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黔中喀斯特矿区周边农田重金属污染状况与人体健康风险评价

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云南农业大学学报（自然科学版） 2022年第6期37卷 1071-1080页

作者：梅艳崔文刚刘绥华刘芳张新鼎黄月美张宏泽李云路贵州师范大学地理与环境科学学院贵州贵阳550000

【目的】明确黔中喀斯特矿区周边农田重金属污染及人体健康风险。【方法】采用内梅罗综合污染指数、地累积污染指数、潜在生态风险指数和人体健康风险模型对土壤样品中Cd、Hg、As、Pb和Cr的污染状况、生态风险和人体健康风险进行评价。... 详细信息

【目的】明确黔中喀斯特矿区周边农田重金属污染及人体健康风险。【方法】采用内梅罗综合污染指数、地累积污染指数、潜在生态风险指数和人体健康风险模型对土壤样品中Cd、Hg、As、Pb和Cr的污染状况、生态风险和人体健康风险进行评价。【结果】Hg、As和Pb含量高于背景值,Hg元素含量超标率达98.04%,其余元素含量均低于背景值,空间变异属于中等;各元素单因子污染为Hg>Pb>As>Cd>Cr,主要污染因子为Hg,全区以综合中度污染为主;Hg存在累积污染,污染点位达91.83%,其余元素无累积污染,属于清洁状态。生态风险以中等风险为主,占比为81.80%;经口摄入是人体产生健康风险的主要途径,儿童的健康风险值大于成人;As和Pb是引起该区非致癌风险的主要因素,Cr是该区致癌风险的主要影响因子。【结论】黔中矿区周边农田重金属污染主要为Hg元素,As和Pb次之;农田受多种重金属复合污染,存在中等的潜在生态风险;健康风险等级在人体可接受范围内,As、Pb和Cr元素是引起该区人体健康风险的主要因素。

关键词：重金属污染评价人体健康风险评价矿区喀斯特农田

赣南某未开发离子型稀土矿区土壤环境质量评价

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矿产综合利用 2022年第4期 152-156,161页

作者：姚玉玲代力舒荣波徐明中国地质科学院矿产综合利用研究所四川省稀土技术创新中心中国地质调查局稀土资源应用技术创新中心四川成都610041

为摸清未开发离子型稀土矿区土壤环境质量,使后续开采过程中的监测更有目的性,以赣南某矿区为研究区域,采用改进内梅罗土壤肥力综合法评价了研究区域土壤肥力,采用单因子指数法和内梅罗污染指数法评价了其重金属污染状况。结果显示:研... 详细信息

为摸清未开发离子型稀土矿区土壤环境质量,使后续开采过程中的监测更有目的性,以赣南某矿区为研究区域,采用改进内梅罗土壤肥力综合法评价了研究区域土壤肥力,采用单因子指数法和内梅罗污染指数法评价了其重金属污染状况。结果显示:研究区域各单项土壤肥力水平依次为全磷重金属污染水平依次为As重金属污染,在后期开发利用中,应注意对土壤中碱解氮、全钾、速效钾、Pb、Cd和As的监测。

关键词：未开发离子型稀土矿土壤肥力评价重金属污染评价环境监测

西乡县茶园土壤养分及矿质元素特征分析与评价

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安徽农业大学学报 2023年第5期50卷 862-868页

作者：周杰方甜甜王海燕李文闫满朝余有本西北农林科技大学园艺学院杨凌712100 西乡县茶叶局西乡723500 陕西省林业科学院西安710082

为了全面掌握西乡县茶园土壤的养分及环境质量基本状况,采集了西乡县代表性茶园土壤23份,测定了土壤养分和22种元素含量,依据相关土壤环境质量标准,评价了茶园土壤养分及其环境质量,并利用GIS克里金插值法分析了茶园土壤元素的分布情况... 详细信息

为了全面掌握西乡县茶园土壤的养分及环境质量基本状况,采集了西乡县代表性茶园土壤23份,测定了土壤养分和22种元素含量,依据相关土壤环境质量标准,评价了茶园土壤养分及其环境质量,并利用GIS克里金插值法分析了茶园土壤元素的分布情况。结果表明:研究区域茶园土壤pH为4.89(4.10~5.75),有机质为27.71(13.23~59.42)g·kg^(-1)、全氮为1.39(0.74~2.02)g·kg^(-1);速效氮为62.85(18.70~212.99)mg·kg^(-1),有效磷为46.39(0.81~163.00)mg·kg^(-1),速效钾为115.18(50.53~365.00)mg·kg^(-1),有效镁为404.96(94.41~870.52)m g·kg^(-1)。仅有17%的茶园土壤主要营养诊断指标达到优质高效高产茶园的养分要求。土壤样品内梅罗综合污染指数均值为0.67,土壤环境质量整体处于安全级别,个别茶园土壤的Ni、Cr、Cu和Cd含量略高于风险筛选值。土壤中22种元素在西乡县境内茶园的空间分布极不均匀,元素在不同区域呈现不同程度的富集。本研究结果能够为西乡县茶园养分管理、茶园建设、茶叶质量与安全提升等提供理论依据。

关键词：西乡县茶园土壤养分元素空间分布重金属污染评价

厦门杏林湾近郊流域沉积物元素迁移及来源解析

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厦门杏林湾近郊流域沉积物元素迁移及来源解析

作者：沈宸宇华侨大学

学位级别：硕士

沿海地区被认为是最受人为活动干扰的环境。地区人口的指数增长导致了新的城市中心的形成、工业综合体的建成和自然资源的开发。复杂的人为活动会向自然系统中引入微量金属等污染物,也可能导致有机物和营养物质大量释放到水体中,造成富... 详细信息

沿海地区被认为是最受人为活动干扰的环境。地区人口的指数增长导致了新的城市中心的形成、工业综合体的建成和自然资源的开发。复杂的人为活动会向自然系统中引入微量金属等污染物,也可能导致有机物和营养物质大量释放到水体中,造成富营养化。为了改善流域的环境规划和管理,有必要对沿海近郊流域沉积物中的重金属污染源进行评估和分析。本文对厦门杏林湾近郊流域平水期和丰水期水系表层沉积物中22个金属元素(Ba、Zn、Rb、Sr、Cu、V、Pb、Cr、Th、Li、Ga、Ni、Co、U、W、Cs、Mo、Be、Bi、Sb、Tl和Cd)含量进行分析测定,并进行了生态风险评估,结果显示杏林湾近郊流域水系表层沉积物中大部分金属元素含量超过厦门市C层土壤环境背景值,各金属元素在不同区域(许溪、苎溪、后溪和杏林湾)分布存在差异,除Ga、Cs、U、Rb和Mo之外的元素平均含量均超出土壤背景值。两个时期的表层沉积物中Cd和Cu的污染程度最高。两个时期表层沉积物中Be、Cr、Cu、Zn、Sr、Cd、Sb、W、Pb、U和Mo在苎溪处污染程度最高,其中Cu、Cd和Zn在苎溪流域污染程度达到中度和偏中度。Ni、Bi和Ba在后溪流域污染程度最高,其中Bi和Ba的污染程度为偏中度。Cd和Cu在厦门杏林湾近郊流域沉积物中的富集程度都为显著富集。从整体上看,部分重金属在丰水期的潜在风险指数相比于平水期有所下降,但是有部分样点的沉积物中Cd的潜在生态风险程度增大,因此无论是平水期还是丰水期,都需对Cd污染引起重视,且需加强苎溪流域的重金属污染控制。BCR连续提取并测定了两个时期杏林湾近郊流域表层沉积物中Pb、Cu、Zn、Co、Ni、Sr、U、Cd、Cr、Be、V、Ba、Tl和Rb的四态含量,分析了沉积物中各重金属的形态空间分布特征。Cd的生物有效态含量较高,具有较高的生物可利用性,且Cd的生物毒性较大,会损害生态系统;Cu、Zn、Co、Pb、Ni、Sr、Cr、Be和U为潜在生物可利用性元素;V、Tl、Ba和Rb为生物不可利用性元素。次生相与原生相比值(RSP)和风险评价编码法值(RAC)结果显示,两个时期中Cd、Sr和Zn的生物利用度和流动性高于其他金属,与较高的环境风险相关。Cd显示出高潜在迁移率和生物利用度风险。Sr和Zn显示出中等潜在迁移率和生物利用度风险,除Pb、V、Cr、Rb为无风险外,其余元素显示了低潜在迁移率,各元素均在丰水期呈现相对平水期更高的风险。综合运用相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分解法(PMF)等多种数理运算方法,结合铅同位素,识别和定量解析污染源及贡献。多元统计分析结果表明,杏林湾近郊流域水系表层沉积物中金属污染来源较为复杂。Li、Cs和V来源于矿业活动;Be、Rb、Tl、Ba、Ga、Th和U来源于自然源;Cr、Mo、Ni、Cu、Zn、Pb和Cd来源于人类活动(例如农业和工业);Co、Sr、W、Sb和Bi主要来源于海源及大气传输的共同影响。大部分污染来源于工业活动和农业活动。APCS-MLR和PMF模型污染源解析结果显示,人类活动排放源的贡献率为47.59%,其中工农业活动的贡献率为36.81%,采矿活动的贡献率为10.78%;自然输入的贡献率为52.41%,其中自然源和海源及大气传输的贡献率分别为32.74%和19.67%。两个时期杏林湾近郊流域大多数样点的表层沉积物中铅同位素组成与土壤母质层、福建铅锌矿、化石燃料燃烧源比较接近。Mix SIAR模型计算得出化肥、自然源、工业源和化石燃料燃烧源对平水期表层沉积物中铅的平均贡献率分别为7.3%、63.47%、21.16%和8.07%;对丰水期表层沉积物中铅的贡献率为25.22%、38.38%、30.74%和5.65%。对丰水期杏林湾近郊流域生源要素和δC的空间分布特征进行分析。TN含量的空间分布与沉积有机碳的空间分布相似。δC的范围为-27.07‰～-23.60‰,平均值为-25.24‰。沉积物样品中δC值的明显波动反映了一些局部附加因素可能对有机质的δC特征产生重要影响。基于δC的双端元混合模型计算得出,杏林湾部分点位的海洋有机碳贡献率相对较高,其他三个区域的沉积物的有机碳主要来自于C3途径的陆生植物,受海洋有机碳影响较小。利用DGT对杏林湾近郊流域沉积物水界面的扩散状况进行分析,得出苎溪流域Ni和Cu在沉积物-水界面的释放方向是由上覆水向沉积物中扩散,上覆水是沉积物中Ni和Cu的来源之一。与苎溪相比,多数重金属在杏林湾流域的扩散通量为负数。后溪流域Cd、Pb、Cu和Zn在沉积物-水界面的释放方向是由上覆水向沉积物中扩散,上覆水是沉积物中这些元素的来源之一。DIFS模型利用后溪柱状样的DGT含量,分析得到沉积物-水界面中八种重金属从固相到液相的再补给率从大到小排序:Cd>Pb>Cu>Mn>Co>Zn>Fe>Ni。

关键词：沉积物重金属污染评价污染源解析梯度薄膜扩散技术(DGT) 重金属解离分析

松嫩黑土区西北部多流域黑土地球化学及重金属累积特征

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松嫩黑土区西北部多流域黑土地球化学及重金属累积特征

作者：杜贯新东北石油大学

学位级别：硕士

黑土是东北地区农业生产的主要载体,黑土环境质量直接影响到农作物的质量。近年来,松嫩平原黑土区南部、东北部一些区域已发现重金属元素的累积,重金属具污染隐蔽性高、残留时间长、无法被热降解和生物降解等特点,严重威胁着粮食生产安... 详细信息

黑土是东北地区农业生产的主要载体,黑土环境质量直接影响到农作物的质量。近年来,松嫩平原黑土区南部、东北部一些区域已发现重金属元素的累积,重金属具污染隐蔽性高、残留时间长、无法被热降解和生物降解等特点,严重威胁着粮食生产安全和人体健康,因此,明确黑土重金属元素累积、分布、风险、来源显得尤为重要,在此背景下,本文选取了松嫩黑土区西北部卧牛河、音河两个流域表层黑土为研究对象,取了剖面样品40件、表层土壤203件,在确定土壤发育程度的基础上,对As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8项重金属元素浓度进行分析,利用相关性分析、主成分分析、正定矩阵因子源解析探讨了两个流域重金属来源;运用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在风险分析法、生态风险预警指数法对黑土的重金属进行综合评价。主要结论如下:(1)卧牛河、音河流域表层黑土有机质平均值分别为4.17%、6.15%,p H分别为5.77、5.8。剖面CIA指数介于72-79之间,结合其他系数综合说明采样黑土是在温暖湿润环境下由淤积物、坡洪积物母质发育而来。(2)除Hg元素外,两个流域的其余7项元素超过内蒙古背景值,表明重金属出现了累积。卧牛河流域Hg强变异,Pb、Zn为弱变异,其余为中等变异,音河流域Ni、As元素为强变异,Cd、Zn为弱变异,其余为中等变异。(3)两种重金属源分析方法均识别出母质源、农业源、交通源、生活燃烧源、工业源。不同的是主成分分析识别出多个混合源,正定矩阵因子分析法解析均是单源。两种方法的对比消除了单方法的局限性,也提高源解析结果的可靠性。(4)四种评价方法结果表明选择内蒙古土壤背景值为标准计算时,卧牛河流域Cd、Cr为中等污染、其余轻度污染,综合污染中度;音河流域Cd、Cr为中等污染,Zn警戒线,其余为轻度污染,综合污染中度。选择土壤环境质量标准计算时,卧牛河流域、音河流域单因子指数法与环境风险预警指数均指示Cr、Ni、Cu元素个别点低风险,两个流域内梅罗综合指数法与潜在风险指数法均显示无风险。

关键词：松嫩平原黑土区地球化学特征重金属污染评价源解析多流域

采煤塌陷区周边土壤典型重金属元素调查与评价

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煤炭科学技术 2019年第2期47卷 194-202页

作者：王德高李江涛梁文勖安徽工业经济职业技术学院安徽合肥230051 煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳113122

为了查清毛集试验区采煤塌陷区周边农田土壤重金属元素Cu、Zn、Ni、Cd、Cr和Pb含量与污染水平,选择新集一矿3处(A、B、C处)典型采煤塌陷区周边土壤为研究对象,通过系统采集23个土壤样品,利用火焰原子吸收分光光度法测定6种元素含量,并... 详细信息

为了查清毛集试验区采煤塌陷区周边农田土壤重金属元素Cu、Zn、Ni、Cd、Cr和Pb含量与污染水平,选择新集一矿3处(A、B、C处)典型采煤塌陷区周边土壤为研究对象,通过系统采集23个土壤样品,利用火焰原子吸收分光光度法测定6种元素含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法开展重金属污染评价。结果表明:基于元素含量的空间分布规律,得出Cu与Zn、Pb与Cd、Ni与Cr具有相似污染源;土壤重金属二级超标率测定结果表明Cu、Pb、Ni、Cr未超标,而Cd和Zn普遍超标;元素的单项污染指数结果表明Ni含量达到警戒线,Zn达到轻度污染,而Cd达到重度污染; A、B、C处周边农田土壤的综合污染指数高低顺序为A>C>B。研究结果为毛集试验区内开展农用地重金属污染防控与修复提供了技术参考。

关键词：采煤沉陷区重金属元素重金属污染评价土壤毛集试验区

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我国东部地区农田土壤重金属污染概况

中国农业科技导报 2019年第1期21卷 117-124页

作者：邹萌萌周卫红张静静刘影杜小龙李建龙南京大学生命科学学院南京210093 江苏科技大学苏州理工学院江苏张家港215600

随着经济和社会的高速发展,农田土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成巨大威胁。为了解我国东部地区农田土壤重金属的污染现状,基于东部地区农田土壤重金属污染数据,采用半方差函数分析及克里金(Kriging)插值手段,通过内美罗(N... 详细信息

随着经济和社会的高速发展,农田土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成巨大威胁。为了解我国东部地区农田土壤重金属的污染现状,基于东部地区农田土壤重金属污染数据,采用半方差函数分析及克里金(Kriging)插值手段,通过内美罗(Nemerow)综合污染指数和地累积指数等土壤重金属评价方法,对我国东部地区农田土壤重金属砷(As)、铬(Cr)、镉(Cd)、汞(Hg)及铅(Pb)的污染概况进行综合分析。结果表明东部地区重金属Hg污染最为严重,均值为中国土壤Hg元素背景值的2.8倍,近30%东部地区处于Hg中度污染水平;其次为Cd,均值为背景值的2倍,50%以上东部地区处于Cd污染警戒线,半方差分析结果显示Cd污染受人类活动影响最强;广东省农田土壤重金属综合污染最为严重,内美罗综合污染指数高达0.854,克里金插值结果显示As、Cd、Hg及Pb的高值区域均在广东省有所分布。

关键词：土壤重金属农田中国东部空间变异重金属污染评价

基于铜陵地区地球化学基线的土壤重金属污染评价及分析

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环境工程 2019年第5期37卷 50-55页

作者：贾晗刘军省王春光王磊殷显阳唐世杰中化地质矿山总局地质研究院北京100101

为研究铜陵地区土壤重金属污染现状,在明确环境地球化学基线意义的基础上,运用相对累积频率法计算了铜陵地区土壤中Cu、Zn、Cr、Co、Cd、Pb、As、Hg、Ni元素的环境地球化学基线。并以计算的地球化学基线值作为评价标准,用指数评价法和... 详细信息

为研究铜陵地区土壤重金属污染现状,在明确环境地球化学基线意义的基础上,运用相对累积频率法计算了铜陵地区土壤中Cu、Zn、Cr、Co、Cd、Pb、As、Hg、Ni元素的环境地球化学基线。并以计算的地球化学基线值作为评价标准,用指数评价法和潜在生态危害法从不同角度对该地区做出污染评价并分析其原因。结果表明:计算得出的铜陵地区地球化学基线有可适用性,9种重金属元素具有不同等级的污染水平和潜在污染风险,其中Cd、As 2种元素同时具有较高污染水平和较高潜在生态危害风险。由空间分析可知:重金属元素的污染来源主要与人类的采矿、选冶过程有关。

关键词：相对累积频率地球化学基线重金属污染评价潜在生态危害铜陵

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赣南废弃离子型稀土矿区稻米重金属污染评价

化工矿物与加工 2024年第3期53卷 53-62页

作者：龚子涵吴开兴王永航姜鑫文江西理工大学资源与环境工程学院江西省矿冶环境污染控制重点实验室江西省矿业工程重点实验室江西省核工业地质调查院

江西赣州的离子型稀土资源丰富，已开发利用数十载，遗留下了300多处废弃离子型稀土矿区，其中以池浸堆浸工艺开采者居多。一些废弃矿区已有居民迁入，有必要对该区域的重金属污染问题及存在的健康风险进行评价。以废弃青山子矿区为例... 详细信息

江西赣州的离子型稀土资源丰富，已开发利用数十载，遗留下了300多处废弃离子型稀土矿区，其中以池浸堆浸工艺开采者居多。一些废弃矿区已有居民迁入，有必要对该区域的重金属污染问题及存在的健康风险进行评价。以废弃青山子矿区为例，测定矿区稻米样品中的重金属含量，并采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对矿区稻米的重金属污染状况进行评价，然后采用美国环保局(USEPA)推荐的风险暴露模型评价食用矿区稻米对成人及儿童造成的健康风险，结果表明，废弃矿区稻米中主要重金属Cd、Pb、As、Zn、Cu的平均质量分数分别为0.048、1.18、2.45、60.9、5.99 mg/kg,其中Cd和Cu的平均质量分数均低于相应的标准限值，Pb、As和Zn的平均质量分数均高于相应的标准限值；废弃矿区稻米基本未受重金属Hg、Cd和Cu污染，但受Pb重度污染，受As和Zn轻微污染，综合污染程度为重度污染；以废弃矿区产出的稻米为主食可能会对成人构成轻微致癌综合健康风险，对儿童构成轻微非致癌综合健康风险。

关键词：废弃矿区离子型稀土重金属污染评价健康风险评价稻米致癌风险单因子污染指数法内梅罗综合污染指数法