开封城市土壤重金属污染及潜在生态风险评价

用网格法采集开封城市表层土样99个,测定其As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量.分别采用污染负荷指数(PLI)和潜在生态风险指数(RI)评价土壤重金属污染和潜在生态风险程度,应用Kriging空间插值法探讨土壤重金属污染和生态风险空间分布,并对重金属的来源进行讨论.结果表明,开封城市土壤大部分发生了Cd重度污染,Zn中度污染,Pb和Cu轻度污染,而Ni、Cr和As均没有污染.土壤Cd存在极强生态风险,其余元素均为轻微风险.各样点7种重金属的平均PLI为2.53,总体上属于中度污染;平均RI为344.58,属于很强生态风险.PLI和RI空间分布相似,高值区分布在东南部的老工业区和陇海铁路开封客、货站附近,其次为老城区;低值区位于北部和西部,污染和生态风险较轻.镉既是最主要的污染因子又是最主要的潜在生态风险因子,其来源主要与化肥厂烟尘及污灌区表层土壤空气迁移、交通运输和燃煤等人类活动有关.     

开封市周边地区地表灰尘重金属背景值研究

长期以来国内外学者大多以研究地区所在行政区、全国或全球土壤元素背景值或上地壳元素丰度作为标准,评价地表灰尘重金属积累与污染状况.但某区域的灰尘重金属背景值与所在地区的土壤背景值是否存在差别？迄今为止尚未见到这方面的研究报道.基于此,本研究在河南省东部黄淮平原开封市周边地区10个县（市）约2×10⁴ km²范围内,用网格法随机采集灰尘样品96份,用ICP-MS法和AFS法测定11种重金属含量.按照Dixon检验法剔除重金属离群值,用偏度-峰度法和Q-Q图示法检验数据分布类型,根据常规方法确定各个重金属的背景值,并开展灰尘重金属背景值与其上地壳丰度、中国潮土背景值及河南省土壤背景值对比分析.结果表明,灰尘Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Co、Sb和V背景值分别为0.022、8.04、0.30、46.51、24.58、20.54、77.21、26.21、9.72、1.27和84.33 mg·kg^-1.灰尘重金属背景值与上地壳重金属丰度、中国潮土背景值及河南省土壤背景值都存在一定差异.与河南省土壤元素背景值相比,灰尘Cd、Pb和Zn背景值较高,其中,Cd属极强差异,Pb和Zn属中等差异;灰尘Hg、As和Cr背景值较低,都属强差异;土壤和灰尘Cu、Sb、V、Ni和Co背景值差别不明显,均属弱差异.     

开封周边地区地表灰尘砷、汞背景值及其应用

在开封市周边地区采集96个地表灰尘样品和49个表土样品,用冷原子荧光法测定样品As、Hg含量,计算灰尘和土壤As、Hg背景值,并以开封城市地表灰尘为例,用地积累指数法(Igeo)和污染负荷指数法(PLI)分别开展基于灰尘和土壤背景值的污染评价.结果表明,开封市附近地区地表灰尘As、Hg背景值分别为8.04 mg·kg-1和22.37μg·kg-1,低于其土壤背景值,也低于我国潮土背景值.同一地区灰尘As、Hg背景值小于土壤,这主要与灰尘和土壤的有机质含量、颗粒大小、农业生产活动有关.基于灰尘背景值的开封城市地表灰尘As、Hg的Igeo和PLI,都大于基于我国潮土背景值的Igeo和PLI.因此,多数学者应用我国潮土背景值开展灰尘污染评价,其污染程度实质上被低估了.