湘中安化下寒武统黑色页岩土壤重金属污染的矿物学评价

以湘中安化发育于下寒武统黑色页岩之上的土壤为研究对象,利用等离子质谱（ICP-MS）、X射线衍射（XRD）等分析技术,对土壤样品的重金属元素和矿物组成进行较系统的分析测定。在此基础上,引入土壤重金属污染的矿物学评价法,对样品进行了Cd、Zn、Cu、Pb和Ni的污染状况评价。结果表明：土壤中污染元素的含量与生态效应评价值并不一致;Cd和Zn的污染尚未达到临界值,危险性较小,但不能因此忽视地球化学定时炸弹的风险;Pb、Cu和Ni存在污染,需要采取有效措施改善和预防目前和将来的污染危害。     

矿区土壤-玉米重金属富集及健康风险

为研究矿区农田土壤-玉米系统中重金属的富集迁移,以安徽省淮北煤田临涣矿区为例,对该区玉米地中Cd、Ni、Pb、Cr、Zn和Cu的含量、玉米植株富集转移系数及健康风险进行分析。结果表明,除Cd超过国家土壤二级标准的28.57%,其余均未超过相应标准;地累积污染评价结果显示,Cd和Cu属于无污染-轻污染,其余几种重金属都属于无污染;除Cu外,其余几种被吸收到玉米体内的重金属大部分都积累在根部,且Cd的富集转移系数最大;运用目标危险系数法进行健康风险评价,结果表明,六种重金属对儿童引起的健康风险均大于成人,且健康风险指数的大小为PbNiCuCdZnCr。     

土壤-玉米重金属富集迁移特征及秸秆还田

针对重金属的富集与迁移特征的研究多集中在受污染的土壤区域,对未被污染区域重金属富集与迁移特征的研究相对较少.为了研究未被污染区域重金属富集与迁移特征,选取青州市南张楼村为研究区域,研究区是典型的平原村落,区域内无地表水系,以种植玉米、小麦、胡萝卜等农产品为主,远离城区与工业园区,是较为理想的研究场所.通过采集南张楼村根系土-玉米系统(根、下茎、中茎、上茎、叶、籽实)配套样品32套,应用电感耦合等离子体质谱法、X射线荧光光谱法、原子荧光光谱法等测定配套样品各部分中的重金属元素As、Cd、Cr、Hg、Pb、Zn、Cu、Ni的含量,结合统计学方法与生物系数法,研究了重金属元素在土壤-玉米中的富集与迁移特征.分析研究发现,重金属在玉米植株各部位中的含量存在差异,从大到小依次为根、茎、叶、籽实;Cu、Zn、Cd在玉米茎中的富集表现出了明显的顶端聚集,而Pb、Cr、Ni、As的富集则表现出了明显的底端聚集;玉米植株根中Pb、Cr、Ni、As聚集明显,茎中Cu、Cd聚集明显,叶中Hg的聚集明显,籽实中Zn聚集明显,说明不同重金属元素在玉米成长过程中的迁移存在差异;由于重金属元素在玉米植株各部位的富集程度不同,因此在秸秆还田过程中可以考虑部分还田方案.     

华南植物园发现可有效提高玉米对重金属镉富集的方法

近日，中科院华南植物园科研人员经过长期观测和研究发现，在玉米地里间种一些豆科作物，玉米富集重金属镉的能力可以大幅提高，特别是在营养生长阶段，间种鹰嘴豆可使玉米对镉的富集能力提高3倍，生物富集系数达2，转移系数达0．55。这一发现为玉米应用于清除土壤重金属提供了无二次污染的新技术。研究还发现，籽粒苋是具有超强能力富集镉的植物，在与玉米间种时，地上部富集镉浓度可达50mg／kg以上。     

福建红壤侵蚀区土壤重金属污染特征及马尾松富集

对采自福建省长汀县黄泥坑区域的马尾松根部土壤及树轮中重金属元素(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd)的含量进行测定,研究黄泥坑区域土壤重金属污染状况和重金属在马尾松树轮中的富集特征,并进行评价与分析.结果表明:土壤中各重金属含量表现出Zn>Cu>Cr>Ni>Cd的趋势,利用单因子污染指数和潜在生态风险指数两种评价方法,发现土壤中Cd存在明显的污染现象和极高的潜在生态风险;除Cd以外,土壤重金属元素Cr、Ni、Cu和Zn彼此间皆呈显著的正相关关系,表明Cd元素与Cr、Ni、Cu和Zn具有不同的来源,受人为活动影响较为明显;马尾松树轮对各重金属元素的富集能力表现为Cr>Ni>Zn>Cu>Cd,其中对Cd的富集能力极低,非南方红壤区土壤Cd污染修复的优选树种.     

广东东莞地区土壤-蔬菜系统重金属分布与富集特性分析

 对东莞地区常见的7种叶菜类蔬菜及其相应的土壤样品中Cu、Zn、Cr、Ni、Pb等重金属元素的全量和稀盐酸可提取态进行了分析。结果表明,蔬菜存在明显的有毒金属元素Pb、Ni超标和有益金属元素Cu、Zn缺乏问题。蔬菜重金属含量与土壤重金属总量和可提取态重金属含量均无显著的相关性,但基于可提取态含量的富集系数与蔬菜重金属含量具有显著相关性。因此,在评价土壤重金属污染对作物的影响时,仅仅用土壤重金属可提取态含量仍不足以有效反应土壤污染的生态危害性。不同品种蔬菜对同一重金属元素的富集不尽相同,总体而言,叶菜类蔬菜对金属元素的富集具有较强的选择性,对Cr的富集能力最强,其次为Zn、Cu、Ni,Pb最弱。但因土壤中Cr、Zn、Cu的可提取态含量及可提取态系数均较低,故作物未出现超标,蔬菜中Pb含量超标的成因较为复杂,以大气污染为主要来源。     

5种草本植物对重金属的吸收与富集作用

根据野外试验采样调查研究,通过5种植物对江西定南县钨矿废渣地土壤的重金属含量的吸收试验,定量分析矿区狗牙根(Cynodondactylon)、弯叶画眉草(Eragrostiscurvula)、百喜草(Paspalumnotatum)、多花木兰(Indigoferaamblyantha)、高羊茅(Festucaarundinacea)5种草本植物对钨矿废渣地重金属As、Zn、Cu的吸收与富集作用各有特点.结果表明:①钨矿废渣地受到As、Zn、Cu的污染严重,狗牙根等植物对As、Zn、Cu作用均有着不同程度的富集;②不同植物类型对重金属吸收与富集作用因重金属种类、植物类型和部位的不同而各异,植物根部对As和Cu的富集作用比根部以上(地上部分)突出,而对Zn相反;③多花木兰地上部分生物量最大,对污染土壤的生物净化能力比其他植物更显著.     

下寒武统黑色页岩金属富集机理与小行星撞击

扬子地台寒武系下统存在富含V、Ni、Mo和铂族元素(platinum group element, PGE)等的黑色页岩,局部地区有U或者Ba、Hg、As等的富集,研究这些元素富集机理有利于寻找相关矿产或者探究地质事件。6 500万年前的小行星撞击地球产生了高PGE含量的地层或者化石,依据这一事实和陨石的特征及其他地质地球化学证据,推断下寒武统黑色页岩中Ni-Mo-PGE富集是陨石撞击结果,PGE中的Ir、Os富集最明显是因为二者最抗淋滤。U在康滇地轴东侧黑色页岩中最高可达480×10^-6,因康滇地轴本身就存在混合型铀矿,推测黑色页岩中U来自它的风化。据V和Ba-Hg-As等的地化特性,认为V富集是受生物活动影响,但因V易于在热泉水中富集,故寒武纪早期泛非运动的构造-热事件可导致V富集成矿,Ba、Hg、As也因该事件产生构造裂隙后,它们优先随热液沿裂隙上升富集,并在海底局部成矿。此外,5.65亿年前的埃迪卡拉动物群发生地基本上就是5.8亿年前小行星撞击地点,提出此次行星撞击可能与埃迪卡拉生物群出现存在因果关系。由于在中国存在寒武纪澄江生物群大爆发事件,推测该次生物...     

安茶产区典型茶园土壤-茶树系统重金属元素富集与分配

了解安茶产区典型茶园土壤-茶树系统中重金属元素的富集能力以及在新、老叶间的含量分配和变化趋势,明确土壤-茶树系统中重金属元素的行为特征及其影响因素。     

昌化铅锌矿尾矿库区土壤重金属污染综合评价及重金属在自然生植物中的富集比较

在昌化铅锌矿尾矿库区内采集优势自然生植物及其根系周边的土壤,分析土壤样品重金属含量特征,运用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对土壤进行重金属污染评价,并通过富集系数评价自然生植物对重金属的富集能力。研究结果表明:(1)尾矿库区内四种重金属的污染程度由强到弱依次为:CdPbZnCu;(2)昌化铅锌矿尾矿库区整体处于极强生态危害水平;(3)尾矿库区内的不同种自然生植物对同一种重金属的富集能力不同,同一种植物对不同种重金属的富集能力不同;(4)仙人掌是尾矿库区内富集系数最高、最稳定的自然生植物。研究结果对昌化铅锌矿尾矿库区土壤重金属污染的治理有参考意义。     

金华市郊益母草及土壤中4种重金属含量的分析

对金华市郊不同生态环境下益母草(Leonurus jαponicus)9个群体及其土壤中Zn、Cu、Cd、Pb 4种金属元素含量的测定和统计表明:(1)益母草体内重金属元素的含量与土壤受重金属污染的程度成正相关;(2)益母草不同部分4种重金属元素的含量均为根部多于地上部分,富集系数均为根部大于地上部分;(3)益母草能够耐受较强的重金属污染,但对4种重金属元素的富集能力均不高.研究结果和药典中规定的益母草以地上部分入药相符合.由于益母草体内重金属含量与环境背景值是相关的,在采收或人工栽培时要注意土壤及周边环境的重金属污染情况.     

海涂湿地生态系统中重金属元素的富集特征

利用样线法和样方法布点,用收获法采集海涂湿地生态系统中植物互花米草Spartina alterniflora各部位和土壤样品,用X-荧光和原子吸收分光光度法分别测定土壤和植物体不同部位中Pb、Cd、Cu、Zn的含量,探讨了4种重金属元素在浙江沿海湿地生态系统中的富集特征.结果表明:(1)在土壤库中,元素含量高低和储量大小均为Zn>Cu>Pb>Cd;在植物库中,重金属在植物不同部位的含量高低为根系>茎叶,储量大小为茎叶>根系;在植物根系和茎叶中,元素含量和储量大小均为Zn>Pb>Cu>Cd.(2)植物不同部位对重金属的富集能力不同,表现为根系>茎叶.植物根系对不同重金属的富集能力大小为Zn>Cd>Pb>Cu;茎叶对不同重金属的富集能力大小为Cd>Zn>Pb>Cu.对4种重金属在植物体内和土壤中的含量分别进行相关性分析,发现植物体内Pb、Cu的含量与土壤中的呈极显著正相关,而Cd、Zn在两者间的相关性不显著.(3)受环境因素的影响,在不同取样地,土壤库中4种重金属的总储量有差异,表现为宋埠样地(161.867 kg/hm2)>胜利塘样地(156.626 kg/hm2)>杨屿山样地(129.004 kg/hm2);但在植物库中,重金属的总储量大小却为杨屿山(26.266 kg/hm2)>胜利塘(21.69 kg/hm2)>宋埠(10.923 kg/hm2).显示了由于不同样地互花米草群落的生物量以及其对重金属吸收能力的差异,表现出该群落中重金属储量与土壤库中重金属储量的明显不一致.     

31种园林植物对重金属的富集研究

采集南京市不同功能区的土壤和31种园林植物,分析了Cd、Cr、Cu、Pb和Zn在土壤和植物中的含量,计算了31种园林植物不同器官的重金属富集系数。结果表明,南京市各功能区均不同程度的有重金属累积现象,表现为复合污染。在研究的31种园林植物中,黑松、国槐和杜鹃对Cd、Cu和Zn污染土壤有较强的修复能力;雪松和南天竹对Cd和Zn污染土壤有较强修复能力;栾树和宽叶十大功劳对Cd和Zn污染土壤有较强修复能力。另外,南天竹、桂花、红花继木、侧柏、法国冬青和杜鹃对Pb污染土壤有较强的修复能力;桂花、侧柏、梧桐、马褂木、法国冬青和宽叶十大功劳对Cu污染土壤有较强的修复能力;黄杨对Cr污染土壤等有较强的修复能力。对Zn污染土壤修复的园林植物较多,有水杉、香樟、龙柏、悬铃木、女贞、夹竹桃、黄杨、紫叶李、侧柏、柳杉、马褂木、法国冬青、垂柳、加拿大杨和栾树。特别值得注意的是宽叶十大功劳的根、茎、叶对Zn的富集系数分别为2.04、0.84和1.73,同时对土壤Cd也有较强富集能力,是理想的修复城市Cd、Zn复合污染土壤的园林植物。     

铅锌冶炼厂周边土壤重金属污染特征及富集规律研究

目的研究某铅锌冶炼企业周围14km以内土壤的不同深度土层中重金属含量差异,评价其周围土壤是否受到污染,为企业环保评估和污染治理提供参考。方法以某铅锌冶炼企业周围14km以内的12个村庄土壤样本为例,研究不同深度土壤中Pb,Cd,Zn和Hg的含量,与相关背景值进行比较,评价该冶炼企业对周边土壤的重金属污染状况及其富集规律。结果分析结果表明,该冶炼厂厂界及周边土壤中4种元素均有不同程度的超标。地积累指数(Igeo)计算结果表明,该冶炼厂周边村庄土壤中Pb呈现偏中度污染,Zn属于轻度污染,而Cd和Hg则无污染迹象。相关性分析表明,Pb,Cd和Hg呈现显著正相关。土壤不同深度剖面重金属含量差异表明,Cd易在厂界20~50cm深度的土壤中富集,且在村庄浅表层(≤2cm)土壤中富集明显;Pb易在附近4个村庄(村庄6#,7#,8#,9#)表层土壤中富集。结论该企业已经对周围土壤造成重金属污染,当务之急是加强企业环保评估和综合治理,同时对农产品食物链的污染有待深入研究。     

郴州柿竹园某尾矿区不同层次的土壤重金属含量及优势植物富集特征

采用火焰原子吸收分光光度法、富集系数法及转移系数法等方法测定了郴州市柿竹园矿区不同土层中Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的含量以及分析优势植物富集特征,结果表明:不同层次同种重金属的条件下,Zn~(2+)和Cd~(2+)的土壤样本平均含量在4层中的第1层最高,分别达到358.40和907.13 mg/kg;Cu和Pb的样本平均含量为第4层最高,分别达到358.40和907.13 mg/kg;大多优势植物符合超富集植物的部分特征也符合规避型植物的部分特征。该矿区的污染状况较为严重,应按照每一层不同的污染情况及时建立保护及修复措施以减轻环境的污染。     

夜鹭雏鸟三种重金属污染物的富集特征

2004年5月,在合肥地区收集了失落于地面的集群繁殖夜鹭20~27日龄雏鸟10只,分离出骨骼、肝脏、胃、心脏、肌肉组织和羽毛等7种样品,用原子吸收法测定重金属Cd、Pb、Cr的残留量.结果表明,重金属Cr和Pb在组织中100%被检出.重金属Cr在各组织富集顺序为:肾脏>胃>骨骼>肌肉>心脏>肝脏>羽毛,7种组织中Cr的富集水平差异极其显著.重金属Cd在夜鹭雏鸟各组织样品中的检出率相差很大,在心脏中没有被检出,在羽毛中100%被检出,检出率高低次序为:羽毛>肝脏>胃、骨骼>肾脏、肌肉>心脏,7种组织中Cd富集量的差异不显著.重金属Pb在组织中富集顺序为:肾脏>胃>心脏>骨骼>羽毛>肝脏>肌肉,7种组织Pb的富集量差异极其显著.各组织的重金属富集量顺序均为:Cr>Pb>Cd,各组织中三种重金属的富集量差异都极显著.雏鹭的羽毛样品能较好地表征体内Pb的富集状况.     

土壤-小麦系统重金属污染状况与吸收富集行为

对广利灌区两市一县土壤和小麦中镉、汞、铅、砷重金属进行了分析,结果表明广利灌区土壤和小麦受镉、汞、铅、砷污染程度较小,土壤属于清洁,小麦食用安全。土壤中重金属区域差异比较明显,武陟县和济源市土壤中砷含量高,沁阳市土壤中铅、镉含量高。小麦籽粒对镉的吸收积累能力大于铅,对砷和汞的吸收富集能力较小。     

北盘江梯级水电站库区重金属分布及富集特征

以北盘江中下游三座梯级水电站(善泥坡、光照、董箐水电站)库区为研究对象,分析了表层水中10种重金属(Cr、Cd、Pb、Cu、Fe、Mn、Ni、Zn、Hg和As)和浮游生物中5种重金属(Cr、Cd、Pb、Cu和Zn)的浓度、分布特征、污染程度和富集情况。结果表明:各采样点之间表层水中重金属含量差异较大,变异系数为25%~210%;各库区表层水和浮游生物中的重金属含量排序均为善泥坡光照董箐;即从上游到下游依次减小,水质综合污染程度逐渐降低。北盘江干流存在水体自净和稀释作用;且梯级大坝对水体起截留和阻隔效应;浮游生物中重金属的富集量远高于表层水中的重金属含量,甚至除Cr外均高于贵州省土壤背景值;浮游生物对重金属的富集系数为51~252 586,具有选择性且有很强的富集能力。     

红皮云杉不同器官对土壤重金属的富集特征

为了解不同污染等级下红皮云杉不同器官的富集特征,运用室外采样和室内测定相结合的方法,测定了红皮云杉树叶、树枝、树皮、树根和根际土壤中3种重金属元素(Pb、Cd、Cr)的含量。在污染等级1中,各器官重金属含量大小顺序为树皮树枝树根树叶,在污染等级2中,各器官重金属含量大小顺序为树皮树根树枝树叶。各器官对Cd、Cr和Pb的富集能力为树皮树枝树根树叶。各重金属元素含量在红皮云杉中的总趋势为CrPbCd,富集能力总趋势为CdCrPb,反映出红皮云杉对Cd的低吸收高富集能力。随着土壤重金属污染等级的增加,红皮云杉对Cd和Cr的富集能力增加。单株红皮云杉不同重金属元素积累量为CrPbCd,富集效能为树根树枝树叶树皮,树根对各重金属元素的积累量明显高于其他器官。因而,红皮云杉可以作为对土壤中Cr、Pb污染场地进行修复和治理的备选树种。     

岩溶区土壤中重金属的富集机制及环境影响:以黔中平坝剖面为例

选择黔中地区一条白云岩发育的土壤剖面(平坝剖面),通过对基岩酸不溶物提取,并结合重金属在剖面中的分布特征和质量平衡计算,初步讨论了土壤中重金属的富集机制及其环境影响。1)碳酸盐岩风化过程中,无论重金属是否强烈亏损,在其发育的土壤剖面中均明显富集,这种现象主要源于基岩中碳酸盐充分溶解导致酸不溶残余物体积的巨大缩小变化,进而使赋存期间的重金属显著残余富集;2)由基岩酸不溶物累积发育而成的土壤剖面中,重金属的进一步带入/带出引起质量比上的增加/减少,具有一般土壤剖面的演化特征;3)贫重金属碳酸盐岩发育的土壤中,大多数重金属质量比大于农用地土壤污染风险筛选值,存在潜在的环境风险,应引起重视。