《文献综述:综合地理信息系统和多元统计分析对重金属污染区域规模评估》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2017-10-30
  • 重金属土壤污染与潜在对人类的毒性或生态毒性有关。学者越来越多地将地理信息科学(GIS)与地统计学和多元统计分析技术相结合,以检验区域尺度的土壤重金属空间分布。对这些研究的回顾表明,大多数土壤抽样方案都是基于网格模式和复合抽样方法。许多计划旨在划分各种土壤类型和土地利用类型。最常采用的采样深度间隔为低于表面0-0.10 m或0-0.20 m,使用的采样密度范围为每平方公里0.0004至6.1个样本,中位数为每平方公里0.4个样本。最广泛使用的空间内插器是反距离加权插值和普通克里金;最常用的多变量统计分析技术是主成分分析和聚类分析。综述还确定了土壤重金属分布的几个确定和相关因素,包括土壤类型、土壤pH、土壤有机质、土地利用类型、Fe、Al和重金属浓度。发现重金属主要自然来源和人为来源都源于岩性起源、道路和运输、大气沉积、工矿企业的废水和径流、化肥施用、家畜粪便和污水污泥。本综述认为,综合地理信息系统和多变量统计分析在区域尺度上评估土壤重金属分布的全部潜力尚未完全实现,并建议开展未来的研究,以将地图中的多变量结果映射到特定的人为来源中,分析除空间格局之外的时态趋势,优化建模参数,并超出主成分分析(PCA)和聚类分析(CA),扩展不同多元分析工具的使用。

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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
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    • 重金属污染已在世界各地的沿海地区展开了广泛研究。然而,通过监测和表征沉积物、生物和生物标志物以及它们的整体相互作用来进行重金属污染的综合研究是罕见的。本文中我们选择了中国东部一个发达的沿海地区作为研究领域。在当前的研究中采用了重金属分析(包括沉积物和贻贝)和生物标志物测试,包括中性红保留时间测试(NRRT)和微核(MN)测试。人类活动影响沉积物中的重金属含量。沉积物和移植贻贝中镉、铜和锌浓度存在显着的相关性(p <0.05),沉积物和贻贝的NRRT中镉、铜和锌浓度之间也存在着显着的相关性(p <0.05)。沉积物的潜在生态风险指数(RI)与NRRT显着相关(R = -0.991,p <0.05)。在发现最高潜在生态风险指数沉积物的濠河中,同时检测出贻贝最高的MN频率和最低的NRRT。结果表明,重金属污染可能对贻贝产生亚细胞毒性和遗传毒性,特别是对于来自污染区域(即濠河)的贻贝。本研究表明,移植的绿唇贻贝适用于评估重金属污染,特别是镉、铜和锌的污染情况。
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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-03-27
    • 估算环境污染物来源是控制污染的关键。本研究利用镉和铅同位素组成和多元统计分析,对中国中部江汉平原(22454km2)234种农业土壤中重金属来源进行了区分。江汉平原土壤中某些金属的浓度(镉0.48±0.2、铜48.2±15.9、汞0.12±0.23、镍48.8±16.4、铅36.5±9.8、锌96.8±42.2 mg/kg)分别高于中国土壤各金属的平均浓度。江汉平原土壤中镉同位素组成(δ114/ 110Cd值是-0.76‰至-0.25‰)与冶炼厂粉尘和焚烧飞灰中的镉同位素组成相似,表明江汉平原土壤中镉主要来自于冶炼和/或精炼矿石。江汉平原土壤中铅同位素组成(206Pb / 207Pb 1.182-1.195和208Pb / 206Pb 2.078-2.124)介于中国的煤炭中铅和自然来源的铅同位素组成之间,二元同位素混合模型显示江汉平原中52%的铅来源于煤炭,48%的铅来源于自然铅。聚类分析和正矩阵因子分解表明江汉平原土壤中的重金属源可能包含了冶炼和/或精炼活动、燃烧煤炭、农业活动和自然来源(包括汉江沉积物和土壤母质)。同位素指纹和多元统计分析共同表明煤炭燃烧、冶炼和/或精炼活动是污染江汉平原土壤重金属的主要人为来源。