土壤重金属生物有效性研究进展

土壤重金属污染具有巨大环境风险。笔者围绕土壤重金属元素生物有效性(可给性)概念、元素形态与有效性影响因素、有效态(可给态)实验技术,综述了国内外研究现状。土壤金属元素形态和生物有效性取决于其地球化学行为、元素成因来源、土壤理化条件(p H值、有机质、粘土矿物与化学活性矿物、土壤粒级组成等)以及植物根际效应等。选择性单步提取和连续提取是检测土壤元素形态、有效态的有效和可行方法。针对手—口是土壤铅等污染物在儿童群体暴露的重要途径,发展了生物可给态体外试验方法。土壤污染物生物有效性和可给性已成为土壤污染风险评价的重要指标参数,实验成果也为土壤污染修复提供了重要依据。     

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。     

云南某锡矿区主要农作物重金属富集差异性

玉米与石榴重金属富集能力差异对于指导和调整土壤污染区的农产品种植具有重要的意义。通过土壤及农作物样品采集,分析玉米和石榴的重金属富集系数差异。研究表明:1石榴中Cd、Cr、Pb、As超标率分别为3.70%、25.93%、74.07%、7.41%,而玉米中Cr、Pb超标率分别为3.7%、22.22%,石榴中重金属超标现象明显高于玉米,且富集Cd、Pb、As能力远超过玉米;2不同土壤重金属含量下,石榴重金属超标现象亦较玉米显著。除高土壤重金属含量时富集Cr能力相近外,石榴富集Cd、Cr、Pb、As能力总体高于玉米,尤其是土壤重金属低含量时,明显高于玉米。综合认为,相同土壤重金属污染情况下,石榴较玉米更易吸收Cd、Cr、Pb、As,从农产品食用安全角度考虑,当地应优化农业生产布局,多种玉米而少种石榴。     

小秦岭金矿区土壤重金属生物有效性与影响因素

土壤中重金属生物有效性与影响因素分析是土壤重金属风险管控的关键问题。通过实地调查、现场采样、实验测试、综合分析等方法,分析了研究区100km2内Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn七种重金属元素的有效态含量特征,研究了这些重金属有效态含量之间、有效态含量与全量、有效态与土壤pH、有机质含量、粒度等基本理化参数之间的相关性,分析了重金属污染来源。结果表明,土壤中Hg、Pb、Cd、Cr、As、Cu、Zn七种重金属有效态的平均含量分别为2.29mg/kg、594mg/kg、2.52mg/kg、6.30mg/kg、2.16mg/kg、48.14mg/kg、50.21mg/kg,其变异系数大小为:HgPbCuZnCdAsCr。Hg的变异系数最大,是由于金矿选矿活动采用混汞法提金排放的尾矿堆(库)分布不均。Hg、Pb、Cd、Cu、Zn有效态量与全量之间均存在显著的相关性;土壤有机质与重金属有效态之间存在显著的相关性;土壤pH与有效态重金属之间存在显著的负相关性;土壤粒度对重金属有效态的累积影响不明显。     

基于饮水标准的矿山水源人体健康风险——以云南个旧锡矿区某矿坑水源为例

饮水水源水质的人体健康安全是水源是否安全的首要问题。在调查锡矿矿坑水作为个旧市A镇及B矿段锡矿生活区饮用水源情况的基础上,应用国际辐射防护委员会和美国环保署推荐的风险评估模型,开展饮用水的人体健康风险评价。结果表明,水源中重金属致癌物质所引起的健康危害较高,风险值超过了国际辐射防护委员会推荐的最大可接受风险水平,其中以Cr6+和As的致癌风险最大,应优先控制;非致癌物质所引起的健康风险较小,风险值在10-8以下,远低于推荐的最大可接受风险水平。虽然水中重金属含量符合相关标准要求,但是长期饮用对人体存在健康风险。     

土壤中重金属有效态分析方法研究

土壤中重金属的不同形态决定了对于生物的有效性。自然界的重金属元素参与生态迁移能够被生物吸收利用的部分为生物有效态。土壤重金属可交换态的研究可以为其生物有效态研究提供参考。本文对于土壤中砷、汞、铬、镉、铅和铊的酸溶态、络合态和盐溶态这几种单一提取方式的可交换态的分析方法进行了研究比较,以其提取效率高的为有效态的表现方式,以p H值7.5为土壤酸碱度的界限,建立了土壤中的砷、汞、铬、镉、铅和铊在不同酸碱度下的分析方法。本方法的Cr的方法检出限为4.65ng/g;Cd的方法检出限为0.49ng/g;Pb的方法检出限为9.73ng/g;As的方法检出限为21.89ng/g;Hg的方法检出限为0.30ng/g;Tl的方法检出限为0.54ng/g。采用GBW7412,GBW7413,GBW7416这三个国家一级标准物质样品测得的方法精密度范围6.01%~19.3%。本方法适用于土地质量评估的要求。     

诸暨市某地镉污染农田土壤修复试验研究

土壤重金属污染是全球主要环境危害之一。原环保部和国土资源部公布的《全国土壤污染状况调查报告》中显示,我国土壤污染总超标率达16.1%,其中镉在所有重金属中超标比率最高,达7.0%。浙江省主要农业区土壤重金属污染不容乐观,其中镉、汞污染相对较为普遍,全区约30%~40%的土壤已受不同程度的镉、汞污染。     

污水灌溉区包气带中重金属元素空间分布特征——以太原市某污水灌溉区为例

在距离灌渠不同距离的包气带中钻孔取样,测定了33个土壤样品中的pH值和Ba、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn、土壤有机质的质量分数,对这8种重金属元素在土壤样品中的质量分数进行数据统计和空间分析。结果显示:①重金属元素Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要来源于污水,Fe、Mn和Ba除来源于污水外,还有一部分来源于土壤母质;②Cu、Cr、Pb、Zn和Ni的空间分布差异大,变异系数可达75.22%,主要富集表层0~0.3 m深度处和黏土层(黏土层起始深度在1.2~1.5 m,厚度40 cm)中,Fe、Mn和Ba在垂向上主要呈平均分布,空间分布的变异系数为19.09%~33.10%;③包气带中重金属元素平均含量超过当地土壤背景值的3~8倍,已经在包气带表层0~0.3 m深度处和黏土层中积累,而且Ba、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn等重金属元素已经迁移到潜水层。     

铁矿区复垦土壤重金属含量变化趋势及其污染评价

通过齐大山矿区不同复垦年限土壤重金属含量变化的趋势,应用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染状况进行了评价。结果表明:未复垦土壤重金属含量(除As外)均高于辽宁省背景值,随复垦年限的增加,矿山复垦土壤重金属含量多数呈先增加后减少的趋势。以国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)为评价标准,Ni处于警戒级;Cd在未复垦地区处于警戒级,复垦后处于安全级;其他元素皆处于安全级。以辽宁省土壤背景值为标准,产生潜在生态危害的主要为Hg和Cd;Zn、Cu、Ni、Pb、Cr和As属轻微危害水平;复垦后总的潜在生态风险程度由中等变为轻微。     

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。