明确设施大棚土壤微量元素累积特点及污染风险是进行设施农业土壤风险管控的重要前提.本研究通过测定山东典型设施土壤中铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)总量和各形态含量,采用地积累指数法(Igeo)、风险编码法(RAC)和潜在生态危害指数法(PERI)评价土壤微量元素的污染特征,结合正定矩阵因子分解(PMF)模型和健康风险评估模型鉴定微量元素的潜在来源并计算其风险水平.结果表明:研究区域土壤Fe、Mn、Zn、Cu、Cd、Cr全量均呈累积趋势,Cd含量最大值超出土壤污染风险管制值.随种植年限增加,Mn、Zn、Cd和Cr元素有效态含量均呈增加趋势;PMF模型确定研究区域土壤主要受农业源、工业源的影响,贡献率分别为31.49％和24.07％;Igeo、RAC和PERI评价结果显示,土壤Cd、Pb、Cu、Zn全量均有超标,Pb和Zn有效态含量超标,Cd元素单项生态危害指数(Ei)高,综合潜在生态危害指数(RI)均无风险.研究区土壤中微量元素对成人构成非致癌风险和致癌风险的概率分别为36.78％和0.03％,Cr元素是非致癌和致癌风险优先控制元素.

为给碧流河下游农田土壤的可持续利用提供参考依据,基于实验测试数据,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及潜在生态危害指数法,对碧流河下游水貂养殖区的农田土壤重金属污染状况进行分析评价.结果表明:碧流河下游农田土壤重金属元素Cr、Ni、Zn、Cu、As和Pd含量的平均值均超出辽宁省土壤背景值;6种重金属元素的单因子污染指数依次为Ni>Zn>Cu>Cr>As>Pd;农田土壤重金属内梅罗综合污染指数为3.99,农田土壤整体处于重污染水平;6种重金属元素的潜在生态危害指数依次为Ni>As>Cu>Pd>Zn>Cr,潜在生态危害综合指数为49.4—196.6,平均值为132.6,农田土壤整体表现为轻微生态危害.农田土壤中Ni、Cr和Cu的累积可能主要来源于碧流河流域的工、农业排放物和水貂养殖业貂笼清除物,Pd的累积可能主要来源于沿岸居民倾倒和焚烧的生活垃圾,以及不合理的农业经营活动.

为了解萍乡市郊区土壤环境质量和污染状况,于2016年5月,采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态风险指数法对该地区采样区企业周边、基本农田、蔬菜基地、畜禽养殖场周边及闲置地块土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行环境质量评价.结果表明,除Hg(超标率为6.67％)外,Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni均达到GB15618-1995《土壤环境质量标准》的二级标准,土壤的综合污染指数和潜在生态危害指数都较低.5类采样单元中,闲置地块和畜禽养殖场周边土壤中各重金属元素的单因子污染指数相对最高,蔬菜基地和农田土壤次之,企业周边土壤相对最低.整体而言,萍乡城郊土壤环境质量处于清洁和安全范围内,生态风险较低.

通过对贵州省织金县贯城河上游煤矿区煤(矸石)、周边土壤Cd、Cr、Ni、Cu、Zn、Pb、As和Se含量进行测定,分析了煤(矸石)、土壤重金属及Se的含量特征,探讨了土壤重金属元素的来源,运用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数、地积累指数和潜在生态风险指数4种方法评价了土壤重金属污染程度及潜在生态风险.结果表明:(1)煤(矸石)中Cr、Se、Pb含量均高于世界煤的平均含量,Ni、Cu、Zn、Cd含量均高于世界和中国煤的平均含量.(2)除Pb外,土壤样品中Cd、Ni、Cu、Cr、Zn、As、Se含量较高,其平均含量均高于贵州省土壤背景值,尤其以Se、Cd和Cu突出.(3)研究区土壤具有富硒高镉、局部酸化的特点,土壤Cd、Se、Cr、Ni和Zn的来源具有一定共性,这与长期的采煤活动有关.(4)研究区土壤重金属的单因子污染指数排序为:Cd＞Cu＞Ni＞Zn＞Cr＞As＞Pb,土壤重金属综合污染处于重度污染水平;土壤Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb的环境风险等级属于轻微级别,Cd的环境风险程度总体上处于很强级别;4种方法的评价结果基本一致,Cd的单因子污染指数最大、地积累指数最高、污染情况和潜在生态危害程度最严重,对潜在生态风险指数贡献最大.

为了明确调水调沙工程长期影响下黄河口近岸沉积物中重金属含量的分布特征及其生态风险,基于2012年黄河口近岸27个站位的表层沉积物样品,通过ICP-MS测定重金属(Zn、Cr、Ni、Pb、Cu、Cd)和砷(As)含量,并运用潜在生态风险指数法(RI)对其进行生态风险评估.结果表明:近岸沉积物中重金属和As的平均含量表现为As＞Zn＞Cr＞Ni＞Pb＞Cu＞Cd.Cr、Ni、Cu和Pb四种元素的分布规律较为一致,整体呈现出近岸和近黄河口高而远离河口和岸线低的空间分异特征.Ni、Cu、Pb、Zn与粘土均呈极显著或显著正相关(P＜0.01或P＜0.05),两Cd、Cr和As与其相关性均未达到显著水平(P＞0.05).近岸沉积物中6种重金属和As的平均单项潜在生态风险指数大小顺序整体表现为Cd＞As＞Ni＞Pb＞Cu＞Cr＞Zn.就潜在生态风险(RI)而言,研究区域18.52％的站位属轻微生态危害,70.07％的站位属中等生态危害,7.41％的站位属强生态危害,Cd和As是造成危害的两种主要元素.近岸沉积物中重金属和As的来源复杂且多样,主要是由于农业化肥使用、海上石油开采和泄漏、化石燃料燃烧以及河口污染物输入所致.对比研究发现,随着调水调沙工程的长期实施,除Cd和As外沉积物中其他重金属含量均呈下降趋势,说明二者的生态风险将会随调水调沙的长期实施呈增加趋势,而其他重金属的生态风险将呈降低趋势,故未来应重点关注近岸沉积物中Cd和As的生态毒理风险.

运用地累积指数、潜在生态危害指数和富集因子对辽阳弓长岭铁矿区重金属污染情况进行综合评价.以采场和尾矿库为中心,向外延伸,将矿区分为7个典型区域,分别采样,以重金属Cd、Cu、Zn、Pb和Cr为主要评价对象,全面评价污染情况.结果表明:3种方法评价结果一致,弓长岭铁矿区重金属污染严重,以Cd和Cu污染为主,其中Cd为重度污染,Cu为中度污染,Zn、Pb和Cr污染较轻或者无污染;并且重金属污染与人为开采活动呈密切相关,采场和尾矿库的污染明显比周围区域严重;建议该矿区在生态修复和土壤复垦过程中重点解决Cd和Cu污染问题.本文可为矿区生态风险评价提供基础,同时可为矿区生态环境的改善和治理提供科学参考.

道路交通活动可导致道路两侧土壤重金属污染. 为了解川西北高原路侧土壤重金属污染状况,以四川省阿坝州红原县为例,研究不同车流量区域路侧重金属镉(Cd)、铜 (Cu)、镍(Ni)、铅(Pb)、锌(Zn)的分布特征与规律,并采用单项污染指数法、尼梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法评价公路交通导致的重金属污染情况. 结果表明:车流量增加对区域路侧土壤重金属含量产生了一定程度的影响,路侧土壤Cd和Zn含量均高于高寒草甸土壤的背景值含量,并随车流量增加呈上升趋势. 基于单项污染指数法的结果显示3种车流量等级区域路侧都受到Cd重度污染,部分区域受Ni、Pb、Zn轻度污染. 基于尼梅罗综合污染指数法的结果显示车流量大的区域路侧土壤存在重金属中度污染,车流量中等和车流量低的区域路侧土壤存在重金属轻度污染. 总体上,由于本地区道路建设和使用年限相对较短,与其他重金属污染严重的城市或地区比较,路侧重金属染污生态风险中等,但部分重金属元属(如Cd和Zn)的生态风险较大,随着道路使用年限的增加势必对当地生态平衡产生影响,需引起重视. (图2 表8 参27)

为评估污泥短期土地利用对土壤环境质量的影响,对比分析了污泥堆肥、生污泥及化肥对照区土壤表层化学性质,土壤重金属含量差异,并利用潜在生态危害指数法对不同处理下土壤环境质量进行评价.研究结果表明:施用污泥堆肥和生污泥可以提高土壤氮磷及有机质含量,降低土壤pH值,对土壤全钾含量和盐分含量影响较小;与对照区CK相比,污泥土地利用各小区仅增加了土壤中汞含量,其余各重金属元素与CK差异不大,各处理重金属含量均在土壤环境质量II级范围内,污泥短期土地利用没有显著增加土壤重金属含量;污泥土地利用各小区潜在生态风险指数RI在64.63-127.11之间,部分处理土壤重金属污染达到中等污染,镉是主要的污染因子,其对潜在生态风险指数贡献比例达到31.73％-53.36％,其余重金属生态风险指数较低.

目的 对某市秋冬季大气PM2.5中镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、铅(Pb)、镍(Ni)、砷(As)的污染特征进行分析,并对其生态风险进行评价,为政府制定防治对策提供科学依据.方法 以该市光明实小、钓鱼台小学为采样点,分别在秋季冬季对PM2.5进行采样.测定Cd、Cr、Hg、Pb、Ni、As的含量,并利用富集因子(EF)法和潜在生态危害指数法对其生态风险进行评价.结果 除Ni外,其他元素的浓度均为冬季均高于秋季.秋季细颗粒物中As、Cd、Cr、Ni的超标率分别为26.19％、26.19％、100.00％、2.38％;冬季细颗粒物中As、Cd、Cr的超标率分别为40.91％、27.28％、100.00％.Hg的富集因子大于2,其他元素的富集因子均小于1.所有元素均属于低生态风险.结论 该市大气PM2.5中秋季Cr、Ni、Cd、As浓度超标,冬季Cr、As、Cd超标.除Ni外,其他元素的浓度冬季均高于秋季.Hg为中度富集,而其他元素则没有富集.该市秋冬季大气PM2.5中6种有毒元素均属于低生态风险.

[目的]了解上海市浦东新区大气PM2.5中铅的浓度及同位素特征.[方法] 2015年3月-2016年2月从浦东新区5个采样点采集410份大气PM2.5样本.应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定PM2.5样本中的铅质量浓度及其同位素比值,探讨铅随季节和PM2.5水平不同的变化特征.采用潜在生态危害指数评估铅危害程度.利用铅同位素比值特征初步解析铅的污染来源.[结果] PM2.5的年质量浓度中位数(P25,P75)为60.2(41.7,90.9)μg/m3,铅的年质量浓度中位数(P25,P75)为0.032(0.018,0.053)μg/m3.PM2.5质量浓度与Pb质量浓度呈正相关(r=0.815,P＜ 0.05).PM2.5质量浓度(x2=40.78)和铅质量浓度(x2=56.77)均存在季节差异(P＜0.05),冬季高于夏季.不同采样点间铅质量浓度差异无统计学意义(P＞0.05).铅的潜在生态危害指数为107,显示危害程度为较强.样品204pb/206Pb、207Pb/206Pb、208Pb/206Pb分别为0.054 79±0.000 28、0.85732±0.002 93、2.098 91±0.008 41.不同季节铅同位素比值均值之间的差异与同位素比值测量偏差无明显区别.不同空气质量情况下,204pb/206pb均值差异、207pb/206pb均值差异与同位素比值测量偏差均无明显区别.208pb/206pb均值在空气质量为污染时(2.10159～2.10207)高于空气质量为优和良(2.09713和2.09732)时.[结论]上海市浦东新区PM2.5污染水平较高,但铅污染处于较低水平,PM2.5和铅质量浓度均存在明显的季节差异,铅同位素比值则未见季节差异.铅污染来源主要是水泥的生产使用和燃煤排放,需加强冬季大气PM2.5中铅的监测和预防,重点控制水泥和燃煤铅排放.