上海崇明岛表层土壤重金属元素分布特征与环境地球化学基线值研究

对上海崇明岛地区表层土壤中重金属元素的分布特征进行了研究,结果表明崇明岛表层土壤未受人为污染。运用标准化方法计算了崇明岛地区表层土壤中重金属元素镉、铬、铜、铅、锌、砷的环境地球化学基线值,建立了元素镉、铬、铜、铅、锌、砷的环境地球化学基线模型,确定其环境地球化学基线值分别为0.19、71.97、31.32、24.79、86.43、8.34μg/g。与上海市土壤背景值进行了对比检验,结果显示,标准化方法能有效计算土壤中元素的环境地球化学基线,获得的基线符合其定义和实际意义,为区域经济发展规划和环境评价提供了实用的基础地球化学信息。     

雄安新区土壤重金属和砷元素空间分布特征及源解析

研究雄安地区土壤重金属和砷元素空间分布特征及其来源,对于支撑新区土地资源和环境管理具有重要意义。基于雄安新区土壤环境调查,运用地统计学方法和ArcGIS 技术分析模拟了土壤中As、Hg、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr等8种元素空间分布特征,综合运用空间分析、多元统计学方法和正定因子矩阵模型解析这些元素的主要来源。结果表明：（1）区内土壤质量总体良好,4.35 %的土壤样品Cd和Cu含量超过农用地土壤污染风险筛选值,但均低于农用地土壤污染风险管控值;与河北省背景值相比,Cd、Cu、Pb、Zn和Hg存在不同程度中度和显著富集。（2）As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr含量呈现出由北部向南部逐渐增高的趋势,高值区主要分布在新区西南部;Hg元素分布分散,高值区主要分布在城镇及工业企业周边。（3）不同土地利用类型土壤剖面重金属和砷元素垂向分布受pH值、有机碳和铁铝氧化物等理化性质影响显著。（4）研究区土壤重金属和砷元素富集受人类活动影响明显,人为来源贡献率达67.12 %,Hg元素主要来源于人为排放的大气沉降富集,As元素富集受到废渣堆放和利用的影响,Cd、Cu、Pb和Zn元素富集受工业生产、污水灌溉以及尾气排放等活动影响。研究成果可为雄安新区合理制定土地资源开发利用和生态保护措施提供技术支撑。     

湖州市土壤磁化率与重金属元素分布规律及其相关性研究

通过对84个地表土样、17个剖面土样和11个基岩样的磁参数与化学分析测试,对湖州市进行了土壤磁化率与重金属元素分布规律、成因及两者的相关性研究.结果表明:表层土壤磁化率高值异常区与土壤重金属元素高值分布区吻合程度非常高,剖面土壤磁化率值与重金属元素含量总体上均呈向下递减的相同特点;表层土壤磁化率与重金属元素高值异常均系人类经济工程活动影响所致,主要与当地城镇生活垃圾随意堆放、垃圾施肥、工业粉尘、废气、废物和污水排放、农药和化肥的过量使用等有关;表层土壤磁化率值与重金属元素Cd、Hg、Pb、As和Cr含量之间在不同环境条件下相关性有着明显的差异.在旱地土壤中磁化率与重金属元素Hg、Pb高度相关,与Cd、As和Cr不相关;在水田土壤中磁化率与重金属元素Pb、As高度相关,与Cd显著相关,而与Hg、Cr不相关.     

矿区土壤重金属污染及修复技术研究进展

【研究目的】土壤重金属污染是造成土壤生态环境质量下降、农作物重金属超标,甚至危及人体健康的主要因素。采矿及冶炼活动是土壤重金属污染的主要来源,中国矿山贫矿多、难选矿多、共伴生矿多,矿山开采过程中产生了大量的有毒有害重金属进入土壤,由于采矿活动造成土壤重金属污染严重。目前,寻找合适的方法修复矿区重金属污染土壤是国内外环境科学领域研究的热点和难点。【研究方法】本文通过查阅大量矿区重金属污染土壤修复技术方向的文献,综述了国内外关于矿区土壤中重金属污染的特点、危害及修复技术最新研究进展。【研究结果】目前矿区土壤重金属污染的修复方法包括：（1）工程修复技术：客土法;（2）物理修复技术：电动修复法、玻璃化法、热处理法等;（3）化学修复技术：土壤淋洗法、固定/稳定化法等;（4）生物修复技术：植物修复法、微生物修复法等。【结论】目前客土法是使用较广、最有效的处理技术,植物修复技术是应用前景最好的技术。在实际矿山重金属污染土壤修复中,单一的修复技术往往存在一定的局限性而不能满足修复需求,因此可采用多种修复技术相结合的联合修复方法相互补充,以达到最佳修复效果。     

河南新密典型富硒区土壤Se元素地球化学特征及空间分布规律

硒(Se)是人和动物体必需的微量元素之一。通过土地质量地球化学调查评价,发现新密市南部土壤富硒资源丰富,系统采集并分析了代表性的土壤(表层和深层土样)、农作物(小麦)及岩石样品,探讨了土壤Se元素的空间分布规律、富硒土壤成因及其生物效应。测试结果表明,土壤总Se含量介于0.06~3.99 mg/kg之间,Se元素平均含量为0.44 mg/kg。根据河南省富硒土壤评价标准,工作区圈定富硒土地面积103.7 km2。对土壤-岩石地球化学剖面进行分析,推断工作区土壤硒异常主要来源于成土母质、次生富集和人为作用。工作区大宗粮食作物小麦中品质较好,52.94%的样品为富硒小麦。     

重金属在土壤中的分布、危害与治理技术研究进展

【研究目的 】镉、铬、铅、铜和锌等重金属是土壤中的典型有害元素。过量摄入会抑制生物体的生长发育。其在土壤中的分布受到原生地质背景成因和矿山开采、大气沉降、农药化肥施用等人类活动的共同影响。然而不同土地利用类型下的土壤重金属分布特征需要进一步识别,对于典型重金属的危害作用需要进行全面的梳理揭示。【研究方法 】通过查阅国内外的相关研究内容,整理典型重金属在土壤中的空间分布特征,总结土壤重金属对生物的影响作用,综述人体暴露在高重金属的土壤与地下水环境下的毒性作用及针对性修复方式。【研究结果 】受到原生地质背景和人类活动下土地利用类型的共同影响,造成土壤中重金属含量具有显著的空间变异性。重金属在土壤中的含量不同,会对土壤微生物与植物的生长发育产生不同效应的影响,并通过食物链进入人体累积。当重金属在人体中累积含量过高,会对人体的不同器官和系统产生破坏,威胁人体健康。【结论 】应该综合考虑污染方式、污染水平和暴露途径等因素进行针对性的重金属治理。     

北京市延庆区土壤重金属元素地球化学特征及其来源分析

北京市延庆区是首都生态涵养区,开展土壤重金属分布特征及来源解析研究对保障土地安全利用、防控生态环境风险具有重要意义。采集延庆区2 354件表层土样及44件深层土样,测试分析了重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、V、Zn及Sc等含量。采用空间分布分析、多元统计分析与受体模型相结合的方法,阐明了土壤重金属元素分布特征,解析了土壤重金属潜在来源,并计算了不同来源对土壤重金属的相对贡献率。结果表明,表层土壤中V、Cr、Ni、As元素主要来源于成土母质,Cd、Zn、Pb含量高值区集中分布于人口密集区域,人为活动对该3种元素影响较大,而Hg主要受大气干湿沉降的影响。深层土壤中Hg元素在居民区含量较高,而其余元素均未受到人为活动的影响。     

矿区土壤中重金属形态分布的地球化学机制北大核心CSCD

酸性矿山废水(AMD)的持续输入除了增加土壤中重金属的含量和明显改变土壤理化性质外,还会导致土壤微生物群落的改变和新矿物相(黄钾铁矾、施氏矿物、金属硫化矿物等)的形成,这些都将引起重金属形态分布的变化。重金属在土壤中的形态分布决定其地球化学行为和生物可利用性,因此其形态分布变化的影响机制是矿区土壤重金属污染研究中一个重要的基础科学问题。本文从土壤组分的变化、重金属在各形态间迁移的路径和动力学等方面探讨AMD影响下矿区土壤中重金属形态分布变化的地球化学机制,以期为认识矿区土壤重金属的环境行为与重金属污染土壤修复提供理论基础。     

铜陵矿区土壤重金属元素的空间变异及污染分析

运用地统计学分析手段对铜陵矿区土壤中的As、Cd、Hg、Pb和Zn5种重金属元素进行空间变异分析及空间插值,并进行污染分析,以期为铜陵矿区土壤环境评价、土壤污染修复及环境决策提供科学依据。数据来源于"安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查"结果,采用Johnson变换进行正态转换,地统计拟合变异函数中,As、Cd元素为球状模型,Pb、Zn元素为五球形模型,Hg元素为指数模型。结果表明,As、Cd、Pb、Zn元素的变异函数表现为各向异性,其方向性可能主要受矿床分布控制;Hg元素块金效应较大,表明其受小     

京杭大运河镇江段近岸土壤重金属含量与空间分布特征

通过多目标区域地球化学调查方法,研究了京杭大运河镇江段流域近岸土壤中重金属元素的含量、来源及空间分布特征。结果表明：重金属含量总体较低,仅局部地区存在重金属污染,其中Cr、Ni、As未见明显污染,Cu、Pb、Zn、Hg、Cd在局部地区存在不同程度的污染,尤其是Cd污染最严重;污染区域主要位于辛丰镇和丹阳城区附近,污染源主要为附近的金属制品业和钢铁厂。     

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。     

表生地球化学动力学与中国西南土壤中化学元素分布模式的驱动机制

地球表层是由山水林田湖草等要素构成的互动和互馈的复杂系统,这些要素中化学元素的互动和互馈过程均可驱动化学元素分布模式的变化。本文以系统的1∶25万土地质量地球化学调查数据为基础,讨论了中国西南地区土壤中常量元素、亲生物元素、卤族元素、重金属元素分布模式的驱动机制和互动过程。结果发现成土母质决定了土地资源中化学元素的自然状况,表生地球化学动力学过程重塑了表层土壤中元素分布模式,生物地球化学过程驱动了土地质量的演化趋势,强烈的人类活动(如矿业活动)破坏了元素分布的自然演化规律。表生地球化学动力学理论的提出将引领山水林田湖草生命共同体知识体系构建和土地资源地球化学综合调查技术的革新。     

皖江经济带某区土壤质量地球化学评价与空间分布研究

土壤质量评价是土地利用总体规划的重要组成部分,是土地利用分区的主要技术依据和决策因素.本次针对研究区开展调查,基于土壤地质调查与数据分析进行土壤质量地球化学综合评价和分级.结果表明:区内总体土地质量良好,但存在土壤养分元素氮、磷、碘、硒等元素缺乏.土壤总体酸碱度呈弱碱性—中性.土壤综合等级以三等及以上等级为主,占研究区总面积的94.7％.土壤养分元素的缺乏以及土壤污染是影响土地质量的主要原因.     

重金属污染元素在天津土壤剖面中的纵向分布特征

文章阐述了天津市不同地貌单元8个土壤剖面中重金属污染的纵向分布特征,并对土壤中重金属污染的形成原因进行了分析.结果表明,重金属元素随土壤质地不同而有所不同.镉、汞、铜、铅、锌等在城市附近污染比较重,污染主要集中在0～50 cm土层内.污水灌溉、污泥施用和城市降尘是造成土壤多种重金属元素污染的主要原因.     

华北地区某工业场地土壤重金属分布特征

以华北地区某工业场地为研究对象,采用数理统计和地质统计学方法,对该场地土壤中重金属元素的空间分布特征及元素之间的相互关系进行研究。结果显示:各重金属元素在研究区已有一定程度的积累,其中Hg的平均含量高于国家《土壤环境质量标准》三级标准值和当地土壤背景值,污染最严重,是该场地土壤重金属污染的主要因子;各重金属元素污染程度整体上为Hg>Zn>Cd>Mn>Pb>Cu>Cr>As,其中As平均含量与当地土壤背景值接近。重金属元素Hg、Cd、Mn、Fe和Co具有中等程度的空间相关性,表明这些元素具有相同或相似的污染源。场地内1、4、8、9厂区的土壤重金属污染最严重,污染物种类与其特殊的工艺流程有一定关系,这为以后的污染防治工作提供了重要依据。     

淮河流域安徽段土壤重金属元素分布特征研究

通过有限的土壤监测点位如何科学地反映一个区域的土壤环境质量,是目前土壤环境监测领域研究的一个主要方向。本文以淮河流域安徽段为研究区域,针对5个主要土壤污染类型在连续五年内开展了土壤环境质量监测,监测项目为土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni等8种重金属元素,采用单项污染指数和内梅罗污染指数法对426个监测点位评价,采用克里金插值法绘出区域土壤中各重金属元素分布图。从评价结果来看,淮河流域安徽段土壤环境质量总体较为安全,96.48%的调查地块属于清洁和尚清洁水平,但是个别点位超标严重;从评价区域中重金属分布情况来看,各重金属总体含量均较低,局部区域略高。本文采用分类型专项监测的方法,探讨通过土壤点位监测结果反映区域分布特征,具有重要的应用意义,该方法适用于对大区域土壤环境质量的初步调查研究。     

元素空间分布插值方法的对比研究:以铜陵地区土壤中的重金属元素为例

文中以铜陵地区As、Cd、Cu、Pb、Tl、Zn等6种土壤污染元素为例,选取常用且具有代表性的反距离加权法、径向基函数法、普通克里格法、多维分形法4种空间插值方法,进行土壤元素空间插值,并对其结果进行验证分析和评价。各方法均选取最优参数进行插值对比,土壤样本数共372个,其中337个用于插值计算,35个不参与插值计算而用于验证插值结果。对比研究显示,普通克里格法对刻画区域土壤元素的空间分布趋势效果最佳,但其半变异函数模型及参数的优选仍有待进一步研究;多维分形法对刻画土壤元素局部异常和污染效果最佳,但其对土壤元素分布普遍特征的反映仍需深入研究;反距离加权法和径向基函数法对土壤元素分布的空间插值精度一般,但其简单易用、插值最优参数易于选择。     

北京东南郊土壤重金属元素分布及其在表层土壤中的富集特征

通过采集并分析北京东南郊地区表层(0~20 cm)和深层(160~200 cm)土壤样品的重金属元素,查明该地区土壤中元素分布特征,并通过建立半变异函数模型探讨重金属元素的空间自相关性,利用富集系数探讨元素在表层土壤中的富集特征,在此基础上划分出重金属元素显著富集区,并对富集原因进行了深入解释和分析。结果表明:研究区表层土壤Cd、Cu、Hg、Pb、Zn总体含量水平明显高于深层,差距在1.2~3.9倍不等;与北京地区和中国地区土壤重金属元素含量相比,研究区土壤中相对富集Cd、Hg。受成土母质来源差异性和人类活动等诸多因素的影响,表层土壤As、Cr空间自相关性较强,深层土壤Cr空间自相关性较弱,表层和深层其他元素空间自相关性中等。As、Ni、Cr在表层土壤中的富集程度较弱,而Cu、Pb、Zn、Cd、Hg富集程度较强,富集程度最强的是Hg。以富集系数作为参考依据,圈定出5处重金属元素的显著富集区域,清晰地反映了人类生活、农业种植、工业生产等均是造成重金属元素在表层土壤中富集的重要影响因素;因此,需要密切关注人类居住区、农业种植区、工业企业分布区的土壤元素分布状况,以防止土壤环境恶化和保障生态环境安全。     

内蒙古五原县某地土壤重金属生态健康风险评价

【研究目的 】五原县位于河套平原,为查明该地区农田土壤重金属污染状况,系统采集了表层土壤样品1985件,农作物样品30件,饮用水样品5件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素含量。【研究方法 】通过地累积指数法、内梅罗综合污染指数法和健康风险评估模型,对该区土壤、农作物及饮用水中的重金属污染程度和健康风险等进行评估。【研究结果 】内梅罗综合污染指数评价该地区土壤尚清洁,局部地区存在As元素轻污染;人体健康风险评估显示,在口和皮肤多重摄入途径下,土壤会对居民造成致癌风险(9.97×10^-6),饮用水摄入As(1.62)对居民有一定的健康风险。【结论 】Hg受人为影响较大,在临近五原县环城公路三叉口存在明显的强异常,其余元素主要受成土母质控制,As在建丰农场等地局部含量较高,超出风险筛选值。As在饮用水健康风险中贡献最大,应引起关注。     

安徽省宣城市南部地区土壤重金属元素地球化学特征

利用1∶25万土地质量地球化学调查数据分析和研究了安徽省宣城市南部地区土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素的地球化学特征以及重金属异常来源。调查发现地质背景是土壤元素含量的主控因素,调查区表、深层土壤重金属元素含量空间分布特征与地质背景、沉积环境表现出显著的空间一致性,重金属高含量成土母岩(荷塘组、皮园村组、蓝田组等地层)是土壤重金属元素高异常的主要影响因素,此外矿山开采、大气干湿沉降也是土壤重金属高异常的影响因素之一,土壤中Pb、Hg、Cd、Cr元素具有大气干湿沉降的输入来源。调查区土壤重金属污染风险主要影响指标为Cd,土壤Cd超过农用地土壤污染风险管制值的样品比例为2.56%,形态分析结果显示土壤Cd以离子交换态为主,结合农作物调查发现在土壤Cd高异常区存在一定的生态风险。