成都经济区农业生态系统土壤镉通量研究

以四川成都经济区农业生态系统中的重金属Cd为对象,对其在土壤中的输入输出通量进行初步探索。综合各方面的因素,确定以大气干湿沉降、灌溉水、化肥为输入途径和农作物为输出途径进行研究。经过计算,经济区大气干湿沉降通量平均值为17.76g/hm2·a,灌溉水和化肥通量明显较低,三者对土壤Cd污染的贡献率分别为86%、10%和4%。对于6个不同的地区,三者比例略有差别,大气干湿沉降所占比例最高达94%,最低也达到了77%。Cd通过农作物收割输出的量相对较小。土壤Cd年净增量主要受大气干湿沉降的制约,因此大气环境质量应是重点监控的对象。以耕作土体为研究介质,经估算,当前的Cd年平均通量可引起土壤Cd的质量分数升高0.006mg/kg。     

湖南典型地区大气降水与下渗水元素地球化学特征及其影响因素研究

对比了湖南典型地区大气降水与下渗水中阴离子含量、Cd等重金属元素含量特征,并研究了Cd等重金属元素下渗的影响因素。研究表明,郴州市和株洲市大气降水中SO42-含量均比桂东—汝城地区和岳阳市高,郴州市和株洲市大气受到较为严重的污染。郴州市和株洲市大气降水及土壤中Cd等重金属元素含量均明显高于桂东—汝城地区和岳阳市,但下渗水中Cd等重金属元素含量差异不大。用元素浓度下渗比(下渗水中重金属元素含量/大气降水中重金属元素含量)来表征水循环过程中土壤重金属元素的累积性,结果显示郴州市和株洲市降水对土壤Cd等重金属元素累积的贡献大于桂东—汝城地区和岳阳市。综合对比表明郴州市和株洲市表层土壤Cd等重金属元素累积明显。影响Cd等重金属元素下渗的因素非常复杂,其中土壤有机碳和pH是控制As、Cd和Pb下渗的主要因素。     

成都经济区土壤质量地球化学评估

通过对成都经济区土壤重金属元素和有益元素含量高低的测定,参照相关国家或行业标准,根据土壤环境质量、土壤养分质量进行地球化学分等,最终进行土壤质量地球化学评价。结果表明:成都经济区土壤质量以Ⅲ、Ⅳ等为主,占调查面积的56.05%左右,土壤较清洁,养分较高,适宜农业生产;其次是Ⅴ、Ⅵ等,占总面积的39.02%左右,土壤存在不同程度的重金属污染现象,养分低,应加强管理;Ⅰ、Ⅱ等土壤面积仅占4.95%,是发展有机、无公害农业的理想区域,应注意强化保护和合理利用。     

成都经济区As等元素大气干湿沉降通量及来源研究

2004年8月—2005年8月在四川省成都、德阳等6万km2的农田区进行了为期一年的大气样品采集,共采集干、湿沉降样品28件,分别测试干、湿沉降中B、Mo、Mn、Zn、As、Cd、Hg、Pb、K、Ca、Na和Mg元素含量,计算获得各元素的年沉降通量;其中4种有害元素年沉降通量平均值分别为As2.77mg.m-2.a-1、Cd1.77mg.m-2.a-1、Hg0.10mg.m-2.a-1、Pb45.95mg.m-2.a-1。应用主成分分析对大气干湿沉降中各元素进行区分,取得了相当好的结果。其中第一主成分为Hg、Pb、Zn、Cd、Mo和As;第二主成分为K、Mg、Na、Mn和B;第三主成分为Ca。主成分对原始变量解释度达到94.88%,第一主成分说明Hg、Pb、Zn、Cd、Mo和As是影响大气质量的主要因素。将各干湿沉降接收点元素沉降通量与相应点位土壤元素含量进行相关分析表明,Pb、Hg在两种介质中相关性显著,说明土壤中Pb、Hg积累与大气干湿沉降具有密切关系,其他元素来源则更为复杂。通过不同地区重金属元素沉降通量的比较发现,各地区元素沉降通量差异明显,其中成都和德阳两地As、Cd、Hg、Pb沉降量显著较高,说明沉降中污染元素来源与不同地区工矿企业类型和数量有关。     

成都经济区浅层土壤地球化学特征的土壤分类学意义

土壤的科学分类是土壤资源开发和利用的基础,土壤的系统分类以定量化、标准化和国际化为特点,但其大众化水平有待进一步提高,尚需加强与土壤发生分类的参比研究,并深化其在农业生产应用、土壤环境评价等方面的实践意义。自上世纪末至今,在我国东部开展了大面积、高密度的以土壤为主要介质的多目标(如农业和环境等)地球化学调查,获得了海量的地球化学数据,这无疑也为土壤分类指标化提供了全新资料。利用四川省成都经济区多目标地球化学调查获得的3061个浅层土壤样品(0～20cm)的52个元素全量和pH值分析数据,按照已知的土壤发生分类类数(8种土类)进行了样品聚类分析。结果表明:(1)浅层土壤的地球化学数据能较好地用来区分两类土壤,即紫色土一类的幼年土壤(在很大程度上继承了母岩、母质的地球化学特征)和受强烈人为活动水耕、旱耕熟化的土壤(外来物质的不断加入显著地改变了浅层土壤原有的地球化学性质);(2)各类土壤因母岩母质和利用方式不同,各具明显的标志性元素组合特征,如紫色土(高Ca和pH值)、黄壤(低碱和碱土金属元素和pH值)、水稻土(高有机元素、肥料元素和重金属元素)和潮土(高造岩副矿物元素)等,因此,这些元素组合是土壤分类两个要素(母质和人为作用)的重要参照系;(3)浅层土壤的地球化学特征不可能完整地体现成土条件、成土过程和土壤属性这三个发生分类依据,因此,聚类分析结果与发生类型之间存在一定的差异。     

成都经济区土壤光谱特征及其意义

对成都经济区内的根系土壤样品进行了光谱测试分析。针对不同土壤类型和不同成土母质，总结了光谱特征，并对土壤分类做了初步的研究。结果表明：①violet（紫光）、blue（蓝光）光谱与根系土壤CA含量都成正相关；②yellcw（黄光）、orange（橙光）、redness（红光）波段光谱与根系土壤CA含量呈负相关；③可以通过紫光、橙光的组合初步判断出土壤类型。     

成都龙泉山地区果木经济区的地质地球化学特征

被新构造运动抬升的时代较新的肥沃的湖沼沉积物造就了龙泉山的水果之乡。不同的果木适应不同的土壤条件,双流太平果木区,有机质高,特别是速效钾高有利于果木的生长。金堂脐橙区的K2O、P、Mn、Se高,生长在姜石黄壤土和黄红紫泥土的界面上,造成元素的互补是造就“中国脐橙第一乡”的主要原因。蒲江粑梨产区的N、K2O、Se高,茶叶产区的Cu、B、Mo、TFe2O2、Se高,土壤偏酸性。这些地区农作物有害元素均是低值区,有利于发展绿色农业。     

成都龙泉山地区果木经济区土壤的地球化学特征

肥沃的湖沼沉积物，造就了龙泉山的水果之乡。对双流太平果木区的剖析表明，有机质高，特别是速效钾高有利果木的发育，不同的果木适应不同的土壤条件。金堂脐橙区K2O、P、Mn、Se高，发育在姜石黄壤土和黄红紫泥土的界面上，形成元素的互补是造就“中国脐橙第一乡”的主要原因。蒲江趴梨产区高N、K2O、Se，茶业产区高Cu、B、Mo，TFe2O3、Se较高，土壤偏酸性。     

成都经济区土壤磁化率特征及其环境意义

通过对54个根系土和14条土壤剖面土磁参数与化学组成的分析测试、以及根系土相对应的水稻籽实样品化学分析结果,较系统地总结了成都经济区土壤磁化率特征。结果表明：①土壤磁化率在数值上主要受成土母质控制;②在根系土壤样品中,根系土磁化率比其下层土壤磁化率有不同程度的增加;③不同类型土壤的磁化率均与土壤中Cd含量呈正相关,并对土壤污染程度有较好的指示性;④利用磁化率可以对土壤进行初步分类。     

成都经济区农业土壤Cd元素的解吸动力学

对不同酸雨条件下水稻土Cd释放的研究发现,吸附态Cd释放的过程可以分为快反应和慢反应2个阶段。采用常见的动力学方程和本文创建的反三角函数方程,对淋滤实验数据进行了拟合。结果表明,反三角函数方程对多种酸雨条件下水稻土吸附态Cd释放过程的拟合度最佳。此外,多项式方程也能较好地描述这一过程。     

成都经济区农业土壤Cd元素的解吸动力学

对不同酸雨条件下水稻土Cd释放的研究发现,吸附态Cd释放的过程可以分为快反应和慢反应2个阶段。采用常见的动力学方程和本文创建的反三角函数方程,对淋滤实验数据进行了拟合。结果表明,反三角函数方程对多种酸雨条件下水稻土吸附态Cd释放过程的拟合度最佳。此外,多项式方程也能较好地描述这一过程。     

北京郊区农田土壤中滴滴涕和六六六地球化学特征研究

北京是中国政治、经济和文化中心,人口密集。近年来,随着社会经济快速发展,环境问题,特别是持     

成都经济区近地表大气尘地球化学基线

成都经济区近地表大气尘中重金属元素含量空间分布显示,经济区中东部高于西部,北部高于中南部,重工业城市高于综合性城市和旅游城市,工矿影响区元素含量总体偏高,人口密集的平原区高于山区。通过标准极限方法确定了近地表大气尘中元素的“极限浓度”,以低于“极限浓度”值统计确定了地球化学基线值：As为28.6mg/kg 、Hg 0.63mg/kg 、Cd 2.94mg/kg、Cr 110mg/kg、Pb 281mg/kg、Ni 32mg/kg、Zn 535mg/kg。近地表大气尘中元素地球化学基线与区域地质背景和矿产开发有关,矿业活动、工业活动及居民生活是造成近地表大气尘中人为扰动元素含量偏高的主要原因。     

成都经济区近地表大气尘地球化学基线

成都经济区近地表大气尘中重金属元素含量空间分布显示,经济区中东部高于西部,北部高于中南部,重工业城市高于综合性城市和旅游城市,工矿影响区元素含量总体偏高,人口密集的平原区高于山区。通过标准极限方法确定了近地表大气尘中元素的“极限浓度”,以低于“极限浓度”值统计确定了地球化学基线值：As为28.6mg/kg 、Hg 0.63mg/kg 、Cd 2.94mg/kg、Cr 110mg/kg、Pb 281mg/kg、Ni 32mg/kg、Zn 535mg/kg。近地表大气尘中元素地球化学基线与区域地质背景和矿产开发有关,矿业活动、工业活动及居民生活是造成近地表大气尘中人为扰动元素含量偏高的主要原因。     

预测农田水分渗漏和氮素淋失的两种模型比较

以田间试验为基础,分别用平衡模型和动力学模型计算了3个小区农田水分渗漏量和氮素淋失量,并对其结果进行了比较,平衡模型计算的水分渗漏量为191～202mm,氮素淋失量为38～63kg·N/hm2;而用动力学模型计算的水分渗漏量为168～234mm,氮素淋失量为27～53kg·N/hm2。造成结果差异的主要原因是:平衡模型没有考虑向上的水流和非饱和流;而动力学模型同时考虑了二者。动力学模型需要大量的田间实测资料,主要应用于农田氮素循环、定量评价水氮资源利用率、优化水肥管理措施等方面。平衡模型仅需要非常少的资料,就能够得到农田水分渗漏量和氮素淋失量,这对精度要求不太高的农田水肥管理来说,不失为一种好方法。     

西藏浪卡子县穷子地区土壤地球化学特征及找矿预测

在西藏浪卡子县穷子地区进行的1∶10 000土壤地球化学测量工作中,采用变化系数对测区10种微量元素进行地球化学统计分析,得知Au元素具有较大的成矿潜力;运用统计学软件SPSS19对10种元素含量值进行相关性分析、R型聚类分析和R型因子分析,划分出As-Au-Sb、Pb-Mo-Zn、Bi-Ag和Cu-W等4组元素组合;采用异常下限值圈定单元素异常和组合异常,结果显示As-Au-Sb组合异常和W元素异常强度较高,三级浓度分带清晰,浓集中心连续,具有较好的找矿前景;高品位Au矿化蚀变带的圈定,为下一步找矿工作提供了理论依据,显示出较好的找矿潜力。     

广西北部湾沿海经济区富硒土壤地球化学特征

通过对广西北部湾沿海经济区土壤硒含量调查,研究了土壤总硒含量的分布特征、成因来源及其与土壤理化性质的关系。研究结果表明,表层土壤总硒含量为(0.06~0.90)×10-6,平均值为0.44×10-6,深层土壤总硒含量为(0.07~0.92)×10-6,平均值为0.44×10-6,研究区表层和深层土壤分别有62.2%和64.5%属于富硒土壤。表层土壤总硒对深层土壤总硒具有一定的继承性,土壤总硒主要受控于成土母质。相关分析表明,土壤中总硒含量与C、OrgC、Al2 O3、TFe2 O3等呈显著性正相关,说明土壤中有机碳、铁锰氧化物对硒的地球化学行为有重要影响。研究区生态环境质量优良,具有开发富硒农产品的潜力。