施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布特征

针对不同粪便集中施用情况, 选取禹城市3 个畜禽养殖区, 通过采集不同旱地农田土壤剖面样品, 研究典型重金属元素随粪便施用程度的变化、土壤剖面中重金属垂直分布特征以及施用不同畜禽粪便土壤剖面中重金属分布的差异。结果发现,长期施用畜禽粪便土壤剖面中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、As的含量要高于未施用畜禽粪便的对照土壤剖面, 其中Cu、Zn 超过对照组较大;偶尔施用畜禽粪便土壤剖面Cu、Zn、Pb、Cr、As 的含量低于长期施用畜禽粪便土壤剖面, 且与未施用畜禽粪便的对照土壤剖面相差不大。牛粪集中施用区土壤剖面中Cu、Pb、Cr、Cd、Ni 等重金属存在较为明显的淋溶下移性, Hg、As两元素存在较为明显的表层或亚表层聚集现象;猪粪集中施用区土壤剖面各重金属除Cr、Ni 外, 都显示出较为明显的表层或亚表层聚集现象;鸡粪集中施用区的土壤剖面Cu、Pb、Cd、Cr、Ni 存在一定的淋溶下移性, 而Zn、Hg、As等3 种元素存在显著表层亚表层聚集现象。长期施用不同畜禽粪便的不同土壤剖面Cr、Ni、Cd、Pb 等含量变化差异明显, 而As、Hg差异性不显著;施牛粪与施鸡粪剖面中的Zn, 施猪粪与施鸡粪剖面中的Cu差异也不显著。     

白洋淀沼泽化区域土壤重金属含量的剖面分布特征——以烧车淀为例

以烧车淀土壤为研究对象,研究白洋淀沼泽化区域7种重金属在土壤剖面(深度0～70 cm)中的含量分布特征.研究结果表明,在烧车淀3块样地剖面中,各层土壤的As和Cd含量都超过了国家土壤质量一级标准;烧车淀入口剖面各层土壤中的Cr、Ni、Cu、Pb和Zn含量总体上低于国家土壤质量一级标准;而烧车淀台地和淀区剖面大部分土层的重金属含量,特别是Cu、Zn和Ni的含量都超过了国家土壤质量一级标准.在烧车淀入口土壤中,沿剖面重金属含量基本上呈由表层向下逐渐减少的变化规律,而台地和淀区土壤重金属则在中下部土层发生显著累积.烧车淀土壤中,As和Cd分别来源于不同的源;Cr、Ni、Cu、Pb和Zn具有相似的源.烧车淀土壤有机质是土壤中Cd、Ni、Cu、Pb和Zn的重要载体;除As外,土壤pH对其他重金属含量没有明显影响.烧车淀土壤重金属的剖面分布规律可能与历史时期该区域的污染情况、底泥施肥方式以及种植业和养殖业的影响有关.区内生活污水、渔业、养殖业、淀区周边工业污水等污染源可能是烧车淀土壤重金属的主要来源.     

烟台海岸带土壤重金属定量源解析及空间预测

定量解析土壤重金属污染来源并绘制空间分布图是土壤重金属调查评价的核心,可为区域土壤环境管理和修复提供科学参考。以中国北方名优农产品生产基地烟台海岸带为研究区,系统开展表层土壤样品采集和重金属分析测试;利用正定矩阵因子分解定量解析土壤重金属的来源贡献;基于独立成分分析和序贯高斯模拟构建多元地统计模拟技术,实现土壤重金属的空间预测及潜在污染区域划定。结果表明：① 研究区表层土壤中 As、Co、Cr、Mn和Ni主要为自然来源,且空间分布受成土母质的控制;② 工业和交通排放是土壤中Cd、Pb和Zn的重要来源,三者在金、铜矿的尾矿区以及烟台市区呈现出污染热点;③ 土壤中Cu主要来自铜基杀菌剂和有机肥施用等农业活动,高值区主要分布在果园土壤;④ 土壤中Hg主要来源于煤炭燃烧和混汞法炼金所排放Hg的大气沉降,高值区主要分布在金矿以及龙口、蓬莱市区周边;⑤ Cu、Hg和Cd的潜在污染区域面积占研究区总面积的37.5%、14.3%和8.6%,应给予重点关注。     

包头市街道灰尘重金属空间分布及生态风险

采集包头市街道灰尘样品,利用X-Ray荧光光谱仪测定样品中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn和V的含量,采用ArcGIS空间分析技术研究街道灰尘重金属的空间分布规律,运用地累积指数法和潜在生态风险指数法,评价包头市街道灰尘重金属的污染程度及生态风险。结果表明:包头市街道灰尘中除Ni外,其他重金属元素的平均含量均高于其区域土壤背景值。街道灰尘中Co、Cr、Pb的含量是区域土壤背景值的4.0～10.7、1.8～5.8和1.5～8.7倍。灰尘中重金属元素含量的空间差异较大,Co和Cr的高值区主要分布在工业企业附近;Cu、Zn和Pb的高值区主要分布在交通流量较大的商业中心和家居建材城附近。灰尘中各重金属的污染水平依次为CoCrPbZnCuVMnNi。Co处于中等潜在生态风险,而其他重金属均处于低潜在生态风险。灰尘中重金属总的潜在生态风险属于中等。     

长白山锦北雨养泥炭剖面元素富集规律分析

为了揭示长白山锦北泥炭沼泽区泥炭沉积环境和重金属元素的历史变化及其对环境的指示意义,利用荷兰W ardenaar泥炭采样器采取泥炭样品并对样品进行高分辨率切割。用原子吸收分光光度计和等离子体发射光谱仪测定不同深度剖面Ca,Mg,Na,K,A l,Ti,Cu,Zn,Fe,Mn,Pb,Cr,N i和Co的浓度。研究分析了Ca,Mg,Na,K,A l,Ti,Mn,Zn,Cu,Pb,Cr,N i和Co在泥炭剖面的分布趋势并对其进行了相关分析和富集分析,得出Mn,Zn,Cu,Pb,Cr,N i和Co呈显著相关且在泥炭表层明显累积,揭示出泥炭表层重金属元素的大气沉降来源,表明近年来人类重金属消耗量及排放量的增加是大气沉降重金属元素的主要释放源,而且环境中重金属污染有加重的趋势。     

黄河三角洲典型潮间带盐沼土壤重金属含量及来源分析

以黄河三角洲典型潮间带盐沼土壤为研究对象,沿植物演替方向选择4块采样地:采样地A为盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼,采样地B为盐地碱蓬和柽柳(Tamarix chinensis)混生盐沼,采样地C为柽柳盐沼,采样地D为芦苇(Phragmite australis)盐沼。在4块采样地采集0~60 cm深度的土壤样品,测定土壤中的7种重金属含量(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)和土壤理化指标,通过相关分析和因子分析来辨别土壤重金属来源。结果表明,表层土壤(0~10 cm深度)As、Cd和Pb含量的最高值都出现在采样地C,而Cr和Zn含量的最高值出现在采样地A,Ni和Cu含量的最高值出现在采样地B。在土壤剖面中,采样地A的20~40 cm深度土壤的As含量和Cu含量最高,分别为31.6 mg/kg和30.6 mg/kg,0~10 cm深度土壤的Cr含量最高,为105.0 mg/kg;采样地B的10~20cm深度土壤的Cd、Ni、和Zn含量最高,分别为0.70 mg/kg、50.2 mg/kg和135.0 mg/kg;采样地C的10~20 cm深度土壤的Pb含量最高,为27.5 mg/kg;采样地D的20~40 cm深度土壤的Cr含量与采样地A的0~10 cm深度土壤相同。采样地A和采样地B受重金属影响较严重。各种重金属基本都富集在中间土层(10~40 cm深度)中,在40~60 cm深度土层含量都较低。相关分析和因子分析表明,该区土壤可能有3个来源,Cu、Ni和Pb可能来自相同的源,Cd和Zn可能来自另一个源,Cr来自上述两个源;而As可能来自第三个源。     

西安市二环内表层土壤重金属空间分布特征

采集西安市二环内78处表层土壤样品,研究西安二环内城市表层土壤中Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、V的空间分布特征,并采用相关分析、因子分析和聚类分析等多元统计方法探究西安市二环内城市表层土壤中8种重金属元素的来源.结果表明,西安市二环内表层土壤中Co、Cr、Cu、Pb、Zn具有明显的高值带和高值区,而Mn、N...     

平顶山矿区丘陵坡地土壤重金属分布及污染特征

对平顶山矿区周边丘陵坡地土壤进行采样,分析了Cu、Zn、Cr、Ni、Pb 在不同海拔与矿区下风向不同距离处的分布特征及污染水平。结果表明：① 矿区丘陵坡地土壤存在不同程度的重金属累积,以Ni、Cr、Cu累积较重。② 五种元素均在矿区、坡底附近及近坡顶含量较高,而在矿区下风向以50 m内含量最高,之后呈递减趋势。③ Cu、Cr、Pb 随坡度减小而含量增大,Zn、Ni 在坡度5°~15°时含量最大;土地利用对坡面土壤重金属的分布不产生明显影响,林地、草地、坡耕地之间重金属含量也无显著差别。④ 五种元素均在矿区附近产生污染,矿区以下存在Cu、Ni、Pb污染,而矿区以上只有Ni 出现轻度污染;矿区下风向Cu、Ni 污染且迁移距离较远,Cr、Pb 仅在100 m内出现轻度污染,Zn 尚未达到污染水平。⑤ Ni、Cu、Pb 以人为活动源为主,Cr 和Zn以自然源为主。     

哈素海表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

2014年10月10日～20日,在哈素海布设20个采样点,采集表层(0～10 cm深度)的沉积物样品,测定其重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As含量;采用地累积指数、潜在生态风险指数和生态风险预警指数,分别对沉积物中的重金属污染程度和生态风险进行了评价。研究结果表明,哈素海表层沉积物中的重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg和As平均质量比分别为32.29 mg/kg、128.10 mg/kg、28.25 mg/kg、77.14 mg/kg、0.05 mg/kg、0.04 mg/kg和13.76 mg/kg。在湖泊西南部,表层沉积物中的重金属含量较高,特别是在湖泊入水量最大的民生渠入水口处;在湖泊东北部,表层沉积物中的重金属含量中等或偏低。以生态危害临界值(TEL)标准为参考值,哈素海表层沉积物中重金属Cu、Zn、Pb、Cr、Hg和As含量都超标,Cr和As含量超标较严重,Cu、Zn、Cr、As、Pb、Hg和Cd的重金属单因子污染地累积指数依次减小。在20个采样点中,位于湖泊中北部和南部的采样点S6、S18和S20表层沉积物处于中等生态风险,其它17个采样点处于轻微生态风险。生态风险预警指数平均值为5.38,湖泊北部和东部的采样点S2和S11属于轻度重金属生态风险警告,位于湖泊中南部的采样点S14、S15、S17和S19属于中度重金属生态风险警告,其它14个采样点都属于重度重金属生态风险警告,说明哈素海存在重金属污染的生态风险。虽然表层沉积物中的重金属Hg含量并未超标,但由于其生态毒性非常大,不能忽视其污染。因此,应该对哈素海的重金属污染予以重视,特别是As、Cr和Hg污染。     

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。     

中水灌溉下重金属在土壤中的垂直迁移及其对地下水的污染风险

中水灌溉是解决水资源短缺的潜在途径,关于中水灌溉条件下土壤中重金属的迁移行为及其对浅层地下水的污染风险至今仍缺乏研究。本文通过土柱模拟试验,分析中水灌溉条件下重金属在土壤中的迁移趋势及其对浅层地下水的污染风险。试验用添加重金属（As、Cd、Cu、Pb浓度分别为2、0.2、20、20 mg.kg-1）的人工污水和中水以1年、3年的灌溉量进行土柱淋溶实验。结果表明,淋溶20天（1年的灌溉量）以及60天（3年的灌溉量）,灌溉水中的As、Cd、Cu和Pb主要在表层（0¹0cm）累积。随着淋溶时间的延长,4种重金属（尤其是Cd）表现出向下迁移的趋势。但与地下水I级水质标准（GB/T14848-93）相比,淋滤液中4种重金属均未超标。因此,从本文的模拟试验来看,以北京市当前的中水进行灌溉,As、Cu、Pb对浅层地下水的污染风险不大。     

污灌农田土壤动物及其对重金属污染的响应——以开封市化肥河污灌区为例

开封市化肥河污灌区土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Ni)含量明显高于对照区,Cd含量超标严重。采用内梅罗指数法将污灌区土壤重金属污染分为轻污染、中污染和重污染3种类型。在此基础上,运用生态分析和统计分析的方法,研究了污灌区不同重金属污染样点的土壤动物个体与种群特征。结果表明:(1)污灌区土壤动物优势种群为线虫和等节跳科,总的个体数量和种群数量春季(分别为3158只和74种)均多于秋季(分别为1963只和57种)。(2)3种不同污染级别土壤中,土壤动物种群数量春季均少于秋季,春季样点间的种群相似性低于秋季。(3)土壤动物水平分布受重金属污染的影响较大,污染土壤与对照土壤中土壤动物数量有显著差异;重金属污染严重的样点,土壤动物的表聚性较低。(4)土壤动物密度-种群指数(DG)秋季大于春季,春秋两季都随重金属综合污染指数的增大而降低。(5)土壤动物对重金属污染的响应表现为个体数量较种群数量明显,水平分布较垂直分布明显,春季较秋季明显。     

蔬菜重金属暴露接触对大宝山矿区及周边居民的健康风险

通过36个土壤样品,32个灌溉水及120个蔬菜样品的调查研究,结果表明,广东韶关翁源县大宝山及周边的四个地区土壤、灌溉水及蔬菜中重金属含量都表现为:上坝>下坝>蓑衣坑>何屋。下坝、蓑衣坑及何屋通过食用蔬菜日均Pb、Zn、Cd、Cu摄入量均未超过FAO/WHO人均日摄入可允许限量标准。但上坝居民通过蔬菜摄入Pb和Cd的DI分别为PTDI的1.40和1.35倍。靶标危害系数(Target hazard quotients)THQ研究结果表明,何屋和蓑衣坑的蔬菜中几种重金属的THQ值均小于1,说明蔬菜途径摄入重金属对其居民健康风险很低。上坝居民通过蔬菜摄入的Pb和Cd的THQ均大于1,蔬菜途径重金属暴露接触对上坝居民健康具有潜在风险。居住在污染河流横石河下游的上坝居民面临严重的重金属接触暴露风险,显著高于对太平河上游及下游居民的健康风险。     

长江三角洲地区土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价——以江苏太仓市为例

太仓市表层土壤Zn、Cu属强变异强度,呈对数正态分布;Cd、Ni、Hg、As、Cr和Pb属中等变异强度,呈正态分布。Cu、Hg、Zn、As显著高于当地背景值,以As累积指数和超背景值率最高;8种重金属除As自表层向下递增外,其余元素均为表层向下递减。土壤复合污染严重,土壤潜在生态风险达中等水平,黄泥土生态风险高于沙夹垅;重金属生态风险以印染厂最大,其次为电镀厂和养殖场,产生潜在生态风险为Hg、Cd,而As、Cu、Zn、Cr、Ni、Pb等多属轻微水平。     

冬季结冰灌溉对苏打盐碱土水盐变化的影响

在苏打盐碱土区进行结冰灌溉试验,研究灌溉后盐碱土土壤水分和盐分的分布状况。试验分为淡水结冰灌溉(E)、微咸水结冰灌溉(D)、微咸水结冰灌溉+100%GR(石膏需求量)磷石膏(A),微咸水结冰灌溉+50%GR磷石膏(B),以及对照(CK),5个处理。灌溉水量为180 mm。试验结果表明灌溉融水增加了土壤耕层的含水量,为春播抗旱起到了重要作用。同时灌溉融水使土壤耕层主要离子Na+、Cl-、CO32-、HCO3-明显降低,使土壤耕层的盐碱化程度得到改善。不同处理方式之间比较,微咸水结冰灌溉洗盐效果和盐碱化改良效果明显好于淡水结冰灌溉,微咸水+磷石膏淋洗和改良效果好于微咸水结冰灌溉,且随着磷石膏施用量的增多,洗盐和改良效果更好。     

年轮化学示踪技术及在重现矿区重金属污染历史中的应用

矿区自然分布的树木从环境中吸收重金属元素,并在形成层发育过程中将重金属元素储存在年轮中,通过分析年轮中重金属元素含量的变化特征,可以半定量判定不同污染途径对年轮中重金属元素的贡献率,进而重现矿区环境变迁历史.本文综述了国内外年轮化学在环境污染分析中的应用案例,针对影响年轮化学分析精度的各种环境因素,结合矿区污染特征,探...     

干旱内流区尾闾绿洲土壤积盐的动态特征

运用遥感与GIS技术,结合地统计学方法研究了三工河流域下游阜北绿洲近23 a来表层土壤(0～20 cm)盐分动态特征及其主导因素。结果表明:①研究区景观类型间相互转换频繁,区域绿洲化进程的同时,荒漠化也在加重,并且绿洲化进程强于荒漠化; ②通过对1982年和2005年土壤盐分的理论模型拟合,符合指数模型,并且,F检验达到极显著水平; ③Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在自然和人为作用下,区域土壤盐化程度加重,高盐区面积增加,低盐区面积减少,土壤盐分在20 g·kg-1以上的分布面积增加了15.36%,而在5～10 g·kg-1范围减少43.85%; ④水库输水灌溉是引发区域地下水位抬升的直接因素,间接导致土壤盐渍化程度的加重。     

不同灌水量对碱化土的影响

碱化土壤上不同定额灌水量试验研究表明,电导率与可溶性盐是成正比关系,电导率、可溶性盐与pH成反比关系。灌水量对土壤总盐及盐分组成中CT、SO4^2-的影响较人;随着灌水量的增加,表层土壤中HCO3^-增加,pH上升。灌水量必须大于一定的量才具有洗盐作用。     

盐生荒漠土壤水稳定氢、氧同位素组成季节动态

对准噶尔盆地东南缘降水和土壤水稳定氢、氧同位素组成（δ¹⁸O和δD）进行了测定,分析了降水中δ¹⁸O和δD值的季节变化规律,表层土壤水中δ¹⁸O和δD值对降水脉冲的动态响应以及不同深度土壤水中δ¹⁸O和δD值的变化特征。结果表明：该区域大气降水线为δD=7.691δ¹⁸O+4.606;降水与表层土壤水中δ¹⁸O和δD值表现出明显的季节变化特征;表层土壤水中δ¹⁸O和δD值、质量含水量对降水脉冲响应显著,且不同量级的降水导致不同程度的响应。利用LSD法对0~300 cm土层内土壤水中δ¹⁸O和δD值进行多重比较分析,可将土壤在垂直方向上分为3层,表层（0~50 cm）土壤水分活跃,稳定同位素值随深度的增加而迅速减小;中间层（50~180 cm）土壤水分相对活跃,既受到降水入渗和蒸发作用的影响,也有地下水的补给;深层（180~300 cm）水分来源稳定,土壤水中δ¹⁸O和δD值基本不变。     

关中地区农业土壤重金属污染评价

1Introduction The harm of soil heavy metals pollution on soil environment and human health and its control have become a hot topic in the current environmental research field.There are many relevant research results at home and abroad in this field(Chen,1…