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。     

绵阳某河流生活污水区土壤中重金属污染及其生态风险评价

本文研究了绵阳某河流生活污水区土壤的5种重金属污染状况,并采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态危害指数法对土壤重金属的污染进行了分析和评价。结果表明,研究区周围土壤中Pb、Cu、Cr、Zn和Hg含量的平均值分别为38.6、58.00、78.06、149.5和1.28 mg·kg~(-1),所有元素累积超标率都为100%。土壤中各元素含量分布变化幅度较小。单项污染指数表明研究区5种重金属元素都存在一定程度的污染,污染程度顺序为:Hg(2.67)Cu(2.56)Zn(2.01)Pb(1.48)Cr(1.28)。Pb和Cr处于轻度污染水平,Cu、Zn和Hg已处于中度污染水平。5种重金属的综合污染指数P综合=2.41,总体上该区域土壤已达到中度污染等级。5种重金属污染的潜在生态危害由强至弱依次为:HgCuPbCrZn,除Hg处于强风险等级外,其余Pb、Cu、Cr、Zn 4种元素均处于低风险等级,研究区域的潜在生态风险主要由Hg引起。潜在生态风险指数RI为131.57,总体处于低风险等级。     

地积累指数法及生态危害指数评价法在土壤重金属污染中的应用及探讨

将近年常用于重金属污染的地积累指数法及生态危害指数评价法进行了对比分析,并对西南某铅锌矿矿区表层土壤中重金属(Zn、Pb、Cd、Cu)污染情况进行了评价。结果表明,该区Cd为极严重污染,Pb为中等污染,Zn和Cu为轻微污染。地积累指数评价法和生态危害指数评价法两者各有侧重点,对于重金属污染的系统评价各具合理性;但两种方法都是基于沉积学理论提出,在对土壤重金属污染进行评价时,有其局限性,建议在对其参数修正后综合应用。     

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。     

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。     

成都平原典型地区水果-土壤重金属污染特征研究

为摸清成都平原土壤-水果系统中重金属污染水平和富集特征,通过对成都平原典型地区333个水果作物及其根部表层土壤中Hg、As、Pb、Cd、Cu、Cr和土壤理化指标的测定,结果表明：（1）研究区土壤养分整体呈现出有效磷和碱解氮较丰富,有机质和速效钾较缺乏的特征,可通过增施有机肥、地面覆草、施用绿肥等方式提升土壤肥力水平。（2）研究区土壤重金属存在部分点位超标,以Cd的超标率最高。土壤重金属单因子评价污染等级为清洁,土壤综合污染指数评价污染等级为中度污染,其主要贡献为Cd。研究区重金属存在一定程度的富集,Cd和Hg的污染指数高,潜在生态风险强,应重点关注土壤Cd污染和Hg含量水平的增加趋势,将Cd污染作为下一步土壤风险管控和修复治理的重点目标。（3）研究区水果Pb、Cd的超标率分别为5.7%、7.8%,不同水果Pb、Cd的超标率差异显著,草莓Cd的超标率最高。研究区水果中重金属未对成人构成非致癌健康风险,而水果中的As和Cu对儿童构成了非致癌健康风险,As和Cu对水果重金属非致癌总指数的贡献超过70%,应特别关注水果中As和Cu的管控,以免造成较大的食源性危害。（4）重金属在水果与土壤中的含量水平关联性较低,水果中重金属的含量与水果富集重金属的能力关联度极高,应进一步查明水果重金属与土壤重金属形态的关系,并结合调整水果种植结构、筛选重金属低积累水果品种等方式降低水果重金属的健康风险。     

北江干流沉积物重金属污染生态风险评价

通过北江干流水体沉积物重金属含量,研究其典型污染物的潜在生态风险。采集了北江干流韶关至清远段7份沉积物样品,经混酸消解后,以电感耦合等离子体质谱仪测定沉积物中重金属含量,并对沉积物重金属分布特征进行了分析。同时利用Hakanson的潜在生态危害指数（RI）评价模式,对北江干流沉积物重金属生态风险进行了评价。评价结果表明,北江干流沉积物中重金属综合生态危害程度均表现为很高级别,其生态危害因子Pb、Cd已成为北江干流突发性水污染事故潜在预警因子。     

万宁小海表层沉积物中重金属物质的空间分布特征及生态风险分析

为了解万宁小海海域表层沉积物重金属污染状况,2020年5月在小海潟湖采集18个沉积物样品,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定5种重金属含量,采用原子荧光光度计测定总汞和砷,并分析归纳出重金属分布特征。采用Hakanson的潜在生态风险指数法识别小海表层沉积物潜在生态风险程度,以及运用富集系数和地累积法进一步评价小海表层沉积物重金属的污染程度。结果表明：Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg和As含量平均值分别为7.26 mg/kg、27.08 mg/kg、75.06 mg/kg、0.16 mg/kg、38.43 mg/kg、0.054 mg/kg、4.66 mg/kg,均符合第一类海洋沉积物质量标准。7种元素的潜在生态风险程度依序为Hg＞Cd＞Pb＞As＞Cu＞Cr＞Zn,其中Hg和Cd为主要潜在生态危害因子,其综合潜在生态风险等级已达到中等级风险;富集系数评价和地质累积系数评价污染程度依次为：Cd＞Hg＞Pb＞Zn＞Cr＞As＞Cu;表层沉积物中TOC 含量与 Cu、Pb、Zn、Cd 和 Cr 含量具存在显著正相关,与粒度呈一定的负相关。     

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。     

开封县污水处理厂污泥资源化利用的潜在生态风险分析

以开封县污水处理厂污泥为实验材料,分析了污泥基本理化性质和Cu、Pb、Cr、As、Ni、Zn、Mn等元素的含量,利用BCR提取法研究其存在形态特征,并利用潜在生态危害指数法(RI),对污泥中重金属农用可能带来的潜在风险进行了综合性评价.结果表明,污泥的基本理化性质满足CJ/T309-2009农用泥质标准,污泥中所测元素含量均符合国家农用控制标准(GB 18918-2002),但Zn、Cu、Cr、As、Mn含量高于开封市潮土背景值.污泥中Mn主要以酸溶态和可还原态形式存在,Zn主要以可还原态形式存在,Ni在5种形态的分布差异不大,Cu、Pb主要以有机物结合态形式存在.单因子指数、内梅罗综合污染指数、地累积指数法对供试污泥样品的评价结果均为重污染水平,潜在生态危害指数48.92,属低风险水平.     

Characterization of Heavy Metals in Soil Near Coal Mines and a Power Plant in Huainan,China

The environmental and health hazards posed by heavy metals are significant due to their toxicity and bioavailability. Thirty-two soil samples were collected from residential areas around three coal mines and a power plant to assess the environmental and health implications caused by mining activities. The concentrations of heavy metals in soil were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. To evaluate the risk levels, the geo-accumulation index and health risk assessment were determined. The concentrations of metals in power plant soil were generally higher than those in coal mine soil, suggesting a higher release during coal combustion. The results demonstrate that the soils in the vicinity of Xinzhuangzi Mine and Luohe Power Plant are moderately contaminated by arsenic and cadmium. The analysis of the health risk of the metals indicated that the non-carcinogenic and carcinogenic adverse effects to residents due to heavy metal exposure are negligible. However, more attention should be paid around the power plant for the unacceptable level of carcinogenic risk. Based on the results of the environmental and health risk assessment, priority control components in Huaian have been identified. The study provides a comprehensive assessment of soil heavy metal implications derived from mining activity in this region in China and is helpful for pollution control and environmental management.     

Environmental Implications of Heavy Metals in Soil from Huainan,China

Soil metal contamination is of great concern due to these elements’ bioavailability, toxicity, and persistence. A total of forty soil samples were collected from mining, industrial, agricultural, and residential areas. Inductively coupled plasma–mass spectrometry (ICP–MS) was employed to determine the concentrations of the heavy metals (As, Cd, Cr, Cu, Pb, and Zn). Geoaccumulation indices and health risk assessment models were employed to evaluate the potential ecological and health implications. The concentrations of As, Cr, and Zn in the industrial zone were higher than the values from the other areas, whereas the concentrations of Cd, Cu, and Pb were highest in the residential area. The distribution of metals may be attributed to different anthropogenic sources. The soils in the industrial area were moderately contaminated by As. The noncarcinogenic risk due to metals was determined to be negligible in these areas, while a high carcinogenic risk was obtained in the industrial area. The priority controls should be As, Cd, and Cr in the industrial area. However, the ecological, environmental, and health implications in the mining and residential areas should also be monitored. This study provides a comprehensive investigation of soil metals in industrial, mining, residential, and agricultural areas in China that may be employed for future environmental management and regularization.     

湖北典型地区茶叶-土壤重金属相关性研究

本文旨在分析湖北典型地区茶叶以及土壤中各种元素的含量,采用原子荧光法(AFS)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等方法对135对茶叶及土壤样品进行测定,并探讨各种元素之间的相互关系和影响。研究结果表明,土壤中元素的分布对茶叶中元素含量分布有一定意义,典型区土壤养分有效磷和碱解氮较丰富,有机质和速效钾较缺乏。典型区茶叶作物表层土壤 Cd、Pb、Cu、Cr、As 均存在不同程度的超标。土壤 Cd 和 Hg 的污染指数高,潜在生态风险强。典型区茶叶可食部分重金属含量均值依次为 Cu>Pb>Cd>Hg>As>Cr,重金属元素在茶叶中含量均为中等变异性。 茶叶对 Cu、Pb 的富集系数明显高于 Hg、As、Cd、Cr,不同茶叶对同一元素的富集能力存在差异。土壤重金属含量与土壤 pH 值、CEC、有效磷、总氮等理化指标关系密切。茶叶重金属含量与土壤重金属含量水平相关性较弱,但与茶叶对重金属的富集能力均呈显著正相关关系。     

某冶炼厂周边土壤重金属污染评价分析及源解析研究

有色金属矿产资源采选冶活动造成的土壤重金属污染已成为严重的环境问题。采用电感耦合等离子体质谱法和光谱法测定某冶炼厂周边不同区域内土壤中重金属Cu、Pb、Zn、As、Ni、Cr、Cd、Hg元素含量,采用Kriging空间插值方法对重金属空间分布特征进行分析,采用内梅罗指数法对其污染状况进行评价,采用多元统计分析对重金属元素的污染源进行分析。结果表明,研究区土壤采样点80%处于污染状态,且以重度污染为主,污染比较严重的区域受风向影响在冶炼厂的西部和南部方向,污染严重的重金属元素为Cu、Pb、Cd、Zn和As,土壤中各重金属元素的污染源除来自于冶炼厂外,Zn-Cd-PbCu-As、Ni-Cr、Hg分别还受到机动车辆排放、自然因素、燃煤及农药使用的影响。     

土壤重金属污染评价指标的研究进展

土壤重金属污染评价指标主要有：土壤重金属总含量，有效含量，土壤酶活性以及植物中毒临界含量等。由于受重金属污染的土壤中往往伴有多种重金属元素以及元素之间的交互作用，使得临界值的确定更为复杂，目前评价土壤重金属复合污染的方法主要是综合指数法。     

洛阳市蔬菜基地土壤中重金属含量抽样分析及评价

为了解洛阳市蔬菜基地土壤中重金属污染状况,对郊区白马寺镇蔬菜基地靠近公路、铁路、社区边和远离这些区域的菜地土壤抽样,采用原子吸收分光光度法测定了样品中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr 5种重金属元素含量,并根据国家土壤环境质量二级标准对检测结果进行单因子污染指数和综合污染指数评价。结果表明,土样中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的平均含量分别为37.09、106.09、50.10、0.56、16.13 mg.kg-1。其中Cu、Zn、Pb、Cr含量均能达到清洁级,而Cd含量在靠近公路边、铁路边和社区边的抽样中明显高,接近或超出国家土壤环境质量二级标准值,在远离交通和社区的抽样中处于清洁级。由综合评价可知,在所采集的11个土壤样品中,4个样处于安全级水平,5个样处于警戒级水平,2个样处于轻度污染状态。可见,交通运输和社区生活是引起土壤重金属污染的重要因素。     

鲁西南沿黄县区玉米中铅、镉、砷、铬的重金属含量及健康风险评价

为了评估鲁西南沿黄县区(东明县、牡丹区、鄄城县、郓城县)玉米中铅、镉、砷、铬重金属的污染风险,采集该地区玉米果穗,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)仪测定其玉米籽粒中铅、镉、砷、铬的含量,并使用单因子污染指数法、内梅罗综合多因子指数法和目标危险系数法开展玉米籽粒重金属污染评价和健康风险评价。结果表明,鲁西南沿黄县区玉米籽粒中重金属铅、镉、砷、铬的含量均未超出GB 2762—2017中规定的限量,重金属含量以Cr最高;鲁西南沿黄县区P_综和TTHQ均小于1,说明玉米籽粒中的重金属元素含量为清洁安全等级,食用该地区玉米对人体的健康风险较低。