林跃胜[1]2016年在《淮南市居民区室内灰尘重金属分布特征、来源及其健康风险评价》文中研究说明室内灰尘是一种复杂、多相的粒子混合物,来源复杂,既有室内来源又有外部来源,导致室内污染物含量普遍高于室外。人们主要的活动都集中在室内完成,因此室内污染物对人体健康产生威胁更大。室内灰尘重金属是室内环境中主要污染物之一,为了了解淮南市区居民区室内灰尘重金属污染特征及其健康风险,采集淮南市不同区域(田家庵、谢家集、潘集、大通)和不同季节(春、夏、秋、冬)居民区室内外灰尘、住宅区土壤、校园灰尘样品,分析淮南市居民区室内灰尘重金属全量和生物可给性在空间和季节上的分布特征,通过主成分、相关性以及方差分析等统计学方法分析淮南市居民区室内灰尘重金属来源及其影响因素,并根据美国环保署的健康风险评估模型以及基于时间-活动模式构建的健康风险评估模型对淮南市居民区室内灰尘重金属的人群暴露量以及健康风险商进行评价。本研究的主要研究结论有以下几个方面:(1)淮南市居民区室内灰尘中Zn、Pb、Cu、Cr、Ni、Hg含量均超出土壤背景值,分别是土壤背景值6.50、4.51、6.67、1.31、2.60、13.91倍,As、Co、V含量均低于土壤背景值。不同区域室内灰尘中重金属含量差异较明显,田家庵区室内灰尘中Zn、Co含量较高,谢家集区Cu、Ni含量高于其他区,Cr、V在大通区室内灰尘中平均含量最高,潘集区室内灰尘中As、Hg、Pb平均含量要高于其他区域。春季室内灰尘中As含量偏高,夏季室内灰尘中Ni、V、Co、Zn含量要高于其他季节,Cr、Cu、Pb含量在秋季室内灰尘中最大,冬季室内灰尘中Hg含量要显着高于其他季节。(2)居民区室内灰尘中Zn、Ni、V、Co在胃阶段的平均生物可给量高于肠阶段,而元素Pb、Cu、Cr则在肠阶段的生物可给量要高于胃阶段。淮南市室内灰尘重金属的生物可给性大小规律为:Pb(76%)>Zn(60%)>Co(55%)>Ni(53%)>Cu(46%)>V(38%)>Cr(25%)。生物可给性区域差异规律为:Zn、Ni、Co:大通>谢家集>田家庵>潘集;Pb:田家庵>潘集>谢家集>大通;Cu:大通>田家庵>潘集>谢家集;V:谢家集>田家庵>大通>潘集;Cr:大通>田家庵>谢家集>潘集。除Cu外,室内灰尘中其他元素的生物可给性均在春季达到最大,Cu在冬季达到最大,夏季的室内灰尘中重金属生物可给性普遍偏低。(3)淮南市居民区室内灰尘中Cu、Zn、Ni主要来自于室外的交通源,As、Co、V主要来自于自然源。Cr、Pb主要来自于室内的一些金属物品及油漆。Hg主要来自于燃煤源。淮南市室内灰尘重金属含量受内部因素、外部环境以及生活习惯等影响,如室内环境中油漆的使用会导致室内灰尘中Cr、Cu、Pb含量的增加;家庭人员数的增加会导致室内灰尘中Cu、Zn、As含量增加;吸烟行为会导致室内灰尘中Cu含量的增加;室内灰尘中Pb、Zn的含量会随着房屋年龄的增加而增加;室内地面木地板材质会导致重金属Zn、Ni含量的增加。由于不同区域位置的区域环境、交通活动量以及燃煤等活动存在差异,导致室内灰尘中Cu、V、Zn、Hg含量的变化;房屋周边车流量越大,室内灰尘中Cu、Zn含量越高;住户每天开窗会显着增加室内灰尘中As、Hg含量;每天对室内灰尘进行清扫会有效降低室内环境中Co、V含量。(4)淮南市居民区室内灰尘中Hg呈现出强烈富集,元素Zn、Cu、Pb、Ni、Cr呈现显着富集,而Co、As、V叁种元素在室内灰尘中未出现富集。淮南市室内灰尘中Co、Cr、V和As不存在污染,Ni存在轻微污染,Pb属于中度污染,Zn和Cu属于中强度污染,污染最严重的为元素Hg,属于强度污染。Co、V、As在四个区域均未出现污染,Cr仅在大通地区出现轻微污染;Ni在潘集区室内灰尘中未出现污染,田家庵和大通区出现了轻微污染,谢家集区则呈现中度污染;Cu、Pb、Zn则在不同区域表现出中度污染或中强度污染;Hg在潘集区呈现为较强污染,在大通和谢家集区也呈现出强度污染,田家庵区呈现出中强度污染。淮南市居民区室内灰尘中Co、Cr、V、As在不同季节均未出现污染;秋季和冬季时,室内灰尘中Ni未产生污染,春季出现轻微污染,夏季则出现中度污染;Pb在夏季呈现轻微污染,冬季和春季则为中度污染,秋季则出现了中强度污染;Cu在四个季节表现出中度污染或中强度污染;Zn在不同季节均呈现出中强度污染;Hg在春季和冬季时呈现出强度污染,秋季出现中强度污染,夏季存在中度污染。(5)淮南市居民区室内灰尘重金属潜在生态风险系数大小顺序为:Hg>Cu>Pb>Ni>Zn>As>Cr>Co>V,综合潜在生态风险呈现出极强生态风险。Co、Cr、Ni、V、Zn、As在不同区域的潜在生态风险均处于轻微风险;Cu在大通和潘集区处于轻微风险,田家庵区和谢家集区处于中等风险;Pb在潘集区表现出中等风险,其他叁个区域均为轻微风险;Hg在四个区域均表现出了极强的生态风险。夏季室内灰尘中Zn、Co、Cr、Ni、V的潜在生态风险要高于其他季节,As在春季时潜在生态风险达到最大,Hg在冬季风险最大,Cu、Pb最大生态风险则出现在秋季。(6)除Hg外,淮南市居民区室内灰尘重金属在不同暴露途径下儿童和成人的暴露量及其健康风险的差异规律均表现为手-口摄入>皮肤接触>呼吸吸入,Hg元素表现为:Hg蒸汽吸入>手-口摄入>皮肤接触>呼吸吸入。儿童总非致癌风险大小为:Pb>Cr>As>Hg>V>Cu>Ni>Co>Zn,成人总非致癌风险大小分布规律为:Pb>Cr>Hg>As>V>Cu>Ni>Co>Zn,致癌风险大小规律Cr>Ni>Co>As。不同区域内Zn的暴露量均最大,Hg暴露量最小。潘集、谢家集和田家庵区室内灰尘中Pb的总非致癌风险最大,大通区Cr的总非致癌风险最大,四个区域中Co的总非致癌风险均最小。四个季节室内灰尘在手口摄入、皮肤接触以及呼吸吸入途径下Zn的暴露量均最大,其次为Pb,Hg的暴露量最小。不同区域和不同季节室内灰尘中Ni、As、Co、Cr的致癌风险均低于安全阈值,表明淮南市室内灰尘中的Ni、As、Co、Cr对于儿童和成人均没有致癌风险。(7)基于生物可给性的健康风险评估结果显示儿童暴露于室内灰尘重金属产生的致癌风险与非致癌风险均高于成人,室内灰尘中重金属对儿童与成人产生的非致癌风险(HQ)顺序:Cr>Pb>Ni>Cu>V>Zn>Co。不同区域室内灰尘中重金属对儿童和成人产生的总非致癌风险(HI)区域差异规律为:潘集>田家庵>大通>谢家集,总致癌风险表现为:儿童:大通>潘集>田家庵>谢家集;成人:谢家集>田家庵>潘集>大通。儿童和成人的总非致癌风险季节差异规律为:春季>秋季>冬季>夏季,总致癌风险季节差异:春季>夏季>秋季>冬季。基于时间-活动模式下儿童对淮南市室内灰尘重金属在叁种暴露途径下的暴露量均呈现出手-口摄入>皮肤接触>呼吸吸入的规律。叁种暴露途径下,Ni的非致癌风险均最低,手-口摄入途径下Pb非致癌风险最大,皮肤接触和呼吸吸入途径下,Cr的非致癌风险达到最大。总非致癌风险大小为:Pb>Cr>As>V>Co>Cu>Zn>Hg>Ni。
武家园[2]2017年在《淮南市小学校园不同活动场所灰尘中重金属空间差异研究》文中认为城市地表灰尘是一种多组分、来源复杂的粒子混合物。地表灰尘易富集多种重金属,是城市环境污染的源与汇,并且容易在一定的外动力条件下发生“扬起-沉降-再扬起”多次循环往复的过程,危害城市环境和居民健康,灰尘中重金属研究已经成为城市地表灰尘研究的重要内容之一。校园是儿童最主要学习和活动场所,儿童呼吸系统和消化系统未发育完全,受重金属胁迫较强,对灰尘等污染物的敏感度强。同时,儿童具有多动性,在校园里玩耍时,皮肤、手足等会直接接触大量细颗粒灰尘,灰尘中重金属对儿童的健康风险比成人更高。因此,研究校园灰尘重金属污染特征、生物可给性及评估其对儿童的健康风险具有较大意义。当前众多学者基于重金属总量评价其对人体健康的危害,但重金属不可能被人体完全吸收,在一定程度上会高估重金属对人体的健康风险。因此利用重金属生物可给量取代总量,评价其对人体所产生的健康风险,更具有合理性和科学性。本文选取安徽省典型的煤炭资源型城市——淮南市为研究对象,在不同行政区划(田家庵区(TJA)、谢家集区(XJJ)、潘集区(PJ)、大通区(DT)、八公山区(BGS))根据产业结构、人口分布、工业布局等选取40所小学校园,一方面,分析校园不同活动场所—校门口灰尘(School Gate Dust,SG)、操场灰尘(Playground Dust,PG)和楼道走廊灰尘(Corridor Dust,CD)下全粒径灰尘和细粒径灰尘中重金属(Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Zn)的空间差异,拓展了城市灰尘重金属在校园环境中的研究范围,加强对校园灰尘重金属污染机理、分布规律研究,提高对校园儿童身体健康的关注度。另一方面,采用体外胃肠模拟实验—生物原理提取法(PBET:Physiologically Based Extraction Test)对不同活动场所和不同区域校园全粒径和细粒径灰尘重金属生物可给量和生物可给性进行空间差异分析,并采用统计学分析手段(主成分分析、相关分析)探讨校园灰尘重金属的影响因素,能够更加准确客观的评估校园微尺度上地表灰尘中重金属对儿童产生的危害,为儿童的健康风险防范提供科学指导。主要进展与认识如下:(1)淮南市不同区域小学校园全粒径灰尘重金属含量分布差异较大,同一区域不同重金属变化也较为明显,呈现明显的空间异质性。Cd在五个区校园富集量较大,均超过淮南市土壤背景值,超标率100%,其中PJ和XJJ区尤为严重(超过土壤环境背景值25.55倍和24.88倍),主要与淮南市PJ和XJJ区的主体功能有关,PJ和XJJ为淮南市主要的煤炭开采区,周边聚集谢一矿、谢二矿、潘集一矿和平圩电厂等大型污染企业,Cd是典型的燃煤源,煤炭燃烧尤其是不完全燃烧,飞灰中含有大量Cd元素,随着大气沉降飘落在周边小学。Co、Ni和V含量在五个区域空间差异不明显,低于或与土壤背景值相近,说明淮南市小学校园地表灰尘Co、Ni和V主要与自然源有关。Pb和Zn含量在TJA和XJJ区均呈现较高的富集比例,分别超过土壤背景值的3.91、3.78倍和3.60、3.98倍。差异性检验表明Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的p值均小于0.05,呈现出显着性差异。(2)淮南市小学校园不同活动场所全粒径灰尘重金属Cd、Cu、Pb、Zn含量超过淮南市土壤环境背景值的15.91、2.55、2.37、2.03倍。表明,淮南市小学校园地表灰尘重金属呈现不同程度的富集,尤其Cd富集量最大,富集程度最重。对比不同活动场所重金属空间分布,Cd、Co、Cr、Pb、Zn呈现规律为:CD>PG>SG。Cu元素呈现:CD>SG>PG。Ni和V在操场、校门口和楼道灰尘中表现不明显,不具有统计学意义上的差异性。差异性检验表明,Cd、Co、Cr、Cu、Pb、Zn均呈现显着性差异(P<0.05)。说明,不同活动场所灰尘重金属Cd、Zn、Pb、Cu、Cr虽然累积量大,但污染来源不同,来源较为多样,具有多源性和空间异质性。与校园灰尘重金属含量比较发现,淮南市小学校园表土中重金属Cr、Cu、Pb、Zn含量远低于灰尘含量,相比CD灰尘中Zn平均含量,土壤中Zn明显降低,下降2.68倍,其次为Pb,下降了2.58倍,Cr下降1.73倍,Cu下降程度最低为1.68倍。(3)淮南市小学校园细粒径灰尘重金属区域分布差异较大。Cd元素在五个区校园灰尘中含量均较大,均超过淮南市土壤背景值,超标率100%,其中PJ累积最大,超背景值34.30倍,其次为XJJ区,超背景值32.64倍,这两个区域Cd含量最大,与主题功能有关,是典型的燃煤因素引起Cd浓度超高。Co元素除XJJ外,其他四区变异系数均较低。与全粒径Co含量在五个区域的分布比较,含量相近,变化平缓,说明Co在粒径上分布均匀,不存在向细颗粒灰尘富集的现象。Cu在谢家集区、田家庵区和潘集区最高,主要与每个行政区的功能定位不同,与产业职能有关。差异性分析表明,五个区域细粒级灰尘重金属在空间上具有显着差异。对比不同区域全粒径灰尘重金属含量变化可知,细粒径灰尘变化幅度较大,空间变异较强,存在明显的空间异质性。(4)不同重金属在胃肠阶段可给量差异较大,叁种活动场所下重金属Cd、Pb、V和Zn在胃阶段平均可给量均高于肠阶段,其中,在楼道灰尘中Cd、Pb、V和Zn在胃阶段可给量分别是肠阶段可给量的2.54、3.74、6.34倍。非参数检验分析可知,胃阶段8种重金属在不同活动场所均呈现显着差异(P<0.05),小肠阶段Cd、Co、Cu、Cr、Ni、Pb、V在不同活动场所具有显着性差异(P<0.05)。重金属在不同活动场所生物可给性差异较大,除Pb和Zn外,其他六种重金属均表现为楼道灰尘>操场灰尘>校门口灰尘。(5)对比叁种不同活动场所细粒径灰尘重金属(Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、V、Zn)生物可给量得出,在胃阶段,8种重金属均呈现:CD>PG>SG。不同活动场所细粒径灰尘重金属的生物可给性差异较大,除Cr和Zn外,其他六种重金属均呈现为:CD>PG>SG。这与全粒径灰尘重金属生物可给性分布相一致,主要与细粒径重金属的总量大小、以及胃肠阶段的生物可给量有关。除Zn外,校门口灰尘生物可给性最低,同时叁种场所中Cr的生物可给性均最低,这与全粒径Cr的生物可给性分布规律相同。(6)不同区域小学校园细粒径灰尘中重金属生物可给量存在较大差异,在胃阶段,不同重金属在同一区域细粒径灰尘中重金属生物可给量变化并不一致,Zn在不同区域中生物可给量最大,Co和Cd的生物可给量最低,这主要与不同区域校园细粒径灰尘重金属总量高低有关。在肠阶段,淮南市不同区域校园细粒径灰尘重金属生物可给量与胃阶段差异较大,Cu在大通区、田家庵区、谢家集区、潘集区平均生物可给量最高。不同区域小学校园细粒径灰尘中重金属生物可给性的分布差异也较大,总体而言,田家庵区、潘集区、谢家集区的小学校园细粒径灰尘中重金属生物可给性明显高于八公山区和大通区,与全粒径灰尘重金属生物可给性分布基本一致。对比全粒径灰尘重金属生物可给性分布发现,Cd、Co、Cu、Pb和Zn的增幅较高,明显高于全粒径,进一步说明,细粒径灰尘重金属的生物有效性较强,对人体的潜在风险更高。
韦绪好, 孙庆业, 程建华, 窦智勇, 王琛[3]2015年在《焦岗湖流域农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价》文中研究表明以焦岗湖流域农田土壤为研究对象,分析流域内农田土壤中重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb和Zn的含量及污染特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了该区域农田土壤中重金属污染状况和潜在的生态风险。结果表明:研究区农田土壤中重金属As、Cd、Cr平均含量高于背景值,并表现出不同程度的积累,而Cu、Pb、Zn平均含量低于背景值;地累积指数评价结果表明该区域农田土壤重金属污染总体表现为无污染到中污染状态,主要污染物为Cd、As和Cr;潜在生态危害指数法评价结果表明研究区土壤潜在生态风险为中等,重金属的潜在生态危害依次为Cd>As>Cu>Pb>Cr>Zn;焦岗湖流域农田土壤重金属含量在空间分布上总体表现为流域西南部及东部区域较高、中部及北部区域较低。
孙贤斌[4]2003年在《淮南市土壤重金属污染生态研究》文中指出本论文着重探讨重金属污染及其在植物中迁移转化的化学过程，以及重金属污染对土壤动物群落的生态影响。 (一)重金属污染及在植物中的迁移转化 通过野外调查和室内环境化学实验分析，对淮南典型煤矿、发电厂和灰场周围的重金属污染及其迁移转化进行调查与分析。结果显示：砷、铅、镉、铬、锌、铜为主要污染元素，污染严重的是灰场及发电厂，其次是煤矿的煤矸石淋溶的有害微量元素。这些污染物在土壤与植物系统中迁移转化，铅和锌在小麦的籽实富集较多，而镉和砷在根部富集较多，铅、镉和锌迁移率较大。四种颗粒物对重金属铜和锌的吸附作用的比较表明：粉煤灰吸附最多，细粉沙吸附最少；粉煤灰在pH为3时，吸附最少，在pH为6时，吸附最多。在新老煤矿的煤矸石对比研究中，老煤矿煤矸石潜在微量有害元素的长期淋溶与富集，污染较大。对土壤重金属可给态含量与小麦根富集量相关分析表明，土壤中的重金属可给态含量直接影响植物可利用性，植物种类和土壤环境因素也影响重金属元素的迁移与富集。重金属铅在玉米和小麦叶、根分布是：小麦根含量高于玉米根，玉米和小麦吸收铅主要集中于根部，而且主要分布在根部的细胞壁与残渣态(F_1)，其比例占70-92％；从重金属形态分级提取来看，主要集中在活性较低的醋酸态、盐酸态和氯化钠态。 (二)重金属污染对土壤动物群落的影响 运用生态学理论和方法对淮南煤矿和发电厂及其灰场污染地的土壤动物群落结构进行分析。结果表明，重金属污染不同程度地对土壤动物构成危害。 在土壤重金属污染8个样地(包括对照点)中，共获取土壤动物26类，隶属于4门9纲，优势类群为弹尾类、螨类和线虫类，常见类群8类，稀有类群15类。土壤动物群落的组成与数量随着污染的加重而减少，土壤动物的密度也有同样的变化趋势；在重污染的土壤中，优势类群与常见类群的种类明显减少。土壤动物距污染源的水平、纵向分布是：距污染源越近，随着污染的加重使土壤动物的种类和数量逐渐减少；土壤动物在土层的垂直分布出现了逆分布现象，使表聚性不明显或消失。重金属污染对土壤动物群落结构的影响是：随着污染的加重，多样性指数、均匀性指数、密度类群指数都有减少的趋势，优势度指数在灰场外围是先增加后减少。在群落指标的相关性中，多样性指数和均匀性指数呈密切正相关，多样性指数与优势性指数呈负相关，有机质含量与土壤动物个体数量关系不密切。通过对污染地群落相似性分析表明，Motyka和Jaccard相似系数都较大，煤矿和灰场受重金属污染影响的土壤动物群落在组成和数量上具有很大的相似性。
刘玉娟[5]2015年在《基于GIS的淮南矿区土壤重金属Pb、Cd、Hg空间分布特征及污染评价》文中研究说明重金属元素与人体健康密切相关,土壤重金属污染物可通过摄取、吸入、皮肤吸收等多种途径危害人体健康。矿业活动往往造成严重的生态破坏和环境问题,同时它也是土壤重金属污染物的重要来源之一。本文以安徽省淮南市矿区土壤重金属元素Pb、Cd、Hg为研究对象,运用GIS和地统计学相结合的方法研究矿区内重金属Pb、Cd、Hg的空间变异结构、分布特征和污染状况,并对研究区内土壤重金属污染进行评价,从而判断矿区土壤环境质量状况,明确矿区土壤重金属污染物的空间分布状况,为矿区土壤污染治理与环境质量管理提供科学的依据。具体研究结果如下：(1)采集了研究区域的土壤样品269个,测定了土壤样品中Cd、Pb和Hg这3种重金属元素的含量,经处理和分析后,发现这3种重金属在研究区域内存在普遍的积累,与《国家土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中的二级标准相比,Cd含量的超标率最高,并且Cd在整个淮南矿区的土壤中污染最严重,有44.2%采样点达到重度污染。(2)研究区域内Cd、Pb和Hg重金属元素在空间结构上表现为,重金属元素Hg含量具有强空间相关性,Cd、Pb含量具有中等的空间相关性。从空间分布上看,重金属元素Hg空间分布不连续,高值区相对很集中,主要分布在矿区的东南部,低值区主要集中在矿区的北部；重金属元素Pb空间分布也不连续,高值区主要集中在矿区的北部；而重金属元素Cd空间分布连续性较明显,几乎遍布整个矿区。(3)淮南矿区内土壤污染的积累较为严重,重金属污染严重积累区域已达到矿区面积的一半以上；砂姜黑土是淮南矿区内受污染最严重的土壤类型；淮南矿区3种重金属积累程度与矿区开采历史呈正相关,煤矿区开采历史越长,生态危害越严重,报废煤矿区则全部为重金属严重积累。(4)采矿业活动可能是重金属Cd、Pb的主要污染来源；建材业和其它工业活动可能是重金属Hg的主要污染来源。
王兴明[6]2013年在《淮南煤矸石堆积地重金属元素环境生物地球化学研究》文中认为随着煤炭的开采和利用,大量的煤矸石不断产生并被堆积在地表形成煤矸石山。煤矸石山不仅侵占大量的土地,其在淋溶、风化、自燃等过程中更会释放出一定量有毒有害物质,特别是重金属元素。重金属元素难于降解,其被释放后,可能会在堆积地周边环境介质中富集,并通过食物链或食物网在生态系统中传递,最终会对煤矸石堆积地周边人群造成潜在的环境风险。因此,研究煤矸石堆积地周边环境中重金属的分布、迁移、影响因素和风险对于矿区生态安全和风险管理具有重要意义。本研究选择淮南矿区叁个典型的煤矸石堆积地,通过各环境介质中重金属元素含量分析、土壤理化性质分析和植被调查等方法,深入探讨重金属元素在煤矸石堆积地多种环境介质(矸石、土壤、水体、动植物(水稻、黄豆、蚯蚓和鱼))中含量和分布特征,重金属元素在多种介质中所产生的环境风险,矸石中重金属元素和堆积地植被分布的关系以及特征物种(蚯蚓)作为煤矸石堆积地重金属元素生物指示种或生物富集种的可能性。通过研究,主要得出：(1)环境介质中重金属元素平均含量均低于我国相应国家标准值：矸石和土壤中Zn、Pb、Cd、Ni、Cr和Cu平均含量均低于国家土壤环境质量标准一级水平；水稻、黄豆籽实和鱼肉中Zn、Pb、Cd、Cr和Cu平均含量均低于食品限量卫生标准；水体中Zn、Pb、Cd、Cr和Cu平均含量均在地表水环境质量标准二级范围内。此外,环境介质中重金属元素含量均随煤矸石堆积年限变化,但各环境介质中同一重金属元素随矸石堆积年限变化趋势不相同。(2)不同环境介质中重金属元素分布差异性明显：煤矸石山不同部位重金属元素含量不同；表层土壤(0-20cm)重金属元素含量随距离变化较明显,且可分为两种类型：重金属元素含量随着距离增加而降低或随距离增加先增加再降低；不同重金属、相同重金属在不同区域的水稻和黄豆各个器官分布均有差异,水稻和黄豆中重金属含量和土壤中相应重金属含量相关性不显着,重金属元素在富集过程中存在元素之间的协同或拮抗效应,且Zn、Ni、Mn和Cu在水稻和黄豆中富集系数均和土壤中相应元素含量存在幂指数关系；鱼内脏是重金属元素的主要富集器官,鳃中重金属含量也相对较高,而鱼肉、鱼鳞、鱼骨、鱼鳍、鱼鳔等器官富集重金属的能力相对较弱,鱼吸收水体中重金属元素也同样存在元素之间的协同或拮抗效应。(3)矸石堆积地植被分析表明：矸石中重金属元素可能不是植物定居的限制因子(以新庄孜矿为例),矸石中过高pH、盐分,及较低总磷和总钾可能是限制先锋植物定居的主要因素。而植被分析也表明：禾本科的狗牙根和菊科的野塘蒿是矸石堆积地植物群落中优势种,它们或许可被用于煤矸石山生态恢复。(4)蚯蚓体内某些重金属可表征土壤中重金属：蚯蚓体内Zn和Cd含量可较准确反映土壤中Zn和Cd浓度,蚯蚓体内Ni、Cr、V含量可在距离上反映其与煤矸石山之间远近关系,蚯蚓只对土壤Zn和Cd产生富集效应(对Cd富集能力较大),蚯蚓可作为煤矸石山周边土壤Zn和Cd的指示生物。(5)不同环境介质中重金属所产生的风险均不高(除Cr在水稻、黄豆、水体和鱼肉中所产生的致癌风险)：矸石山和土壤中总的重金属元素潜在生态风险均处于轻微水平,矸石中的风险随堆积年限增加而降低,而土壤中则升高；水稻和黄豆籽实、塌陷塘、鱼肉中化学致癌重金属健康个人风险主要来自Cr。化学致癌重金属产生的健康风险Cr>Cd,水稻籽实、塌陷塘和鱼肉中重金属产生的总的个人健康年风险均处于中等水平。黄豆籽实中重金属产生的总的个人健康年风险(除中年矿)均在可接受范围内。
郭旻欣[7]2016年在《基于GIS的淮南矿区土壤Cu、Ni、As、Zn和Cr元素空间分布特征及来源分析》文中研究表明重金属污染是影响土壤环境质量的重要因素,并且可以通过多种途径直接或间接危害到人类健康。矿业开采过程产生的大量废弃物可能会对周边土壤环境产生重金属污染。本文以矿业城市淮南市矿区为例,对研究区内Cu、Ni、As、Zn和Cr等5种土壤重金属元素进行分析,运用地统计学和GIS研究了土壤重金属元素的空间结构和分布特征,并对土壤重金属污染进行了评价,在此基础上对土壤重金属元素的污染来源进行了综合分析。研究结果如下：(1)采集淮南矿区土壤样品269个,测定了Cu、Ni、As、Zn和Cr等5种土壤重金属元素含量。统计结果表明5种重金属元素在研究区域内存在普遍的累积。Zn几何平均值超出淮南土壤背景值的数值最多,超标率高达66.7%,说明Zn的积累程度和分布范围最大。(2)通过半变异函数对研究区土壤重金属空间结构进行分析,研究表明重金属元素Cu和Zn符合高斯模型,Ni和Cr符合指数模型,As符合球状模型。重金属Cu和Cr块金系数小于25%,具有强空间相关性,其空间变异与土壤形成的内在因素有关。重金属Ni、As和Zn块金系数在25%-75%之间,具有中等空间相关性,与土壤形成的内在因素和人类活动等外在因素有关。(3)采用内梅罗综合指数法和潜在生态危害指数法分别对研究区土壤重金属污染进行评价。研究表明：Cu、As、Zn和Cr是主要重金属污染元素。5种重金属元素内梅罗综合污染程度主要为轻度积累和中度积累,覆盖总面积为71.78%,有12.73%的区域达到严重积累。5种重金属元素潜在生态危害程度主要集中在中度危害和高度危害,覆盖总面积为72.64%,有11.43%的区域达到了极高危害。(4)重金属污染来源研究表明：农业和矿业活动是重金属Ni、Cr、Cu和Zn主要污染来源,工业活动是重金属As的主要污染来源。砂姜黑土和黄褐土是淮南矿区内受污染最严重的两种土壤类型。淮南矿区5种重金属积累程度与矿区开采历史呈正相关。塌陷区、城镇用地和耕地是淮南矿区中污染最严重的土地利用方式,结果说明：矿业开采活动是淮南矿区土壤污染的重要来源；城市中工业生产对重金属元素的富集起到推动作用；导致耕地污染的主要原因可能是农业生产中化肥、有机肥以及农药的大量使用。
苏桂荣[8]2012年在《淮南潘谢矿区底泥与土壤中重金属竖向分布规律研究》文中研究表明本论文以淮南潘集矿区和谢桥矿区为研究区域,通过对两矿区塌陷区塌陷水体底泥及周边土壤环境的现场调查与采样,分别测定了底泥与土壤中重金属的含量,研究了底泥中重金属的竖向分布规律,对底泥与土壤中各重金属相关性进行了分析,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法及内梅罗指数法对底泥与土壤中重金属的污染状况进行了综合评价。本论文得到的主要结论如下：1、潘谢矿区底泥与土壤中重金属Cu、Pb、Cr、Hg含量达到土壤环境质量标准(GB15618-1995,下同)的一级标准,Ni、Cd含量达到土壤环境质量标准的二级标准,Zn的含量未超出土壤环境质量标准的叁级标准。2、潘谢矿区塌陷水体底泥中重金属的含量随底泥深度的变化多样,主要表现为趋于直线状、单峰状及波浪状。潘集矿区塌陷水体底泥中重金属Cu、Zn、Ni、Fe、Hg的垂直变化曲线多为单峰状,Pb、Cd、Cr的垂直变化曲线较为紊乱,多为波浪状。谢桥矿塌陷水体底泥中重金属Cu、Zn、Cr的垂直变化曲线多为单峰状,Pb、Ni、Cd的垂直变化曲线多为波浪状,Fe、Hg的垂直变化曲线趋于直线,较为平缓。3、在相关性分析上,潘集矿区塌陷水体底泥中重金属Pb、Ni、Cd叁者相互之间、Cr与Fe之间的相关系数为1%,Zn与Cu、Cr、Fe之间、Pb与Cr、Fe之问的相关系数为5%。潘集矿区土壤中重金属Cu、Cd、Hg叁者相互之间、Cu与Zn之间、Fe与Hg之间的相关系数为1%,Fe与Cu、Cd之间的相关系数为5%。谢桥矿底泥中重金属Zn与Cu之间、Cd、Fe、Hg叁者相互之间的相关系数为1%。谢桥矿土壤中重金属Cu与Cr、Pb的相关系数为1%,Cu与Ni、Zn与Hg、Pb与Cr的相关系数为5%。4、基于地累积指数法得出潘集矿区塌陷水体底泥受重金属Zn、Cd偏中度-中度污染, Hg轻度污染。谢桥矿塌陷水体底泥受重金属Zn偏中度-中度污染、Cd轻度-偏中度污染。基于潜在生态危害指数法得出,潘集矿区塌陷水体底泥Cd、Hg污染评价结果均为轻微-中等-强,其它污染程度皆为轻微,各层潜在生态危害评价指数为轻微-中等。谢桥矿区塌陷水体底泥Cd污染评价结果为轻微-中等-强,其它污染程度皆为轻微,各层潜在生态危害评价指数均为轻微。5、基于潜在生态危害指数法得出,潘集矿区土壤Cd评价结果为轻微-中等-强,Hg污染评价结果为轻微-中等,其它污染程度皆为轻微,各采样点潜在生态危害评价指数均为轻微。谢桥矿区土壤受Cd污染评价结果为轻微-中等-强,各采样点潜在生态危害评价指数均为轻微。基于内梅罗指数法得出潘谢矿区重金属污染评价Ⅰ级内梅罗指数为重污染-中污染,Ⅱ级内梅罗指数为尚清洁-轻污染,Ⅲ级内梅罗指数为清洁。
袁培珠[9]2010年在《淮南市安城铺化肥厂污灌区土壤酶活性研究》文中认为本文选取了淮南市淮化集团污水及安城铺化肥厂污灌区土壤进行实验研究,通过试验,运用国标方法测定土壤中pH、有机质、有效磷、全氮和重金属,同时参照关松荫《土壤酶及其研究法》中试验步骤测定土壤酶活性。研究内容及主要结果如下：1研究得知,该污灌区土壤为中性土壤,pH值在6.58-7.48,污灌区土壤有机质含量在10.62-34.2,污灌区全氮含量在0.009657-0.020444,污灌区有效磷含量在0.36-0.78。该污灌区的土壤属于缺氮少磷土壤,仍需施用氮肥和磷肥。2该污灌区土样相对国家土壤环境质量标准二级标准,其中一部分尚清洁,但已经超出警戒线,另外部分土壤中污染指标已经超出标准,属于轻度污染,作物已经开始受到污染。3在试验测定pH范围,土壤脲酶活性和磷酸酶活性,随着土壤pH值的增加而活性减弱。土壤脱氢酶活和过氧化氢酶活性会随着土壤中有机质含量的变化而活性增强。土壤脲酶活性和蛋白酶活性在这个全氮含量范围会随着土壤中全氮含量的增加而活性增强。土壤中有效磷在这个含量范围的增加会导致土壤脱氢酶活性和过氧化氢酶活性减弱。4在该污灌区,Cd对土壤蛋白酶有抑制作用；Cr对土壤中蛋白酶活性以及脲酶活性都有不同程度的抑制；Pb对土壤中蛋白酶活性、脲酶活性以及磷酸酶活性都有不同程度的抑制；Cu对土壤中蛋白酶活性有促进作用,对磷酸酶活性有抑制作用。在一定范围内,土壤蛋白酶活性会随着Cu含量增加而活性有一定程度的增强,但不代表土壤蛋白酶活性会一直随着土壤中Cu含量增加而活性增强,也可能随着Cu含量大幅度增长,土壤蛋白酶活性反而减弱,Cu和土壤磷酸酶活性有负相关,土壤磷酸酶活性随着土壤中Cu的增加而活性减弱。5经过对比,从整体上看,相对于对照点,两种评价方法的评价结果基本一致,该污灌区大部分是中等程度污染。但是也存在一些差异,磷酸酶活性评价土壤污染等级认为有一部分土壤属于轻微污染；而采用重金属含量综合指标评价土壤污染等级,认为D采样点属于严重污染。
方金芝[10]2011年在《淮南矿区植物修复潜力研究及农作物重金属评价》文中认为本论文以淮南市大通湿地生态区、潘一复垦区与新庄孜矿为研究区域,通过对植物及其根际土壤的调查与采样,分别测定了土壤与植物样品中的重金属含量,对样品重金属污染状况进行了分析与评价；采用污染负荷指数法与健康风险模型对农作物重金属污染状况进行综合评价,从而为矿区农作物食品安全提供理论基础与科学依据；分析杂草的富集转运能力,并筛选出具有一定修复潜力的高富集植物；同时还对作物根际土壤与杂草中重金属含量进行了相关性分析。本论文得到的主要结论如下：1.农作物根际土壤中除元素Cd外,其余7种重金属元素含量都达到土壤环境质量二级标准,符合农业利用的要求；与淮南市土壤环境背景值比较,杂草生长区的土壤除As未达到污染水平外,其他7种重金属含量均高出背景值,高出大小顺序依次为Cd>Cr>Pb>Ni>Hg>Cu>Zn。2.农作物根际土壤重金属含量相关性分析表明元素Zn与Cu, Ni与Cr, As与Cu、Zn、Cr, Cd与Cr、Pb、Ni都具有显着相关性,来源可能相同；杂草地上部元素Ni与Cr, As与Cd相关性水平分别为1%、5%；杂草地下部元素Ni与Cu达到1%正相关水平,Ni与Cr, Cr与Cu, Cd与Zn、Ni均为5%正相关水平；杂草地上部与地下部中元素Ni、Cr与Pb相关性水平较高。3.与食品限量标准比较,农作物超标最严重的元素是Hg、As与Pb,且多富集在农作物的可食用部位,因此应采取适宜的措施,减少重金属在作物食用部位的富集,减低其经过食物链对人类健康的危害,除萝卜与辣椒外,元素Cd对其他农作物均无污染。4.基于污染负荷指数法与健康风险评价法得出农作物的重金属污染状况基本一致,都认为Hg是主要的污染元素,雪里蕻、萝卜与红薯污染较严重,对人类健康威胁较严重。5.与一般植物中重金属含量相比,所研究的杂草中元素Cr与Cd含量高出一般植物含量的10倍以上,而元素Zn含量比一般植物体内含量低。6.杂草对重金属元素的富集能力表现出较大的差异,重金属富集系数高低依次为Cu>Cd>Zn>Ni>Pb>As>Cr,说明不同的耐性机制使植物对重金属的富集转运特征表现不同,富集系数加和值大小依次为野豇豆>苍耳>菊芋>鬼针草>麦冬>苦苣>艾蒿>钻叶紫苑>狗尾草>加拿大一枝黄花>扁竹兰>芦苇。7.采集的12种杂草,隶属5科12属,主要为菊科与禾本科。按照筛选标准,发现野豇豆、菊芋与苍耳是铜的高富集植物,同时野豇豆是锌与砷的高富集植物,菊芋与苍耳是镉的高富集植物,但没有发现镍、铅与铬的高富集植物。8.野豇豆是Cu/Zn/As的高富集植物,菊芋和苍耳是Cu/Cd的高富集植物。图[25]表[25]参[109]
参考文献：
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[2]. 淮南市小学校园不同活动场所灰尘中重金属空间差异研究[D]. 武家园. 安徽师范大学. 2017
[3]. 焦岗湖流域农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价[J]. 韦绪好, 孙庆业, 程建华, 窦智勇, 王琛. 农业环境科学学报. 2015
[4]. 淮南市土壤重金属污染生态研究[D]. 孙贤斌. 安徽师范大学. 2003
[5]. 基于GIS的淮南矿区土壤重金属Pb、Cd、Hg空间分布特征及污染评价[D]. 刘玉娟. 合肥工业大学. 2015
[6]. 淮南煤矸石堆积地重金属元素环境生物地球化学研究[D]. 王兴明. 安徽理工大学. 2013
[7]. 基于GIS的淮南矿区土壤Cu、Ni、As、Zn和Cr元素空间分布特征及来源分析[D]. 郭旻欣. 合肥工业大学. 2016
[8]. 淮南潘谢矿区底泥与土壤中重金属竖向分布规律研究[D]. 苏桂荣. 安徽理工大学. 2012
[9]. 淮南市安城铺化肥厂污灌区土壤酶活性研究[D]. 袁培珠. 安徽理工大学. 2010
[10]. 淮南矿区植物修复潜力研究及农作物重金属评价[D]. 方金芝. 安徽理工大学. 2011
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