COVID-19对太湖重金属污染及水生生态风险的影响

自COVID-19爆发以来,人类生活和经济受到很大负面影响,但同时疫情期间自然环境得到一定改善.为探究COVID-19管控对太湖重金属污染和水生生态风险的影响,将疫情期间(2021.6—2021.7)和爆发前(2019.9—2020.1)太湖重金属污染和水生生态风险进行对比分析,并通过PCAAPCS-MLR(主成分-绝对主因子分析-多元线性回归受体模型)对重金属进行定量源解析.结果表明,疫情期间太湖重金属污染水平和对水生生物的生态风险皆显著降低,降幅分别为39.9%—92.8%和0.19%—87.66%.整体水质优良比例提升了33.65%.重金属中受影响最大的元素为铜和铬.定量源解析结果表明,工业源对铜和铬的贡献率分别为79.75%和84.26%,疫情期间工业活动的减少是太湖重金属污染和生态风险降低的主要原因.为更好地管控太湖重金属污染和保护太湖水生生物,建议优先监管太湖周边电镀、冶炼和化学三大工业企业铜和铬的排放.

连续化肥减量配施有机肥提升植烟土壤肥力质量的综合评价

为准确评价连续多年化肥减量配施有机肥料对烤烟产量及植烟土壤综合肥力质量的影响,探究植烟土壤质量提升与烤烟绿色优质协同的化肥减量有机替代技术。以长期定位试验的第7年数据为基础,运用因子分析法、相关系数法、内梅罗指数法,对不施肥(CK)、当地推荐常规施肥(100%化肥,CF)、化肥减量20%配施有机肥(OF)和配施生物有机肥(BIO)4个处理的土壤肥力质量进行综合评价,并采用随机森林回归分析,探讨各土壤单项肥力指标对烤烟产量的解释度。结果表明,在连续7年化肥减量20%条件下,配施有机肥和生物有机肥均能降低烤烟青枯病和黑胫病的发病率和病情指数,提高烤烟经济性状、产量可持续性与稳定性,提高植烟土壤养分含量和土壤肥力综合质量。随机森林分析表明,植烟土壤有效磷、碱解氮、全氮是影响烤烟产量的决定因素,其解释率分别为19.66%、15.38%、12.07%。在3种评价方法下,植烟土壤综合肥力指数IFI值均表现为BIO>OF>CF>CK,BIO和OF处理较CF处理分别提高23.03%~31.75%和4.92%~7.94%。3种评价方法的IFI值与烤烟相对产量均呈显著或极显著正相关关系,相关系数大小依次为内梅罗指数法(0.884)>因子分析法(0.867)>相关系数法(0.747)。因此,连续多年化肥减量配施不同有机肥具有提高植烟土壤综合肥力质量和烤烟产量及质量的持续效应,且以化肥减量20%配施生物有机肥的效果最优。

长江上游河流底泥沉积物重金属及生态风险评价——以滇中大姚县主要河流为例

重金属在底泥沉积物中的扩散和积累决定了水体的环境质量。为了解长江流域水生态系统状况,以长江上游金沙江流域大姚县主要河流底泥沉积物为研究对象,研究其中重金属含量特征和污染情况,利用修正内梅罗指数法、潜在生态危害指数法、聚类分析法和主成分分析法评价重金属污染现状,并对重金属污染物来源进行探讨。结果表明,主要河流底泥沉积物pH值为8.0,呈弱碱性。各重金属元素潜在生态风险指数和各流域综合潜在生态风险指数均为轻微级,总体处于清洁水平。全区各主要河流RI值中主要贡献者均为Cd、Hg元素,两者贡献率各占30%左右,说明重金属Cd、Hg是底泥潜在生态风险的主要来源。江底河Cu平均含量为372.35 mg/kg,是云南土壤背景值的9.3倍,长江水系沉积物背景值的10.6倍,其内梅罗污染指数达3.72,为重度污染,说明局部需关注矿业开采导致的Cu污染。

赣南废弃离子型稀土矿区稻米重金属污染评价

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。

云南省农田表土重金属分布特征与污染评价

为了解云南省农田表土中重金属含量的分布特征和污染情况,在全省范围内农田设立了113个具有代表性的表土采样点,测定了样品中Cu、Pb、Cr、Zn含量。采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法、地统计学分析及Pearson相关性分析对表土重金属污染进行了评价,结果表明:Cu、Pb、Cr、Zn四种重金属含量均值分别是云南省背景值的1.87、1.52、1.92、1.39倍;Cu、Cr、Zn含量的空间分布大体呈东高西低,Pb含量呈从西南到东北逐渐降低的趋势,综合污染指数分布与重金属含量分布较为一致;相关性分析中Pb、Zn与有机质呈显著正相关,Cu、Cr与砂粒呈正相关。Cu、Cr、Zn在空间分布和相关性分析中均显示其有相似的来源,推测为有机肥料。整体上,云南省农田污染属于轻微污染。

天麻品质分析和重金属含量评价

为探究天麻品质、重金属含量及风险,本研究以不同天麻种植基地的21个天麻块茎样品为材料,测定了其水分、浸出物、天麻素和对羟基苯甲醇总量、二氧化硫残留量、总灰分含量,以及重金属铅、镉、砷、汞、铜元素含量,并采用单因子污染指数法和内梅罗指数法对21个天麻样品中的重金属污染情况进行综合评价。结果表明,绝大部分天麻样品的水分、浸出物含量、天麻素和对羟基苯甲醇总量、二氧化硫残留量及总灰分含量符合《中国药典》2020版规定的限定值;各基地天麻样品中重金属铅、镉、砷、汞和铜含量均低于规定的限定值;各种植基地天麻中5种重金属单因子污染指数均低于0.7,综合指数为0.08~0.52,重金属污染情况均属于安全水平。

Water Quality Analysis of Fuping Section of the Shichuan River Based on Different Evaluation Methods

In order to study the water quality of the Shichuan River basin in Fuping,Shaanxi Province,based on improved Nemerow index method,comprehensive pollution index method and principal component analysis method,eight water quality indexes such as pH,dissolved oxygen(DO),total dissolved solids(TDS),COD,total hardness,total phosphorus,total nitrogen and Zn in three monitoring sections of Fuping section of the Shichuan River in Shaanxi Province were detected and analyzed.The results show that the water quality of the surface water in the Shichuan River basin is gradeⅢorⅣwater,that is,the water is slightly polluted and moderately polluted.It is necessary to monitor the water quality after regulation and clarify the main factors causing the water pollution.

广元市周边废弃煤矿酸性矿井涌水水质分析及地下水健康风险评价

为揭示酸性矿山废水对其周边地下水和地表水水质构成的影响,以及地下水中金属元素对人体健康的潜在危害,以广元市周边废弃煤矿为研究区域,对区域内23个地下水样品和39个地表水样品中的常规指标和金属元素进行测定和分析。基于内梅罗综合指数法和污染指数法分析研究区地下水及地表水环境质量,应用健康风险评价模型评价研究区地下水健康风险。结果表明:研究区范围内地表水中的TDS(总溶解性固体物质)、SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度较高,其中TDS和SO_(4)^(2-)平均浓度最高,超过GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类限值。研究区范围内地下水水质较差,SO_(4)^(2-)、TDS、Mg^(2+)、Ca^(2+)浓度较高,其中SO_(4)^(2-)以及TDS的平均浓度最高;地下水的金属元素平均浓度的大小顺序为TFe(Fe^(2+)、Fe^(3+)总和)>Al>Pb>Zn>Mn>Cu>TCr(Cr^(3+)、Cr^(6+)总和)>Cd>As>Hg,有9种金属元素超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类限值;从地下水的金属元素浓度空间分布来看,东部地区高于西部地区,旺苍县地下水水质受重金属污染最为严重。内梅罗指数评价结果显示,大部分地表水评价结果为良好或极好,少部分为较差或极差,这与污染指数评价结果具有较好的一致性,主要由矿井涌水排放导致。健康风险评价结果表明,研究区地下水健康总风险较高,主要来源于致癌性元素As、Cd和Cr,致癌风险均高于最大限值(10-4),非致癌总风险均大于可接受的健康风险最大限值(1),表明地下水具有较为严重的非致癌健康风险;研究区地下水经口暴露途径出现的潜在非致癌风险超过皮肤暴露途径,且成年人的潜在非致癌风险高于儿童。研究区范围内地下水水质存在较大健康风险,该类水体不宜饮用,在日后使用过程中应重点防控重金属Al、Pb、Zn和Fe引致的风险。

不同水质评价方法在通江湖泊中的适用性——以洞庭湖为例

三峡工程运行使得通江湖泊与长江原有的江湖关系发生明显变化,进而影响通江湖泊水环境,如何有效评价长江流域最大的通江湖泊洞庭湖的水质显得尤为重要。在洞庭湖湖区设置15个采样点,选取9项水质参数,运用单因子指数法、主成分分析(PCA)法、内梅罗污染指数法及Shannon-Weaver多样性指数法对2019年1—12月洞庭湖水质进行综合评价。结果显示,单因子指数法可快速准确评价水质类别,内梅罗污染指数法计算简单并在水质评价中得到广泛应用,但这2种方法均无法准确给出不同采样点间受污染程度的差异,而Shannon-Weaver多样性指数评价结果与部分采样点实际情况不符。综合考虑不同评价方法的适用性和准确性,推荐使用PCA法开展洞庭湖水质评价,该方法既能反映各主要污染指标及其贡献率,也能对不同区域水体受污染程度进行排序,且评价结果客观实际,更适用于洞庭湖区域的水质评价工作。但是在水质评价管理工作中,建议结合单因子指数法对水质类别进行判定,以保证管理的实效性。

湖南某石煤矿区重金属污染现状及生态风险评价

为研究湖南某石煤矿区重金属污染现状,采用ICP法测定了水体和土壤中多种重金属含量,并分别采用内梅罗污染指数法和潜在生态危害指数法进行风险评价。结果表明,水中Cd、Cr(Ⅵ)、Zn、Fe和Mn平均浓度分别为1.935 5、0.025 3、6.024 9、16.222 0和4.214 9 mg/L,污染指数分别为387.10、5.06、3.01、54.07和42.15,污染程度从大到小排序为:Cd>Fe>Mn>Cr(Ⅵ)>Zn;土壤中Pb、Zn、Cr、As、Hg和Cd平均含量分别为8.51、38.59、18.65、10.01、0.18和3.41 mg/kg,平均生态风险系数分别为2.13、0.98、0.85、18.00、28.55和339.80,污染程度从大到小排序为:Cd>Hg>As>Pb>Zn>Cr,整个矿区的综合潜在生态风险指数为390.31,污染程度为较高生态危险。矿区受到多种重金属复合污染,废石堆和沉淀池的排水口下游区域较严重。

城市湖泊底泥污染分析及生态风险评价——以沅江市中心城区为例

近年来,随着经济的快速发展和城市化进程的加快,城区污水排放量增加,城市湖泊底泥污染问题变得十分突出。采用营养盐有机指数法、重金属内梅罗指数法和潜在生态风险指数法,分析沅江市中心城区湖泊底泥的污染状况和风险水平,以期为城市湖泊底泥污染治理和水环境系统的可持续发展提供科学依据。结果显示:各湖泊底泥污染风险水平受人类活动和工业企业污染影响的程度由大到小排序为X湖>S湖>L湖>H湖;H湖底泥营养盐和重金属整体处于尚清洁水平;L湖L1#、L7#、L8#点位浮泥层底泥存在不同程度营养盐或重金属超标情况,L1#过渡层底泥重金属潜在生态风险指数达到了中等风险水平;S湖S7#、S12#点位浮泥层底泥重金属潜在生态风险指数达到了中等及以上污染风险水平,S3#点位浮泥层底泥重金属潜在生态风险指数达到了强风险水平;X湖X3#、X4#点位浮泥层底泥重金属内梅罗指数最高达到了重度污染水平,与潜在生态风险指数的极强风险水平相吻合,建议进一步核实后结合实际情况对污染湖泊开展内源污染治理工作。

广西国有派阳山林场国家储备林土壤肥力质量评价

探明广西国有派阳山林场国家储备林土壤肥力,明晰实施前后国储林地土壤肥力演变情况,为广西桂西南地区国储林地力提升提供参考依据。监测2021年广西国有派阳山林场实施地力提升工程的国储林,设置监测点6个,监测面积36666.67hm^(2),分析国储林的土壤物理性质指标及土壤化学指标变化,采用修正的内梅罗(Nemoro)综合指数法评价土壤肥力等级。结果表明,在林场国储林建设中,应针对土壤肥力、肥料效应特点,找出主要障碍因子,精准调控,提高土壤肥力和林木综合生产能力,优化测土配方施肥体系,提高地力提升的精准性、有效性和持久性。

金堤河2012年-2022年水体污染特征及变化潜势研究

采用改进的内梅罗污染指数法和Mann-Kendall非参数检验方法,评价了金堤河主要水质指标时间与空间变化趋势,探讨了流域管理和河道整治措施对金堤河水质的影响。结果显示,近年来金堤河水质总体属Ⅳ类,少数断面为III类,主要污染物为总氮、总磷。近年来金堤河流域生活污水、工业废水等点源污水处理措施对降低有机类和石油类、挥发酚类点源污染具有显著成效,但对治理总氮总磷污染效果不显著。因此,控制流域氮磷农业面源污染、改进污水氮磷处理工艺是进一步控制金堤河氮磷污染的必要措施。

内蒙古阿尔山国家森林公园公路两侧土壤重金属含量研究

重金属污染是危害人类身体健康的环境污染之一,为了了解人为活动是否会引起土壤中重金属含量的改变,对内蒙古自治区阿尔山国家森林公园内部公路两侧土壤重金属含量进行分析研究。选取评价标准为内蒙古兴安盟土壤重金属含量背景值和农用地土壤污染风险管控标准,运用单项污染评价与内梅罗综合污染评价对路域两侧土壤中Pb、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni、As的含量进行分析,为北方针叶林土壤重金属含量研究提供数据支撑。

平凉市典型作物种植区土壤重金属污染状况及其分布特征

土壤重金属污染已严重危害粮食安全与人类健康。为了解平凉市土壤重金属污染现状,摸清典型作物生长、生产环境,明确土壤重金属空间分布特征及污染源。选取506个典型作物种植区耕层土样,测量其重金属含量,并利用内梅罗指数法和潜在生态危害指数法进行土壤重金属污染评价。结果表明,平凉市土壤重金属污染等级为清洁的样品占99.41%、尚清洁占0.59%;潜在生态危害等级轻微的土壤样品占95.85%、中等生态危害占4.15%。506个点位样品中,铅和砷2种土壤重金属元素有部分超标,超标率Pd为0.45%、As为0.90%。从地理区域来看,土壤重金属潜在生态危害程度在平凉市的分布为中部>西部>东部;从土壤类型来看,土壤重金属污染占比较大的土类主要为山地草甸土、灰褐土、新积土和红粘土。

北京市东北部地区地下水水质状况及变化特征

为研究怀柔、密云区近年地下水水质变化情况,根据2012—2021年地下水水质监测结果,对2021年研究区域地下水进行质量评价,并从时间尺度分析东北部地区近10年地下水水质变化特征,研究结论为:①通过单因子评价法得知2021年研究区域地下水主要污染物为硝酸盐氮,密云区地下水质量总体优于怀柔区。②通过改进内梅罗指数法得知2021年研究区域地下水水质集中在II类,水质整体处于优良水平。③年际变化:2012—2021年研究区域地下水6项水质指标均呈先上升后下降趋势,高值均出现在2016、2017年。④年内变化:2012—2021年,在大多数年份多数指枯水期含量偏高。⑤年内逐月变化:多数指标4月含量偏高,之后呈下降趋势,9月地下水指标含量再次升高,持续到11月之后下降。

淮南煤矿区土壤重金属污染分布特征及污染溯源研究

为了研究矿区内土壤中重金属的污染溯源及分布特征,文章以淮南矿区为例,分别采集了在淮南矿区内新庄孜矿、潘一矿和顾桥矿3个矿区周边47个表层土壤样品,运用内梅罗综合指数法对重金属污染程度进行评价,并应用地累积指数法进行对比验证,探讨主要污染元素的污染溯源及分布特征。结果表明:2种方法获得的指数评价结果基本一致,考虑到土壤背景值具有地区差异性,所以以淮南地区土壤背景值为标准的内梅罗指数法的评价结果的参考性更大。矿区受到了以As、Cd为主要污染元素的重金属污染,As的综合污染指数从大到小排序为新庄孜矿>潘一矿>顾桥矿;Cd的污染指数从大到小排序为顾桥矿>潘一矿>新庄孜矿。综合考虑水文气象、地表径流以及煤矿开采量、开采工艺等条件,煤矿设计生产能力和实际开采产量是影响土壤Cd污染的主要因素,而As污染主要是由于煤矿长期进行采矿作业在土壤中严重累积以及矿山开采的伴生矿所导致。污染物的水平分布特征表明,污染物含量并不随距离煤矸石堆的距离远近而有规律地变化,煤矸石的露天堆放对矿区附近土壤的影响并不明显。

山红河廊下镇河段水质周年变化状况及质量评价

于2007年3月-2008年3月对山红河桥下处和养殖场进水口河水进行了周年监测分析,结果表明:溶解氧的时空变化主要受水温影响,桥下河水在夏季水温最高时达极低值2.89mg/L,饱和度仅为39.7%,在冬季达最大值14.19mg/L,饱和度为116.9%。两处河水溶解氧周年平均值分别为7.09mg/L与5.03mg/L;五日生化需氧量(BOD5)与高锰酸盐指数(CODMn)周年均值分别为4.55mg/L与3.86mg/L、12.85mg/L与12.50mg/L;无机氮和活性磷酸盐含量较高,总无机氮年均值分别为2.994mg/L与2.815mg/L;活性磷PO43--P年均值分别为0.179mg/L与0.229mg/L。用地表水环境质量标准和内梅罗指数法对山红河监测河段水质进行评价,结果表明:周年河水水质的变化状态属轻污染到污染水平,高锰酸盐指数超标最严重,其次是氨氮,生化需氧量和溶解氧。

利用改进的内梅罗指数法模型评价苏州市内外城河水质

采用改进的内梅罗指数法评价苏州市内外城河的水质污染状况。计算水质的分级标准临界值,以此作为评价水质污染状况的依据。研究结果表明,苏州市内外城河6个采样点的水质污染状况不同,各个点位的水质随时间变化显著(5月、9月、11月较好)。通过Pearson相关性分析可知,影响水质的主要因素是营养元素(氨氮、总氮和总磷)及重金属(6价铬)。对比改进前后的两种评价方法,改进的内梅罗指数法对水质污染状况的评价更为科学客观。

基于改进内梅罗指数法的棕(褐)地周边土壤重金属污染评价

近年来我国棕(褐)地数量不断增加,棕(褐)地的存在给周边的居民和生态环境带来较大危害;我国土地资源紧缺,对于棕(褐)地区域需要进行再开发利用,而棕(褐)地区域在修复治理前后的污染程度需要进行评价研究,为棕(褐)地区域治理管理工作提供参考。文章主要对研究区的棕(褐)地周边的特征污染物即重金属Cu和Cd带来的污染进行评价,对传统的内梅罗方法存在的缺陷进行改进,应用到棕(褐)地周边重金属污染评价实例研究中,并利用GIS软件对评价结果进行空间表示,并分析污染程度的空间分布。