用尼梅罗(Nemerow)污染指数评价地表水营养状况的探讨

引用尼梅罗指数公式 ,通过对其适当改造来评价水体的营养状态水平 ,论述了该方法的可行性和现实性、项目选择的依据及实际应用 ,实践证明 ,与传统评价方法相比 。

基于Nemerow法的森林土壤肥力综合指数评价

以广西国有大桂山林场用材林林地为研究区域,以土壤pH值、全量氮、全量磷、全量钾、速效氮、速效磷、速效钾、有效铜、有效锌、有效硼和有效铁作为评价指标,利用Nemerow法进行土壤肥力综合评价。结果表明,不同样地土壤养分因子变异系数在5.02%~65.69%。有机质平均值为28.75g/kg,处于中等偏下水平。全量N平均含量为1.64g/kg,速效N为135.5mg/kg,处于中等或中等偏上水平。全量P2O5平均含量为0.82g/kg,速效P为1.5mg/kg,均处于贫乏水平。全量K2O平均含量为23.76g/kg,速效K为51.8 mg/kg,均处于中等偏下水平。大量元素氮磷钾因子可以概括为＂富氮、缺磷、中等钾＂。微量元素方面,有效Zn和有效Fe林地平均含量分别为2.03mg/kg和32.11mg/kg,处于中等水平,有效B和有效Cu平均含量分别为0.18mg/kg和0.41mg/kg,属于贫或极贫水平。大桂山林地土壤肥力综合指数为0.85,桉树、松树林地肥力综合指数分别为0.77和0.82,肥力等级均属于Ⅲ级,杉木林地肥力综合指数为0.90,肥力等级属于Ⅱ级。速效P、有效B、有效Cu均处于贫或极贫水平,是影响研究区域土壤肥力的主要限制因子。

基于Nemerow法的大理海东新区木莲引种栽培示范园绿地土壤肥力分析与评价

为了给大理海东新区木莲引种栽培示范园绿地土壤管理和合理施肥提供参考,针对示范园内的土壤养分状况进行调查,选取包含木莲栽植绿地、红橡树栽植绿地、道路绿地、公共设施绿地和高尔夫球场绿地5种绿地类型的土壤作为研究对象,取样测定其土壤容重、pH值、有机质、速效氮、磷、钾,以及全量氮、磷、钾等指标,参照全国第二次土壤普查分级标准评价示范园绿地土壤的养分水平,并采用改进的Nemerow综合肥力指数评价法,对示范园绿地土壤肥力进行综合评价。结果显示:(1)示范园土壤容重、pH值呈弱变异性,有机质、碱解氮、全氮、全磷、速效钾、全钾为中等变异的养分因子,变异系数相对不大,有效磷的变异系数较大,达到76.31%,为强变异性的养分因子;有机质及全氮含量处于中等水平,全磷、全钾及碱解氮含量缺乏,有效磷、速效钾含量丰富,整体处于中等偏上水平。(2)大理海东新区木莲引种栽培示范园绿地土壤综合肥力指数在0.69~1.68之间,平均值为1.14,其土壤肥力处于中等偏贫瘠水平;5种绿地类型其综合肥力水平从大到小为木莲栽植绿地、红橡树栽植绿地、高尔夫球场绿地、道路绿地、公共设施绿地。研究结果表明:土壤含量处于缺乏水平的碱解氮、全磷及全钾是影响研究区域土壤肥力水平的主要因子,也是主要养分限制因子,宜科学施肥以提高木莲属植物的生长力;同时,建议引进一些固氮类树种以增加引种示范园土壤有机质和土壤氮素含量,提高土壤的质量,进而减少化学肥料用量。

基于突变理论的土地质量地球化学评价方法研究

为实现土壤肥力和土壤环境质量相结合的土地质量地球化学综合评价结果的高精度量化,依据赣南南康地区采集的6266组表层土壤样品测试结果,构建了以As、Hg、Cd、Pb、Cr含量等为基础的内梅罗指数和以有机质(SOM)、P、N、K、Mo、Mn、B、Cu、Zn含量等为基础的土壤综合肥力指数为控制因素的突变理论法土地质量地球化学综合评价方法,将内梅罗指数3.0修订为3.1,通过突变理论对数据进行标准化和归一化分析,比较原始内梅罗指数和修订内梅罗指数评价结果以及本文方法与DZ/T 0295—2016《土地质量地球化学评价规范》方法的土地质量地球化学综合等级划分结果。结果表明:研究区土壤综合肥力指数均值为0.75,总体综合肥力为Ⅲ等,土壤肥力较低;土壤综合内梅罗指数均值为0.59,总体尚清洁。采用修订后的内梅罗指数3.1计算的土壤肥力指数分界值基本呈等级等间距划分。与DZ/T 0295—2016《土地质量地球化学评价规范》评价结果比较,83.57%的结果等级未发生变化,近16%等级结果增加1个等级,主要为1级和2级升为3级和4级,未出现2个及以上等级的变化,评价结果显示3级、4级面积占比为94.11%、5.30%。本文方法可用于土地质量地球化学综合等级评价,评价结果更加数值化、精细化,评价过程更简便,是对已有土地质量地球化学综合评价方法的补充,可为土地利用、农业生产和管理提供借鉴和参考。

大连市农地土壤重金属污染及潜在风险评价

我国的耕地土壤重金属污染越来越严重,进行区域土壤重金属污染评价对于制定土壤重金属污染防治政策具有重要意义.旨在探究大连市典型农地土壤重金属污染状况,调查大连市农地表层土壤中的镍(Ni)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、铅(Pb)、汞(Hg)和锰(Mn)7种重金属元素的含量,并定量评价研究区土壤重金属污染水平.研究选择大连市典型农地样地,等间距采集土壤表层样品,采用单因子指数法、内梅罗指数法和潜在生态风险指数法对研究区土壤样品进行污染状况评价和环境风险评价,以期为大连市农地土壤重金属污染的有效防治和农产品的安全健康生产提供科学依据.结果显示:①土壤样品中镍(Ni)、铬(Cr)、锌(Zn)、铜(Cu)、铅(Pb)的元素含量平均值分别为84.74、156.56、89.71、46.74和53.23mg/kg,均符合《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准;②Hg的变异系数>0.5,污染源为点源污染,推测为人类活动导致;③单因子指数法表明Ni的富集作用最为严重,结合研究区实际情况推测其来源为人为源.内梅罗指数表明大连市土壤存在轻度污染.潜在生态风险指数表明大连市农地土壤存在轻微危害.④大连市农地土壤污染状况相对较轻,土壤质量总体水平较高,但仍需要采取相关措施防止重金属的富集,减少重金属对大连市农地土壤的负面影响.

冬虫夏草及其近缘品中铅、镉、砷污染评价及人体健康累积风险评估方法探索

目的:对冬虫夏草及其近缘品中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)的残留量进行测定,探索符合冬虫夏草及相关产品使用特点的污染评价及人体健康风险评估方法。方法:基于冬虫夏草及其近缘品中Pb、Cd、As的残留量监测数据,综合运用单因子污染指数法、尼梅罗综合指数法、金属污染指数法对冬虫夏草及其近缘品进行重金属污染评价,计算重金属日暴露量,分别采用危害指数法和更加精确的靶器官毒性剂量法对Pb、Cd、As联合暴露产生的健康风险进行累积风险评估。结果:污染评价结果说明,冬虫夏草及其近缘品中As的污染应引起关注,不同品种污染程度为冬虫夏草(繁育品)=蛹虫草<冬虫夏草(野生品)<香棒虫草<亚香棒虫草;人体健康风险评估结果表明,对于心血管和神经系统,1批冬虫夏草(野生品)全草中Pb、Cd、As联合暴露产生的累积健康风险需被进一步关注。结论:冬虫夏草及其近缘品重金属污染评价,以及人体健康风险评估方法,可为中药安全性评价及相关限量标准的制修订提供参考。

凤垟乡稻田土壤重金属污染评价及其来源

以泰顺县凤垟乡稻田土壤为研究对象,采集了6个种植区域站位点的土壤,通过电感耦合等离子质谱仪法测定了土壤中Cu、Pb、Cd、Zn、Cr和Ni含量,并采用单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和地累积指数法对研究区域稻田土壤的污染程度进行了分析。结果表明:稻田土壤中Cu、Pb、Cd、Zn、Cr和Ni的平均含量分别为11.35、26.75、0.29、57.92、23.92、14.35 mg·kg^(-1)。通过单因子污染指数、内梅罗综合污染指数和地累积指数法评价后,表明6个站位点均为无污染状态。通过与农用地土壤风险筛选值比对,所调查的稻田土壤重金属含量均值均小于对应的农用地土壤风险筛选值。

黔中磷矿区土壤重金属污染及其生态风险评价

为评价黔中磷矿区土壤重金属污染风险,采用梅花布点法在磷矿区周边区域和无矿区不同地层天然土壤采集24件表层土壤样品,测定Cu、Pb、Zn、As、Hg、Se、Cd、和Cr含量,并采用内梅罗综合污染指数(NPI)、地累积指数(I_(geo))以及Hankanson潜在生态危害指数(RI)对磷矿区土壤重金属的污染程度和潜在生态风险进行评价。结果表明,黔中磷矿区土壤中Hg、Se、Cd、As、Pb、Zn和Cr等元素平均含量分别为贵州土壤背景值的37.58倍、24.40倍、19.26倍、18.09倍、2.67倍、2.17倍和1.78倍,各重金属富集特征明显,Cu元素平均含量未超过贵州省土壤背景值。研究区土壤中Hg、Se、Cd、As、Pb、Zn和Cr等元素NPI平均值介于4.59~69.32之间,处于重度污染水平,而Cr和Cu元素NPI平均值分别为1.89和1.21,处于轻度污染水平。研究区Hg元素I_(geo)平均值为4.45,处于严重至极重污染;As、Se和Cd元素I_(geo)平均值介于3.35~3.65之间,处于重度污染;Pb、Zn和Cr元素I_(geo)平均值0.21~0.44之间,处于未污染至中度污染水平,而Cu元素I_(geo)平均值为-0.83,显示其未受到污染。潜在生态风险评价结果表明,研究区土壤Hg元素处于极强生态风险水平,Cd处于强生态风险水平,Ad处于中等生态风险水平,而Cu、Pb、Zn和Cr均处于轻微风险水平。黔中磷矿区土壤RI平均值为2285.50,显示出极强生态风险,Hg是最主要的生态风险元素,应引起高度重视。

基于改进遥感生态指数的尾矿库及周边区域生态环境质量分析

以广西武宣三里沙安尾矿库及周边区域为研究区,整合实测数据与遥感数据,在兼顾尾矿库及周边区域植被、地表湿润程度、地表温度及地表裸露度和建筑用地信息的基础上,考虑了选矿厂、尾矿库及周边区域的土壤重金属污染情况,将土壤重金属污染指标纳入遥感生态指数RSEI中,从而构建改进的遥感生态指数IRSEI,并结合移动窗口算法与主成分分析模型,构建了一种改进的遥感生态指数IRSEI_mw。结果表明:增加内梅罗综合指数有利于更精细地对金属矿区及周边区域的生态环境质量进行评估;相比于整体研究区,尾矿库内部生态质量整体较差,整个研究区内RSEI、IRSEI及IRSEI_mw的均值分别为0.53、0.52和0.58,尾矿库内三个生态指数的均值分别是0.29、0.27和0.22;相比RSEI及IRSEI,IRSEI_mw指数计算的区域生态质量结果的区分度有所增加,尾矿区内生态质量等级为差的区域范围大幅增加,尾矿区外部等级为优的面积大幅增加。总体而言,IRSEI_mw指数可有效量化尾矿库及周边区域生态环境质量,有利于更精细地对金属矿区及周边区域的生态环境质量进行评估。

河北省海水养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖尾水监测对比研究

以河北省黄骅地区海水工厂化和池塘养殖凡纳滨对虾尾水为研究对象,检测这两种养殖模式下不同养殖阶段所排放的养殖尾水中化学需氧量(COD)、无机氮(DIN)及活性磷酸盐(DIP)等指标的变化,利用单因子污染指数(P i)和内梅罗综合指数(P)对养殖尾水状况进行了评价。结果表明,尾水的主要污染因子为DIN与DIP;主要污染物浓度均值工厂化养殖模式高于池塘养殖模式,且工厂化养殖尾水主要污染物均超过《河北省海水养殖尾水污染物排放标准》一级排放限值;养殖尾水主要污染物浓度均随养殖时间的延长而增加;两种模式下养殖尾水的内梅罗综合指数P值均处于严重污染状等级。

特大城市河流水环境质量时空变化特征及污染源分析:以成都市为例

以成都市主要流域为例,阐明和辨析其河流水环境质量时空变化趋势和污染特征,为特大城市的生态环境保护决策提供依据。基于2011~2020年成都市河流75个监测断面22项指标的逐月数据,采用内梅罗污染指数法和SOM聚类法,通过多元统计分析手段,研究成都市河流水质状况和时空变化特征,并分析其潜在的污染来源。结果表明,75个监测断面中45个“清洁”,5个“较清洁”,1个“轻污染”,21个“中污染”,无“重污染”;“十二五”期间污染断面比例为~36.9%,“十三五”期间污染断面比例由43.0%大幅度下降至2.7%,说明成都市水环境管理与治理措施卓有成效;610个断面年均数据可分为8组,中下游水质普遍较差且差异大,COD_(Mn)、COD_(Cr)、BOD_(5)、NH_(3)-N和TP是研究区域主要污染因子。成都市河流水质深受人类活动干扰,农业面源、生活污水和畜禽养殖废水污染问题是持续改善成都市水环境的重要任务。

张家口柴宣盆地浅层地下水水化学特征及水质评价

地下水作为张家口地区的主要供水水源,近年来受人类活动影响水质有恶化的趋势,影响了当地的用水安全,确定地下水化学特征与水质状况对水资源合理利用具有重要意义。基于2020年水质数据,选取Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+)、HCO^(-)_(3)、TH、pH、TDS、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、Al^(3+)、NO^(-)_(3)、F^(-)、Cr^(6+)等水质因子,通过数理统计法、Piper三线图、Gibbs图和岩石风化端元图对张家口柴宣盆地地区浅层地下水水化学特征进行分析,并采用模糊综合评价和改进内梅罗指数法对水质进行评价。结果表明:研究区地下水是Ca^(2+)和HCO^(-)_(3)为主的弱碱性淡水,微硬水、硬水和极硬水分别占39.51%、34.57%和25.93%;沿地下水流向,地下水化学类型由HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Na、SO_(4)·Cl-Na型转变为HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Na、SO_(4)·Cl-Ca·Mg型,水化学组分的空间分布特征主要受到硅酸盐、碳酸盐的风化溶解和人类活动影响;地下水水质整体满足III类标准,但部分地区水质较差;沿着地下水流向,水质逐渐变差,主要受原生地质环境和工业、农业污染的影响。

基于内梅罗指数法与地累积指数法的土壤重金属污染评价分析——以大兴安岭松岭地区为例

依据《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》,在大兴安岭松岭地区共采集601个土壤样品,检测土壤中的As、Cd、Cr、Hg、Pb等5种重金属元素含量,利用内梅罗指数法和地累积指数法,应用Excel、ArcGIS软件,研究该区域土壤中重金属的分布及污染程度.结果显示,研究区As、Cd、Cr、Hg、Pb含量平均值均低于国家标准的风险筛选值和污染管制值;Cd、Cr、Pb个别高值区超过国家标准的风险筛选值,但未超过污染管制值,存在一定的污染风险,属于尚清洁;As、Hg处于无污染水平.

水质型缺水地区地下水重金属污染风险评价——以嘉兴市为例

以典型水质型缺水城市嘉兴市作为研究区,采集29个地下水点位的水样,检测Fe、Mn、Cu、As、Pb、Hg、Cd、Cr的浓度以及pH,采用内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价重金属污染程度,基于地统计分析和数理统计方法分析重金属空间分布特征和来源,并引用风险评估模型量化该污染给居民带来的健康风险。结果表明:①研究区地下水的Fe、Mn、As、Pb含量均值超出Ⅲ类标准的限值,超标率为Fe(86.2%)>Mn(75.9%)>As(62.1%)>Pb(20.7%),其余4种元素未超出Ⅲ类标准。②Fe、Mn、Cd的来源相似或迁移转化路径相近,As含量高的地下水呈弱碱性。③研究区的综合潜在生态风险指数为69.27,综合生态危害程度介于轻微—中等之间。④研究区内93.1%的地下水健康风险总值高于成人最大可接受值,海宁市和海盐县的南部地区健康风险总值最高。研究成果可为水质型缺水地区开发利用地下水,以及重金属污染与风险管控提供数据支撑和理论依据。

重庆主城区降雨径流污染特征及其社会影响因素分析

为解析重庆主城区社会影响因素对降雨径流水质的影响,对2010—2021年政策影响下降雨径流水质的年际变化和降雨径流污染物指标进行相关性分析,采用对数平均迪氏指数法量化人口规模、技术创新、经济发展、产业结构4种社会影响因素对降雨径流水质的影响。结果表明:重庆主城区降雨径流水质呈改善趋势,且污染物指标相关性增强,2019年屋面降雨径流水质和2021年路面降雨径流水质均提升到“较清洁与污染”之间,固体悬浮物与COD、NH_(3)-N、TN、TP呈显著相关关系(p<0.01),屋面降雨径流中相关系数r>0.75,路面降雨径流中相关系数r>0.50;空气治理政策对屋面径流污染改善效果显著,海绵城市和排水系统建设政策的有效实施则对路面径流污染控制效果显著;社会影响因素中技术改善效应和产业结构效应对水质改善起主导作用,经济发展效应和人口规模效应对水质改善呈负向作用。

典型工业搬迁地块土壤污染状况调查与风险评估

以北方某工业搬迁地块为研究对象,开展地块土壤污染状况调查和风险评估。采集地块内300件土壤样品和15组地下水样品进行检测,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行数据分析评价。结果显示地块内地下水中污染物均未超标,土壤中有机污染物氯仿超标,采用单因子指数评价,重金属Pmax均小于1,未造成土壤污染,有机污染物中氯仿Pmax为11.93,造成土壤重度污染。采用内梅罗综合污染指数评价,地块内所有采样点位P综合max最大值氯仿为8.44,土壤的氯仿属于重度污染,地块内重度污染点位占比3.33%,中度污染点位占比3.33%,轻度污染点位占比1.67%,尙清洁的点位占比3.33%,清洁的点位占比88.33%。采用ArcGIS差值模拟分析,氯仿主要污染区域为生产三车间及其周边区域,污染深度0~5.5m范围。对地块开展进一步的风险评估,结果表明:地块内超标点位的污染物氯仿致癌风险范围为1.79E-06~2.40E-05,均大于1.00E-06,致癌风险不可接受,主要暴露途径是通过吸入室内空气中来自下层土壤的气态污染物影响人体健康。本研究对工业搬迁地块的土壤风险管控,特别是化工类的有机污染地块的管控提供科学指导和技术支撑。

典型铅锌矿流域土壤重金属生态风险评价及环境容量预测

为探究广西典型铅锌矿区重金属的生态风险及其环境容量,以广西阳朔铅锌矿流域思的村为例,采用内梅罗综合污染指数(Nemerow multi-factor index,NIPI)和环境容量综合指数PI对研究区内土壤重金属进行污染状况评价、环境容量评价与预测,并基于ArcGIS经验贝叶斯克里金空间插值法对其生态风险评价和环境容量水平进行分区。结果表明:Cu、Zn、Cd、Hg和Pb的含量均值超过广西土壤环境背景值的3.29~10.67倍,存在不同程度的富集;Zn、Cd、Hg和Pb超标较为严重,超标率为46.43%~77.98%,对环境及人类造成的风险危害较大。内梅罗综合指数评价结果显示在不同深度层集的中度-重度污染区域占比高达70%,存在Pb、Zn和Cd多种元素复合污染;环境综合指数结果显示:PI范围为-9.84~1.24,整体环境容量水平低,主控元素是Cd、Hg和Pb。综合评价研究区土壤重金属污染状况严重,整体存在复合污染,环境容量水平低,总体上污染程度和环境容量与思的河关系密切,呈现与思的河空间距离愈远,污染程度逐渐减轻、环境容量逐渐增加的趋势。相比居民区,农业活动区的土壤环境容量基本处于超载状态,存在着较大的环境风险,重金属污染程度更高,对农作物危害更大,间接危害人体健康。基于近百年的环境容量预测结果显示环境总容量在理想状态下有逐渐好转的趋势。

基于内梅罗指数法的河曲露天煤矿排土场土壤肥力恢复力评价

为提出更为合理的土壤改良方案,利用内梅罗指数法对河曲露天煤矿排土场土壤肥力情况进行评价。通过文献查阅以及专家打分确定土壤pH值、有机质含量、碱解氮含量、速效钾含量、有效磷含量5项指标,结合第2次全国土壤普查养分标准,将土壤质量评价分为4个等级定量分析露天煤矿排土场土壤肥力的有机质含量。结果表明:一号、二号、三号排土场的土壤肥力质量指数分别为1.107、1.054、0.705,四号排土场上部区域、中下部区域的土壤肥力质量指数分别为0.630、1.086,表示不同区域的土壤肥力质量存在较大的差异。复垦年限最短的四号排土场上部区域的土壤肥力指数最小,证明复垦年限与土壤肥力恢复息息相关。碱解氮变异系数最高,为28.9%;有机质变异系数次之,为22.2%,表示排土场土壤能力指标的变异性普遍较强,明确土壤肥力的主要障碍因子是有机质、碱解氮指标,为后期河曲露天煤矿排土场土壤改良提供针对性治理思路。

我国不同肥料品种中砷、铬、铅、镉、汞和铊的含量与评价

【目的】研究我国不同肥料品种中砷(As)、铬(Cr)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)和铊(Tl)的含量及污染程度,为了解我国肥料安全现状,减轻重金属环境风险,保障粮食安全提供支撑。【方法】本研究中采集氮肥、磷肥、钾肥、复合肥料、掺混肥料和其他肥料共6类17种代表性肥料样品400个。采用GB/T 23349—2020《肥料中砷、镉、铬、铅、汞含量的测定》规定的方法检测了肥料中As、Cd、Pb、Cr、Hg和Tl 6种重金属的含量,同时采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价了重金属的污染程度。【结果】所检测的400个样本中共有11个样本出现重金属超标情况,超标率为2.75%。6类肥料中有3类出现超标样品,超标率由高到低分别为磷肥、其他肥料和复合肥料;6类重金属中仅Cr未出现超标情况。综合单因子污染指数和内梅罗综合污染指数计算结果显示,6类肥料大类中磷肥达到轻度污染等级,磷肥的6种重金属的单因子污染指数处于较高水平,其中Hg的单因子污染指数达到1.5,达到轻度污染等级。【结论】依据我国现行的强制性国家标准GB 38400—2019《肥料中有毒有害物质的限量要求》,除磷肥外,我国其他肥料总体质量较好,重金属超标率较低,农田施用安全。磷肥、复合肥料和其他肥料中Hg、As和Tl主要来源于生产原料,肥料生产过程中应尽量避免原料中重金属的引入。

抚顺西露天矿矿区土壤肥力评价研究

为了明确抚顺西露天矿土壤肥力现状,考虑土壤主要理化性质,选取土壤容重、土壤含水率、土壤孔隙度、土壤机械组成、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效钾、有效磷作为土壤肥力评价指标,采用修正的内梅罗指数法对矿区土壤进行综合评价。评价结果表明,北帮滑坡区样地、南帮变形区样地及西帮修复区样地土壤肥力综合指数为0.4~0.6,肥力分级为Ⅲ级,土壤肥力水平表现为一般;东帮采矿区样地土壤肥力综合指数为0.2~0.4,肥力分级为Ⅱ级,土壤肥力水平表现为较贫瘠。土壤肥力大小顺序为北帮滑坡区样地>南帮变形区样地>西帮修复区样地>东帮采矿区样地,可以看出西露天矿东帮土壤肥力较为缺乏,西帮土壤稍缺,北帮和南帮土壤肥力较为丰富。