大冶湖流域底泥重金属污染及生态风险评价

为了解大冶湖流域底泥中重金属含量、污染程度以及分布特征,对大冶湖各子湖及周边港渠水体和底泥中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、Cr进行实地采样和分析研究。采用地累积指数法及潜在生态风险指数法对底泥中重金属污染程度和生态风险进行评价,并对表层和深层底泥中的重金属污染物分布特征进行了比较分析。结果表明:大冶湖流域水体及底泥已受到重金属不同程度的污染,三里七湖、罗桥东西两港污染最严重;大冶湖流域是Cd重污染区,重金属污染程度依次为:CdCuPbCr≈Zn;各监测点的重金属元素综合潜在危害程度均为"极强",表明大冶湖流域底泥重金属污染严重;Pb-Cd、Pb-Cr、Cu-Zn、Zn-Cr之间显著相关,说明这些重金属来源具有一定的相似性。     

大冶湖内湖表层沉积物重金属分布及污染评价

选择大冶湖内湖(红星湖)为研究对象,采用BCR连续提取法和HCl-HNO3-HF-HCl O4湿法消解以及火焰原子吸收分光光度法测定大冶湖内湖表层沉积物中8种重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Co、Ni、Mn、Fe)不同赋存形态的含量,并分析其空间分布特征,利用地质累积指数法和潜在生态危害指数法评价表层沉积物中重金属污染及其潜在生态危害程度。结果表明,大冶湖内湖表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Co、Mn这6种重金属均主要以可提取态形式存在,各重金属元素生物有效性即可提取态含量顺序为:CdMnCuCoPbZn,Ni和Fe主要以残渣态形式存在;沉积物中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Mn这6种重金属元素均有一定程度的富集,其中Cd的富集程度最为严重,且具有较强的生态危害,其次是Pb、Cu、Zn、Ni污染也较严重,Co、Mn和Fe污染则较为轻微。此外,上覆水体中Cd、Pb污染也较严重,沉积物中重金属析出会导致水质恶化。     

环大冶湖农田土壤重金属污染特征及潜在生态评价

对环大冶湖周边农田土壤中重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Mn和Co的含量进行了监测,采用地积累指数法及潜在生态风险指数法对环大冶湖农田土壤中重金属元素的污染状况进行定量分析及评价,并分析了污染物的潜在来源。结果表明:环大冶湖周边土壤已受到重金属不同程度的污染,Cd污染已影响到了农田的安全生产。地积累污染指数结果表明,8种重金属元素累积程度由高到低依次为Cd、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mn和Cr。土壤中Cd的地积累污染指数为1.72～4.29,1、26和28号采样点土壤Cd属重累积,其中26号土壤Cu属偏重累积,28号土壤Cu亦属严重累积。Cd的生态风险系数最大,其中25、26、27和28号采样点土壤Cd属极强生态风险危害,其中28号土壤Cu亦属较强生态风险危害。     

有色冶炼厂周边地表灰尘中重金属污染特征及健康风险评价

于2014年11月采集大冶有色冶炼厂周边地表灰尘样品8个,用火焰原子吸收分光光度法分析其重金属(Cr、Ni、Cd、Cu、Pb、Zn)含量,探讨周边地表灰尘中重金属污染特征,并进行健康风险评价。结果表明:大冶有色冶炼厂周边地表灰尘中重金属含量平均值排序为CuZnPbCrCdNi,其平均含量分别为5 381.39 mg·kg-1、3 971.72 mg·kg-1、1 754 mg·kg-1、150.87 mg·kg-1、120.76 mg·kg-1、80.92 mg·kg-1,且各指标的变异系数较大,空间分布不均匀。通过主成分分析和相关性分析得出重金属污染来源和空间分布主要受金属冶炼等活动影响;Cr和Cd的致癌风险较小或可以忽略,重金属非致癌总风险为儿童高于成人,其中Zn和Cu可能引起较严重的儿童健康风险。     

不同水稻品种对钒的积累及化学形态

通过盆栽试验,研究了钒（V）胁迫下不同品种水稻植株中钒的积累和化学形态。结果表明,不同品种水稻各器官中V的分布为根＞茎＞叶＞子实,两种水稻品种吸收的V主要富集在根部。水稻生长期新优188水稻各器官中V的浓度均低于十优838水稻,如在V处理浓度为100 mg·kg-1时,在分蘖期、扬花期、灌浆期和成熟期,新优188水稻植株根中V含量分别为73.10、92.56、57.46、57.81 μg·g-1,茎叶中为8.79、4.52、2.13、2.56 μg·g-1;十优838水稻植株根中的V含量为59.14、94.93、88.59、89.70 μg·g-1,茎叶中为4.64、3.66、2.29、3.24 μg·g-1。推断十优838水稻较新优188水稻有较强的V吸收能力。两种水稻品种中,根部V主要以活性较低的盐酸提取态（FHCl）和醋酸提取态（FHAc）为主,茎和叶中V主要以盐酸提取态（FHCl）和水提取态（Fw）为主,认为V在水稻根部多以难溶于水的重金属磷酸盐或草酸盐而被固定,限制了水稻中V转移到茎和叶,从而避免了高浓度V对植物光合作用及其他生理过程的干扰。     

毛铺水库周边土壤污染及潜在生态风险评价

对毛铺水库周边农田土壤中的重金属(Cu、Pb、Zn、Cd)、总氮和总磷含量进行了监测,分析污染物的主要来源,并对其潜在的生态风险进行了评价。结果表明:毛铺水库周边农田土壤已受到重金属不同程度的污染,Cd污染已影响到了部分农田的安全生产。综合污染指数评价显示,2号和3号采样点土壤尚清洁;4、5和6号采样点土壤属轻度污染。Cd的生态风险系数最大,1、2、3和5号采样点土壤中Cd属中等生态风险危害,4号和6号采样点土壤中Cd属强度生态风险危害。     

5种草坪植物对矿区Cd污染土壤的生态修复潜力研究

选取5种当地绿化用草坪植物(白三叶、紫花苜蓿、狗牙根、高羊茅及匍匐剪股颖),通过盆栽试验,探索了5种植物对镉(Cd)的耐性差异和生态修复潜力。研究结果表明:5种植物均具有较好的Cd富集能力;狗牙根、高羊茅和匍匐剪股颖对Cd的转运能力较弱,但它们的生长未受到抑制,表现出较强的耐Cd性,可作为矿区Cd污染土壤生态修复的备选植物;白三叶和紫花苜蓿在较低Cd(1.0 mg/kg)污染下,株高、单株干重和根系耐性指数(RTIs)均大于对照,但随着Cd浓度的增大,生长受到抑制;在Cd添加量为10 mg/kg时,白三叶转运Cd能力降低,TFs值为0.9。在矿区Cd污染土壤生态修复中应根据污染的程度选用适合于具体污染场地的品种。     

铜绿山矿区植物修复铜污染土壤潜力调查研究

湖北省大冶市铜绿山矿区植被具有累积Cu元素的极端生境条件。研究了铜绿山矿区植物对Cu和其他元素转运吸收能力,探讨了铜绿山矿区野生优势植物的生态修复潜力。结果表明:铜绿山矿区土壤中Cu、Cd含量远超湖北省土壤背景值且高于国家土壤环境质量二级标准,Zn、Mn污染程度相对较轻;不同种类植物累积Cu能力差异较大,狗尾巴草体内含Cu量最高,同时对Ni和Mn吸收能力也较强。可考虑将狗尾巴草、苣荬菜、菌陈蒿、酸模等植物作为Cu矿区生态修复的主要备选物种。     

铁尾矿重金属形态及其潜在迁移能力分析

采用改进的Tessier连续提取法,以小型铁尾矿库为研究对象,研究尾矿渣中重金属的不同形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机质结合态及残渣态)及其潜在迁移能力.结果表明,大冶市大广山、小雷山和铁子山附近的5座铁尾矿库尾矿渣中Cu和Cd的含量高,均超过国家土壤环境质量三级标准.大广山旧尾矿中的重金属以残渣态为主,新尾矿中铁锰氧化态重金属比例较大,有机质结合态、残渣态及碳酸盐结合态重金属次之.新尾矿中重金属的潜在迁移能力与旧尾矿不同,二者潜在迁移能力的强弱顺序分别为Zn＞ Cu＞ Fe＞ Pb＞ Cd和Fe ＞Zn ＞Pb ＞Cd＞ Cu.新尾矿重金属的潜在迁移能力要高于旧尾矿.虽然Cd的潜在迁移能力较弱,但由于矿渣中Cd的含量大,生物毒性也大,因此其存在的潜在环境危害不容忽视.     

清淤工程对黄石市青山湖2号湖水体污染的消减及评价

为分析清淤工程对湖泊水体重金属污染和富营养化的影响,于2015—2016年黄石市青山湖2号湖2次清淤疏浚工程前后共采集了6次水样,分析了水体中Cd,Cu,Pb,Zn,COD,TN和TP的污染水平,并针对重金属污染进行了健康风险评价。研究结果表明,清淤前水体污染严重;经过第1次60 cm清淤后,COD,TN和TP的浓度均成逐渐上升趋势,水体中Cd,Cu,Pb,Zn浓度达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类标准;后续开展60 cm加深清淤后,水体中的重金属浓度进一步降低,尤其是Cd浓度明显降低。健康风险评价结果显示,实施清淤工程后,致癌物质Cd引起的成人和儿童健康风险值USEPA推荐的最大可接受风险水平的46倍和115倍降低到25倍和61倍,非致癌物健康风险值低于最大可接受风险水平。因此,清淤工程有利于降低黄石市青山湖2号湖水体中的重金属含量。