大气降尘中重金属形态分析及生态风险评价

总结国内外大气降尘重金属形态分析常用的两种方法——Tessier五步连续提取法和BCR连续提取法,用于土壤及沉积物中重金属生态风险评价,总结出适用于大气降尘重金属生态风险评价的方法——Hakanson潜在生态风险指数法和人工模拟酸雨淋溶法,提出了这些方法存在的问题和今后的发展方向.     

新疆准东五彩湾煤田区不同深度土壤重金属污染评价、来源分析与空间分布特征

选择新疆准东煤田五彩湾露天煤矿区域作为研究区,对研究区周围的不同采样点的土壤样品进行采样及室内试验分析,测定了土壤中0-10cm、10-20cm、20-30cm三层土壤中的Hg、As、Zn、Cu、Cr、Pb六种重金属的含量,采用了多元统计分析、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法,潜在生态危害指数法、主成分分析法、GIS空间插值和降尘重金属分析等方法对六种重金属在该区域的污染程度,空间分布特征,污染范围和等级,污染来源进行分析和评价。结果表明：从重金属含量上看,Hg、As、Cr三种元素的均值含量超过了新疆背景值,分别约为背景值的3.0倍、2.8倍和1.6倍。其中Zn和Cu相关性成线性正相关,相关系数较高,根据主成分分析可以确定这两种元素主要来源于土壤母质,Hg元素主要来源受人为因子影响,As、Cu、Cr元素不仅来源于土壤母质,也受人为因子影响。综合污染评价表明,Hg和As处于重度污染,其中Hg污染程度极重,Cr处于中度污染,Cu,Zn和Pb处于轻微污染状态。潜在生态风险表明,Hg处于较高生态风险,其他元素生态风险较低,该区域的潜在生态风险处于较高。从空间分析看,重金属高污染区域主要集中在矿区周边,公路附近和两个工业园区附近的区域,煤矿开采,运输,煤化工生产和能源工业等人类对土壤重金属的空间分布影响较大。     

煤矿区土壤重金属污染评价

利用多种方法(内梅罗指数法、地累积指数法和灰色聚类法)对芦岭矿区土壤中主要重金属元素进行了污染评价;运用潜在生态风险评价模型对研究区土壤开展了风险评价。     

基于PMF模型的五彩湾矿区土壤重金属污染空间分布与来源解析

以新疆准东煤田五彩湾矿区周围土壤为研究目标,采集了100个表层土壤样本,采用地累积指数、潜在生态风险指数和综合风险指数对研究区土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As等6种重金属元素进行生态风险评估,并运用正定矩阵因子分析模型(PMF)解析土壤中6种重金属的来源和贡献率。研究结果表明：土壤中重金属Zn、Cu、Cr、Pb、Hg和As含量的平均值分别为69.60 mg/kg、23.42 mg/kg、59.15 mg/kg、22.37 mg/kg、0.033 mg/kg和6.71 mg/kg,含量浓度的大小为Zn>Cr>Cu>Pb>As>Hg, 6种重金属元素平均值均未超过国家一级标准和国家二级标准,其中,Zn、Pb、Hg和As超出了新疆土壤背景值,分别超出了1.01倍、1.20倍、1.15倍和1.94倍;分析地累积指数大小可知,土壤中Zn、Cu、Cr、Hg和As元素处于轻微污染状态或未污染状态,Pb元素处于中高度污染状态;潜在生态风险指数结果显示：重金属Zn、Cu、Cr、Hg和As均未被污染,Pb处于强度风险状态;综合风险指数结果表明：Hg元素的综合风险指数为...     

郑州市降尘、积尘中重金属元素特征及环境影响

通过对郑州市土壤,降尘、积尘中元素含量对比分析研究,结果显示郑州市降尘、积尘的主要来源为工业污染,农业施肥、居民生活污染、垃圾废弃,建筑垃圾以及地表扬尘。郑州市积尘中重金属元素的相态分析结果表明,Hg、Cr、As主要以残渣态出现,而Pb、Cd、Zn主要以碳酸盐结合态为主,易在酸性环境中迁移,但目前郑州市区土壤环境是弱碱性环境,对酸雨有较强的缓冲能力,所以目前重金属不至于危害生态环境。通过降尘、积尘与土壤重金属元素的线性回归分析,得出对土壤中重金属元素起重要贡献的是降尘,并具有较好的预测模式,而积尘对土壤中微量元素的贡献关系不明确。     

胜利露天煤矿重金属污染评价

通过对胜利露天煤矿5号煤层上覆岩层的重金属的含量及赋存状态的调查分析,得到该矿重金属镉的浓度超标,是该区土壤重金属污染的主要因子之一,为今后矿区土地生态恢复与重建及土地利用方向的决策提供了依据。     

大型露天煤矿重金属污染评价

大型露天煤矿开采强度大,对周围环境破坏较大,特别是重金属元素由地下深部转至地表,改变了它们迁移的地球化学条件,在地表重新分布,形成了局部地区的严重污染。通过对胜利露天煤矿5号煤层上覆岩层的重金属含量及赋存状态的调查,得到该矿重金属Cd的含量已经超标,是本地区土壤重金属污染的主要因子。     

重金属污染评价研究进展

从重金属废水、重金属沉积物和重金属土壤污染三个方面，阐述了重金属污染的不同评价方法及模型。着重比较了各种评价方法的适用范围及优缺点。通过分析比较表明，生物评价法从重金属污染生态效应着手，可解决重金属污染的复杂性和不确定性问题，是重金属污染评价中较理想、有效的方法之一。     

准东煤田露天矿区降尘、土壤重金属分布特征及生态风险评价

本文以准东煤田露天矿区降尘、土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg、As 6种重金属元素为研究对象,采用污染负荷指数法、地质累积指数法、潜在生态危害指数法对其进行生态风险分析。结果表明:研究区降尘重金属含量普遍高于土壤重金属,As为超标最严重元素,Pb为超标最轻微元素,且不存在生态风险;Cr、Hg、As为降尘、土壤中生态风险都较高的元素,降尘重金属生态风险较土壤更为严峻,相关分析表明Zn、Cu、Cr具有良好的伴生性,燃煤是As的主要来源;研究区内大气-土壤重金属污染元素主要为Cr、Hg、As,其他元素应做好防范工作。     

重金属污染物在武汉城区表土、大气降尘中的赋存形态特征研究

通过对武汉城区表土、大气降尘中主要重金属污染物的赋存形态特征的研究.发现汞、镉等重金属污染物在两类介质中的赋存形态特征基本一致,其中汞、砷主要以非活动性残渣态形式存在;铅以与有机、腐殖质及碳酸盐有关的结合态形式存在;镉则主要以具高结合、可溶交换态,低残渣态形式存在.在对污染物在介质中的各类赋存形态作了量值对比的同时,初步探讨了污染物在表土、大气降尘中的形态转化,活化、迁移等行为的影响要素.认为重金属污染物在介质中发生活化、迁移能力与其在介质中的可活动性赋存形态密切相关.且在环境的理、化性质发生变化时,降尘中重金属污染物的活化、迁移能力的贡献份额均高于表土.     

广西梧州大黎镇利达铅锌矿区土壤重金属污染评价

矿山的开发活动会对矿区及周围地区造成土壤重金属污染,针对广西梧州大黎镇铅锌矿矿区开发影响问题进行研究,通过测试矿山及其下游距离线性关系的深层和浅层土壤的重金属含量,采用相关性分析的方法分析土壤重金属来源,单因子污染指数、内梅罗指数等方法进行重金属污染评价,结果表明调查区内土壤受到一定的污染,在自然条件下矿山的长期开发、废弃矿石堆置等是造成污染的主要原因。通过本文的分析研究工作对铅锌矿开发造成的土壤重金属污染程度提供基础数据。     

兖州矿区表层土壤重金属污染基线模型的建立

以Sc(钪)作为标准化元素,在采集、测试、分析兖州矿区表层土壤样品的基础上,研究了该区内表层土壤中As (砷)、Cd(镉)、Co(钴)、Cr(铬)、Cu(铜)、Hg(汞)、Mn(锰)、Ni(镍)、Pb(铅)、Zn(锌) 重金属污染元素的环境地球化学特征,采用标准化方法分别建立了这10种重金属元素的环境地球化学基线模型.     

准东露天煤矿土壤重金属的污染及空间分布特征分析

本文选择准东露天煤矿为研究区,对煤矿周围111个点进行了土壤样品的采集以及室内试验分析,采用了多元统计分析方法、地累积指数法、潜在生态风险指数法及GIS插值方法分别对Zn、Cu、Cr、Hg、As和Pb六种重金属元素在土壤中的含量,污染状况和空间分布特征进行了统计与插值分析。结果表明:土壤中重金属含量高低顺序为CrZnAsCuPbHg,从重金属含量平均值来看Cr、As和Hg含量分别超过了新疆背景值的1.3倍、13.0倍和3.1倍,国家二级标准值的1.0倍、4.0倍和3.0倍。土壤中Hg的变异系数较大,煤炭开采活动对Hg的影响比较明显。从相关性来看0.01水平上Zn和Cu,Cr和Pb呈线性正相关,相关系数为0.65、0.36,Zn和Cu被认为来自于土壤母质,Cr和Pb被认为主要来自于人为因子,Hg也是主要来自人为因子,As是来自于自然因子和人为因子。污染指数评价结果表明土壤Hg和As含量分别为重度和中度污染,而Zn、Cu、Cr、Pb含量比较低。生态风险评价结果表明了Cr、Zn、As、Cu和Pb处于低风险,Hg处于极重的生态风险。从重金属含量的空间分布情况来看煤田、工业区、生活区及周围地区、卡拉麦里山的南部和靠近沙漠地带土壤重金属含量比较高。     

采矿区土壤重金属污染生态修复研究进展

本文阐述了矿区土壤重金属污染的评价方法和土壤重金属污染的植物、微生物的修复技术。探讨了植物修复特点以及研究动态、植物修复技术目前尚存在的某些不足和今后努力的方向;阐明了土壤微生物修复的机理,指出以较敏感的土壤微生物作为指示生物,确定土壤中重金属的最大允许浓度;展望了以生物技术培育对重金属具降解能力的微生物应用前景,为土壤重金属污染的整治及其生态修复提出新途径。     

新疆准东露天煤矿区地表温度反演及时空变化特征

使用Landsat7/ETM 于2005年7月22日和2013年6月10日过境的新疆准东煤田矿区的影像数据,运用单窗算法以及Weng算法反演准东煤矿开采前后的地表温度。通过反演结果与热红外辐射计实测数据对比证明在本研究区运用单窗算法反演地表温度较Weng算法精度更高。在此基础上,分析了不同时期准东矿区地表温度分布格局得出(1)时间尺度上,由开采前的最高温42.7℃上升至49.2℃,最低温保持在11-12℃。2013年地表温度平均值为35.1℃高于2005年的30.8℃。(2)空间尺度上,矿区地形独特,北方为喀拉麦里山,南方为天山绿洲带,两山包裹呈现典型的“热岛”效应。从2013年温度分布图可以看出明显的温度变化梯度,由外到内依次是荒漠草原、荒漠裸土、岩石裸地以及露天矿坑,地表温度呈现依次升高。总之,单窗算法反演精度高,适合干旱区露天煤矿地表温度反演。     

重金属污染影响下的矿区土壤生物修复技术

研究重金属污染影响下的矿区土壤生物修复技术,通过土壤性质测定法与BCR三步提取法,分析粪肥与熟石灰不同配比改良剂的生物修复效果;采用高通量测序分析法,分析了生物强化修复与生物刺激修复等的生物修复效果。研究结果表明,重金属污染影响下,粪肥、熟石灰配比为15 g/kg与20 g/kg,土壤的物理形状提升效果最为显著,有效提升生物修复效果与土壤持水能力,使修复后的土壤适合植物生长;石油污染影响下,在土壤内添加氮磷营养液,即生物刺激修复方案的生物修复效果最佳,有效提升降解菌数量,显著减少石油烃、烷烃与多环芳烃含量。     

污泥基生物炭在矿区土壤重金属污染治理中的应用

矿山地质环境破坏导致的重金属污染会导致该地区无法正常生长植物,同时还会影响当地居民的身体健康,研究污泥基生物炭对矿区土壤重金属污染治理的效果。选择实验所需仪器及型号参数,使用污泥和木屑制备污泥基生物炭,采集供试土壤,将污泥基生物炭添加进重金属污染土壤,经过一段时间后,测试4类土壤中的重金属镉、汞、铅总量以及土壤的理化性质和微生物环境。由实验结果可知,污泥基生物炭确实能够降低土壤中镉、汞、铅3类重金属的含量,在一定程度上提高土壤的pH值和电导率,增加微生物总量及其群落的多样性,使用500℃制备的污泥基生物炭效果最好。     

小流域矿集区土壤重金属污染评价与来源综合解析

涉重金属矿床（点）多分布在山区流域内,自然高背景和人为活动均会造成土壤中重金属过度富集。准确识别和定量解析土壤重金属的来源,对于针对性地制定流域环境污染与土壤重金属污染防治措施尤为重要。以矿产丰富的北山水库小流域表层土壤为对象,在重金属累积程度评价基础上,综合运用野外调查、多元统计分析、PMF模型和空间分布分析相结合的方法,来解析土壤重金属的来源种类,估算和明晰不同来源的贡献率和空间分布。结果表明：表层土壤中Cu和Cd平均含量分别是背景值的3.05、3.47 倍且超过土壤风险筛选值,累积明显,有10 %左右的样品点达到中度－重度富集水平;重金属来源主要有3 种,自然背景源、采矿活动源和农事活动源;采矿活动源对Cu和Cd贡献率为68.92 %和56.31 %,自然源对它们也作出了21.05 %和38.35 %的贡献;自然背景对As、Cr和Ni元素的贡献显著,贡献率分别为83.13 %、72.59 %和78.76 %;农事活动对Hg富集影响最大,贡献率达81.79 %;采矿活动和自然源对Zn和Pb的贡献大体相当;综合运用多方法技术进行重金属来源分析,可提高源解析结果的可靠性和合理性。     

新疆东天山北坡工业带土壤重金属污染评价

本文选择新疆东天山北坡阜康市和吉木萨尔县工业带作为研究区,对研究区内的41个样点的土壤进行采样及室内试验分析,测定了0-10cm深度土壤中的Hg、As、Zn、Cu、Cr、Pb六种重金属的含量,并将样点分为工厂周边、矿区周边和农田区三个类型区,采用了多种方法对六种重金属的污染程度和等级进行分析和评价。结果表明：在工厂周边,As、Cu、Pb、Zn、Hg五种元素均有不同程度污染且受人为因素影响较大,其中As和Pb污染较为严重;在矿区周边,As、Pb、Zn、Hg受人为因素影响较大,其中As元素污染较重;在农田区,仅Pb与As两种元素处于轻微污染,整体受人为因素影响较小。     

Application of synthetic principal component analysis model to mine area farmland heavy metal pollution assessment

Referring to GB5618-1995 about heavy metal pollution, and using statistical analysis SPSS, the major pollutants of mine area farmland heavy metal pollution were identified by variable clustering analysis. Assessment and classification were done to the mine area farmland heavy metal pollution situation by synthetic principal components analysis (PCA). The results show that variable clustering analysis is efficient to identify the principal components of mine area farmland heavy metal pollution. Sort and clustering were done to the synthetic principal components scores of soil sample, which is given by synthetic principal components analysis. Data structure of soil heavy metal contaminations, relationships and pollution level of different soil samples are discovered. The results of mine area farmland heavy metal pollution quality assessed and classified with synthetic component scores reflect the influence of both the major and compound heavy metal pollutants. Identification and assessment results of mine area farmland heavy metal pollution can provide reference and guide to propose control measures of mine area farmland heavy metal pollution and focus on the key treatment region.