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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吕悦风 谢丽 朱文娟 周宇 孙华
《土壤污染防治法》的正式出台,标志着我国土壤污染防治工作由"现状治理"转向"风险预防",为此开展区域土壤重金属风险预警研究具有一定的理论与现实意义。以太湖沿岸某产粮县为研究对象,以2015年为基准年,运用重金属输入-输出通量模型和土壤环境负载容量法对研究区耕地土壤中的As、Hg、Cr、Cd、Pb 5种重金属15年(2030年)与35年(2050年)后的风险概率进行预警研究。研究结果表明:大气干湿沉降成为除As以外其他4种土壤重金属的主要来源,畜禽粪便、化肥投入与灌溉水也会在一定程度上影响土壤重金属输入;此外,研究区耕层土壤中As、Cr、Pb 3种重金属整体情况较为良好,Hg、Cd污染风险概率较高,主要分布在研究区中部的O镇、P镇。通过GIS技术与区域物质流通量模型的结合能够很好地对不同区域以及不同重金属污染类型的区域进行风险预警,这可以为土壤污染差别化管控策略的制定提供重要思路。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
吴科堰 范成五 刘桂华 柴冠群 吴正卓 秦松
【目的】了解喀斯特地区小尺度区域农用地土壤重金属的含量特征和生态风险,为利用土地功能和保护耕地土壤环境提供参考。【方法】在黔西南中部某农用地土壤上共布设27个点位,采集表层土壤(0～20 cm)样品,分析测定pH与Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素,采用《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618—2018)为评价标准,分析其分布特征、生态风险和来源。【结果】研究区土壤pH为5.46～8.07,重金属Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cu、Cd与Hg平均含量分别为154.24、153.71、64.25、61.76、50.38、49.86、0.41和64.25 mg/kg。研究区农用地土壤受As和Cd污染指数分别为1.68和1.38。8种重金属的危害指数(I_R)为69.00,小于生态危害下限(I_R=150)。Cd与Pb, Hg与As、Cu、Zn、Ni, As与Cu、Zn、Ni、Cr, Cr与Cu、Zn、Ni, Cu与Zn、Ni, Zn与Ni间分别具有同源性,存在复合污染。As、Hg、Cr、Cu、Zn、Ni在第一主成分有较高载荷,其方差贡献率为57.565%,含量较高原因主要为长期含重金属化肥施用造成;Cd和Pb在第二主成分中有较高载荷,其方差贡献率为80.277%,含量较高原因主要为成土母质中含量较高。【结论】研究区农用地土壤pH为5.46～8.07,已受不同程度As和Cd污染;Cr和Ni污染处于尚清洁范围;Hg、Pb、Cu和Zn处于清洁范围。污染程度为轻微生态危害。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
余小芬 陈军 彭荣珍 邱学礼 付斌 倪明
通过对滇中农用地耕作层土壤重金属及理化性状的分析检测,进行土壤类型、海拔分布、理化性状与土壤重金属之间的关系分析。结果表明,滇中农用地土壤重金属平均含量均未超过《国家土壤环境质量标准》(GB15618-1995)二级标准限值,不同土壤类型中红壤的重金属含量较高。土壤重金属元素镉随海拔高度的变化较小,其余重金属元素含量受海拔的影响较大。土壤重金属与粘粒含量呈极显著正相关关系,质地粘重的土壤,重金属含量较高。土壤pH与重金属呈正相关关系;土壤有效锰与重金属铅、铬、镉、汞、砷都呈正相关关系;土壤交换性钙镁含量与重金属元素大都呈负相关关系。
关键词：
土壤类型 海拔分布 理化性状 重金属
[期刊] 中国土地科学
[作者]
刘霈珈 吴克宁 罗明
研究目的:科学分析区域农用地表层土壤重金属空间分异特征,为准确追溯污染源,合理安全利用土地资源提供合理的数据支撑。研究方法:基于传统统计、数据稳健性、空间变异和空间插值构建土壤重金属空间分异研究方法体系。研究结果:以江苏省某市为例,探讨6种农用地表层土壤重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的统计特征、数据稳健性、空间变异特征和空间分布情况。结果表明:这6种重金属原始数据均不符合正态分布,呈右偏强变异,均受到自然和人为因素的共同作用。Normal Score Transformation(NST)稳健处理后的数据能保持与原始数据几乎相同的内部变异结构,据此利用反距离加权法(IDW)所做空间插值预测效果最佳。研究结论:该方法体系通过引入数据稳健性的概念补充了常规土壤重金属空间分异研究中对局部异常值的处理思路,还为后续该类研究提供了更系统的研究思路。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
魏洪斌 罗明 鞠正山 吴克宁
[目的]评价重金属污染农用地的风险等级,对重金属污染农用地的风险分区进行划定,建立农用地重金属污染风险分区分级以及风险控制区划方法,提出不同风险分区的管控对策。[方法]采用单因子指数法对重金属污染农用地土壤与农作物污染等级进行评价,构建农用地重金属风险控制区划方法体系。[结果]利用目前已有的土壤和农作物重金属污染评价标准,可以将土壤与农作物污染等级划分为清洁、尚清洁、轻度污染、中度污染和重度污染5种类型,根据其污染风险等级,按照安全与基本安全保护区、低风险监控区、中风险预警区和高风险限制区对其进行管控利用
[期刊] 西南农业学报
[作者]
刘力 张传华 王钟书 张凤太 邓炜 代杰
【目的】探明长江上游地区农用地土壤重金属来源及生态风险状况，进行人体健康风险空间分析，有助于提出有效的土壤重金属污染防治建议。【方法】以重庆市巫山县笃坪乡为研究对象，采集表层土壤样品（深度0～20 cm）45件，基于主成分分析/绝对主成分分数（PCA/APCS）受体模型进行土壤重金属（Cd、Hg、Pb、As和Cr）来源定量分析，通过人体健康风险评价模型进行人体健康风险评价，利用地统计法进行人体健康风险空间分析，得出不同区域的风险等级及影响因素，并针对性地提出风险管控建议。【结果】①研究区土壤Cd、Hg、Pb、As、Cr平均含量分别是重庆市土壤背景值的10.67、3.18、1.03、2.05、4.22倍，土壤重金属含量存在显著异常；②土壤综合环境质量优先保护类、安全利用类和严格管控类点位占比分别为2.23%、44.44%和53.33%，主要影响因子为Cd和Cr，土壤以酸性为主，对农产品质量安全及土壤生态环境的风险较高；③土壤Cd含量主要受到农业活动和成土母质的影响，贡献率分别为58.55%和30.30%，土壤Hg和Cr含量主要受到成土母质的影响，贡献率分别为71.55%和75.41%，土壤As含量主要受到农业活动的影响，贡献率为63.12%，土壤Pb含量主要受到道路交通的影响，贡献率为90.90%；④成人非致癌健康风险指数HI＞1的点位占比为6.67%，总体健康风险较低，高风险区集中在研究区北部和中部地区，主要影响因子为Cr；农业活动与道路交通贡献率的高值区主要分布在研究区北部。【结论】建议研究区加强对农业投入品的监测，积极开展有机肥代替等化肥减量措施，推广使用电动农用车，减少由于农业活动对土壤重金属的输入。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
贾莉 孙建平 何小青 刘赵文 潘文武
为探讨某农用地土壤重金属污染及生态风险情况，采集池州市某典型农用地表层土壤样品，分析Cd、As、Ni、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn共8种重金属的含量，并采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法对该农田土壤重金属污染进行生态风险评价。结果表明：Cd、As、Ni、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn的平均含量分别为0.71,25.80,33.31,0.23,33.17,46.59,37.15,130.28 mg·kg-1，其中，Cd、As、Ni等含量均有不同程度地超过国家标准规定的筛选值；而且除Cr外其他重金属平均值和中值均超过背景值。各重金属元素的单因子评价污染指数平均值依次为Cd>As>Cu>Hg>Ni>Zn>Cr>Pb，且Cd单项指数平均值为轻度污染等级，其他重金属为无污染等级，表层土壤样品中优先保护类、安全利用类的占比分别为15%（6/40）、85%（34/40），各点污染在可控等级范围；内梅罗综合污染评价安全、警戒线、轻度、中度和重度污染的等级的比例分别为7.5%、15%、45%、30%和2.5%，综合指数平均值为1.77，超过警戒线级别，属轻度污染等级，其中，Cd是最主要影响元素，与单因子评价结果一致；8种重金属元素的单因子潜在生态风险指数（single factor ecological risk index）大小依次为Hg>Cd>As>Cu>Ni>Pb>Cr>Zn，土壤中重金属综合潜在生态风险（potential ecological risk index）平均值为194.73，为中等生态风险等级，其中，Cd是研究区污染风险最高的重金属元素，Hg是潜在生态风险高的重金属，需加强对Cd、Hg的风险管控。该区域农田土壤存在酸化趋势，是重金属累积的重要因素，其他人类活动增加了重金属积累的风险，需强化对该土壤有效的安全利用措施。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘霈珈 吴克宁 罗明
土壤是人类生存、生活最基本的生产资料。识别农用地表层土壤重金属空间分异潜在风险因子对区域重金属污染农用地安全利用具有重要意义。以太湖流域典型农用地土壤为研究对象,运用Normal Score Transformation(NST)变换法处理表层土壤6种重金属非正态分布数据,分析构建表层土壤重金属空间分异的潜在风险因子集,利用地理探测器识别法(GeoDetector Model, GDM)识别潜在风险因子及其交互作用。结果表明:通过因子探测器识别发现6种表层土壤重金属的前5大潜在风险因子既有自然条件因子,也有社会经济因子。交互探测器识别发现自然与社会经济潜在风险因子对表层土壤6种重金属空间分异均随着因子的线性叠加而呈现出1+1>2的非线性增强的交互作用。风险探测器可识别出表层土壤6种重金属各自的潜在风险因子类别。基于NST和GDM的表层土壤重金属空间分异潜在风险因子识别思路可为准确识别与监测重金属污染区域提供更准确和详细的科学依据。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王彬武 孙丹峰
为满足土壤重金属宏观管理需要，开展人地关系视角下的风险管理研究。在系统梳理土地利用系统中土壤重金属的来源及其物质流循环的基础上，依据社会－生态系统（Ｓｏｃｉａｌ－ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ＳｙＳｔｅｍＳ，ＳｅＳＳ）理论分析框架，构建了区域土壤重金属风险综合管理模式框架。该框架由外部驱动子系统、内生驱动子系统和土地利用系统表征三部分组成，该框架的资源系统、资源单元、利益相关者和管控系统是区域土壤重金属累积协同演化和不确定问题分析的主体。结合我国土壤重金属管理研究实际，围绕提出的模式框架，建立区域土壤重金属分析控制技术体系，主要包括实现土壤重金属社会－生态类型（孕污环境）分区、制定不同土地利用系统（方．．．
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李杨 李海东 施卫省 何俊德 胡亚文
采用单隐层RBF神经网络模型预测土壤重金属Cr、As、Ni、Pb、Zn 5种元素的含量,实测35组数据做为训练数据,另用6组做验证数据,该模型是以利用采样的10组数据预测其后的连续5组数据,输入层的神经元个数是10,输出层是5,隐含层的传递函数为径向基函数radbas,输出层的传递函数为线性函数Purelin,其结果表明:采用RBF神经网络模型预测有较高的精度。通过多元统计分析采样样品与预测样品,研究区域As、Ni、Zn的均值超过了上海市土壤环境背景值,As元素达到高度变异,Pb、Zn、Ni 3种元素达到中度变异。通过因子分析,前2个因子基本包含了全部元素变量的主要信息,第1因子中载荷最高是元素Ni(0.946),第2因子中则为元素As(0.930)。通过潜在生态风险指数评价,研究区域整体呈轻度生态风险水平。采用RBF神经网络模型可以降低采样分析成本,更好的评价区域土壤重金属的生态风险。
关键词：
RBF神经网络 重金属 预测 生态风险
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
康智明 王彬 祝文烽 王松良 Claude Caldwell 王建明
以福建省明溪县农地土壤为研究对象,采集耕层土壤(0-20 cm)样品88个,测定其Cd、Cu和Pb等3种重金属元素含量;利用Arc GIS软件分析其农地土壤重金属空间变异特征;采用Hakanson潜在生态危险指数法评价研究区域农地土壤重金属潜在生态风险与环境污染.结果表明:研究区域土壤重金属Cd、Cu和Pb平均含量分别为0.0119、13.9606和6.8480mg·kg-1,均未超过国家土壤环境质量二级标准.Cd、Cu和Pb等3种重金属含量变异系数为22%-386%,大小排列顺序为Cd>Pb>Cu;在空间分异上,Cd和Pb元素的空间相关性较强,Cu元素的空间相关性较弱;Cd的高含量区集中于瀚...
[期刊] 华北农学报
[作者]
茹淑华 徐万强 赵欧亚 孙世友 刘蕾 肖广敏 侯利敏
为掌握河北省典型区域农田土壤和农产品重金属积累特征及潜在风险，分别采集金属冶炼区、污灌区和蔬菜区的土壤和农产品样品，测定重金属As、Pb、Cr、Cd、Hg、Cu、Zn含量及土壤pH值，通过单因子污染指数、内梅罗综合污染指数法，进行土壤环境质量及农产品安全性评价。结果表明，7种重金属的单项污染指数由大到小依次为Cd、Zn、Cu、As、Cr、Pb、Hg,个别土壤样点Cd、Pb、Cu、Zn的单项污染指数大于1.0,环境质量等级处于Ⅲ级以上，土壤Cd点位超标率最高，为18.51%。冶炼区土壤Cd、Cu、Pb、Zn元素超标，超标率分别为92.31%,69.23%,34.62%和26.92%。污灌区土壤Cd、Zn元素累积最明显，超标率均为8.70%。蔬菜区土壤Cd元素累积最明显，超标率为9.94%。总体上看，河北省典型区域农田7种土壤重金属的综合污染指数为0.64,土壤环境质量等级处于Ⅰ级，清洁。冶炼区、污灌区和蔬菜区土壤环境质量等级分别处于Ⅲ级(轻度污染)、Ⅰ级(安全)和Ⅰ级(安全)。参照相关的食品安全标准(NY 861—2004、GB2762—2022),冶炼区周边小麦籽粒Pb、Cd和Zn的超标率分别为40.00%,40.00%和60.00%。污灌区小麦籽粒Zn、Pb、Cd元素出现超标，超标率分别为57.45%,8.51%和6.38%。蔬菜种植区蔬菜样本未出现重金属超标现象。因此，冶炼区和污灌区土壤环境质量状况和农产品质量安全应引起足够重视。
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
朱朝云 王铁宇 徐笠 庞博 谭冰 李奇锋 吕永龙
为了解典型农药化工厂区及周边土壤的重金属含量分布及其环境风险,本研究选择京津渤地区某农药企业,对其厂区和周边表层土壤中Cu、Ni、Cd、Zn、Cr、Pb、Hg和As等重金属进行了监测,并采用内梅罗综合指数法、Hakanson潜在生态风险指数法和美国环保署(USEPA)的人体暴露风险评价方法进行了生态风险和健康风险评价。结果表明,企业内部存在明显的As污染,尤其是生产区土壤中As的浓度达到土壤三级标准的2.59倍,企业周边土壤也存在普遍的Cd、Pb和Hg累积现象,历史生产过程含砷辅料的使用是造成厂区As污染的关键原因。从潜在生态风险指数来看,企业内部生活区及周边土壤重金属平均总潜在生态风险水平为...
关键词：
农药企业 土壤 重金属污染 生态风险
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
石磊
[目的]通过测定秦巴山区巴中市农田土壤中镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)3种重金属元素的含量及分布特征,为农田重金属防治科学决策的制定提供数据支撑。[方法]文章采用内梅罗指数和潜在生态风险指数来综合评价巴中市土壤重金属污染状况。[结果]巴中市农田土壤锌平均含量比四川省丘陵地区背景值高6.78%,而镉和铅含量均未超出其背景值,总体评价良好,但各检测点之间差异较大,镉含量最多超出背景值5.7倍。内梅罗指数评价结果显示,全市平均综合污染指数为1.10,接近清洁状态。潜在生态风险指数评价结果显示,其最小值为15.94,最大值为177.74,平均值为35.38。[结论]巴中市农田土壤重金属污染状况基本处于低度风险级别,但各地块污染程度不尽一致,应因地制宜,采取适当措施治理土壤污染。
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