浙江典型富硒区硒与重金属的形态分析

通过对浙江西部龙游地区富硒土壤中Hg、Cd、Pb、As等重金属含量的研究表明,成土母岩中与硒伴生的重金属含量较高,由于特殊的地形地貌、母岩风化物质搬运条件以及有利的土壤理化性质等,土壤中重金属大为减少。异常地段重金属形态分析结果表明:土壤中仅有Cd的全量、离子交换态、碳酸盐结合态和弱有机态较高,分别为0.6mg/kg、22.1%、26.5%、11.4%;Se全量平均为0.89 mg/kg,离子交换态、弱有机态含量分别为1.12%、26.4%,碳酸盐结合态仅为0.62%。尽管如此,区内莲子、稻米等农产品仍表现出高硒低重金属等特点,居民健康长寿,发硒含量高,从而为龙游县开发富硒农产品提供了有利条件。     

浙西典型石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素

为系统研究石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素,在浙江省常山县辉埠石煤矿山周边耕地采集了表层土壤样品144件、农产品甘蔗样20件、土壤垂向剖面土壤样6件、岩石样5件和地表水样3件。通过样品Se、有机质、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Hg、Cr等元素含量指标测定和统计,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0.47~1.34 mg/kg之间,平均含量0.87 mg/kg,远高于浙江省平均值,且硒含量高值区与辉埠石煤矿的走向一致;硒含量随着土壤深度增加而逐渐下降;89.58%的土壤样品和65%的甘蔗样品达到富硒标准,但存在土壤和农产品Cd等主要重金属元素含量超标的生态风险。土壤硒含量均值在寒武系下统荷塘组最高(1.31 mg/kg),奥陶系中—下统最低(0.64 mg/kg);旱地硒均值略高于水田,但差异不显著(p>0.05);硒含量均值高低变化为粗骨土>石灰岩土>水稻土>红壤。研究认为,土壤硒含量受地质背景、土壤类型和有机质等因素的影响,含石煤层黑色岩系和碳酸盐岩等富硒地层是形成富硒土壤的主要因素,小部分与矿山开采等人类活动有关。     

皖南某典型富硒区土壤-水稻重金属生态风险评估

为了解皖南某典型富硒区土壤-水稻重金属生态风险状况,在该地区采集水稻籽粒样品以及对应的根系土壤样品各43件,采用单因子污染指数和综合污染指数法、危害商法及潜在生态危害指数法等,对土壤-水稻系统中重金属污染生态风险进行了评价。结果表明:水稻样品均达到富硒标准;水稻籽粒及土壤中Cd元素生态风险较高,部分稻米Cd超标。成人和儿童通过食用稻米摄入重金属的复合健康风险指数(THQ)平均值分别为0.897和1.076,说明儿童面临的健康风险高于成人,Cd是主要影响元素。研究区总体上为轻微生态风险,但部分Cd元素达到了中等和强生态风险。     

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。     

江西赣州梓山地区富硒土壤 重金属元素安全性评价

在江西梓山地区采集土壤样712件、水稻样46件,分析该区土壤、水稻中As、Cd等重金属元素含量及其在土壤—水稻系统中的安全性.研究区土壤环境质量总体优良,清洁和较清洁土壤图斑面积为11883.06 hm2,占全区面积的96.82%;轻微污染的土壤图斑面积为368.66 hm2,占全区面积的3.00%;重金属污染的土壤图斑主要分布于富硒土壤区.水稻中As等重金属元素含量较低,均符合国家食品安全标准.水稻对As等元素的吸收富集能力受其土壤总量及其有效性制约,而重金属元素的生物有效性主要受重金属总量与TFe2 O3的控制.研究区土壤脱硅富铁铝的特征表明,该区土壤As等重金属元素的生物有效性较低,可开发富硒水稻.     

承德市富硒土壤区镉的地球化学特征及生态风险评价

硒是人体必需的生命元素,开发富硒农产品是提升人体硒摄入的安全有效途径,富硒土地资源是开发富硒农产品的基础。然而,近年来全国开展的多目标地球化学调查发现,富硒土壤中重金属元素镉通常较高,不利于富硒土地开发利用,因此,研究富硒土壤区镉的地球化学特征和生态风险状况对于富硒土地开发具有重要的指导意义。文章对承德市富硒土壤区表层土壤中主要的重金属元素镉的地球化学特征及生态风险进行评价,旨在为承德市富硒土地开发利用提供科学依据。采用“七步提取法”研究了表层土壤镉的形态特征。同时,配套分析了苹果、玉米样品中的重金属元素镉的含量,以了解其生物有效性。结果显示：承德市富硒土壤区表层土壤镉在全区均较富集,在新积土和中性粗骨土、水田中显著富集。研究区圈定了4处镉轻度污染土壤,均在表层土壤镉的高值区。表层土壤镉形态平均含量大小顺序为：水溶态 < 离子交换态 < 强有机结合态 < 腐殖酸结合态 < 铁锰氧化物结合态 < 碳酸盐结合态 < 残渣态,生态风险相对较低。表层土壤镉未对苹果和玉米样品产生影响,苹果和玉米中镉均不超标。承德市富硒土壤区表层土壤镉的生态风险较低,暂不影响承德市富硒土地开发利用。     

浙江富硒土壤中硒赋存形态特征

依据李家熙的土壤硒含量的分类定义标准,可以确认浙江存在富硒土壤.一些地区的红壤和水稻土是浙江重要的富硒土壤.富硒红壤和富硒水稻土中的有机结合态硒是土壤中的主要结合态.前者弱有机态硒含量高于强有机态的,且离子交换态硒含量低于碳酸盐态的,后者则反之.二者的离子交换态、碳酸盐态和铁锰氧化态硒含量加和对全硒的影响很小.     

浙江慈溪粮食主产区富硒土壤评价方法对比研究

以浙江省慈溪市粮食生产功能区为研究区,采集了94件稻谷和根系土壤样,土壤样测试了硒总量和硒形态、pH值及有机质含量,稻谷样测试了硒总量,研究了土壤和稻谷硒含量特征。依据富硒土壤界定标准及多元回归分析方法,开展了基于土壤硒总量和基于土壤硒总量与土壤理化指标的2种富硒土壤评价,并从作物实际富集效果出发,对2种评价方法进行对比研究。结果表明,研究区土壤和稻谷中硒含量属中等变异,受外界因素影响或地质背景差异小,22.3%的土壤样品和53.2%的稻谷样品达到富硒标准。2种评价方法效果差异明显,基于土壤硒总量进行富硒土壤评价,往往会遗漏大部分富硒稻谷区域,且圈定的富硒范围稻谷富硒率较低;基于土壤硒总量、土壤理化指标的富硒土壤评价,不管从包含的富硒稻谷样点数还是区内稻谷富硒率两方面,效果均显著优于基于土壤硒总量进行的富硒土壤评价。     

成渝典型地区土壤硒地球化学特征及其成因分析

成渝地区位于我国西南部,地处我国东北至西南缺硒区带与东南侧高硒区之间的过渡带上.土壤地球化学调查显示,区内重庆秀山工作区表层土壤Se含量为(0.158~3.14)×10-6,平均为0.457×10-6.富硒土壤分布与下覆黑色岩系——下寒武统牛蹄塘组炭质页岩和中二叠统植物碎屑灰岩、有机质灰岩密切相关,也反映出与古生代不同时期的海侵事件有关.而川东北“红层”地区土壤相对缺硒,巴中和南充工作区表层土壤Se含量分别为(0.084 ~0.510)×10-6和(0.033 ~0.349)×10-6,平均值为0.154× 10-6和0.140× 10-6,反映了晚三叠世海退,沉积环境由前期的海相转为侏罗纪—白垩纪的陆相,湖泊相砂岩—粉砂岩中硒总体低贫.     

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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

浙江富硒土壤成因分类及开发利用现状

本文从浙江富硒土壤分布、有效性以及不同农产品硒含量特点,将富硒土壤划分为火山岩型、石煤型、燃煤型、湖沼型,研究了它们的成土母质、土壤类型和地球化学特征等方面的差别,阐述了它们的了利用现状,并对不同类型的富硒土壤的开发与保护提出科学建议。     

典型矿区深层地下水重金属含量特征及健康风险评价——以皖北矿区为例

以皖北矿区为例,分析测试了不同含水层(松散、煤系、太灰、奥灰)中的6种重金属元素(Cd、Cr、Cu、Zn、Pb、Ni),对其含量特征及健康风险评价进行了研究。结果表明,6种重金属在不同含水层含量大小次序各不一样,从整体来看,研究区地下水中所测重金属含量依次为NiZnPbCuCdCr,与太灰水一致;整体地下水中Cr、Cu和Zn均未超过(GB/T14848—93)中Ⅲ类水质标准,Cd、Pb和Ni有部分水样超过标准限值。化学致癌物Cd和Cr在各含水层所致健康危害风险值数量级在10-6~10-4 a-1,Cr健康风险值在各含水层中均大于Cd,Cr在煤系含水层危害风险值(1.29×10-4 a-1)已超过美国环境保护局(USEPA)最大可接受风险(1×10-4 a-1),为研究区首要的环境健康风险管理控制指标。化学非致癌物Cu、Zn、Pb、Ni四种重金属健康危害风险值较小,数量级在10–11~10-8 a-1,Pb和Ni健康危害风险值相对较高,也应引起重视。各含水层总的健康风险值大小次序为:煤系太灰奥灰松散,前三者已超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的(5×10-5 a-1)最大可接受风险,其中煤系含水层总的健康风险值为1.46×10-4 a-1,已超过USEPA(1×10-4 a-1)推荐的最大可接受风险。对矿区深层地下水开展重金属含量分析和健康风险评价,可为地下水水资源的开采利用和保护提供参考。     

黑色页岩与土壤重金属污染

本文利用ICP—MS等技术分析了湘中地区黑色页岩及其相应土壤的重金属含量,在对分析结果进行统计分析的基础上,探讨了黑色页岩与土壤重金属污染的关系。研究表明,黑色页岩是富集多种重金属元素的特殊岩石。以黑色页岩岩系为母岩的土壤,不仅明显富集Cu、Cd、Cr、Co、Pb、Zn、Mo、Ni、V、U、Sn、Sb、T1、Th等多种重金属元素,而且受到Mo、Sb、Cd、U、Tl、Cu、V、Sn、Th等重金属的污染,其中以Mo、Cd、Sb、U、Tl等的污染尤为严重。黑色页岩土壤重金属污染在一些地方已产生明显的负面环境效应,值得关注。     

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。