冶炼厂烟囱降尘农田土壤重金属含量及潜在生态风险评价

摘要：为了研究冶炼厂下风向烟囱降尘对农田土壤重金属污染影响程度,以济源市某一冶炼厂工业烟囱下风向降尘覆盖农田土壤为研究对象,依次对距离该厂烟囱大约为750m-3000m的7个农田研究区（P1-P7）土壤中重金属（Hg、As、Pb、Cd、Cu、Zn、Ni、Cr、）含量进行污染状况分析,采用了单项潜在生态风险指数法和综合潜在生态风险指数法对冶炼厂下风向烟囱降尘土壤中重金属的潜在生态风险进行评价。结果表明：在3 km2研究区域范围内,距离冶炼厂越近土壤重金属含量越高,Pb、Cd为重度污染,超过了《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》（GB15618-2018）农用地土壤污染风险管制值的1.2倍,距离冶炼厂烟囱下风向P1区土壤中重金属As、Pb、Cd、Cu、Zn超过土壤环境质量农用地土壤风险筛选值,Cd 在浓度值均超过农用土壤污染风险管制值1.8倍,As元素平均浓度值超农用土壤污染风险管制值1.7倍,Pb、Cu和Zn污染较严重,Cd、Hg对综合指数（RI）贡献值较大分别为68.63和22.4。单项潜在生态风险指数评价结果显示Cd存在极严重的潜在生态风险,Pb、Cu存在较严重潜在生态风险,冶炼厂下风向土壤中综合潜在生态风险指数评价显示,冶炼厂下风向降尘土壤重金属具有较强的生态风险。     

湖南长沙城市土壤地质环境综合评价

对长沙市土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As污染现状进行了调查与评价。结果表明,长沙市110个样本中总体Cd、Cr污染程度已经属于重污染,Zn、As属于中污染,Cu、Pb、Hg属于轻度污染;不同母岩类型土壤中泥盆纪砂页岩、新生代沉积物、花岗岩的重金属含量较高。     

湘潭市土壤重金属地球化学特征的统计分析

运用相关性分析、聚类分析、因子分析及直方图分析对湘潭市土壤重金属地球化学特征进行了研究。结果表明：（1）As、Cd、Cu、zn与pH值呈显著正相关;As与Cd、Cu、Ph、zn呈显著正相关;Cd与As、Cu、Pb呈显著正相关;Cu与As、Cd、Pb、Zn呈显著正相关;Pb与As、Cu、zn呈显著正相关;Zn与As、Cd、Cu、Pb呈显著正相关;Hg与其他重金属及pH值不具有显著相关关系。（2）本区重金属分为两类,即Cr、pH、As、Zn、Cu、Cd;Hg、Pb。（3）区内重金属存在3种主要元素组合即As—Cd—Cu—Pb—Zn—pH;Cr—Hg;Cd—pH;（4）区内重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Zn服从正态分布。（5）通过前人对湘潭市土壤重金属进行生态地球化学评价可知,区内Cd、Hg属重污染,从统计分析结果来看,Cd随着本区pH值变化而变化,并与As、Cu、Pb相关性显著;而Hg与pH值及其它重金属之间没有必然联系。     

湛江湾红树林湿地土壤重金属含量分析及污染评价

采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对湛江湾红树林湿地土壤中8种重金属(As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn)含量进行测定,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和地累积指数法进行污染评价,并结合相关性分析和因子分析方法探讨重金属来源。结果表明:除Ni外,其余7种重金属元素含量平均值均未超过国家土壤环境质量标准(GB15618-2018);但Ni、Zn、Cu、Hg、As和Cd元素均超过广东砖红壤环境背景值,其中As、Ni、Hg和Zn元素超标情况严重。8种重金属元素内梅罗综合污染指数评价结果为0.373~22.576,平均值为3.378,整体处于重度污染;单因子污染指数依次为Ni>Hg>Zn>Cd>As>Cu>Pb>Cr。单个重金属元素地累积指数评价结果与内梅罗综合污染评价相一致,均显示红树林土壤中Hg、Zn和Ni元素污染严重,是影响研究区土壤环境质量的重要因素。从站位看,位于湾内北部的北涯村、观海长廊以及西部的世乔村站位污染较严重,高污染站位约占总站位数的33%,主要为Cd、Hg和Zn。统计分析结果显示,除Ni外,湛江湾红树林土壤中7种重金属元素之间显著相关;结合实地调查结果推测重金属污染主要来自工业污染、船舶排污、养殖排污、生活排污及农业面源污染等人为活动的输入,其次为自然因子的输入。     

长沙市公园土壤重金属调查与评价

根据对长沙市公园土壤的重金属含量测定结果,采用内梅罗综合污染指数对其进行了评价,并运用相关分析、聚类分析进行了统计分析。研究结果表明,岳麓山公园、烈士公园土壤重金属含量较低,月亮岛土壤重金属含量较高。通过内梅罗综合污染指数评价,认为岳麓山公园土壤属于安全级别,未发生重金属污染;烈士公园土壤中Cr、Hg、Cd属轻污染,其余重金属无污染;月亮岛中土壤重金属污染相对严重,其中Zn、Cd属重污染。通过相关分析表明,与pH值呈正相关的为Cr、Zn、Pb、As;聚类分析研究表明,在距离为20分为两大类Cr、Zn;Hg、Cd、Cu、As、Pb、pH。     

湛江湾红树林湿地土壤重金属含量分析及污染评价

采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对湛江湾红树林湿地土壤中8种重金属(As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn)含量进行测定,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和地累积指数法进行污染评价,并结合相关性分析和因子分析方法探讨重金属来源。结果表明:除Ni外,其余7种重金属元素含量平均值均未超过国家土壤环境质量标准(GB15618-2018);但Ni、Zn、Cu、Hg、As和Cd元素均超过广东砖红壤环境背景值,其中As、Ni、Hg和Zn元素超标情况严重。8种重金属元素内梅罗综合污染指数评价结果为0.373～22.576,平均值为3.378,整体处于重度污染;单因子污染指数依次为NiHgZnCdAsCuPbCr。单个重金属元素地累积指数评价结果与内梅罗综合污染评价相一致,均显示红树林土壤中Hg、Zn和Ni元素污染严重,是影响研究区土壤环境质量的重要因素。从站位看,位于湾内北部的北涯村、观海长廊以及西部的世乔村站位污染较严重,高污染站位约占总站位数的33%,主要为Cd、Hg和Zn。统计分析结果显示,除Ni外,湛江湾红树林土壤中7种重金属元素之间显著相关;结合实地调查结果推测重金属污染主要来自工业污染、船舶排污、养殖排污、生活排污及农业面源污染等人为活动的输入,其次为自然因子的输入。     

成都市农业土壤重金属污染特征初步研究

对成都市农业土壤中七种重金属元素Pb、Hg、Cr、As、Cu、Zn和Cd进行了测定和研究,并进行了潜在生态风险评价。结果表明,成都市农业土壤重金属元素含量分别为:Pb 77.27mg/kg,Hg 0.31 mg/kg,Cr 59.50 mg/kg,As 11.27 mg/kg,Cu 42.52 mg/kg,Zn 227.00 mg/kg,Cd0.36 mg/kg;重金属潜在的生态危害因子表明,Hg和Cd达到中等生态危害程度,Pb、As、Cu、Zn、Cr达到轻微生态危害;多种重金属的生态系统的潜在生态风险指数(RI)表明,成都市农业土壤生态危害级别为中等生态危害。     

泰安市城区土壤重金属污染特征及风险评价

为了解泰安市城区土壤重金属污染特征,对采集的30件土壤样品中6种重金属含量进行测定,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价。结果表明：土壤中As、Cd、Cu、Pb、Hg、Ni的平均含量分别为6.72、0.066、20.33、18.19、0.031和19.92 mg.kg^-1,其中As、Cd、Cu、Pb、Ni的平均含量均低于泰安市和山东省土壤背景值,Hg的平均含量略高于泰安市土壤背景值,变异系数大于0.6,其含量受人类活动影响较大,空间分布差异性较大;除Hg的单因子污染指数为1.03,严重污染、中度污染、轻微污染和无污染采样点数量占比分别为3%、7%、23%和67%,其他重金属单因子污染指数平均值小于1,为无污染状态;重金属内梅罗综合污染指数平均为1.58～1.64,整体属于轻污染水平;土壤重金属累积较轻,多数为无污染状态,Hg的最大地累积指数为1.29,达中等-强污染(3级);综合生态风险指数RI的范围为39.96～191.81,平均值为77.60,综合生态风险等级为轻微,为低生态风险区,Hg为引起风险的主要因子;Cu、Ni含量较低,富集主要受土壤母质和自然过程的控制;Pb、Cd、As主要来源于自然背景因素,部分受人类活动影响;Hg的污染来源于化肥、塑料地膜和含重金属的无机农药使用,受农业活动和居民生活影响较大。     

丹-锡高速公路两侧土壤中重金属元素污染的测定与评价（英文）

论文对丹-锡高速公路两旁土壤中重金属Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Fe、Ni和Mn元素的含量进行了采样调查。分别用单项污染指数、内梅罗指数和地累积指数对土壤中重金属元素的污染状况进行了评价。结果表明:高速公路两旁栽种防护林对土壤重金属污染起到一定的防护作用。随着距路基中心距离的增加,土壤pH值变化范围不大,土壤略呈弱酸性,土壤中Pb、Zn、Mn、Cd和Cu的含量呈现下降的趋势,Fe、Cr、Ni的含量在距路基10~30m范围内略有增加。公路两侧土壤中Pb含量超过背景值,但没有引起污染,Zn、Cr和Cd含量处于轻度到中度污染。土壤中Pb、Cd、Zn、Fe和Cu来自于同一类污染源。     

土壤-温郁金体系中重金属的吸收富集研究

通过盆栽实验研究了铅（Pb）、镉（Cd）、铜（Cu）、汞（Hg）和砷（As）污染条件下,温郁金和种植土壤中重金属含量,分析了植物对重金属的吸收富集能力。结果表明,随着土壤中污染物的投加量增强,Cu、Pb、Cd、As元素主要集中在根部,而Hg元素由于其极易挥发的特性,其块根中含量反而随着Hg投加量的增加而减小。温郁金对不同元素的吸收富集能力不同,对Cd的富集能力最强,对Hg的富集能力最弱。     

西南山地煤矿区耕地土壤-农作物重金属富集及健康风险评价

为了解西南某典型山地煤矿区周边农田土壤、农作物重金属的富集情况及对当地人群健康的影响程度,采集矿区周边农田土壤样品和对应的农作物样品,测定重金属Cr、Mn、Zn、As、Pb的含量。运用Nemero指数法、潜在风险指数法对土壤重金属的污染程度进行评价;采用靶标危害系数法(THQ)评价农作物重金属对人体的健康风险。结果显示,Cr、Mn、Zn、As、Pb分别是背景值的1.81、1.90、2.89、1.30、0.86倍,处于轻度污染级别,轻微危害程度。农作物重金属Cr、Pb和As含量的超标情况较严重,Zn的含量超标相对较小。各农作物富集的重金属对人体的健康风险大小为：高粱>玉米>白菜>葱>辣椒。农作物重金属对儿童健康的危害均达到了慢性中毒;对成人健康的影响,高粱处于慢性中毒,其它农作物重金属处于产生较大影响的危害程度。农作物重金属与土壤重金属的相关性分析表明,农作物重金属的含量与土壤重金属全量并无线性关系;各重金属在农作物中的转移能力不同;Pb,As在农作物中的转移能力较大,而Cr相对较小。鉴于矿区重金属的富集情况,应尽快采取修复治理措施,为保证当地人群健康,建议当地居民不再食用和种植富集重金属严重的高粱、玉米农作物。     

Contents of heavy metals in lotus seed from REEs mining area

At rare earth mining area, the pollution of heavy metals has been paid little attention. In lotus seeds and soil samples sampled from a typical rare earth elements mining area were detected the contents of eight kinds of heavy metals (Cr, Mn, Cu, Zn, As, Cd, Hg and Pb) to investigate the pollution from rare earth elements mining by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). The results showed that the contents of the heavy metals Cr, Mn, Cu, Zn, As, Cd, Hg and Pb in lotus seeds were 0.25, 86.94, 8.32, 19.76, 0.13, 0.08, 0.01, and 0.20 μg/g in lotus seeds, respectively, and corresponding contents in soil were 27.68, 168.71, 20.23, 47.16, 1.83, 0.13, 0.04, and 23.15 μg/g. These data showed that the contents of heavy metals in lotus seeds from REEs mining area are no higher than reference area and meet national food safety standards of China.     

长株潭地区土壤环境地球化学研究

通过长株潭地区环境地球化学调查工作的实施,对长株潭地区土壤环境地球化学研究的工作方法进行了初步研究。结果显示,工业区重金属中Cu、Zn、Pb、As、Cd的污染较严重,尤其是Cd,这说明工业生产所产生的废水、废气、废渣是引起土壤中重金属污染的主要原因;各功能区重金属含量由高到低顺序为:工业区,居民区,商业办公区,休闲区,居民区和休闲区中重金属超标可能是由生活废水、生活垃圾和汽车尾气引起的。     

用植物叶片中重金属元素含量指示大气污染的研究

通过对潮州市区交通繁忙路段和对照区 (红山森林公园 )不同植物叶片重金属元素 (Pb、Cd、Cu、Zn)的含量研究 ,探讨了重金属含量与城市大气污染之间的关系。结果表明 ,植物叶片中的重金属元素富积量和大气中污染指数正相关。植物叶片的重金属元素富积量可较好和客观地指示市区大气的重金属污染状况。该研究为城市规划和环境保护提供了科学依据     

Determination of Occurrence Characteristics of Heavy Metals in Soil and Water Environments in Tianshan Mountains,Central Asia

China has one of the fastest-growing economies in the world, but this economic development has important implications for environmental changes in this country. Our research was to quantify the presence of heavy metals in soil and water environments in the Tianshan Mountains region of China, associated with the economic development of this region. We used anomaly analysis, correlation analysis, and principal component analysis to assess the occurrence characteristics of heavy metals in this area. Results showed that Co, Cr, As, and Ni are more prevalent in water environments than in soil environments; in contrast, Cd, Zn, Pb, Hg, and Mn are more prevalent in soil samples than in water samples. This analysis grouped 10 heavy metals in soil and water environments into three principal components. In soil environments, the prevalence order was Co, Ni, Cr, As > Mn, Zn, Pb > Hg, Cd, Cu. In water environments, the order was Cu, Co, Ni, Cr, As > Hg, Mn, Zn > Cd, Pb. It is possible to distinguish between the natural and the anthropogenic sources of heavy metals in the Tianshan Mountains. With the current rapid economic development in the Tianshan Mountains, anthropogenic sources are playing principal roles in serious heavy metal accumulations in this region. This problem warrants immediate and widespread attention to prevent further deterioration of the soil and water environments.     

Assessment of the health of a river ecosystem due to the impact of pollution from industrial discharge using instrumental neutron activation analysis and inductively coupled plasma-mass spectrometry

Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) and neutron activation analysis (NAA) were employed in the determination of heavy metal concentrations in water, plant and sediment samples to assess the extent of heavy metal pollution in a river system which is located within an industrial zone. Elemental concentrations of As, Pb, Hg, Cr, Cu, Cd, Ni and Zn were measured in the samples. Statistical analysis was performed on the data obtained to look for trends in the pollution pattern of these elements on the river system. The trend in concentrations of heavy metals pollution in water samples is in the order of Zn > Cu > Ni > Cr > As > Pb > Hg > Cd, whereas in plants the order is Zn > Cr > Cu > Pb > Ni > As > Hg > Cd and in sediments Zn > Cu > Pb > Ni > As > Hg.     

Spatial distribution and contamination assessment of heavy metals in urban road dusts from Urumqi, NW China

This study reports the spatial distribution pattern and degree of heavy metal pollution (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Mn, Be, Co, Zn and U) in 169 urban road dust samples from urban area of Urumqi city. The spatial distribution pattern shows that Cu, Pb, Cr and Zn have similar patterns of spatial distribution. Their hot-spot areas were mainly associated with main roads where high traffic density was identified. Ni and Mn show similar spatial distributions coinciding with the industrial areas, while the spatial distribution patterns of Co and U show hot-spot areas were mainly located in the sides of the urban area where the road dust was significantly influenced by natural soils. The spatial distributions of Be and Cd were very different from other metals. The geo-accumulation index suggests that road dust in Urumqi city was uncontaminated to moderately contaminated with Cd, Cu, Ni, Pb, Mn, Be, Zn and U. The integrated pollution index shows IPIs of all road dust samples were higher than 1, suggesting that the road dust quality of Urumqi city has clearly been polluted by anthropogenic emission of heavy metals. Moreover, the spatial distribution pattern of IPIs also shows several distribution trends in the studied region.