中国土壤重金属污染研究简述

随着工业的发展与废弃物排放的不断增加,土壤的重金属污染问题日益严重并且引起了广泛的关注,广大学者开展了大量研究并取得了丰硕的成果。简要介绍中国土壤重金属污染的现状,系统分析农业用地土壤重金属污染元素、污染现状以及污染趋势,城市土壤重金属污染的现状与特征,着重探讨了农业用地土壤与城市土壤重金属分布的空间分异、迁移特征和迁移规律的影响因素,在此基础上提出目前土壤重金属污染研究中存在的问题与展望。     

夏尔希里地区土壤重金属特征及空间变异分析

以夏尔西里地区为研究区,对土壤中As、Zn、Hg、Pb等4种重金属的含量特征和空间分异特征进行研究,并采用单因子污染指数法、内罗梅综合污染指数法、克里格插值法对研究区土壤重金属污染状况和分布特征进行了分析,结果表明:研究区4种重金属含量为:ZnAsPbHg,Hg属于强变异性,其它3种重金属和有机质均属于中等变异强度;相关性分析结果显示:Zn和Pb呈现显著的正相关,As与Hg、Pb均表现出显著的负相关,有机质和Pb、As、Zn、Hg呈现出弱相关性;重金属含量空间分异特征整体表现为绿洲区荒漠区山地区;重金属污染评价结果为:Pb和Zn污染指数介于1~2之间,属于轻污染,Hg和As污染指数介于2~3之间,属于中度污染。     

黄河下游滩区开封段土壤重金属空间分异规律

对黄河下游滩区开封段及滩外土壤采样48个,按照土壤化学分析方法,对铅(Pb)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)和镉(Cd)5种重金属进行分析,采用单因子污染指数、普通克里格法和相关分析对研究区土壤重金属含量特征、污染状况和分布特征进行了计算。结果表明:①研究区土壤5种重金属Pb、Cr、Hg、As和Cd含量就平均值而言,Cr的平均含量最大,Pb、Hg的平均含量最小。Pb、Cr、Hg、As和Cd4种重金属元素的变异系数在0.13～0.28之间,属于中等变异强度,Hg变异系数较大,Hg的空间差异相对较大;②重金属元素Pb、Cr、Hg、As、Cd之间具有较强的线性关系,可能具有共同来源——水沙输入;③主要污染元素为Hg、As、Pb,其中Pb的污染为中度污染且范围较广,而As和汞Hg构成三级轻度污染。Cr和Cd在各村间变化不大,Cr,Cd没有构成污染,且Cd是全部清洁表现出污染没有积累;④土壤各重金属元素的空间分布特征在研究区内上下段之间分异明显,上段呈清洁状态,中段有少量污染,下段表现出明显富集的分布状态。     

芜湖市城市边缘区土壤重金属污染空间特征研究

通过对安徽省芜湖市城市边缘区14个典型土壤采样点重金属As、Hg、Pb、Cd、Zn、Cr污染现状的调查与分析,以本地区自然土壤中重金属元素自然含量的平均值作为评价标准,分别计算出各调查区土壤单因子污染指数,应用对应分析技术,初步研究了芜湖市城市边缘区土壤重金属污染的空间分异特征。结果表明,芜湖城市边缘区土壤重金属污染已相当显著,且各区域间土壤重金属污染水平具有明显的差异。总体上看,鸠江、马塘、西江等样点较其他区域污染严重,各区域间Pb、Hg污染水平差异明显,但As、Cd、Zn、Cr污染水平差异不大。     

乌鲁木齐城市土壤中重金属分布

研究了乌鲁木齐城市土壤中重金属含量状况、空间分布及化学形态分布。结果表明:乌鲁木齐城市土壤受到了不同程度Cr、Cu、Pb、Zn污染,其中Pb的污染相当严重;除Mn、Fe以外,土壤中同一重金属元素含量在不同功能区的分布差异显著;各重金属元素形态分布规律并不完全相同,但均以残渣态为主;乌鲁木齐城市土壤中活性态Pb的比例最高,活性态Fe的比例最低,同一重金属元素活性态在不同功能区的分布差异显著。     

淮南矿区重金属在土壤—女贞根系界面的迁移特征研究

以淮南煤矿复垦区木本植物女贞为例,根据木本植物吸附土壤重金属特点,提出新的采样方案,布设采样点,采用石墨炉法,测定样品中Cu、Zn、Cd、Cr和Pb等重金属含量,通过多参数统计回归趋势分析,探寻重金属在土壤—根系系统中的迁移特征。结果表明：木本植物根系对重金属吸收富集能力强,其迁移能力就较强,且迁移特征沿着根系遵循三次曲线模型（y=ax³+bx²+cx+d）;随着根系对重金属的吸收富集能力降低,其迁移能力也逐渐降低,且迁移特征沿着根系由三次曲线模型向直线模型趋势过渡。研究煤矿复垦区土壤—根系系统重金属空间分布特征,对于煤矿复垦区土壤的污染风险评价以及植物修复土壤效应研究,具有重要的理论意义和现实意义。     

路域土壤植物系统重金属污染研究综述

道路建设、交通活动向周围环境排放重金属污染物,引起路域土壤重金属污染和植物体内重金属含量升高.这些污染物还可能通过食物链对动物及人类造成影响,对区域生态安全构成威胁.本文综述了路域土壤重金属含量随与路缘距离和土层深度增加的变化规律,路域土壤重金属空间分布的影响因素以及路域土壤重金属的赋存形态.从4方面论述了路域植物重金属污染的研究:(1)路域植物吸收重金属的途径;(2)植物体内重金属含量与距离路缘的关系;(3)路域不同植物种的重金属含量差异;(4)同种植物不同器官中的重金属含量的差异.     

城市迁移人口居住空间分异——对深圳市的实证研究

基于深圳市第六次人口普查数据,将迁移人口按照户籍地划分为市内迁移、省内迁移和省际迁移3种类型。通过计算区位熵分析街道迁移人口比重在全市中的水平,并用空间自相关来识别其空间集聚状况,以揭示迁移人口的空间分异格局,进而用分异指数刻画迁移人口的分异程度。然后以街道迁移人口比重为因变量,住房因素和就业因素为自变量,采用OLS模型、空间滞后模型和空间误差模型来分析和解释迁移人口居住空间分异的影响因素。结果表明：①迁移人口区位熵呈现出较为明显的圈层结构分布特征,以南山区和福田区为中心向外依次为市内、省内和省外迁移人口;②迁移人口的居住分布存在空间集聚,市内迁移人口集聚分布在行政中心周围,省内迁移人口集中分布在商业中心周围,省外迁移人口集中分布在工业园区较多的关外街道;③省外迁移人口与本地人口之间的居住分异程度最高;④省外迁移人口的居住空间分布显著地受住房因素的影响,省内迁移人口的居住空间分布则受就业因素的影响,住房和就业因素对市内迁移人口的居住空间分布的影响不显著。     

典型矿业城市的土壤重金属分布特征与复合污染评价——以“镍都”金昌市为例

通过对甘肃省金昌市(镍矿城市)建成区的土壤重金属调查研究,揭示了其重金属来源、污染现状及其环境风险。结果表明:当地主要矿产品Ni和Cu两种重金属的土壤污染最严重,与《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的III级标准比较,样品Ni和Cu的超标率分别为70%和57%,污染面积分别为26 km2和24 km2;土壤As和Cd污染主要集中在矿冶区和尾砂库附近,居民区土壤污染程度低;土壤Cr污染出现在尾砂库和采矿区附近,污染面积为3 km2。在城区土壤中,Co、Cu、Cd、Pb与Zn的污染来源及空间分布具有相似特征,而土壤As污染与Ni污染特征相近。Nemero综合指数评价结果表明,高风险区域主要分布在东部矿冶区、北部尾砂库和西南角采矿区,城市居民区的土壤重金属污染水平较低。     

广东南部地理景观中土壤重金属垂直分异及其地球化学分层性

本文研究热带亚热带土壤中重金属分布的垂直分异及其分层性特征.土壤剖面中,水溶态、可交换态和有机结合态的重金属浓度自上层向底层降低.水溶态和有机结合态重金属的分布与有机质一致,而与pH值相反.Fe-Mn氧化物结合态的重金属分布与粘粒一致.残渣态分布的差异极小.     

青藏高原土壤区划

提出了青藏高原土壤区划的原则和土壤区划单位（土壤地带－土区）系统及新的区划方案，并简述了各土壤地带与代表性土区的成土环境特点、土地利用方向及代表性的山地土壤垂直带谱。     

长江三角洲典型区工业发展影响下土壤重金属空间变异特征

以长三角江苏省宜兴市为例,研究工业发展影响下土壤重金属空间变异特征。结果表明:(1)点源周围元素富集程度较强,其中固体点源周围含量最高,液体次之,气体相对较低;富集元素种类取决于点源排放废物类型;元素含量随距离的增加呈明显下降趋势,气体点源影响范围最大,固体次之,液体相对较小。(2)与点源相比,面源排放下元素富集程度较弱,元素含量随距离的增加变化规律不明显,但影响范围大。(3)面源排放下重金属空间分布的方向性,除受盛行风向的影响,还受到工业布局的影响;由于富集元素种类复杂,加之交叉复合效应,使其空间变异更为复杂,从而加大了重金属治理的难度。     

走向空间的人口学研究：西方空间人口学研究的回顾、评价与展望

空间是人口学研究的固有维度,20世纪50年代以来,西方学者已开始从空间视角探究人口问题。近年来,随着计算机技术和空间分析方法的提升,西方空间人口学研究发展迅速,逐渐走向成熟化与体系化,成为人口学研究的重要方向。我国人口学在空间维度上的分析虽然已有“胡焕庸线”等经典成果,但具体到空间人口学这一学科进展方面,仍需对空间人口学中的核心概念进行辨析,并阐述空间人口学与人口地理学的关系。本文首先简述西方空间人口学的起源、发展与演化,并从分异与隔离、生育与死亡、迁移与城镇化、区域人口预测、人口与环境等5大主题对跨世纪以来西方空间人口学研究进行梳理。此外,本文归纳了空间人口学研究的主要方法。最后,对空间人口学未来研究方向进行展望,并对国内空间人口学研究提出建议。     

横断山区土壤区划

本文概述了横断山区土壤区划的历史,提出了该区土壤区划的原则和土壤区划单位系统(土壤地带—土区—土片)以及新的区划方案,并侧重论述了各土壤地带与土区的成土环境特点、土地利用方向及其代表性的山地土壤垂直带谱。     

古尔班通古特沙漠南缘干季土壤水分含量空间异质性

土壤水分含量是荒漠植被发育的主要制约因子。对古尔班通古特沙漠南缘个体、群落、丘间地0~100 cm干季土壤水分含量的空间异质性进行分析。结果表明：（1）同尺度下,土壤水分含量随土层深度增加呈显著升高趋势,且表层土壤水分含量的变异系数高于其他土层。（2）个体尺度,梭梭树干基部周围土壤水分含量在垂直和水平方向存在格局分异。垂直方向,土壤水分含量随土层深度增加呈升高趋势。水平方向,随距树干基部距离增加,坡顶土壤水分含量呈升高趋势,坡中和坡底土壤水分含量呈降低趋势,但没有显著差异。（3）梭梭群落尺度上土壤水分含量异质性较强,且呈斑块状分布。（4）地形是影响丘间地尺度土壤水分含量空间分异的主要因素,形成坡底土壤水分含量最高、坡中次之、坡顶最低的空间分布格局。     

博斯腾湖流域绿洲农田土壤重金属污染及潜在生态风险评价

新疆博斯腾湖流域绿洲采集195个农田土壤样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素的含量,基于地统计法分析农田土壤重金属空间分布规律,采用污染负荷指数（PLI）和潜在生态风险指数（RI）评价农田土壤重金属污染和潜在生态风险程度,并对重金属的来源进行讨论。结果表明：① 博斯腾湖流域农田土壤Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量平均值分别超出新疆土壤背景值的1.67倍、1.13倍、1.15倍、1.29倍、2.11倍和1.65倍。② 农田土壤中8种重金属元素空间分布基本呈现岛状分布格局,各金属元素在部分区域出现高值区,表明研究区人类活动对农田土壤环境具有负面效应。③ 农田土壤Pb呈现中度污染,Cd、Cr、Cu、Ni和Zn轻度污染,Mn轻微污染,As无污染。农田土壤重金属污染负荷指数的平均值为1.09,呈现轻度污染态势。④ 各重金属元素单项生态风险指数平均值从大到小依次为：Cd、Ni、As、Cu、Pb、Cr、Zn。综合生态风险指数平均值为18.63,处于轻微生态风险态势。从生态风险程度的区域差异来看,各县生态风险指数从大到小依次为：和硕县、博湖县、焉耆县、和静县。⑤ 农田土壤Cr、Cu、Mn、Ni与Zn主要受到土壤地球化学成因的控制,As、Cd和Pb主要受到人类活动的影响。Cd与Pb是研究区主要的污染因子,研究区农田土壤中Cd与Pb污染必须关注。     

乌鲁木齐市米东区农田土壤重金属含量的空间分布特征

利用地理信息系统（GIS）及地统计学方法,对乌鲁木齐米东区农田土壤中重金属（Hg、Cu、Zn、Pb、Ni、Cd及Cr）的含量进行空间变异性分析。结果表明：除Cu、Zn、Pb和Hg超过土壤背景值外,7种重金属的平均含量均未超过国家环境质量二级标准（GB15618-1995）;7种重金属均具有较好的空间变异结构,可以用指数模型、球状模型和高斯模型拟合,且具有不同程度的块金效应;Cd、Cr具有强烈的空间自相关性,Pb、Ni、Cu、Zn和Hg属中等强度空间相关, 说明其含量受外源污染的影响较大;采用普通克里格插值法得出7种重金属的空间分布图,除Cd空间分布规律不明显外,其它6种重金属均存在显著的空间分布规律。