某废弃煤矿区土壤重金属污染风险评价

煤矿在开采过程中产生大量煤矸石、洗煤水等废弃物,其中的重金属污染物经沉降、径流、淋滤等作用迁移、扩散至周边水土环境中,对生态环境构成威胁。为研究某废弃煤矿区土壤重金属污染状况,评价重金属污染生态风险,检测了该矿区煤矸石、水、土壤样品中Cu、Pb、Zn、As、Cr、Ni、Hg、Cd元素质量分数,利用单因子指数法和潜在生态危害指数法分别分析了土壤重金属污染状况和潜在生态风险;重点分析了矿区洗煤厂下游土壤重金属污染特征,并采用改进BCR连续提取法分析了洗煤厂下游土壤样品重金属元素(Cu、Zn、Cd)形态,借鉴风险评价编码法评价了重金属元素的生物有效性和环境风险。结果表明:①以平均值计,废弃煤矿区煤矸石中重金属质量分数较低,仅Cr元素质量分数稍高于土壤中的质量分数,且煤矸石中重金属元素质量分数均未超过相应的农用地土壤风险筛选值,对矿区土壤重金属污染影响小。②废弃煤矿区土壤重金属超标元素为Cu、Zn、Cd、Ni、As,Cu、Zn、Ni和As元素污染较轻微,Cd元素污染较严重;Cu、Zn、Ni元素污染区主要集中在矸石山西部和东南部地块,在空间分布上有一定重合;As元素污染分布在矸石山东北部地块,Cd元素污染在矿区广泛分布,以中度–重度污染为主。③Cd、Hg元素存在潜在生态危害风险,Cd元素潜在生态危害风险程度高,重金属元素综合潜在生态危害风险等级较高,主要为中等-强风险。④洗煤厂下游区域沿水流方向土壤重金属元素总体呈递减趋势,Cd元素污染较严重,Cu、Zn、Ni、As元素污染集中在洗煤厂下游200 m内,剖面样品中垂向方向上重金属元素质量分数呈递减趋势,在垂向上没有累积。⑤矿区地下水水质较好,矿井排水重金属元素质量分数及pH满足Ⅲ类地表水水质标准限值,矿井水外排对周边土壤重金属污染影响小。⑥Cu和Zn元素酸可提取态占比低,生物有效性低,Cd元素酸可提取态占比高,呈高度风险–极高风险,生物有效性强,环境风险高。基于矿区重金属污染现状,建议进一步加强土壤重金属污染防治工作,加强源头治理、农产品食品安全监测和Cd元素污染调查研究工作。

重金属污染水体背景下的底质反射率光谱特征及其对离水反射率贡献影响分析

水体重金属遥感反演是水环境遥感领域中的难题,目前仍有相当多的基础性问题有待解决,而浅水区底质对离水反射率贡献规律是将来遥感反演模型精度其中一个重要影响因素,尤其在重金属污染这种特殊的背景下,揭示其贡献规律对提升水体重金属遥感模型精度有重要作用,测量结果对研究重金属尾矿底泥的反射率光谱特征以及区分常见水底底质有参考意义。首先利用光谱仪测量获得广东大宝山尾矿底质反射率,发现其在波长755、 1 280、 1 620和2 200 nm存在反射峰,有明显光谱特征,并与河床常见的粗沙、淤泥和石头三类底质反射率进行了对比分析,结果表明:一方面,粗沙和淤泥反射率呈一缓慢上升的曲线,与存在多个特征反射峰的矿区底泥有明显区别;另一方面,石头反射率则在波长范围550~650 nm出现一个宽而扁平的反射峰后随即在波长675 nm处出现波谷然后增大至波长750 nm后趋于平缓,其特征波长与矿区底泥均不一样。上述特征波长可作为重金属污染背景下底泥光谱的重要区分波段。测量水深为1 cm、 10 cm和深水区的离水反射率,结合水质遥感模型计算出1 cm水深情况下底质反射光、水体散射光,并将其对离水反射率贡献进行讨论。离水反射率测量结果表明,底质对浅水区影响极大,随着水深变浅,离水反射率总体不断被抬升。而水底反射光和水体散射光对离水反射率贡献规律则以波长515 nm为分界线,向短波方向以水体散射光贡献为主,向长波方向则以水底反射光为主,贡献量由底质反射能力和水体散射能力共同决定。对考虑了底质反射光后的遥感模型精度进行评价,模型计算得到波长范围350~950 nm内的离水反射率与野外测量值对比结果,二者具有显著的线性相关(R^(2)=0.964 2),相对误差在波长范围560~830 nm低于10%,甚者可低于5%,模型总体模拟精度较好,远比在不考虑底质影响时精度高,模型满足将来水中重金属遥感反演要求。研究结果对今后水体重金属遥感反演时处理底质影响提供了重要的参考数据和理论依据,有助推动该领域进一步发展。

中轻度重金属污染农田土壤的时空特征及改良

为研究农田土壤重金属与速效养分的时空特征以及氮磷增效剂对农田土壤重金属的影响,本试验以受中、轻度污染的酸性棕壤和典型潮土为研究对象,采用田间试验、盆栽试验与室内分析相结合的方法进行研究。结果表明:农田土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素含量在0~20 cm土层显著高于深层土壤;棕壤0~20 cm土层Cd含量超标204%,潮土0~20 cm土层Cd、Zn含量分别超标104%、419%;农田土壤0~20 cm土层重金属有效态含量占比高于深层土壤,棕壤中重金属有效态含量占比高于潮土。棕壤0~20 cm土层全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量均显著高于深层土壤,且随土壤深度增加呈逐渐减小趋势,而潮土中仅全氮、碱解氮和有效磷含量显著高于深层土壤;农田土壤速效养分随时间波动变化,其中硝态氮和铵态氮波动幅度最大,最大变异系数分别为44.1%和47.3%。受污染农田土壤的小麦植株体内Cd、Pb、Cu主要积累在叶片,Zn主要积累在籽粒;不同重金属元素从小麦茎、叶向籽粒的迁移程度差异较大,其中Cd迁移率最小,Zn迁移率最大。氮磷增效剂能显著减少棕壤中重金属有效态含量,底肥+氢醌+双氰胺+生物炭处理的有效态Cd、Cu、Pb、Zn含量较对照(仅加底肥,不加氮磷增效剂)处理分别显著降低24.7%、19.5%、23.7%、18.1%,而在潮土中施用效果不明显。研究表明,农田土壤重金属与土壤养分之间存在一定的相关性,且在土壤垂直分布上大体一致,土壤类型是氮磷增效剂对重金属有效态产生不同影响的重要因素。

丛毛羊胡子草对砷等5种重金属的耐性及开发利用探讨

为了探讨丛毛羊胡子草对重金属的耐性,采集广西南丹有色金属矿区自然分布的丛毛羊胡子草及其根部土壤样品,用ICP-MS测定样品中的Cu、Zn、As、Cd、Pb含量,并对丛毛羊胡子草地上和地下部分的重金属富集系数及地上部分的重金属转运系数进行比较分析,对丛毛羊胡子草根部土壤的污染情况进行评价。结果表明,丛毛羊胡子草根部土壤5种被测的重金属元素含量较高,其平均含量分别为:Cu 333.18 mg/kg、Zn 17 139.20 mg/kg、As 10 338.37 mg/kg、Cd 115.97 mg/kg、Pb 3 497.25 mg/kg,单因子污染指数和内梅罗综合污染指数均已达到重度以上污染等级,其中As、Cd、Zn的污染尤为严重,Pb和Cu的污染程度相对较轻,不同重金属元素污染程度高低排序为As>Cd>Zn>Pb>Cu;丛毛羊胡子草地上部分和地下部分5种被测重金属元素的平均含量分别为:Cu 16.69 mg/kg、Zn 465.45 mg/kg、As 98.92 mg/kg、Cd 5.03 mg/kg、Pb 129.49 mg/kg和Cu 38.05 mg/kg、Zn894.23 mg/kg、As 461.72 mg/kg、Cd 8.27 mg/kg、Pb 221.72 mg/kg,其地上部分的重金属富集系数和转运系数较小,地下部分的重金属富集系数相对较大,吸收的重金属元素主要集中在根部,对被测重金属元素的耐受性可能属于根部囤积型和防御型;虽然丛毛羊胡子草不是超累积植物,但其对被测重金属元素具有一定的吸收和转运能力,能够耐受高浓度的砷、镉等重金属复合胁迫,生命力强,生物量大,对生境要求不高,因此,可以作为重金属重度污染土壤修复的优势植物栽植。

伊河流域(栾川-嵩县段)土壤重金属元素变化特征及元素含量变化预测分析

本文通过对比2016年和2022年伊河流域(栾川-嵩县段)土壤重金属数据,采用平均相对累积率计算和年均增长量计算方法,探究伊河流域(栾川-嵩县段)2016年和2022年土壤重金属变化特征并对其含量变化做出预测分析。其中伊河流域(栾川-嵩县段)土壤中Cr元素平均相对累积率17.1%,年均增长量为0.02mg/kg·a^(-1),Cd元素平均相对累积率26.7%,年均增长量为2.77mg/kg·a^(-1),具有在持续增长下超出风险管制值和管控值范围的风险。Hg平均相对累积率-89.2%,年均增长量为-0.24mg/kg·a^(-1),Pb平均相对累积率-40.7%,年均增长量为-14.23mg/kg·a^(-1),存在下降趋势,在现有措施下对存在污染风险土地进行管控修复有望使流域内土壤中Hg和Pb元素含量水平保持在风险筛选值以下。

基于Web of Science对土壤胶体影响重金属行为研究的计量分析

为全面了解土壤胶体影响重金属行为方向的研究现状和前沿动态,基于Web of Science(WoS)核心合集数据库,利用WoS自带分析工具、HistCite引文图谱分析软件、VOSviewer和Citespace可视化分析软件对1990—2021年间土壤胶体影响重金属行为的文献进行了计量分析。结果表明,在世界范围内该方向的发文量逐年稳步增长,我国相关研究起步较晚,但近些年呈现迅猛发展的势头。目前土壤胶体影响重金属行为研究发文量最多的国家和研究机构分别是美国和中国科学院,发文量最高的期刊为Environmental Science&Technology,主要研究学科为环境科学与生态学的交叉学科。关键词聚类分析显示“土壤胶体颗粒粒径分级与重金属的形态分布”、“土壤胶体的释放、沉积及对重金属的吸附作用”和“土壤胶体颗粒的迁移机制与迁移模型研究”为主要的研究主题,人工纳米颗粒在土壤中的行为、迁移转化以及生物有效性是现阶段的研究热点。利用场流分离技术结合单粒子电感耦合等离子体质谱等技术,探讨土壤胶体与人工纳米颗粒之间发生的复杂相互作用及其对人工纳米颗粒迁移归趋与环境命运的影响,是未来的主要研究方向。

长江下游干流沉积物重金属特征及生态风险评价

【研究目的】长江下游干流沿岸分布众多取水口,为保障用水安全和生态环境健康,亟需了解近岸沉积物中重金属相关现状。【研究方法】调查过程中自上而下分左右岸共采集沉积物样品85组,利用描述统计分析重金属含量特征,综合相关性分析和主成分分析探讨重金属来源,采用地累积指数法、污染负荷法分析重金属污染程度,并评估其潜在生态风险。【研究结果】平均含量由高至低为Zn>Cr>Cu>Ni>Pb>As>Cd;上游至下游,Cu、Zn、Cr、Ni呈小幅波动增加趋势,As、Pb呈小幅波动下降趋势,Cd呈较大波动下降趋势;Cd的污染程度最重,主要来源于农业生产等人类活动,1~4级污染分别占比1.18%、1.18%、18.82%和34.12%,Cr和Ni为无污染,主要是工业生产源和地球化学自然源;中等污染程度(1≤PLI_(point)<2)的样点占比34.18%,潜在生态风险指数(RI)为19.48~388.62,轻微潜在生态风险、中等潜在生态风险、强潜在生态风险和极强潜在生态风险占比分别为38.82%、42.35%、17.65%和1.18%。【结论】长江下游干流沉积物中重金属含量较低,流域整体处于轻微—中等风险的无污染状态(PLI_(area)<1),右岸重金属平均含量、污染程度和潜在生态风险均普遍高于左岸。

磁性生物炭合成及其对重金属吸附机制的研究进展

磁性生物炭(Magnetic biochar,MBC)因其磁分离能力和广阔应用前景而受到研究者广泛关注。MBC中碳基结构特征(如形貌、比表面积、官能团等)和铁氧化物形态及分布受多因素影响,如原料来源、热解温度、合成方法等。然而,MBC特性与合成条件的关联性以及MBC对重金属的吸附机制有待进一步研究。本文通过阐述合成条件对MBC特性的影响及其吸附重金属机制,提出关于未来MBC吸附重金属研究的一些科学问题,这将为认识MBC的环境效应提供重要的基础信息。

便携式激光诱导击穿光谱仪测定土壤中重金属

土壤重金属污染对农作物生长和人体健康都有严重危害,现场快速检测对土壤重金属污染调查、应急监测具有重要意义。采用自主研发的土壤重金属激光诱导击穿光谱现场快速检测仪对矿区周边土壤进行现场检测分析,以835个不同基质土壤的光谱数据建立定标数据库,通过支持向量机建立回归模型对土壤重金属元素含量进行定量反演。现场检测获取的全波段光谱波动在15%以内,Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等6种元素光谱强度相对标准偏差平均值为6.31%。将检测结果与实验室电感耦合等离子体质谱法分析对比,6种元素的皮尔逊相关系数r在0.8501~0.9829,检测结果80%以上处于±30%相对误差区间分布。对比结果表明自主研发的土壤重金属激光诱导击穿光谱现场检测仪可以满足现场快速检测需求。

微塑料对重金属Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附特征研究

通过氧化-紫外老化的实验室模拟老化法对原始微塑料进行老化,研究原始和老化聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚乳酸(PLA)微塑料在水溶液中对Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)的吸附特征。SEM、BET、XRD、XPS和FTIR结果表明,氧化-紫外老化法增加微塑料表面粗糙度、孔隙体积和含氧官能团。动力学和等温线吸附实验结果表明,原始微塑料和老化微塑料对Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附分别以单层的物理吸附和多层的化学吸附为主。微塑料对重金属Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附能力和吸附特点与微塑料种类有关。可生物降解微塑料PLA对Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)均表现出较强的吸附能力。

磷基材料修复铅锌矿山重金属污染研究进展

铅锌矿是典型的有色金属矿,铅锌矿的开采很容易产生重金属的污染。针对开采过程中形成的Pb、Zn、Cd、Cu等污染,磷基材料对其有很好的修复效果。文章对修复铅锌矿重金属污染的磷基材料进行了较为系统的总结。按照磷基物质来源,主要划分为天然物质和人工制剂两大类。磷基物质修复Pb的机制有吸附、表面络合以及形成沉淀等,以沉淀作用为主;修复Cd的机制主要为表面络合和共沉淀,较高的pH值使Cd更易形成沉淀;修复Zn、Cu、Ni的机制主要以表面配位、离子交换和生成非晶体物质为主。磷基材料修复铅锌尾矿重金属的影响因素非常多,影响方式也很复杂,包括各种阴阳离子、pH值、含磷物质的形态和用量、重金属的形态和初始浓度等。各影响因子对不同磷基物质修复效果的影响具有复杂性,这跟磷基物质的多样性,性质差异大有关。目前,磷基物质修复铅锌矿重金属污染的研究仍在理论探索层面,实际应用方面略显不足。未来需要对修复效果的影响因素及微界面过程进行进一步的研究,并加强实际应用推广。

典型钢铁冶炼场地重金属污染空间分布特征及风险评价

以上海某关停钢铁冶炼厂为研究对象,结合专业判断布点法与系统布点法布设83个土壤点位,采集表、中、深层共249个土壤样品,分析As、Pb、Cd、Ni、Hg、Cu这6种重金属的分布特征、污染状况、潜在生态风险及健康风险。结果表明,As、Pb出现部分样品超标,Cd、Pb为强变异,其他重金属变异程度中等;重金属平均含量在垂向上呈现自上而下逐渐降低的趋势,且最高值均分布在表层,累积区域主要为扒渣厂房、钢渣处理区和废钢配料间;地累积指数评价结果显示,Cd和Pb的污染相对较为严重,重污染及以上的样品比例分别为8.43%、3.61%。潜在生态风险评价结果显示,场地整体的生态风险较高,Cd为主要贡献因子,较强风险及以上的样品占比高达51.81%;人体健康风险评价结果显示,Pb、As和Cd可能对人体产生一定的健康风险,因此有必要开展土壤的风险管控或修复以保证场地的再开发利用。

浅谈城市土壤重金属的污染特征及其修复方法

重金属是指一些具有生物毒性的金属和类金属,如镉、汞、砷、铅和铬等。近年来,土壤重金属污染已严重影响生态环境和人类健康,并已成为世界性的环境问题。随着人们对土壤修复意识的增强及科学技术水平的不断提升,越来越多的环境友好且高效的土壤修复方法被广泛应用。现针对城市土壤重金属污染的特征,在污染范围、时空特征等方面进行分析,并对目前几种常见的土壤重金属修复方法进行梳理,以期为城市土壤重金属污染的预防和控制提供参考。

两种调理剂对水稻土pH值和重金属吸收的影响

探明两种调理剂对近中性水稻土pH值、重金属有效性和水稻吸收的影响,及其与土壤性质的关系,为调理剂的科学开发及合理施用提供科学依据。选取水淬高炉渣源调理剂(T1)及其腐殖质改性调理剂(T2),分别设置2个施用量梯度(T1L、T1H和T2L、T2H),通过盆栽试验分析了两种调理剂及不同用量对土壤pH值、有效硅、镉、锌、铜含量,以及水稻籽粒和秸秆镉、锌、铜含量的影响。与对照(CK)相比,2个施用T1调理剂处理土壤pH值分别升高0.64和1.02,2个施用T2调理剂处理pH值分别升高0.27和0.56(P<0.05),土壤pH值随调理剂施用量的增加而增加。T1L和T1H处理土壤有效硅含量与CK相比分别提高5和22倍(P<0.05),且显著高于施用T2调理剂处理。与CK相比,T1H处理土壤有效镉、锌、铜含量分别降低37.21%、45.57%和95.30%(P<0.05);T2L和T2H处理土壤有效锌含量分别降低31.55%和30.67%,有效铜含量分别降低6.53%和19.32%(P<0.05)。与CK相比,T1L和T1H水稻籽粒锌含量分别降低23.44%和18.12%(P<0.05);施用T2调理剂后,籽粒和秸秆锌、铜含量无显著变化。土壤pH值、有效硅含量与土壤有效镉、锌、铜含量呈显著或极显著负相关,土壤有效硅含量与籽粒、秸秆镉含量呈显著负相关。研究表明,在近中性水稻土上施用富含硅的强碱性调理剂,既有利于提高土壤p H值和有效硅含量,又可有效降低土壤重金属有效性及其水稻吸收量。

湖南耕地土壤和稻米重金属污染防控实践与思考

湖南省是我国主要产粮区之一。由于矿产经济活动及其他人类活动,大面积耕地土壤受到重金属污染,从而一些地方的稻米重金属含量超过国家食品卫生标准。本研究对湖南省耕地土壤与稻米重金属污染现状和成因进行剖析。结果表明:湖南耕地土壤重金属污染特征是复合污染为主,污染程度逐年上升,主要分布在湘江流域和工矿区,并逐渐蔓延至养殖区,稻米重金属污染主要以Cd为主,其次是As和Pb。针对湖南稻米重金属污染的各种防控措施,阐述其工作原理、应用实例和优缺点,然后对湖南省开展的土壤重金属污染修复措施和研究进行总结与思考,提出应当构建一种基于土壤组成的原味钝化材料耦合易操作农艺措施的经济、绿色、高效的综合性技术方案,以期来修复耕地土壤重金属污染和降低稻米重金属含量,保障粮食安全生产。

甘肃省白银市四龙镇-北湾镇耕地区土壤重金属现状及生态风险评价

【研究目的】甘肃省白银地区矿业发达,矿山开采导致土壤重金属污染严重,掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护具有重要意义。【研究方法】以甘肃省白银地区四龙镇—北湾镇耕地区表层土壤为研究对象,采用单因子指数法、内梅罗综合指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法四种方法对区内表层土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)污染进行了分析和评价。【研究结果】单因子指数法统计结果显示研究区土壤污染主要为Cd、As的污染,单因子指数PCd显示89.21%的土壤为一等清洁,8.63%为二等轻微污染,0.72%为三等轻度污染,1.44%为四等中度污染。单因子指数P_(As)显示94.24%为土壤为一等清洁,5.04%为二等轻微污染,0.72%四等中度污染。内梅罗综合指数P_(z)介于0.339~2.869,均值为0.603;Pz显示85.61%的土壤为清洁,7.91%为轻微污染,5.04%为轻度污染,1.44%为中度污染。地积累指数法结果显示研究区土壤重金属污染总体处于0~2级,以Cd、Hg、As、Pb污染为主。潜在生态危害指数法结果显示,研究区污染以Cd、Hg污染为主;Cd潜在生态风险最大,10.07%属于中潜在风险,5.04%属于较高潜在风险,1.44%属于很高潜在风险;潜在生态危害综合指数平均值为211.80,表明该地区土壤总体处于中等危害程度。四种方法评价结果总体一致,即研究区以Cd、As、Hg污染为主,应加强监测。【结论】以黄河为界对调查区进行分区研究,结果显示北岸灌淤土区(B区)污染最为严重,与东大沟河交界位置污染程度最高,水体及底泥样品重金属分析结果也证实东大沟河污染也较为明显,进一步证实了研究区北部主要受白银矿山东大沟河流域污染为主,而黄河南岸土壤相对清洁,但也受到不同程度的影响。近些年,随着引黄灌溉及矿山环境治理等措施,土壤污染有所缓解,但土壤中累积的重金属需要长时间的自然降解或迁移,对高风险区仍应加强监测及治理。

稻壳炭强化城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属变化特征

为探讨稻壳炭强化蚯蚓堆肥对污泥性质和重金属的影响,本研究以城市污泥为研究对象,添加不同比例稻壳炭对蚯蚓堆肥进行强化处理,探究不同生物炭剂量(污泥干质量的2%、4%、6%、8%)对城市污泥蚯蚓堆肥过程中重金属有效态以及赋存形态的影响。结果表明:堆肥过程中pH呈先上升后降低的趋势,电导率先降低后升高,有机质呈下降趋势;与对照组(不添加稻壳炭)相比,添加不同比例稻壳炭强化后的电导率、有机质分别降低28.96%~47.46%、2.84%~18.87%;稻壳炭强化的污泥堆肥中养分增加,总氮、总磷和总钾在8%添加量时分别提高9.89%、24.39%和2.51%。当稻壳炭添加到蚯蚓堆肥后,重金属从易迁移转化形态向稳定态转化,在8%添加比例时,Cd、Cu、Ni的残渣态占比较对照组分别提高3.57、19.12、9.27个百分点,有效态分别降低56.25%、34.22%、28.20%;添加4%稻壳炭使Pb由可交换态、碳酸盐结合态向稳定的有机结合态转化,且有效态降低27.69%。相关性分析发现稻壳炭强化蚯蚓堆肥,升高堆体pH降低了污泥中Cd、Cu、Ni、Pb有效态含量。研究表明,稻壳炭强化蚯蚓堆肥可显著提升城市污泥营养元素,改善理化性质,提高污泥中重金属钝化效率。

安徽矾矿土壤重金属污染源解析模型对比与优选

矿区资源开采导致土壤污染日益严重,直接影响周边土壤、水体环境的稳定性,精准预测重金属污染源解析对矿山修复、治理具有重要指导作用。在前期研究基础上,为提升土壤介质模型的解释度,进一步选取了土壤重金属源解析评价中成熟度高且精准性好的正定矩阵因子分析法(positive matrix factorization, PMF)及绝对因子分析-多元线性回归(absolute factor analysis-multiple linear regression, APCS-MLR)模型,以充实前期UNMIX多元受体模型分析矾矿土壤重金属污染来源及源贡献率的结果,结合生态风险评价方法,对比定量条件下最适宜解析研究区域源的模型。结果表明:1)生态高风险区域主要集中在研究区南部和东部,Cd是矿山主要风险元素,地累积指数(index of geoaccumulation)均值3.75与潜在生态风险指数(potential ecological risk index)均值731.22解析结果高度一致,但潜在生态危害指数的结果综合性更好。2)对比3种模型的污染源解析结果,PMF模型解析出4个污染源:分别为燃煤源、自然-交通综合源、自然源和大气沉降源,源贡献率分别为38.15%、20.62%、24.28%、16.95%。3)PMF模型的总体变量拟合优度R2达到了0.96,拟合效果最好。PMF模型模拟数据会集中采样点误差,确定最适污染源数目及相应污染物贡献率,使得源解析结果更精准,更适用于复杂的矿山污染土壤情况,符合实际研究情况。该研究结果可为后续矿区开采后污染土壤的修复治理工作提供溯源依据参考。

基于重金属及有害元素对不同产地仙茅的质量评价

目的 对云南、贵州、四川等产地仙茅药材中的重金属及有害元素进行测定分析和评价,为仙茅药材中重金属及有害元素的质量标准研制提供科学依据。方法 采用微波消解法对样品进行前处理,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对各产地样品的重金属及有害元素进行检测和分析。结果 不同产地仙茅药材中的重金属及有害元素含量存在一定的差异,以《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》(2004)为参照,砷、铅、汞、铜的含量均符合该项标准,7个产地镉的含量则高于0.3 mg/kg的标准。结论 实验研究建立的仙茅药材重金属及有害元素的检测方法具有快速、简便、准确等优点,不仅可用于仙茅药材质量评价,也可为其他种类中药材重金属及有害元素含量测定及评价提供参考。

甜玉米自交系重金属Pb、Cd积累差异及分子检测

【目的】筛选获得在重金属Pb、Cd单一污染及复合污染下Pb、Cd低积累的优良甜玉米自交系,以及可用于甜玉米重金属Pb、Cd积累早代鉴定的分子技术。【方法】以10个甜玉米自交系为供试材料,通过盆栽试验研究重金属Pb、Cd单一污染及Pb、Cd复合污染下,玉米根系、茎叶和籽粒中Pb、Cd含量的积累差异;同时对供试材料ZmHMA2 InDel位点进行Pb、Cd积累差异分子检测,综合分子标记检测与重金属Pb、Cd在不同材料间的积累结果,筛选甜玉米重金属低积累自交系。【结果】无论是单一污染还是复合污染,重金属Pb、Cd的积累规律均表现为根系>茎叶>籽粒;在复合污染下,玉米不同组织对重金属Pb、Cd的积累无明显竞争与协同效应,表明玉米Pb、Cd的积累机制存在一定差异。通过鉴定,获得籽粒Pb低积累玉米自交系2份,籽粒Cd低积累玉米自交系3份,仅有一份材料闽甜系X901表现出籽粒Pb、Cd均低积累。利用InDel位点(InDel2307)对供试材料进行分子检测,结果发现供试材料中有4份存在该位点,含有该位点的材料中根系、茎叶和籽粒Cd含量平均值较其他材料平均值分别低1.801、0.64、0.131 mg·kg^(-1)。【结论】InDel2307位点能将不同玉米自交系按Cd累积量进行区分,对甜玉米Cd含量的区分具有特异性标记。综合分子标记检测与Pb、Cd含量积累结果,筛选出自交系闽甜系X901为Pb、Cd低积累材料。