环巢湖典型农业区土壤重金属来源解析

重金属来源解析是防止或减少土壤重金属污染的必要前提。为此,采集并分析了环巢湖典型农业区408个表层土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等7种重金属元素含量。地积累指数评价结果表明土壤重金属污染总体处于0~1级。综合相关性分析、主成分分析和聚类分析结果可知:(1)Cd、Cu、Pb、Zn主要来源于大气沉降、畜禽粪肥和化肥等人类活动;(2)成土母质是Cr和Ni的主要来源;(3)As有人类活动和成土母质双重来源。用绝对主成分得分-多元线性回归模型(APCS-MLR)对土壤中重金属来源进行了定量解析,解析结果与主成分分析和聚类分析结果相符。可见,多元统计分析结合APCS-MLR模型能很好地应用于土壤重金属来源解析。     

浙北嘉善地区土壤重金属空间分布特征与污染评价

本文对浙江省嘉善县基本农田中重金属元素含量及部分元素的形态进行了分析测定,结果表明,嘉善表层土壤中,Cd,Cu,Hg,Ni,Zn等元素含量与嘉兴市、浙北区相比较高,As较嘉兴市低、比浙北高,Cr与嘉兴市相近但高于浙北区,Pb与嘉兴市、浙北背景值相近;不同类型土壤中重金属含量不同;Hg、Cr主要以残渣态存在,而As、Cd...     

县域城市土壤重金属空间分布特征及来源解析

近几十年来重金属污染一直是土壤生态领域备受关注的热点问题.临清市以"中国棉纺织名城"、"中国轴承之乡"等称号著称全国,并且拥有较为完备的集群式、园区化工业体系.但目前关于临清市土壤重金属污染的空间分布特征、溯源和生态危害的相关研究还较少.因此,本研究对临清市研究区域内251个点位表层土壤的As、Cd、Cr、Cu、Zn、...     

工业发达城市土壤重金属时空变异与源解析

采集了宁波市区2003和2013年两期共1 130个土壤样品,测定了8种典型重金属元素的含量,运用污染指数评价法对土壤重金属污染程度进行了评价,运用地统计学方法剖析了污染的时空变异特征,并分别运用主成分分析和UNMIX受体模型解析了重金属的污染来源.结果表明:(1)除了As,两期重金属元素的含量均值都超过了浙江省土壤背景值和国家土壤背景值,说明土壤普遍存在重金属污染;从2003～2013年,所有元素的含量均值都不同程度地增大,说明10年间重金属污染普遍加剧;(2)单因子污染指数的评价结果表明,Hg为重度污染,Cd、Cu、Pb为中度污染,Zn、Cr、Ni为轻度污染,As为非污染状态;所有采样点的内梅罗综合污染指数都超过了警戒值,10年间综合污染指数 3、呈重度污染的样本显著增加.(3)同种元素不同时期的污染空间格局相近,不同元素则呈现一定差异,Pb和Hg,Cr、As、Cu、Zn和Ni的空间分布特征具有相似性,高值区主要集中在污染企业分布密集和人类活动频繁的海曙、江北、江东、镇海四区;(4)研究区重金属污染源主要包括两类,即以Ni、As、Cr、Zn、Cd为主要成分的工业污染源,以Pb和Hg为主要成分的生活污染源,前者源自工业废水、废气和废渣的排放;后者源自于生活垃圾、汽车尾气及道路磨损造成的颗粒物和粉尘污染.     

地质高背景与污染叠加区不同土地利用方式下土壤重金属分布特征

黔西北喀斯特地质高背景和历史遗留土法炼锌污染叠加,导致土壤重金属污染严重.为了解不同土地利用方式对土壤重金属分布的影响,选择威宁县某在产锌粉厂小流域为研究区域,共采集表层和剖面土壤样品126件,对农用地、荒地和林地土壤重金属(Cd、As、Pb、Cu和Zn)的空间分布、来源和生态风险进行分析和评价.结果表明,研究区表层土...     

小尺度农田土壤中重金属的统计分析与空间分布研究

对北京市东南郊大兴区某生态农场的4个地块进行了采样分析,测定了表层土壤中Cu、Zn、Cr、Pb和Cd的含量.统计结果表明,3块大田的土壤性质之间没有显著差异,而大田与菜地间的差异较大.大田的重金属含量低于国家一级土壤质量标准,而菜地个别采样点的Cu高于一级标准,Cd高于二级标准.进一步通过相关性分析和主成分分析,研究区域土壤中的重金属可以由3个主成分反映,Cu、Zn和Cd为第一主成分,Pb和Cr为第二和第三主成分.对3个主成分因子进行空间分析,用高斯模型来拟和主成分因子的半方差函数效果最佳.第一主成分有较好的空间相关性,而第二和第三主成分的空间相关性较弱.在GIS平台上,应用克里格插值法作图分析了主成分因子的空间分布特性.第一主成分在菜地的值高于大田,第二和第三主成分从东向西逐渐降低.这一分布结果表明,土壤中Cd、Cu和Zn积累来源于蔬菜生产中的农业投入,Pb和Cr受外界影响较小.     

典型Pb/Zn矿区土壤重金属污染特征与Pb同位素源解析

以我国典型的铅锌矿区——湖南水口山铅锌矿区及其周围地区为研究对象,分析自然土壤(A层和C层)样品中不同重金属(Pb、Zn、Cr、Cu、Cd、Hg)的污染特征和Pb同位素组成.结果表明,受铅锌选矿和冶炼活动的影响,研究区域A层土壤明显受到重金属的污染,尤其是在中心区域(水口山矿区),土壤中Pb、Zn、Cr、Cu、Cd、Hg含量最高达3966.88、 2086.25、 135.31、 185.63、 56.15、 16.434 mg/kg;受原生地质环境的影响,C层土壤重金属含量虽然变化很大,但基本反映土壤背景值.土壤中不同重金属的潜在生态危害大小顺序为Cd>Hg>Pb>Cu>Zn=Cr.中心区域多重金属综合潜在生态危害明显高于周围区域,其34%、 33%、 11%、 22%的采样点分别属于轻微、中等、强和很强生态危害,而周围区域属于轻微、中等、强和很强生态危害的采样点比例分别为68%、 16%、 10%、 6%.与C层Pb同位素相比(²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb为1.168～1.246,²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb为2.014～2.130),由于人为Pb源的污染A层土壤中²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值(1.166～1.226)低而²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb值(2.043～2.135)高.与铅锌选矿、冶炼废水和烟尘中Pb同位素比值对比表明,A层土壤铅污染主要来自于冶炼厂烟气粉尘的沉降.     

引黄灌区不同尺度农田土壤重金属空间分布及污染评价：以银川市兴庆区为例

确定农田土壤重金属分布及其污染状况,对于评价农业生态环境质量、保障食品安全和人类健康都具有重要作用.以宁夏引黄灌区农田土壤为研究对象,在10 m(L尺度)和1 m(M尺度)两种尺度上网格取样,共取耕层土样(0~20 cm)223个,利用经典统计和地统计相结合的方法对土壤铜(Cu)、锌(Zn)、铬(Cr)、镉(Cd)和铅(Pb)的空间变异性进行研究,并利用单因子指数(Pi)和内梅罗综合指数(P综)评价土壤重金属的污染程度.结果表明,两种尺度下,Cu、Zn、Cr、Cd、Pb均属中等变异性,其变异系数(CV)顺序为:Cd>Pb>Cr>Zn>Cu.地统计分析表明,L尺度下Cd和M尺度下Pb块金系数为100%,表现为纯块金效应,主要受随机因素影响,具较弱的空间相关性.其它重金属元素在两种尺度下块金系数均小于25%,说明主要受结构性因素的影响,具有强烈的空间相关性.结合Pi和P综值可知,两种尺度下除了Cu外,其它4种重金属元素出现轻度污染的样点数较多,表明研究区已出现重金属富集的趋势.     

某电镀厂地块重金属污染特征与健康风险空间分布评价

以苏州某电镀地块为研究对象,运用内梅罗指数法评估土壤样品中As、Cd、Pb、Cu、Ni、Zn、Hg、Cr(Ⅵ) 8种重金属的污染程度,明确了该电镀厂土壤受到Ni和Cr(Ⅵ)的污染。基于健康风险模型和克里金插值法研究土壤中Ni和Cr(Ⅵ)的三维空间健康风险分布。结果表明：四车间（挂镀镍、铬）Ni和Cr(Ⅵ)的致癌和非致癌风险水平均超过可接受阈值,Ni与Cr(Ⅵ)污染呈点源扩散,离四车间（污染区域）越远,其污染程度越低;从纵向来看,Ni与Cr(Ⅵ)都存在由表层向深层土壤迁移的行为。建议该地块在开发利用前对土壤进行修复治理。

     

典型铅锌矿流域土壤重金属累积与分布的影响因素分析

以桂北地区阳朔铅锌矿流域为研究对象,对其流域内表层土壤中9种重金属元素(Zn、 Pb、 Cd、 Fe、 Mn、 Cu、 Cr、 Sb和As)的全量和形态,以及5种土壤性质指标(pH、电导率、阳离子交换量、有机质和粒径)进行分析测定.综合运用相关性分析、冗余分析(RDA)和地理探测器揭示土壤重金属累积与分布的主控因素.在土壤样本分析数据中,As、 Cd、 Fe、 Cu、 Mn、 Pb和Zn含量平均值均超过背景值,其中Cd、 Mn、 Pb和Zn分别是背景值的4.01、 3.15、 5.53和9.72倍,表明其在表层土壤中明显富集;在分布上具有较为明显的空间差异,在冲洪积扇堆积区(1～6号)高于其他区域(7～9号). Pb和Mn可利用态占比(K)分别为48.8%和57.2%,生物可利用性较大,潜在迁移能力一般(PMI分别为0.015～0.068和0.036～0.082);Zn和Cu可利用态占比(K)分别为30.9%和16.8%,且中等利用态占比(Z)分别为10.9%和13.6%,有一定生物可利用性,但Zn迁移能力较强(PMI为0.160～0.203),Cu潜在迁移能力一般(PMI为0.017...     

典型行业再利用土壤重金属含量分布、来源解析及生态风险评价

为深入探究典型行业再利用土壤重金属污染特征及生态风险状况,基于上海市嘉定区49个地块315个不同深度剖面土壤样品数据,采用地累积指数和潜在生态风险指数评估Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg和As这7种重金属含量特征和潜在生态风险程度,并利用源解析受体模型（APCS-MLR）和正定矩阵因子分解模型（PMF）解析其污染来源.结果表明：①研究区土壤中除As外,其余重金属均不同程度超过上海市土壤背景值,表层土壤中Cd、Pb、Cu、Zn、Ni和Hg含量分别是背景值的3.54、2.34、2.91、1.20、3.75和4.40倍;7种重金属含量随着土壤垂直剖面深度的增加逐渐降低,重金属在表层土壤中存在一定程度的富集,人类活动影响了重金属在土壤中的分布规律.②研究区内APCS-MLR和PMF两种受体模型均识别出土壤重金属4种主要来源,源1（Cu、Zn和Pb）为金属制品和汽车制造混合源,源2（Ni和Cd）为电镀企业来源,源3（Hg）主要为化工企业来源,源4（As）为自然源,两种受体模型结合运用,进一步提高源解析的精准度和可信度.③地累积指数由大到小表现为：Hg（1.54）>Ni（1.32）>Cd（1.21）>Cu（0.96）>Pb（0.64）>Zn（-0.33）>As（-1.02）;潜在生态风险指数结果显示,研究区综合潜在生态风险指数RI值在32.50~4 910.97,均值为321.40,整体呈现较强潜在生态风险,再开发利用工业场地土壤中重金属Hg、Ni和Cd的污染值得进一步关注.     

青藏高原不同土地利用方式下的土壤质量评价

为进行青藏高原不同土地利用方式下土壤质量对比并研究其影响因素,以位于青南江河湖源区、藏北高原和南亚通道的三条样带为研究区,针对区域内高寒草甸、荒漠草原、农田和沙地这四种土地利用方式,采用主成分分析法建立最小数据集（minimum data set,MDS）,计算土壤质量综合指数（soil quality index,SQI）并进行土壤质量评价。结果表明：（1）评价青藏高原土壤质量的MDS包括容重、有机质、全氮、全钾和有效磷,按SQI大小将土壤质量分为五级,研究区土壤质量较差,以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级为主且东部土壤质量优于西部;（2）研究区土壤质量高寒草甸＞荒漠草原＞农田＞沙地,且高寒草甸土壤质量显著优于荒漠草原、农田和沙地,后三者间土壤质量差异不大,MDS中对土壤质量起主要作用的指标为有机质、全氮和有效磷;（3）在土壤质量的众多影响因素中,本文主要考虑的是植被盖度、风蚀强度和人类活动,其中高寒草甸植被盖度大,风蚀强度弱,土壤质量好,荒漠草原和沙地植被盖度小,风蚀强度大,土壤质量差,而农田土壤质量受人类活动影响。     

不同土地利用方式下北京城区土壤的重金属累积特征

对不同土地利用方式下城市土壤的采样调查表明,北京市城市土壤Cd、Cu、Pb和Zn含量显著高于其相应的土壤背景值,As、Ni与背景值无显著差异.在工业、住宅、商贸、交通边缘带(道路)、公园、城市广场和校园7种土地利用方式下,工业区土壤Cd、Cu、Ni、Pb和Zn含量均居首位,且Cu、Pb和Zn含量达到污染等级;公园土壤的As水平最高,但仍处于清洁水平.As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn综合累积程度由高到低的顺序为工业区公园商贸区≈校园住宅区≈城市广场交通边缘带.工业区土壤总体表现为重金属轻度污染;公园、商贸区、校园和住宅区土壤重金属处于尚清洁水平;城市广场和交通边缘带土壤重金属处于清洁水平.不同土地利用方式对城市土壤的重金属含量有一定影响.     

南京城郊某典型退耕农用地土壤重金属含量特征与污染评价分析

通过对比土壤背景值、筛选值,对南京城郊某典型退耕农用地45个点位深度至6 m的166个土壤样品中Cu、Ni、Cd、As、Pb、Hg、Be、Sb、Co、V 10项重金属含量特征进行分析与污染评价。结果表明:1)10种重金属含量最大值均超过背景值;Cu、Cd、As、Pb、Hg含量最大值均超过GB 15618-2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准》;As、Co含量最大值超过GB 36600-2018《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准》;Cd含量变异系数最大,Hg次之;2)Hg、Cd、Pb含量最大值在上层(A或B层)的频次明显较高,As、V含量最大值在下层(C层或D层)的频次明显较高;Hg含量在最大值与中位值上均呈A层递减至D层趋势,Cd含量呈U形;3)单因子指数评价发现,Cu、Cd、As、Pb、Hg存在重度污染,污染程度大于其他重金属;内梅罗指数评价发现,对比GJA,JSA,NJ 3种背景值、NY筛选值、JSH1筛选值,评价结果分别呈70%以上各层样品为轻度污染等级,90%以上各层样品为安全等级,100%各层样品为安全等级;4)重金属相关性上,As-Sb(0.810)相关性最高,Hg与其他重金属相关性较弱;结合主成分分析,重金属主要来自自然成土过程、农业耕作类强人为源以及城郊大气沉降类弱人为源3个来源;土壤中Cu、Ni、Cd、As、Pb、Sb含量主要受成土过程影响,其次为人为源,同时Co、V基本未受人为源影响;Hg、Be含量除受成土原因影响外,受人为源影响大。     

阳朔典型铅锌矿区流域土壤重金属空间分布特征及来源解析

以广西阳朔县典型铅锌矿为研究对象,对其流域内水系表层土壤中10种金属元素（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sb、Hg和Pb）含量进行分析测定.综合运用Pearson相关性分析、主成分分析（PCA）和正定矩阵因子分解法（PMF）等多种方法,识别和定量解析污染源及贡献.在168个表层土壤样本分析数据中,土壤中Zn、Cd、Hg和Pb的含量平均值高于国家土壤环境质量标准,Sb、Cd、Cu、Pb和Zn的含量平均值分别比当地背景值高出约1.01、5.50、3.29、9.11和10.67倍,表明重金属在表层土壤中已经富集.土壤重金属地累积指数（I_geo）结果显示,研究区污染最严重的是Hg,其次为Pb、Zn和Mn.相关性分析和主成分分析结果表明,区内表层土壤中金属污染来源较为复杂,且明显受到人为活动的影响.Cu、Zn、Cd、Sb、As和Pb主要来源于采矿活动;Hg、Cr和Ni由土壤母质控制;Mn和Cd主要来源于工矿与农业活动.PMF模型分析结果表明,表层土壤中金属来源分为3种,工矿活动源、自然源和工矿及农业活动复合源的综合贡献率分别为58.0%、13.5%和28.6%.Ni、Cu、Zn、As、Sb、Hg和Pb以工矿活动源为主,贡献率分别为46.9%、89.6%、45.5%、67.8%、99.3%、58.3%和96.8%;母岩矿物风化和降雨冲刷等自然源对Cr的相对贡献率达到44.6%,对Ni和Hg也分别有23.2%和21.0%的相对贡献率;工矿及农业活动的复合源对Mn和Cd的相对贡献率分别达到75.4%和70.4%.     

太滆运河流域农田土壤重金属污染特征与来源解析

为探明太滆运河流域农田土壤重金属污染分布特征及主要影响因素,保证土壤环境质量及农产品安全.采集并分析了太滆运河流域118个农田表层土壤样品中Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni、Pb和Cd等8种重金属元素含量.以太湖流域土壤背景值为评价标准,利用单因子指数和内梅罗指数评价土壤重金属污染状况,利用多元统计分析与地统计分析相结合的方法,对土壤重金属空间分布及来源进行解析.结果表明:8种重金属元素(Cr、Hg、As、Cu、Zn、Ni、Pb和Cd)的平均含量分别为63. 25、0. 25、7. 83、35. 24、77. 25、31. 48、38. 37和0. 16 mg·kg~(-1),除Cr和As外,其余元素含量均超过太湖流域土壤背景值.土壤样点重金属含量多低于国家农用地土壤污染风险筛选值.内梅罗综合指数显示87. 29%样点的土壤重金属呈现轻度污染,5. 93%样点呈现中度污染,6. 78%样点呈现重度污染,整体已经超过警戒值,处于轻度污染状态.流域农田土壤中Hg、Cu、Zn、Pb和Cd受到农业活动和大气沉降的共同影响; Cr和Ni则受成土母质以及工业生产活动的共同影响; As则主要来源于成土母质.     

粤北典型工矿区土壤重金属富集特征、来源解析及风险评价

为了解粤北典型工矿区土壤重金属污染状况,以研究区的表层土壤(0～20 cm)为研究对象,在测定209个样点土壤重金属(As、 Cd、 Cr、 Cu、 Hg、 Ni、 Pb和Zn)含量的基础上,运用GIS和主成分分析法解析8种土壤重金属来源和空间分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法系统评估其污染状况和生态风险.结果表明：(1)除Ni以外,其余7种元素均超过全国土壤背景值,但低于污染风险筛选值,土壤环境整体较为清洁.(2)土壤重金属空间分布各异,As和Pb含量呈现西北-东南向条带状分布,Cd、 Cu、 Hg和Zn含量在研究区总体上呈中部向四周同心圆状递减分布,与工矿企业位置基本吻合,而Cr和Ni含量的空间分布与工业企业等污染源的位置没有直接关系.(3)8种元素可辨识为3个主成分,PC1(Cd、 Cu、 Pb和Zn)主要受铅锌矿选冶、交通排放和农业生产等人类活动影响;PC2(Cr和Ni)属自然来源,主要受成土母质影响;PC3(As和Hg)主要受有色金属冶炼和火力发电等工业活动影响.(4)通过地累积指数法发现,8种重金属风险程度依次为：Cd>As>Zn>Hg>...     

城市街道土壤重金属铅污染分布特征及评价——以贵阳市为例

随着中国社会发展和城市化的进程加快,城市街道重金属污染也越来越严重,对其研究为城市的健康发展有着重要的意义。通过对贵阳市城市街道土壤重金属铅污染进行了研究,结果表明:南明区街道土壤中铅的平均含量为145.37 mg.kg-1,为贵阳市土壤环境背景值的3.9倍,其它行政区街道土壤中铅的含量按金阳新区、花溪区、乌当区、小河区、云岩区、白云区顺序平均含量分别为61.09 mg.kg-1、103.67 mg.kg-1、105.47mg.kg-1、93.17 mg.kg-1、105.35 mg.kg-1、131.27 mg.kg-1,分别为贵阳市环境背景值的1.7倍、2.8倍、2.9倍、2.5倍、2.8倍、3.5倍数。不同行政区铅含量存在较大差异,而且铅在空间分布上也存在较大差异,其中金阳新区差异最大,小河区差异最小。采用地积累指数法及铅污染指数评价法表明:贵阳市城市道路土壤中铅污染市区外部大体上处于轻度污染水平,但市核心区和工业区处于偏中度至中度污染水平。     

喀斯特小流域生态治理下土壤养分特征分析——以广西都安县澄江小流域为例

选择广西典型喀斯特小流域,对生态治理过程中不同土地利用方式的土壤养分特征进行了研究和分析。结果表明棕色石灰土养分含量在经过石漠化治理后较1990年平均水平有所提高,用SPSS16.0对48个土壤样品的土壤养分进行主成分分析,得出2个主成分,并对土壤样品按不同土地利用方式得出的主成分分值进行排名,得分依次为乔木林灌木林沟谷耕地灌草丛草丛坡耕地。土地覆被好的区域土壤养分的含量高,土壤养分易于在植被较好的区域聚集。     

典型矿业城市农田土壤重金属含量的空间结构特征——以辽宁省阜新市为例

运用地统计学方法对阜新市矿业密集区周围农田土壤重金属含量的空间结构特征进行了定量描述,并探讨了研究区域内重金属空间结构的主要影响因素.结果表明:研究区域农田土壤中As、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn等6种重金属元素的实验变异函数理论模型拟合效果较好,决定系数均达到0.01显著性水平;各重金属变程较大,除As以外均出现明显的漂移;变异函数的块金效应明显,空间相关性属中等,显示小尺度上受人为干扰的影响较大;除Ni的空间结构表现为各向同性以外,其余5种重金属均表现出明显的方向性特点;除土壤母质因素外,研究区域内以矿业和城市活动为主的人为干扰是影响农田重金属空间结构的重要原因.