贵州草海耕地土壤重金属污染特征及安全评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤是地球的外壳层之一,是地球化学作用的产物,是生态系统中物质循环的重要组成部分。
土壤中含有各种元素,包括重金属元素。
重金属元素是土壤中的一类重要物质,它们在一定程度上影响着土壤的物理性质、化学性质和生物性质。
由于人类活动的不断扩张,导致土壤中的重金属元素含量出现不同程度的污染,对生态环境和人类健康造成了严重影响。
一、土壤重金属的来源重金属元素是自然界中广泛存在的一类元素,包括镉、铬、铜、镍、铅、锌等。
它们在土壤中的来源主要有两个方面。
重金属元素是地壳中的一种常见元素,含量较高。
自然界中的火山爆发、地壳运动和风化作用等都会释放大量的重金属元素,进入土壤中。
人类活动也是土壤中重金属的重要来源。
工业生产、矿山开采、废弃物处理以及农业生产等,都会导致土壤中重金属元素的不同程度的释放,从而污染土壤。
二、土壤重金属的分布特征不同地区的土壤重金属分布特征有所不同,主要受到地质背景、气候条件、土壤类型和人类活动等因素的影响。
一般来说,工业区、矿产资源丰富的地区以及农业生产密集的地区,其土壤重金属含量较高。
具体表现在以下几个方面:1. 地质背景影响:不同地区的地质构造和岩石类型会直接影响土壤中重金属元素的含量。
富含铅、锌等重金属的地质构造区,其土壤中重金属含量也较高。
2. 工业和矿业活动影响:工业区和矿区是土壤重金属含量较高的地区,因为工业生产和矿山开采会释放大量的重金属到土壤中,导致土壤污染。
3. 农业活动影响:农业生产中使用的化肥、农药等产品中含有重金属元素,过度使用会导致土壤中重金属含量升高,造成土壤污染。
三、土壤重金属的生态风险评价土壤中重金属的污染会对生态环境产生不良影响,对人类健康构成潜在威胁。
对土壤中重金属的生态风险进行评价是非常必要的。
1. 生态风险评价的内容①土壤重金属含量的分析和评价:对土壤中的重金属元素进行检测和分析,评价其含量是否超出了国家相关标准。
②土壤重金属的迁移转化过程:分析土壤中重金属元素的来源、去向和迁移转化过程,评价其对周围环境的影响。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属分布特征及其生态风险评价是土壤环境中的一个重要问题。
重金属是指相对密度大于5的金属元素,如铅、锌、镉等。
由于工业发展、人类活动以及农药使用等原因,重金属在土壤中的含量逐渐累积,对土壤生态系统和人类健康造成潜在的风险。
土壤中的重金属分布特征可以通过采集不同地点的土壤样品,并进行化学分析来研究。
根据分析结果可以发现,重金属在土壤中的分布不均匀,呈现出局部污染和点源污染的特征。
一般来说,重金属含量高的地区主要集中在工业区、交通路段和农业用药区等。
土壤重金属的分布还与土壤类型、地形地貌、气候等因素密切相关。
重金属在土壤中的存在形式也对其生态风险评价起到重要作用。
重金属主要以可溶态、活性态和吸附态存在。
可溶态和活性态的重金属容易被植物吸收并富集在其体内,进而通过食物链传递到人类。
土壤中重金属的吸附态则对其生物有效性和迁移性起到一定的限制作用。
针对土壤中重金属的生态风险评价,可以通过综合考虑土壤中重金属的含量、存在形态、迁移性以及植物吸收等因素进行分析。
常用的评价指标包括毒性特征值、生态风险指数、健康风险值等。
毒性特征值是描述土壤中重金属毒性效应的指标,生态风险指数则综合考虑了重金属的生物有效性、迁移性和生态影响等因素,可以用于评价土壤重金属对生态系统的潜在风险。
在进行土壤重金属的生态风险评价时,还应考虑不同土壤类型、地区以及不同种类农作物对重金属的适应性和累积能力。
不同重金属对植物的毒性效应也有所差异,因此应结合具体情况进行评价,制定相应的防治策略,保护土壤环境和人类健康。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤重金属是指土壤中的铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、镍(Ni)、汞(Hg)等元素,它们在土壤中的富集和分布对土壤质量和生态环境产生重要影响。
重金属的存在来源主要有天然源和人为源两个方面。
天然源包括岩石风化、土壤堆积等过程,人为源则包括工业、农业、交通等活动所排放的废水、废气和废固体等。
土壤重金属的富集和分布具有一定的特征。
土壤中重金属元素的分布是不均匀的,存在着空间上的差异。
重金属元素的富集主要集中在工业和城市地区,这是因为这些地区的工业废气和废水中含有大量的重金属元素,通过排放进入土壤中。
土壤重金属的分布还受到地形和土壤类型等因素的影响。
重金属元素在坡地和山区的分布比平原区域更为集中,而黄土和砂质土等土壤类型对重金属元素的吸附能力较差,容易导致重金属的富集。
不同的重金属元素在土壤中的分布也存在差异,这与其在土壤中的迁移和转化过程有关。
土壤重金属对生态环境的影响主要表现在以下几个方面。
重金属的富集可能会对土壤微生物和植物造成毒害作用,影响土壤的肥力和生态功能。
重金属元素可以通过食物链的传递进入人体,在一定浓度下对人体健康产生危害。
重金属元素的富集还可能引发土壤污染,造成土壤的长期不可恢复性破坏,对生态系统产生负面影响。
为了评价土壤重金属的生态风险,需要进行定量和定性的风险评价。
定量评价包括重金属的潜在生态危害性评估和生态风险指数的计算等,其目的是确定重金属对生态系统的危害程度和潜在风险。
定性评价则通过现场调查、实验研究和模型模拟等方法,综合考虑土壤环境因子、生物多样性和人类活动等因素,对土壤重金属的风险进行综合评价。
土壤重金属的分布特征与土壤类型、地形和污染源的分布有关,其对生态环境的影响主要表现为土壤毒性、食物链传递和土壤污染等方面。
在评价土壤重金属的生态风险时,需要进行定量和定性的评估,以确定其对生态系统和人类健康的潜在风险。
草海湖区耕地土壤HCHs、DDTs农药残留状况分析
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贵 州 科 学 3 l ( 2 ) : 5 2- 5 5 , 2 0 1 3
Gu i z ho u S c i e n c e
草海 湖 区耕 地 土壤 H C H s 、 D D T s农 药 残 留状 况分 析
卫 四 涛 林 昌虎2 ’ 何 腾 兵 张 清海 林 绍 霞
( 贵州大学 , 贵阳 5 5 0 0 2 5 ; 贵州科学院 , 贵 阳 5 5 0 0 0 1 ; 贵州省分析测试研究 院 , 贵阳 摘 5 5 0 0 0 2 )
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有 机 氯 农 药 是 典 型 的 持 久 性 有 机 污 染 物 ( P O P s ) , 低 剂量 的有 机 氯 农 药 仍 能 给生 物 、 人 体 带 来 高风 险 , 其危 害正 日益 引起 人 们 的关 注 ( 安琼等 , 2 0 0 5 ; 邱 黎 敏 等, 2 0 0 5 ; 杨 国义 等 , 2 0 0 7; 安琼等, 2 0 0 4 ) 。我 国 于 1 9 8 3年 全 面 禁用 HC H s ( 六六六 ) 、 D D T s ( 滴滴涕) 等有 机 氯 农 药 。但 是其 化 学 性 能稳
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤重金属分布特征主要受土壤类型、地质背景和人类活动影响。
一般而言,重金属的分布具有空间和时间上的变异性。
空间上,土壤重金属分布呈现较强的区域差异。
地质背景不同,重金属含量也不同,如铅在夏季较多分布于黄土区,镉在山地较多。
时间上,土壤重金属分布可因气候、土壤属性和人类活动而改变。
土壤重金属的生态风险评价是对土壤中重金属含量对生态环境造成危害的评估。
常用的评价方法有潜在生态风险评价和实际生态风险评价。
潜在生态风险评价是指通过评估重金属含量与生态风险标准之间的关系,预测重金属对生态系统的潜在风险。
实际生态风险评价是指通过实际采集土壤样品,测定重金属含量,并结合生物有效性评价,评估重金属对生态环境的实际风险。
生态风险评价主要通过生态风险指数(ERI)和潜在生态风险指数(P-ERI)来评估。
生态风险指数是通过将土壤重金属含量与环境质量标准进行比较计算得到,可以对土壤中不同重金属对生态环境的影响程度进行量化评估。
潜在生态风险指数是通过将土壤重金属含量与生态风险标准进行比较计算得到,主要用于预测土壤中潜在的生态风险。
基于生态风险评价结果,应采取合理的措施进行重金属污染防控,以减少其对生态环境的危害。
常用的措施包括土壤修复、环境监测和合理利用土壤资源等。
土壤修复是指通过物理、化学和生物等措施降低土壤中重金属含量,恢复土壤的生态功能。
环境监测是指对土壤中重金属的含量和分布进行定期检测,及时了解土壤重金属污染的状况,并采取相应的措施进行防控。
合理利用土壤资源是指在农业生产和城市建设中科学合理地利用土壤,避免重金属的进一步污染。
总之,土壤重金属的分布特征和生态风险评价是保护生态环境和人类健康的重要内容。
通过对土壤中重金属的含量和分布进行评估和监测,及时采取相应的防控措施,可以有效减少重金属污染对生态环境的危害,实现可持续发展。
贵州草海生态环境现状及综合保护与修复方案
贵州草海生态环境现状及综合保护与修复方案1. 引言1.1 研究背景本文旨在探讨贵州草海生态环境的现状及提出综合保护与修复方案,以期实现草海生态环境的可持续发展。
贵州草海作为中国西南地区重要的湿地生态系统之一,承载着丰富的生物多样性和生态服务功能,对当地社会经济发展和生态环境保护具有重要意义。
随着经济社会的快速发展和人类活动的增加,草海生态环境正在受到严重破坏和威胁。
湖泊水质恶化、湿地生态系统退化、生物多样性下降等问题日益突出,给当地生态环境和社会经济带来了严重影响。
在此背景下,本文将对贵州草海的生态环境现状进行深入分析,探讨影响草海生态环境的因素,并提出科学有效的保护与修复方案,旨在为草海生态环境的保护与修复提供理论参考和实践指导。
希望通过本文的探讨,能够引起社会各界对贵州草海生态环境保护与修复的重视,共同努力保护这一珍贵的生态资源。
1.2 研究意义贵州草海是我国重要的湿地生态系统之一,拥有独特的自然景观和丰富的生物多样性。
随着人类社会的发展和经济的增长,草海生态环境面临着严重的破坏和威胁。
对贵州草海的生态环境现状进行深入研究,对于保护和修复该湿地生态系统具有重要的理论和实践意义。
研究贵州草海的生态环境现状可以为我们更全面地了解湿地生态系统的特点和演变规律提供重要的数据支持。
通过深入分析草海生态环境的变化趋势和影响因素,可以帮助我们更好地把握湿地生态系统的保护和管理方向,提高湿地生态系统的恢复和修复效果。
研究贵州草海的生态环境现状对于推动湿地保护和修复工作的开展具有积极的倡导作用。
通过深入挖掘草海生态环境的问题和隐患,可以为相关部门和科研机构提供科学依据和政策建议,促进湿地生态系统的可持续发展和健康运行。
深入研究贵州草海的生态环境现状具有重要的理论和实践意义,有助于推动湿地保护与修复工作的深入开展,为实现湿地生态系统的可持续发展和健康管理提供重要的支撑和保障。
2. 正文2.1 贵州草海的生态环境现状。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤是地球上生命赖以生存的基础,其质量状况直接关系到生态环境的健康和人类的生活。
随着工业化进程的加快和人类活动的增加,土壤受到了越来越多的污染,其中重金属污染是比较严重的问题之一。
重金属在土壤中的分布特征及其对生态环境的影响已经引起了人们的广泛关注。
本文将探讨土壤重金属的分布特征及生态风险评价。
一、土壤重金属的来源及分布特征重金属是一类密度较大的金属元素,具有一定的毒性和生物累积性。
在土壤中,重金属污染主要来源于工业排放、农药和化肥的使用、交通运输等人类活动。
大气降尘和水体渗漏也是重金属污染的重要来源。
土壤中常见的重金属主要包括铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)、镍(Ni)、锰(Mn)等。
这些重金属对土壤生态系统和生物链都会造成不同程度的影响。
土壤中重金属的分布具有一定的特征。
一般来说,重金属在土壤中的分布受到土壤类型、pH值、有机质含量等因素的影响。
在不同的土壤类型中,重金属的含量会有所不同。
在耕作土壤中,重金属的含量相对较低,而在工业区附近的土壤中,重金属的含量会明显增加。
土壤的pH值也会影响重金属的分布。
一般来说,土壤的pH值越低,重金属的含量越高,因为酸性条件有利于重金属的溶解和释放。
而土壤中的有机质含量对重金属的固定和迁移也起着重要的作用。
有机质含量高的土壤通常能够更好地固定重金属,减少其对生态环境的影响。
二、土壤重金属对生态环境的影响土壤中的重金属对生态环境有多种影响。
重金属对土壤微生物和土壤动物的生长和活动产生影响,导致土壤生态系统的紊乱。
重金属对植物的生长和发育也会产生不利影响,严重影响农作物的品质和产量。
重金属还具有一定的生物积累和生物放大特性,导致食物链中的生物不断受到重金属的累积,最终对人类健康产生威胁。
针对土壤重金属污染对生态环境的影响,国内外学者进行了大量的研究。
他们发现,土壤中重金属的积累会导致土壤微生物群落的变化,降低土壤养分的有效性,阻碍土壤中的化学循环和生物循环过程。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属污染已经成为环境科学领域的重要研究课题之一。
重金属污染是指在自然界中,土壤中的重金属元素含量超过环境容许值,对生态系统和人体健康造成危害的现象。
重金属通常指的是具有相对较大原子质量和较高密度的金属元素,如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)等。
土壤重金属的分布特征往往受到多种因素的影响。
土壤来源是重要因素之一。
不同的岩石、矿石和土壤类型中含有不同的重金属元素,从而导致土壤中的重金属含量差异。
气候条件对重金属分布也具有一定影响。
气候因素如降水量、温度和湿度等,会影响土壤中的重金属迁移和转化过程。
降水过程中的酸雨可促进重金属的释放与迁移。
人类活动也是重金属污染的重要原因。
工业活动、农药使用、废弃物处理等都会导致重金属进入土壤中并积累。
土壤中重金属的生态风险评价是评估土壤重金属污染对生态系统健康和人体健康造成的风险程度。
生态风险评价通常是通过分析土壤中重金属的含量和生物有效性来进行的。
常用的评价指标包括重金属的潜在生态危害指数、生物积累系数和潜在生态风险指数等。
潜在生态危害指数是通过比较重金属的污染程度与环境质量标准,评估其对环境的潜在危害程度。
生物积累系数是指重金属在生物体内的积累程度,可用于评估重金属对生物体的毒性效应。
潜在生态风险指数是潜在生态危害指数和生物积累系数的综合评价指标,可用于评估土壤重金属对生态系统的整体风险。
生态风险评价的结果可用于制定土壤重金属污染防控措施和环境管理政策。
对于重金属污染较严重的地区,可以采取土壤修复技术、合理利用农田和建设用地等措施,减少重金属对生态系统和人体健康的危害。
了解土壤重金属的分布特征以及进行生态风险评价是解决土壤重金属污染问题的重要基础。
通过科学评估重金属的生态风险,可以有效采取措施防止土壤重金属污染带来的环境和健康问题。
贵州代表性区域土壤重金属污染情况分析-土壤污染论文-农学论文
贵州代表性区域土壤重金属污染情况分析-土壤污染论文-农学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——随着我国农业和农村经济的快速发展和人口的急剧增加,农业生态环境不断恶化,农业环境污染已经成为制约农业和农村经济可持续发展的重要因素,其中尤以土壤污染影响深远.据全国土壤调查显示,贵州土壤中,镉的含量最小值为0.042 mg/kg,最大值为7.650 mg/kg,平均值为0.659mg/kg,已明显高于无公害蔬菜及水果的产地环境中镉的含量应小于0.3~0.6 mg/kg 的限量值要求[1].根据贵州大学及贵州省理化测试分析研究中心研究结果也表明:贵州省土壤主要污染物为镉(Cd)和汞(Hg).全省镉(Cd)的单因子污染指数达到了4.05,说明贵州省属于镉(Cd)的重污染区;汞(Hg)单因子污染指数为 2.19,污染等级为中污染,污染水平为土壤、作物受到中度污染.砷(As)、铅(Pb)污染较轻,砷污染主要集中在贵阳市,铅污染主要集中在黔南州及安顺市[2].贵州省土壤重金属污染已导致了农作物受到不同程度的污染,有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值[3].本文通过对贵州省代表性菜地土壤的采样,测定土壤中重金属(Pb、Cd、Cr、Hg、As)、N、P、有机质、pH值,分析区域内土壤的污染状况.从贵州整体上了解菜地土壤污染状况,为提高蔬菜的产量,改善品质,治理污染的菜地土壤提供理论依据.1 材料与方法1.1 试验材料1.1.1 仪器:火焰原子吸收分光光度仪、冷原子吸收光度仪、半微量定氮仪、玻璃电极仪等仪器.1.1.2 土样来源:选择贵州省:贵定县、三穗县、天柱县、锦屏县、隆里乡古城、花溪云上村.1.2 试验方法1.2.1 布设采样点及采样.每个布设点采3~5个土样,并编号.采集回来的土壤样本在室内自然风干后,先剔出土壤中植物根系及残体、石块、昆虫尸体等杂物,再用木棒碾碎后过20目尼龙筛,然后从中取出25g左右在研钵中进一步磨细,全部过60目尼龙筛后,装入信封中保存以待测定.遵循采样点的原则,尽量布设具有代表性的区域(见表1).1.2.2 室内理化分析.测定土壤中重金属(Pb、Cd、Cr、Hg、As)、N、P、有机质和pH值.通过每个布设点的几个取样的平行值了解每个区域的污染情况,通过背景值,分析重金属的污染情况.2 结果与分析2.1 供式样品测定结果(表2、3)2.2 土壤中重金属污染情况通过单因子污染指数法可以得出,区域内的汞、铬、砷、铅的单因子污染指数PI均小于1,即未受到以上元素污染;而镉的单因子污染指数PI大部分大于1,部分小于1的地区的PI值也接近1,也就是说,在选定的区域内受到镉的污染,其中以铜仁地区的川硐镇较为严重.具体数据见表4.2.3 土壤中氮磷元素、有机质以及土壤酸碱度情况区域内的氮磷元素、有机质偏于丰富,土壤的酸碱性为中性偏酸.2.4 分析通过对区域内土壤的研究和分析,反应出贵州省菜地土壤除镉的污染较为严重之外,其他的污染源处于未受污染的状况.而且贵州的菜地土壤偏酸,土壤有机质和氮、磷元素较为丰富,适用于蔬菜的种植.对于贵州省的菜地土壤污染情况有待进一步的探索研究.参考文献.[1] 刘风枝.农业环境监测实用手册[M]. :中国标准出版社,2001.[2] 宋春然,等.贵州省农业土壤重金属污染的初步评价[J].贵州农业科学,2005,33(2):132-161.[3] 陆引罡,等.贵州贵阳市郊区菜园土壤重金属污染的初步调查[J].土壤报,2001,32(5):2352-2371.[4] 吕士良.循环经济--技术市场的新商机[J].科技成果纵横,2005(,5):23-24.[5] SamuelMJ,Hart R H.Nitrogen fertilization,botanicalcomposition and biomass production on mixed -grassrangeland[J].Journal of Range Management,1998,51(4):408-416.[6] 史海娃,宋卫国,赵志辉.我国农业土壤污染现状及其成因[J].上海农业学报,2008,(2):122-126.。
贵州草海湿地生态环境现状及其评价
贵州草海湿地生态环境现状及其评价洪江;张家春;江波;张珍明【摘要】草海是我国最大的高原淡水湖泊,因特殊的地理位置关系,草海湖泊接纳了来自区域内生产生活产生的各种污染物质,加之草海作为一个脆弱的生态系统,对抗外界干扰的能力差,在流域强烈的外界人类活动干扰下,草海脆弱的生态环境逐渐退化.在草海高原湿地,面对巨大的农业生产与旅游开发中的人为干扰,急需对生态环境进行改善和治理.综合分析了造成草海地区主要环境污染的污染源、污染物的种类及分布特征,并对草海湿地污染情况进行评价,以期为草海湿地土壤环境的保护提供理论依据.【期刊名称】《贵州科学》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】5页(P62-66)【关键词】污染源;主要因子;评价;草海湿地【作者】洪江;张家春;江波;张珍明【作者单位】贵州科学院,贵州贵阳550000;贵州省植物园,贵州贵阳550000;贵州科学院,贵州贵阳550000;贵州省生物研究所,贵州贵阳550009【正文语种】中文【中图分类】X131.1湿地是水陆相互作用形成的一种特殊的自然复合物,它也被称为世界上的三大生态系统,与森林、海洋同等重要[1]。
湿地具有巨大的生态调节作用,尤其在生物多样性、调节气候、涵养水源等多方面具有特殊的功效,被人们称作“自然之肾”、“生命的摇篮”及“物种的基因库”[2]。
湿地约占全球陆地面积的6.4%,但受社会经济的发展及人们的破坏,湿地面积急剧下降[3-4]。
目前国际上针对湿地污染因子的研究,主要从生态学与地貌学角度侧重研究宏观方面的评估[6-7],而且大多数的研究多集中在干旱与半干旱地区,在高海拔湿地研究较少[8],贵州草海高原地处高寒贫困的少数民族地区,长期受人为活动影响,造成草海自然环境的急剧变化,导致严重的后续效应,并迭发恶性事件,自然环境发生深刻变化[9]。
近年来草海环境污染日趋严重,也引起人们的广泛关注。
为此本文综合“质”与“量”的概念,根据草海流域综合的环境污染因子从定量角度丰富环境流量的评价计算思路,并对草海湿地污染情况进行评价,以期为草海湿地土壤环境的保护提供理论依据。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中重金属元素是指相对密度大于4.5g/cm3的金属元素,其中包括镉、铬、铅、汞、铜、锌等元素。
它们对生态环境和人类健康具有较大的危害性,因此对土壤中重金属的分布特征及生态风险评价显得十分重要。
本文将通过对土壤中重金属的来源、分布特征及生态风险评价进行系统性分析,旨在为土壤环境保护提供科学依据和参考。
一、土壤中重金属的来源1. 工业排放工业生产过程中,会产生大量的废水和废气,其中含有大量的重金属污染物。
这些废水和废气在未经处理的情况下直接排放到土壤中,会导致土壤中重金属元素的积累。
2. 农药和化肥使用过量或过于频繁的农药和化肥会导致土壤中重金属的累积,尤其是含有镉、铅等元素的农药和化肥更容易引起土壤重金属的污染。
3. 人类活动人类的日常生活和生产活动也会造成土壤中重金属的污染,如燃煤、焚烧垃圾、废水排放等。
1. 地域分布差异土壤中重金属的含量在不同地域之间存在较大的差异,一般来说,工业发达地区和城市周边地区的土壤重金属含量较高,而农村地区和远离工业区的地区的土壤重金属含量相对较低。
2. 垂直分布差异土壤中重金属的含量随着土壤深度的增加而逐渐减少,表层土壤中的重金属含量明显高于深层土壤中的含量。
3. 形态分布差异土壤中的重金属存在不同的形态,包括可交换态、结合态和残渣态等。
其中可交换态和结合态的重金属对植物和土壤微生物具有较大的毒害性,是造成土壤污染的主要形态。
1. 毒性评价对土壤中重金属元素的毒性进行评价是十分必要的,通过对重金属元素的生物毒性和植物毒性进行研究,可以评估土壤中重金属的潜在毒害性。
2. 污染程度评价对土壤中重金属的污染程度进行评价,可以根据土壤中重金属的含量和环境质量标准进行比较,判断土壤是否受到了重金属的污染。
3. 生态风险评估通过对土壤中重金属的分布特征、生物毒性和污染程度进行综合评估,可以对土壤中重金属的生态风险进行评估,为土壤污染防治提供科学依据。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤中的重金属分布特征及其对环境和生态系统的风险评价一直是环境科学研究的重要内容之一。
重金属在自然界中普遍存在,但过量的重金属含量会对生态环境造成严重影响。
1. 重金属的分布特征:重金属的分布主要受到土壤来源、土壤性质、人类活动等因素的影响。
一般来说,重金属在土壤中的分布具有以下特征:- 垂直分布:重金属通常以深度渐减的趋势存在于土壤中,表层土壤中的重金属含量较高,随着深度增加逐渐降低。
- 水平分布:重金属的分布通常呈现高度异质性,后果受到土地利用和人类活动的影响很大。
- 空间变异:重金属在不同的土壤质地、土壤类型和地理区域之间存在显著的空间变异。
2. 重金属的生态风险评价:重金属的生态风险评价是评估重金属对生态系统和人体健康的潜在影响。
常用的评价方法包括生物有效性评估、污染程度评价和生态风险指数评价等。
- 生物有效性评估:通过测定土壤中重金属的可溶态、交换态和胶结态等形态,评估重金属的生物有效性。
生物有效性高的重金属更容易吸收到植物体内,对生态系统产生潜在影响。
- 污染程度评价:通过测定土壤中重金属的浓度与环境质量标准相比较,判断土壤的污染程度。
超过环境质量标准的土壤被认为是污染土壤,可能对生态系统和人体健康造成潜在威胁。
- 生态风险指数评价:综合考虑重金属的毒性效应和环境因子的影响,建立生态风险评价模型,评估重金属对生态系统的风险程度。
3. 影响土壤重金属分布和生态风险的因素:- 土壤来源:土壤中重金属含量与土壤来源密切相关,沉积土壤通常含有更高的重金属含量。
- 土壤性质:土壤质地、有机质含量、pH值等因素都会影响重金属在土壤中的分布和迁移行为。
- 人类活动:冶炼、工矿企业排放、农药和化肥使用等人类活动都会导致土壤中重金属超标。
- 植物吸收:植物对重金属有不同的吸收和累积能力,不同植物对重金属的吸收程度也不同,其中有些植物可以通过吸收重金属净化土壤。
了解土壤中重金属的分布特征以及对生态系统和人体健康的风险评价是保护环境、维护人类健康的重要内容。
土壤重金属分布特征及生态风险评价
土壤重金属分布特征及生态风险评价土壤重金属分布特征及生态风险评价是土壤环境研究的重要内容之一,重金属在土壤中的分布特征可以反映土壤污染的程度和范围,进而评价其对生态系统的潜在风险。
本文将从土壤重金属分布特征、重金属来源及环境风险评价三个方面对该问题进行讨论。
土壤重金属分布特征是指重金属在土壤中的空间分布及其含量的变化规律。
研究表明,土壤重金属分布受到多种因素的影响,包括地质条件、人类活动、气候等。
通常情况下,重金属的含量呈现一定的空间差异性,存在明显的点源污染和非点源污染。
点源污染主要指以工矿企业和农业生产为主要源头的重金属排放,导致周围土壤重金属含量明显偏高。
在工矿区周边,土壤中的铅、锌、铜等重金属含量通常较高。
而非点源污染则主要指由于大气沉降和水土流失等过程导致的重金属污染,其分布相对均匀,但含量较低。
除了空间差异性外,土壤重金属的含量还存在时间和土层差异。
一般来说,土壤表层的重金属含量相对较高,而随着土壤深度的增加,重金属含量逐渐降低。
这与重金属主要富集在土壤的上方几十厘米和主要被植物吸收有关。
二、重金属来源土壤重金属的主要来源包括人为排放和自然来源两类。
人为排放主要来自于工矿企业、交通道路、农业生产等活动。
工矿企业以重金属元素作为原料或燃料,其废水、废气、废渣等中含有较高的重金属含量,直接或间接排放到土壤中。
交通道路上的车辆尾气中也含有一定量的重金属元素,通过大气沉降的方式进入土壤。
农业生产中,农药、化肥、畜禽粪污等含有重金属元素,施用过量或不当的情况下,会导致土壤重金属含量增加。
自然来源主要指地壳中的重金属元素通过自然过程进入土壤。
地壳中的重金属元素经过风化、水侵蚀、沉积等过程,进入土壤中。
大气中含有的重金属元素也通过降雨、雾霾等方式输送到土壤中。
三、环境风险评价环境风险评价是根据土壤重金属的分布特征和潜在生态效应,对土壤重金属对生态系统的影响进行评价。
一般采用的方法包括有毒性评价模型、生态风险指数等。
贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第14卷第6期2019年12月V ol.14,No.6Dec.2019㊀㊀基金项目:贵州省科技重大专项计划项目(黔科重大专项字[20163022-08号]); 十三五 国家重点研发计划项目(2016YFC0502604);贵州省科技重大专项(黔科合JZ 字[2014]2002);贵州省生物学一流学科建设项目(GNYL[2017]009)㊀㊀作者简介:郑杰(1992 ),男,硕士研究生,研究方向为流域生态风险评价,E -mail:zyzhengj@ ㊀㊀*通讯作者(Corresponding author ),E -mail:gdyulifei@DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20190225001郑杰,王志杰,王磊,等.贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价[J].生态毒理学报,2019,14(6):204-211Zheng J,Wang Z J,Wang L,et al.Risk potentials of soil heavy metals under different land use patterns in Caohai Basin of Guizhou Province [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2019,14(6):204-211(in Chinese)贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价郑杰1,王志杰1,王磊1,3,喻理飞1,2,3,*,严令斌1,柳书俊41.贵州大学生命科学学院,贵阳5500252.山地植物资源保护与种质创新省部共建教育部重点实验室,贵阳5500253.山地生态与农业生物工程协同创新中心,贵阳5500254.贵州大学茶学院,贵阳550025收稿日期:2019-02-25㊀㊀录用日期:2019-05-05摘要:为揭示草海流域不同土地利用方式下土壤重金属的污染特征及分布规律,采集了草海流域耕地㊁林地㊁灌草地和城镇用地4种土地利用类型的75个表层土壤样品,测定了Hg ㊁Cd ㊁As ㊁Cu ㊁Pb ㊁Ni ㊁Cr 和Zn 共8种重金属的全量,利用潜在生态风险指数(RI)评价了重金属的污染水平,运用反距离权重插值法(IDW)分析了重金属的全量和潜在生态风险的空间分布特征㊂结果表明:(1)Hg ㊁Cd ㊁As ㊁Cu ㊁Pb ㊁Ni ㊁Cr 和Zn 的含量平均值分别为0.13㊁2.71㊁19.39㊁39.87㊁62.71㊁45.16㊁91.67和169.23mg ㊃kg -1㊂其中,Cd 在4种土地利用类型土壤中均呈重度污染,Pb 在城镇用地和林地中呈中度污染,Zn 在城镇用地中呈中度污染,其余情况均属于轻度污染或无污染㊂(2)4种不同土地利用方式仅对Cd 和Zn 含量有显著影响(P <0.05),而对Hg ㊁As ㊁Cu ㊁Pb ㊁Ni 和Cr 含量无显著影响(P >0.05)㊂与耕地㊁林地和灌草地相比,城镇用地可显著提高Cd 和Zn 的含量㊂(3)流域土壤重金属的RI 平均值为204.59,属于中度风险水平㊂4种不同土地利用类型土壤重金属的RI 平均值有所差异,由大到小依次为城镇用地(243.66)㊁耕地(209.71)㊁林地(192.50)和灌草地(153.53)最低㊂(4)Pb ㊁Ni ㊁Cr ㊁Zn ㊁Cd 和RI 的高值主要分布在流域西南部和流域东部中段区域,与研究区 土法炼锌 遗址吻合㊂Cu 的高值积聚在东北部的城镇用地和灌草地㊂Hg 和As 在流域内均匀分布,其高值呈零星分布模式㊂上述研究结果能为草海流域土壤重金属污染防治提供参考依据㊂关键词:土壤重金属;草海流域;生态风险;土地利用;贵州文章编号:1673-5897(2019)6-204-08㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:ARisk Potentials of Soil Heavy Metals under Different Land Use Patterns in Caohai Basin of Guizhou ProvinceZheng Jie 1,Wang Zhijie 1,Wang Lei 1,3,Yu Lifei 1,2,3,*,Yan Lingbin 1,Liu Shujun 41.College of Life Sciences,Guizhou University,Guiyang 550025,China2.Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Germplasm Innovation in Mountainous Region,Ministry of Education,Guiy -ang 550025,China3.Collaborative Innovation Center for Mountain Ecology &Agro -Bioengineering,Guiyang 550025,China4.College of Tea Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China第6期郑杰等:贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价205㊀Received25February2019㊀㊀accepted5May2019Abstract:In order to reveal the pollution characteristics and distribution of soil heavy metals under different land use patterns in Caohai Basin,seventy-five topsoil samples in farmland,forestland,grassland and urban land of Cao-hai Basin were collected and the contents of eight metal elements(Hg,Cd,As,Cu,Pb,Ni,Cr and Zn)were deter-mined.The contamination level of heavy metals were assessed based on the potential ecological risk index(RI), and the spatial distribution characteristics of the contents and potential ecological risks of topsoil heavy metals were analyzed using the inverse distance weighted(IDW)method.The results showed that:(1)The average contents of Hg,Cd,As,Cu,Pb,Ni,Cr and Zn were0.13,2.71,19.39,39.87,62.71,45.16,91.67and169.23mg㊃kg-1,respec-tively.Among them,Cd belonged to severe pollution in the farmland,forestland,grassland and urban land,Pb be-longed to moderate pollution in urban land and forest land,Zn belonged to moderate pollution in urban land,and the rest belonged to slight pollution or non-polluting.(2)Four different land use types had significant effects on the contents of Cd and Zn(P<0.05),but had no significant effect on the contents of Hg,As,Cu,Pb,Ni and Cr(P >0.05).Compared with cultivated land,forest land and grassland,the urban land had a significantly increase in the contents of Cd and Zn.(3)The average RI value of Caohai Basin was204.59,which showed a moderate ecological risk level.But different land use types had significant differences,of which urban land had the highest potential risk (243.66),followed by the cultivated land(209.71),the forest land(192.50)and the grassland(153.53).(4)The high values of Pb,Ni,Cr,Zn,Cd and RI are mainly distributed in the southwest and the middle of the east in Caohai Basin,which is consistent with the Local Zinc Smelting site in the study area.Cr was higher in urban land and grassland in the northeast of the basin.Hg and As are evenly distributed in the watershed,and their high values are in a sporadic distribution pattern.The above research results can provide reference for the prevention and control of heavy metals pollution in Caohai Basin.Keywords:soil heavy metals;Caohai Basin;ecological risk;land use;Guizhou㊀㊀土壤重金属污染已成为世界性的环境问题㊂受人类活动影响,例如采矿㊁废水排放㊁垃圾堆放和大气沉降,土壤重金属不断积累[1-3]㊂土壤重金属具有高毒性㊁不可降解性㊁弱移动性和生物富集性等污染特点[4],土壤重金属积累将会危害土壤生态系统的结构与功能,并间接对人体健康和其他生物造成危害[5-7]㊂目前,土壤重金属污染研究主要集中于重金属的来源解析㊁空间分布特征㊁污染评价和风险评价等方面[8-10]㊂以往的研究主要集中在单一的农业类型或城郊农业土地利用方式上,以集合了多种土地利用类型的流域生态系统为研究区域的研究较少㊂相关研究表明,不同利用方式下湿地土壤重金属含量差异显著[11],土地利用方式在转换过程中会引起Pb㊁Cr㊁Zn和Cd的浓度变化[12],自然土地利用方式通过影响土壤有机质等因素,间接影响着土壤重金属负荷水平及分布[13]㊂因此,在流域尺度上研究土壤重金属污染状况,有利于流域农业结构调整和重金属污染管控,对改善区域生态环境和提高生态系统服务价值具有重要意义㊂贵州草海流域是喀斯特高原生态脆弱区典型的小流域,近年来流域土法炼锌活动引起的土壤重金属污染问题越来越受到关注㊂然而,当前草海流域土壤重金属污染研究,主要集中于耕地和沉积物[14-15],难以为流域尺度的重金属污染识别和防治提供决策支持㊂鉴于此,本研究以草海流域不同土地利用方式为研究对象,分析表层土壤重金属Hg㊁Cd㊁As㊁Cu㊁Pb㊁Ni㊁Cr和Zn含量,利用潜在生态风险指数法(RI)和反距离权插值法(IDW)研究草海流域土壤重金属的潜在生态风险及空间分布,旨在揭示草海流域不同土地利用方式下土壤重金属的污染特征及分布规律,以期为流域土壤重金属污染防治提供参考依据㊂1㊀材料与方法(Materials and methods)1.1㊀研究区概况研究区位于贵州省毕节市,东经04ʎ10 16 ~104ʎ20 40 ,北纬26ʎ47 32 ~26ʎ52 52 ㊂研究区是我国特有的黑颈鹤等珍稀鸟类的栖息地,是一个完整的㊁典型的喀斯特高原小流域㊂研究区地势206㊀生态毒理学报第14卷东部最高㊁西南部较高,中部为湖区,流域出水口在西北部,平均海拔为2171.7m ,流域面积为96km 2,土壤类型以黄壤㊁黄棕壤为主,土地利用类型主要耕地㊁林地㊁灌草地㊁城镇用地和水域㊂研究区历史上有著名的 土法炼锌 工业,至今仍见大量的炼锌废弃炉㊁废弃渣,对区域土壤环境造成严重污染㊂近年来,研究区管理者开展了3种生态保护模式,即流域西南部黑颈鹤栖息地保护(Ⅰ)㊁北部面山退耕还林及绿化(Ⅱ)和流域东部自然植被恢复区(Ⅲ)(图1),以改善草海湖水质和保护黑颈鹤的栖息地与觅食地㊂1.2㊀样品采集与测定以上述3种生态保护模式为基本单元,根据单元内不同土地利用类型面积权重确定土壤采样点数量,同时保证各单元不同土地利用类型至少具有3个采样点㊂在实际采样过程中,对于落在道路㊁建筑等不适合采样的点,调整到临近样地进行取样,利用GPS 确定采样点的实际坐标位置,实际共采集75个土壤样点,包含耕地36个,林地14个,灌草地11个,城镇用地14个(图1)㊂各采样点采用梅花取样法采集5个分点,各分点取表层(0~20cm)土壤1kg ,采用四分法从中选取1kg 多点混合样品一份,编号㊁装入聚乙烯塑料袋,作为代表该采样点的混合样品㊂将土壤样品带回实验室剔除石头和植物残体,自然风干,经磨碎㊁过100目尼龙网筛㊁混匀等处理之后保存待测㊂土壤样品采用HNO 3-HCl -HF -HClO 4法电热板加热消解并处理后,As 和Hg 含量用PERSEE 原子荧光光机(PF -7)测定,Cd ㊁Cu ㊁Pb ㊁Cr ㊁Zn 和Ni 的含量用火焰原子吸收光谱仪(Agilent200AA)测定㊂每批土壤做3次空白样和平行样,取平均值作为样品重金属元素的最终含量㊂测试过程中加入国家标准土壤参比物质(GSS -12)进行质量控制,各重金属的回收率均在国家标准参比物质的允许范围内㊂1.3㊀潜在生态风险指数法采用潜在生态风险指数(potential ecological riskindex,RI)进行评价[16],计算公式为:RI =ðni =1E i r=ðni =1(T i rˑC i f)=ðni =1(T i r ˑW iB i)式中:RI 为n 种重金属的综合潜在生态风险指数,E i r 为重金属i 的潜在生态风险系数,T i r 为重金属i 的毒性响应系数,C i f 为重金属i 的富集系数,W i 为重金属i 的含量实测值,B i 为重金属i 的参比值㊂相关研究表明,Hg ㊁Cd ㊁As ㊁Cu ㊁Pb ㊁Ni ㊁Cr 和Zn 的毒性响应系数分别为40㊁30㊁10㊁5㊁5㊁5㊁2和1[16]㊂贵州省表层土壤Hg ㊁Cd ㊁As ㊁Cu ㊁Pb ㊁Ni ㊁Cr 和Zn 元素的含量分别为0.11㊁0.659㊁20㊁32㊁35.2㊁39.1㊁95.9和99.5mg ㊃kg -1[17],将其作为参比值㊂根据Hakanson 分级标准,得到C i f ㊁E i r 和RI 分级表[16](表1)㊂1.4㊀反距离权重插值法在ArcGIS10.2中对4种土地利用类型分别进行反距离权插值法(IDW)制图,采用土地利用矢量图融合得到研究区土壤重金属含量和风险指数空间分布图㊂IDW 基本原理是空间异质性和空间自相关性为前提和基础,以插值点与样本点的距离为权重进行加权平均,离插值点越近的样本点赋予的权重越大㊂图1 研究区生态保护模式与和采样点Fig.1㊀Ecological protection model and sampling points in the study area第6期郑杰等:贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价207㊀表1㊀富集指数与污染程度和潜在生态程度Table1㊀Enrichment index and pollution degree and potential ecological level指数Index 等级GradeC i f 无No轻度Slight中度Moderate重度Severe (C i f<1)(1ɤC i f<2)(2ɤC i f<3)(3ɤC i f)E i r 轻度Slight中度Moderate较强Strong很强V ery strong极强Extremely strong (E i r<40)(40ɤE i r<80)(80ɤE i r<160)(160ɤE i r<320)(320ɤE i r)RI 轻微Slight中度Moderate较强Strong很强V ery strong (RI<150)(150ɤRI<300)(300ɤRI<600)(600ɤRI)注:E i r表示重金属i的毒性响应系数,C i f表示重金属i的富集系数㊂Note:E i r stands for the toxic response factor of heavy metals i;C i f stands for the enrichment factor of heavy metals i.2㊀结果和讨论(Results and discussion)2.1㊀草海流域土壤重金属含量统计分析由表2可知,Hg㊁Cd㊁As㊁Cu㊁Pb㊁Ni㊁Cr和Zn含量的平均值分别是0.13㊁2.71㊁19.39㊁39.87㊁62.71㊁45.16㊁91.67和169.23mg㊃kg-1,分别为贵州省背景值的1.17㊁4.11㊁0.97㊁1.25㊁1.78㊁1.15㊁0.96和1.70倍,变异系数分别为188.42%㊁51.47%㊁41.62%㊁33.41%㊁117.61%㊁33.09%㊁26.92%和60.89%㊂其中Hg(188.42%)㊁Pb(117.61%)㊁Zn(60.89%)和Cd(51.47%)的变异系数超过了50%,变异比较明显,表明它们受到外界影响比较强烈,空间异质性较大,受人为因素影响的可能性较大,可能由研究区工业㊁农业和交通等[18-19]人为活动所导致㊂进一步分析表明(ANOV A,P=0.05,SPSS22),研究区不同土地利用方式仅对Cd和Zn含量有显著影响(P<0.05),而对Hg㊁As㊁Cu㊁Pb㊁Ni和Cr含量无显著影响(P>0.05)㊂其中,城镇用地Cd显著高于耕地㊁林地和灌草地(P<0.05),Cd在耕地㊁林地和灌草地中无显著差异(P>0.05),城镇用地Zn显著高于耕地和灌草地(P<0.05),Zn在耕地㊁林地和灌草地中无显著差异(P>0.05),表明城镇用地对Cd和Zn负荷影响有显著作用㊂吕建树和何华春[20]研究认为,Cd和Zn在城镇建设用地的平均含量显著高于其他地类,其原因是受成土母质和人类活动(工业㊁交通和农业)共同影响㊂本研究中城镇用地包含工矿用地㊁居民住地和交通运输用地,由于研究区电焊厂㊁化肥和钢铁加工厂相对较发达,它们通常是Cd和Zn的污染源[21],交通运输㊁汽车轮胎磨损和尾气排放都是Cd和Zn的重要来源[22],因此,导致城镇用地中Cd和Zn含量显著提升㊂此外,由于研究区历史土法炼锌和研究区属于Cd高背景区[23],致使Cd和Zn明显高于区域背景值㊂表2㊀土壤重金属含量描述性统计Table2㊀Descriptive statistics of soil heavy metal项目Item均值/(mg㊃kg-1)Mean value/(mg㊃kg-1)Hg Cd As Cu Pb Ni Cr Zn耕地Farmland0.15a 2.67b18.21a41.92a53.75a45.31a90.81a153.91b 灌草地Grassland0.09a 1.98b22.80a34.64a34.25a47.91a97.73a107.89b 城镇用地Urban land0.10a 3.69a18.42a43.50a88.84a43.79a88.71a240.46a 林地Forestland0.12a 2.42b20.71a35.07a82.00a44.00a92.07a185.59ab总计Total 均值Mean value0.13 2.7119.3939.8762.7145.1691.67169.23变异系数CV188.42%51.47%41.62%33.41%117.61%33.09%26.92%60.89%背景值Background values0.110.66203235.239.195.999.5注:不同小写字母表示同列差异显著(P<0.05),下同㊂Note:The different lowercase letters indicate significant differences within the same columns(P<0.05),the same below.208㊀生态毒理学报第14卷2.2㊀土壤重金属的空间分布特征由图2可知,Pb㊁Ni㊁Cr和Zn的高值主要出现在西南角,该区域主要的土地利用类型为林地和耕地,Cd的高值主要出现在东南部,该区域也出现了Pb和Zn的高值,该区域主要的土地利用类型为林地和城镇用地,这表明,Pb-Ni-Cr-Zn㊁Cd-Pb-Zn之间具有一定的空间关联性,表明它们可能有共同的来源㊂研究认为,农业用地中添加的磷肥㊁含量复合肥和有机肥,以及城镇垃圾中均含有Pb㊁Ni㊁Cr㊁Zn和Cd等重金属[24]㊂相关资料[15]结合现场调查发现,草海流域东部集雨区范围内曾有大量的土法炼锌遗留废弃炉117000t,分布面积约0.32km2,流域西南部曾经也有土法炼锌活动,至今仍见大量的土法炼锌遗留废弃炉㊁废弃渣㊂在本研究中这些元素的高值与土法炼锌遗址分布比较吻合(图1和图2)㊂当年炼锌产生的大量黑色烟尘,含有Cd㊁Pb㊁Zn㊁Cr和Ni 等重金属元素,沉降于土壤中,对周围土壤造成严重污染,因此,推测土法炼锌活动是导致这些重金属含量提升的主要原因㊂许多研究指出,工业㊁交通运输㊁污水和农业是Cu的主要来源[25-26]㊂本研究中Cu的高值主要出现在东北部(图2),其土地利用类型主要为城镇用地和灌草地㊂该区域靠近威宁县城,电焊厂㊁化肥和钢铁加工厂相对发达,县城排水排污系统不够完善,大量的生活垃圾和污水被随意排放,致使这些区域Cu 含量提高㊂本研究中Hg分布均匀,其高值呈零星分布模式,Hg的平均值比背景值偏高,变异系数较大(图2和表2),人为来源(工业㊁交通㊁污水和大气沉降)和自然(土壤地质)来源对土壤中的Hg均有贡献,本研究结果与相关研究结果一致[23]㊂本研究中As的高值呈零星分布,变异系数较小,同时没有超过贵州省背景值,并且在流域内分布比较均匀(图2㊁表2),因此,推测As主要受地质背景控制,本研究结果与余葱葱等[27]的研究结果一致㊂2.3㊀不同土地利用类型土壤重金属潜在风险评价由表3可知,Hg㊁Cd㊁As㊁Cu㊁Pb㊁Ni㊁Cr和Zn的富集系数范围分别是0.81~1.39㊁3.00~5.58㊁0.91~ 1.14㊁1.08~1.36㊁0.97~2.52㊁1.12~1.23㊁0.93~1.02和1.08~2.42倍㊂其中,Cd在耕地㊁灌草地㊁城镇用地和林地土壤中均呈重度污染(C ifȡ3),Pb在城镇用地和林地中呈中度污染(2ɤC if<3),Zn在城镇用地中呈中度污染(2ɤC if<3),其余情况均属于轻度(1ɤC i f<2)或无富集(C if<1)㊂Hg在林地和耕地中呈中度生态风险(40ɤE ir<80)水平,Cd在城镇用地中呈很强生态风险(160ɤE ir<320)水平,在林地㊁灌草地和耕地土壤中呈较强生态风险(80ɤE ir<160)水平,其余情况均属于轻度生态风险(E ir<40)水平㊂以上研究结果表明,Cd㊁Zn㊁Pb和Hg是研究区主要的污染因子㊂张家春等[15]在草海流域的研究表明,Cd㊁Pb和Zn富集程度较高㊁污染程度较大,这与本研究结果比较吻合㊂显著性分析(ANOV A,P=0.05,SPSS22)表明,不同土地利用方式仅对Cd和Zn的富集水平和单因子潜在生态风险有显著影响(P<0.05),对其余重金属的富集水平和单因子潜在生态风险无显著影响(P >0.05)(表3)㊂草海流域土壤重金属RI的平均值为204.59,为中度风险水平(150ɤRI<300)(表4)㊂4种不同土地利用类型土壤重金属的RI平均值有所差异,由大到小依次为城镇用地(243.66)㊁耕地(209.71)㊁林地(192.50)和灌草地(153.53),但均为中度风险水平(表4)㊂表3㊀不同土地利用方式下土壤重金属的富集水平Table3㊀Enrichment level of soil heavy metals under different land use patterns类型Type 指数Index元素ElementHg Cd As Cu Pb Ni Cr Zn耕地Cultivated land灌草地Grassland 城镇用地Urban land 林地Woodland C i f1.39a 4.05b0.91a 1.31a 1.53a 1.16a0.95a 1.55bc0.81a 3.00b 1.14a 1.08a0.97a 1.23a 1.02a 1.08c0.93a 5.58a0.92a 1.36a 2.52a 1.12a0.93a 2.42a1.13a 3.67b 1.04a 1.10a2.33a 1.13a0.96a 1.87ab耕地Cultivated land灌草地Grassland 城镇用地Urban land 林地Woodland E i r55.53a121.66b9.10a 6.55a7.63a 5.79a 1.89a 1.55bc32.60a90.01b11.40a 5.41a 4.86a 6.13a 2.04a 1.08c37.38a167.79a9.21a 6.80a12.62a 5.60a 1.85a 2.42a45.27a110.33b10.36a 5.48a11.65a 5.63a 1.92a 1.87ab第6期郑杰等:贵州草海流域不同土地利用方式土壤重金属潜在生态风险评价209㊀图2㊀不同土地利用类型下土壤重金属含量的空间分布Fig.2㊀Spatial distribution of soil heavy metal content under different land use types图3㊀土壤重金属的潜在生态风险空间分布Fig.3㊀Spatial distribution of potential ecological risks of heavy metals of soil表4㊀不同土地利用方式下土壤重金属的潜在生态风险Table 4㊀Potential ecological risks of soil heavy metals under different land use patterns指数Index 城镇用地Urban land 林地Woodland 灌草地Grassland 耕地Cultivated land 总计Total RI243.66a192.50a153.53a209.71a204.59210㊀生态毒理学报第14卷2.4㊀土壤重金属潜在生态风险的空间分布根据RI计算公式得到75个采样点的RI值,即草海流域土壤RI变化范围处在68.60~985.29之间,采用IDW法,按照Hakanson分级标准划分综合潜在生态风险等级,结果如图3所示㊂由图3可知,草海流域土壤重金属综合潜在生态风险空间分布差异较小㊂中度潜在生态风险是流域主要的风险类型,4种土地利用类型均有分布,其面积很大且连续性高㊂很强潜在生态风险主要分布在东北部,其土地利用类型主要是城镇用地和灌草地㊂较强潜在生态风险主要分布在2个区域:一是流域东部中段,其土地利用类型主要以灌草地为主;二是流域西南部,其土地利用类型主要是耕地和林地;此外在流域南部和北部有小面积分布,以耕地类型为主㊂轻度潜在生态风险面积相对较少,在西北部㊁北部呈聚集分布模式,其土地利用类型主要为耕地和建设用地;在东部呈斑块分布模式,其土地利用类型主要为林地㊂据图3可看出,Ⅰ区和Ⅱ区主要以轻度和中度潜在生态风险为主,较强潜在生态风险较少,无很强潜在生态风险;Ⅲ区轻度潜在生态风险较少,以中度潜在生态风险为主,存在一定面积的较强潜在生态风险和很强潜在生态风险㊂这表明,潜在生态风险在Ⅲ区最高,Ⅰ区次之,Ⅱ区最低,分析原因,可能是由土法炼锌活动不均匀性和土地利用方式的不同导致㊂本研究清晰地反映了不同土地利用方式下土壤重金属的含量及潜在生态风险(图2和图3)与 土法炼锌 遗址(图1)的空间关系,推测 土法炼锌 和城镇土地利用方式是导致研究区土壤重金属综合潜在生态风险为中度风险水平的主要原因㊂因此,为了防止土壤重金属对草海湖水质和黑颈鹤栖息地造成污染,相关管理部门应当在清除土法炼锌残渣和完善排水排污系统的前提下,减少流域内的城镇用地,控制工业数量,采取有效的管控措施,避免土壤重金属进一步扩大污染范围㊂通讯作者简介:喻理飞(1963 ),男,博士,教授,主要研究方向为恢复生态学等㊂参考文献(References):[1]㊀Li R,Li Y,Yang T,et al.A new integrated evaluationmethod of heavy metals pollution control during meltingand sintering of MSWI fly ash[J].Journal of HazardousMaterials,2015,289:197-203[2]㊀Palma P,Ledo L,Alvarenga P.Assessment of trace ele-ment pollution and its environmental risk to freshwatersediments influenced by anthropogenic contributions:Thecase study of Alqueva Reservoir(Guadiana Basin)[J].Catena,2015,128:174-184[3]㊀Deng C Z,Sun G Y,Yang W,et al.Analysis of the depo-sition flux and source of heavy metal elements in atmos-pheric dustfall in Ganan County,Heilongjiang Province[J].Earth&Environment,2012,40(3):342-348[4]㊀Pekey H,Dog㊅an G.Application of positive matrix factori-sation for the source apportionment of heavy metals insediments:A comparison with a previous factor 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贵州省农业土壤重金属污染的初步评价
贵州省农业土壤重金属污染的初步评价宋春然;何锦林;谭红;邓秋静;谢锋;吉玉碧;陈安宁【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2005(033)002【摘要】对贵州省农业土壤中重金属Hg、Pb、Cr、Cd以及类金属As进行分析和测定,并对土壤中重金属污染进行了环境质量评价.结果表明:贵州省农业土壤中重金属含量分别为As 17.5 mg/kg、Pb 45.0 mg/kg、Cd 0.342 mg/kg、Cr 48.2 mg/kg、Hg 0.201 mg/kg.与以前提出的贵州土壤背景值相比,Cd比背景值低约50%.贵州省农田土壤综合污染指数为2.81,污染等级为中污染,污染水平为土壤、作物受到中度污染.贵州省土壤重金属污染主要为Cd、Hg的污染.Cd单因子污染指数为4.05,污染等级为重污染.【总页数】4页(P13-16)【作者】宋春然;何锦林;谭红;邓秋静;谢锋;吉玉碧;陈安宁【作者单位】贵州大学,化学与生物工程学院,贵阳,550003;贵州省理化测试分析研究中心,贵阳,550002;贵州省理化测试分析研究中心,贵阳,550002;贵州大学,化学与生物工程学院,贵阳,550003;贵州大学,化学与生物工程学院,贵阳,550003;贵州大学,化学与生物工程学院,贵阳,550003;贵州大学,化学与生物工程学院,贵阳,550003【正文语种】中文【中图分类】X53;S156【相关文献】1.铜绿山矿区农业土壤重金属污染及生态风险评价 [J], 方月梅;张晓玲;刘娟;何明礼2.陕西潼关县农业土壤重金属污染评价 [J], 胡明3.孝感市孝南区农业土壤重金属污染的初步评价 [J], 翁添富;高建培;崔雪梅4.成都市农业土壤重金属污染特征初步研究 [J], 刘重芃;尚英男;尹观5.成都市龙泉驿汽车配件生产集中区周边农业土壤重金属污染现状调查与评价 [J], 陈雅慧;陈宁;陈飞洋;邓凯辉;汪汉驹因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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染程度。结果表明 : 草海生 态区耕地 土壤 的重金属含量 差异较 大; 土壤 污 染综合评 价值 范围在 1 . 7 9—2 . 7 1之 间, 综合指 数为
2 . 1 2 , 处于 中度污染状态。其 中东山村 、 民族村、 大马城村 、 银 龙村和西 海村 等 5个村处 于中度 污染级别 , 白马村、 郑 家营村和 出水 口等 3个村处于轻度 污染级 别; C d和 H g的 累积 污染程度较 高 , 主要可能是 由于长期进行 不合理土法炼锌所致。 关键词 : 草海, 耕地土壤 , 重金属 污染 , 污染指数 中图分类号 S 5 7 1 . 1 文献标识码 A 文章编号 1 ( 1 0 3 - 6 5 6 3 ( 2 0 1 3 ) 0 2 4 3 0 4 7 4 3 5
p r o v i n c e .C u l t i v a t e d s o i l s a m p l e s w e r e a n l a y z e d a n d d e t e r mi n e d i n t h e m a j o r a g r i c u l t u r a l a r e a s o f t h e a b o v e m e n —
摘 要: 目前对贵 州威宁县草海生态区重金属 污染状况的研究还很少, 为更好的促进草 海生态区环境的可持续发展 , 了解草海
生态区土壤 重金属的污染状况, 本文对草海生态区主要农业区耕地土壤样品进行 了分析 和测定, 依 据国家《 土壤环境质量标准》
( G B 1 5 6 1 8 一 l 9 9 5 ) 二级标 准作为评价标准 , 分析 了对土壤环境及人体危害较 大的 c d 、C r 、 H g 、 P b 、 A s 、 Z n等重金属元素 的累积和 污
t i o n e d z o n e i n o r d e r t o b e t t e r p r o mo t e s u s t a i n a bl e d e v e l o p me n t o f e n v i r o n me n t a n d u n d e r s t a n d he t s o i l p o l l u io t n b y h e a y v me t a l s i n hi t s a r e a .Ana ly s i s o f t he a c c u mu l a t i o n a n d p o l l u t i o n o f Cd,Cr ,Hg,P b,As a n d Zn t o he t s o i l e n —
v i r o n me n t a n d h u ma n b e i n g s w a s ma d e ,b y c o n  ̄ a s t w i t h t h e n a t i o n a l s t a n d a r d I I o f“ s o i l e n v i r o n me n t a l q u a l i t y
5 5 0 0 0 1 ,C h i n a; G u i z h o u A c a d e m y fI o n s t r u Me n t a l A n a l y s i s , G u i y a n g, G u i z h o u 5 5 0 0 0 2 , C h i n a )
贵 州 科 学3 1 ( 2 ) : 4 7- - 5 1 , 2 0 1 3
G u i z h o u S c i e n c e
贵 州草 海 耕 地 土壤 重 金 属 污 染 特 征及 安全 评 价
丁 玉娟 林 昌虎 ’ 何 腾 兵 林 绍 霞ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 张珍 明
( 贵州大学 , 贵阳 5 5 0 0 2 5 ; 贵州科学院 , 贵 阳 5 5 0 0 0 1 ; 贵州省分析测试研究院 , 贵阳 5 5 0 0 0 2 )
Cha r a c t e r i s t i c s a nd Sa f e t y Ev a l u a t i o n o f Fa r ml a n d So i l Po l l u t e d b y He a v y Me t —
a l s i n Ca o h a i o f Gu i z h o u
D I N G Y u - j u a n L I N C h a n g - h u ' H E T e n g . b i n g L I N S h a o . x i a Z HAN G Z h e n . mi n g
( G u i z h o u U n i v e r s i t y , G u i y a n g ,G u i z h o u 5 5 0 0 2 5 ,C h i n a ; G u i z h o u A c a d e m y o f S c i e n c e s ,G u i y a n g ,G u i z h o u