铁锰氧化态、离子交换态与脉红螺中砷有显著相关性,碳酸盐结合态与锯缘青蟹和口虾蛄中砷有一定的相关性.     

黄石市罗桥地区土壤镉污染的环境地球化学特征

对黄石市罗桥地区土壤中镉元素污染的环境地球化学调查研究表明：1）罗桥地区土壤Cd的背景值为0.068×10^-6. 2）不同性质的土壤中,Cd的全量及有效态含量也有差异.其含量大小依次为：排放污水水沟污泥 > 水稻土 > 岗地土. 3）距污染源不同距离、不同深度的土壤样品中Cd的污染程度也不同.Cd污染主要集中于土壤的表面,很少向下迁移.污水样品中的Cd含量也随着排污上游到下游因污水的净化能力增强而降低. 4）对于各污染土壤样品,土壤中各形态Cd含量关系依次为：残余态 > 交换态 > 铁锰氧化物结合态 > 水溶态 > 有机态.5）因污水排放及污水灌溉引起的水型污染是罗桥地区土壤Cd污染的直接来源.大冶有色金属冶炼厂废气排放也是罗桥地区土壤Cd污染的另一个原因.     

菜地土壤和蔬菜中几种重金属的分布特征

重庆市不同区县菜地土壤和蔬菜中重金属含量差异明显。通过对不同区县土壤和蔬菜中重金属的聚类分析发现土壤中重金属含量无明显的区域分布规律，但蔬菜中重金属含量区域分布规律明显，说明蔬菜中重金属污染受大气影响明显。相关性分析表明同地点土壤和莴笋重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg均无显著相关性，说明蔬菜莴笋重金属同土壤关系不大。不同区域土壤中重金属含量差异不大，但远郊区蔬菜中重金属含量较小，可能与远郊区大气污染相对较轻有关。     

干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析

采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明：供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd＞Ni＞Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。     

北京城近郊区土壤中Cd的释放、形态转化与演变趋势

在对北京城近郊区主要类型土壤(潮土和褐土)中Cd形态分析的基础上,研究pH与土壤中Cd的释放量及其形态转化的关系。结果表明:潮土和褐土中Cd的释放量曲线都呈下凹的弧形,在pH=6～7之间释放量最低。pH对土壤中Cd释放的影响,其本质是土壤中Cd的化学形态发生了变化,各形态间的转化以水溶态为中介体。所有的形态转化中,pH对交换态和碳酸盐结合态影响最大,且这两者之间的转化对生物有效量起决定性作用。进而根据北京城近郊区土壤中生物有效Cd的分布状况,结合北京市近12年监测的大气pH值,对北京城近郊区土壤Cd污染进行预警。     

山东省威海市区域地质背景下土壤Cd的地球化学特征

为获取威海市区域地质背景下土壤重金属元素Cd的地球化学特征,以区域表层和深层土壤Cd为研究对象进行讨论。统计分析得出Cd区域土壤背景值为0.090×10-6,基准值为0.056×10-6。区域Cd的土壤环境质量较好,全区仅3.42%的表层土壤、1.17%的深层土壤超出国家土壤质量一级标准限值,其中仅1.67%的表层土壤出现污染,超出国家土壤二级标准。研究区土壤Cd的物源主要表现为自然源和人为源两大类。自然源主导区占54.68%,自然属性特征明显,表层和深层土壤Cd的相关性较好,且Cd与其他重金属元素间具有较好的地球化学组合特征;表层土壤Cd的分布主要受母质影响,在丘陵区土壤Cd含量受中生代中酸性侵入岩的分布影响较大,而平原区受第四系沉积物影响较大,其中陆源为主的平原区土壤Cd相对含量较高,与海水有关的平原区Cd含量普遍偏低。人为源主导区占45.32%,自然属性较差,受人为源影响较大,与工矿点等人为活动密集区分布较吻合。     

冲积和湖积成因土壤Cd的吸附特征:以安徽省当涂县为例

为揭示冲积与湖积成因土壤镉的吸附特征,以安徽省当涂县冲积成因的江心洲和冲积、湖积成因的大陇乡根际土壤为研究对象,开展土壤镉的等温吸附实验和吸附动力学实验.等温吸附实验结果表明,冲积土壤镉的吸附量（S）、等温吸附常数（K）和固液分配系数（K_d）均较湖积土壤明显偏大,显示冲积土壤对镉的吸附能力较湖积土壤强;吸附动力学实验表明,冲积土壤的最大吸附量、平衡吸附量均较湖积土壤大,吸附速率也明显偏大,尤其在吸附实验早期更为显著;等温吸附常数K和平衡吸附速率V_b与土壤理化性质的分析表明,土壤pH是造成研究区土壤镉吸附能力差异的主要原因,其次为物理性粘粒含量;土壤pH是影响研究区冲积土壤镉吸附能力的主要因素;湖积土壤镉的吸附能力受土壤pH、有机质含量、Cd含量、物理性粘粒含量等因素的综合影响.研究对于揭示Cd在水土系统的迁移转化规律以及土壤Cd的污染防治具有重要的指导意义.      

Speciation of heavy metals in airborne particles, road dusts, and soils along expressways in China

This study analyzed the concentrations and chemical forms of Zn,Cu,Pb,Sb,Cd and Mn in airborne particles,road dusts and soils collected along three expressways in Jiangxi Province,China,with different traffic densities,and identified the levels and sources of heavy metal contamination.The concentrations of Zn,Cu,Pb,Sb,and Cd except Mn in airborne particles,road dusts and soils were all in direct proportion to traffic volume.Cd concentrations were low compared with other metals.For instance,the concentrations of Zn,Cu,Pb,Sb,Mn and Cd were 6.6,0.7,2.2,0.1,0.1 and 0.1μg·m-3in PM10along the Changjiu Expressway,792.8,241.4,248.3,9.6,340.5and 8.0 mg·kg-1in road dusts,and 201.1,143.2,59.5,9.5,338.9 and 2.3 mg·kg-1in soils,respectively,but in the case of the ratio of concentration to the environmental background value,most serious contamination was caused by Cd.The sources of the heavy metals were judged by comparisons of the chemical forms of the heavy metals in different environmental media.Pb and Mn in airborne particles were both derived from traffic;Pb in road dusts and soils resulted mainly from the use of leaded gasoline in the past;and Mn in road dusts and soils was derived from parent rocks.Zn,Cu,Sb and Cd in airborne particles,road dusts and soils were derived primarily from traffic,and differences in chemical forms of the heavy metals in different media were due to the interaction between heavy metals in airborne particles and organic matter and other surfaces in road dusts and soils.We also discussed the change of chemical forms of heavy metals in particles of different sizes and under different weather conditions.Bioavailability of heavy metals in airborne particles was much higher than that in road dusts and soils,especially Pb(0.676 in airborne particles,0.159 in road dusts and 0.095 in soils).     

硫铁矿冶炼区不同土地利用方式及土壤类型对重金属迁移的影响

为探讨硫铁矿冶炼区不同土地利用方式和土壤类型对重金属元素迁移的影响,采集了毕节市林口废弃硫铁矿冶炼厂内耕地砂壤土及附近林地石灰土表层和深层样共40组。室内测试土壤理化指标Pb、Zn、Cd全量和有效态含量,并对重金属元素含量的水平和垂直分布特征及重金属元素含量的相关性进行了讨论。结果表明:土壤中Pb和Zn的含量均符合土壤环境质量二级标准值,耕地表层土壤Cd含量是贵州省农业土壤背景值的7倍。土壤Cd有效态含量占全量的比值最大,而Pb和Zn有效态含量占全量的比值差别较小。耕地砂壤土Zn和Cd的全量随剖面深度的增加表现为先增大后减小,Pb呈减少的趋势;Pb和Zn的有效态含量随剖面深度的增加而减少,Cd有效态含量呈波动变化。林地石灰土中Pb、Zn、Cd的全量和有效态含量均随剖面深度的增加而减少,且Pb、Zn、Cd全量之间及全量与有效态含量之间都具有显著的正相关关系,而在耕地中各元素的相关性不明显。土壤频繁的扰动和偏酸性的环境有利于重金属垂向迁移。      

岩溶区典型石灰土Cd形态指示意义及风险评价——以桂林毛村为例

为了了解岩溶区石灰土中重金属Cd形态分配特征及富集情况,在桂林毛村采集了3种处于不同发育阶段的黑色、棕色和红色石灰土进行研究。通过原子光谱仪测试了Cd质量分数,运用改进的Tessier分析法测定了3种石灰土中Cd的可交换态(EXC)、碳酸盐结合态(CAB)、铁锰氧化物结合态(OXI)、有机结合态(ORG)、残渣态(RES)5种形态,并对其指示意义及风险进行了分析与评价,结果表明,3种石灰土中Cd质量分数从大到小依次为早期黑色石灰土、中期棕色石灰土、晚期红色石灰土。形态测试结果表明:黑色石灰土和棕色石灰土中Cd形态以铁锰氧化态和残渣态为主,占土壤Cd质量分数的63%以上,且5种形态质量分数从大到小顺序均为铁锰氧化态、残渣态、可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态;红色石灰土Cd形态以残渣态为主,占土壤Cd质量分数的76%,形态分配特征从大到小为残渣态、铁锰氧化态、可交换态、碳酸盐结合态、有机结合态。Cd稳定度和富集程度评价结果表明:在黑色石灰土、棕色石灰土和红色石灰土中Cd稳定度逐渐减小,环境二次释放风险逐渐降低;富集程度从大到小依次为黑色石灰土、棕色石灰土、红色石灰土,其中Cd在黑色石灰土中呈显著富集状态,在棕色石灰土中呈中度富集状态,在红色石灰土中呈轻微富集状态。潜在生态风险评价和健康风险评价结果表明,由早期黑色石灰土到中期棕色石灰土和晚期红色石灰土,土壤中Cd的生态风险和健康风险均逐渐降低。研究结果可为岩溶区土壤重金属Cd污染修复与治理提供基础数据。     

干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析——以Cd、Zn、Ni元素为例

采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明:供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd>Ni>Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。     

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。