湖南洞庭湖地区土壤酸化特征及机理研究

湖南省洞庭湖地区是中国酸雨沉降和土壤酸化严重的地区之一,酸雨沉降具有明显的季节性和地域性差异,酸雨沉降与土壤酸化具有较好的空间对应性,但土壤酸化的程度还取决于土壤中盐基离子的含量。在土壤酸化较严重的地区,垂向上,土壤酸化深度已达50cm左右,土壤酸化伴随着大量的可溶性铝的溶出。在土壤pH值与盐基离子、氮和硫含量的关系曲线上,存在着pH值突变的临界点(临界点pH值为8),在碱性范围内,硅酸盐和铝硅酸盐矿物的水解使大量盐基离子溶出,中和了因SO42-和NO3-的输入而造成的土壤酸化,但当pH值下降到小于7·25的中酸性范围时,酸性物质和碱性物质组成的土壤缓冲体系失去缓冲作用,酸性物质略有增加,就会导致土壤迅速酸化。     

粤北岩溶区土壤酸化的空间分异特征研究

为了解粤北岩溶区土壤酸化的空间分异特征,选择华南酸雨区的岩溶槽谷地貌和峰丛洼地地貌土壤为研究对象,对土壤pH数据进行空间插值预测,采用参数最优地理探测器分析岩溶槽谷地貌与峰丛洼地地貌中土壤酸化的空间特征及关键驱动力。结果表明:（1）区内土壤pH范围为4.62~8.19,主要以弱酸性（5.5≤pH <6.5）和酸性（4.5≤pH<5.5）为主。在不同地貌类型中,pH<6.5的土壤样品占比顺序为:岩溶槽谷（61.0%）< 峰丛洼地（69.2%）<非岩溶区（75.0%）;（2）岩溶区小生境复杂多样,在酸雨影响下,成土母质可能是研究区内控制土壤pH的关键因子,而土壤pH空间分异格局可能是多因子共同作用的结果;（3）坡度对土壤pH空间分异的影响仅次于成土母质,表现为土壤pH随坡度的增加而升高,且其与成土母质的交互作用对研究区内土壤pH空间分异的解释力最大。区内土壤酸化防治建议:（1）根据成土母质和坡度因子进行分区分类,并在岩溶槽谷和非岩溶区内设定土壤酸化重点监测区,进行精准防治;（2）除了对酸雨的防控外,还应该重视诸如氮肥使用、工业和矿业活动等外源性因素对土壤的影响。      

珠江三角洲浅层地下水pH值的分布及成因浅析

通过珠江三角洲地区两千余组地下水样的pH值现场测试,发现水体酸化是该区地下水环境最为突出的问题之一。偏酸性地下水的分布范围占全区76.3%。该区地下水pH值的分布具有明显的区域性特征。丘陵台地区以偏酸性地下水为主,pH值集中在5.6～6.4;三角洲平原区地下水普遍呈中性,pH值主要介于6.4～7.2。丰、枯水期地下水pH值变幅不大,受酸雨影响,丰水期略有降低。该地区影响地下水pH值的主要因素为酸雨、包气带介质、河流及海水潮汐。丘陵区酸雨入渗强度大、包气带的缓冲能力低,对地下水pH值偏低起了主要作用;平原区粘土层厚,酸雨入渗强度减弱,而河流与地下水交换频繁,加上咸潮与海水入侵的影响,共同导致了地下水pH值升高。     

广西北部湾地区土壤锗分布特征、影响因素及其生态环境评价

Ge在工业和医疗领域具有良好应用前景,有机锗化合物是一种毒性较低、具有较强抗癌活性的物质,富Ge土壤具有广阔的开发利用价值,但目前我国对土壤Ge的研究程度较低。基于广西壮族自治区多目标区域地球化学调查成果,对北部湾地区表层土壤及深层土壤Ge的空间分布特征进行了研究,阐明了不同成土母质地区表层土壤及深层土壤Ge含量情况,总结了影响土壤Ge含量的因素。结果表明,广西北部湾地区表层土壤Ge含量平均值是1.43 mg/kg,深层土壤Ge含量平均值是1.64 mg/kg。土壤Ge含量主要受控于成土母质,碳酸盐岩分布区土壤Ge含量最高,其次为花岗岩分布区、第四系沉积物分布区以及砂-页岩分布区。表层土壤与深层土壤Ge含量的比值显示表层土壤Ge含量受人为活动影响小。不同成土母质形成的土壤Ge含量的影响因素存在差异,花岗岩分布区表层土壤与深层土壤Ge含量主要受土壤黏土矿物、三水铝石以及石英的影响,碳酸盐岩、砂-页岩及第四系沉积物分布区表层土壤Ge含量主要受土壤黏土矿物、三水铝石、次生含铁矿物、无定形铁氧化物/氢氧化物、石英及有机质的影响,深层土壤Ge含量主要受土壤黏土矿物、三水铝石、次生含铁矿物、无定形铁氧化物/氢氧化物及石英的影响。研究区53.32%的表层土壤Ge含量达到较丰富水平,30.21%的表层土壤Ge含量达到丰富水平,对富Ge农作物的生长非常有利,具有开发利用价值。本文的研究成果旨在为土壤Ge的生态地球化学特征提供基础资料,为富Ge土地资源评价和富Ge农产品开发利用提供依据。     

模拟酸雨对阳离子在土体内迁移的影响

利用室内模拟酸雨的土柱实验,研究了在红壤表土施用钾肥后酸雨对不同土层交换性阳离子迁移的影响.结果表明,在不同土体深度,表土直接受酸沉降的淋溶,也是最容易发生酸化的土层, pH 2.5酸雨淋溶后,表土 pH值下降到 3.5～ 4.2,这是铝的缓冲范围,且土壤交换性 H 和 Al3 含量的增加显示出土壤对酸沉降的缓冲效率和缓冲能力的急剧减弱; pH 4.5酸雨淋溶后, A和 B层土壤 pH值上升了 0.3～ 0.5,其机理与的专性吸附释放 OH-有关;表土施用钾肥后, K 交换土壤表面的 H 和 Al3 ,引起土壤交换性 H 和 Al3 向下迁移;不同 pH值的酸性降雨引起土壤中交换性阳离子向下迁移和淋失的程度也有明显的差异, pH 2.5酸雨淋溶后土壤溶液中钾的含量高于 pH 4.5酸雨淋溶的,但交换性钾含量低于后者; pH 2.5和 pH 4.5酸雨淋溶后交换性钙的淋失量分别占原土的 50%～ 70%和 20%～ 40%,这表明酸雨淋洗会导致养分库的损耗,造成土壤养分贫瘠.     

安徽淮北平原农田土壤酸碱度特征及酸化趋势研究

通过在安徽淮北平原系统采集农田耕层土壤和深层土壤样品,分析土壤pH值及相关指标,研究该区不同成土母质、土壤类型的土壤酸碱度及空间分布特征。将研究区耕层土壤的pH值分别与深层土壤的pH值、20世纪80年代安徽省第二次土壤普查耕层土壤的pH值进行对比,从空间和时间上分析土壤酸碱度特征及酸化趋势。结果表明:研究区耕层土壤酸化趋势明显,酸性土壤占全区土壤总面积的63.38%; 晚更新世黄土性古河湖相沉积物耕层土壤酸化明显,土壤以酸性为主; 全新世近代黄泛冲积物耕层土壤酸化不明显,土壤以碱性为主。相对于深层土壤,66.51%的耕层土壤呈酸化; 相对于20世纪80年代耕层土壤,62.55%的耕层土壤呈酸化。土壤酸化程度主要与地质背景及长期大量使用化肥有关。     

珠江三角洲地区酸雨及酸化地下水分布特征

珠江三角洲地区是我国酸雨比较严重的地区之一,二氧化硫排放量大,酸雨频率高,pH值低,其对地下水的酸化起着主要的影响作用。经对该地区878个地下水点的pH值现场测试表明,pH值小于6的地下水约占33.4%,酸性地下水（pH值〈6.5）主要分布于西、北、东环绕的低山、丘陵地区,分布面积要占到全区面积的四分之三,地下水酸化已成为区域地下水最大的环境地质问题。     

贵州镇远县耕地土壤中硒的分布特征及控制因素

依据镇远县耕地质量地球化学调查成果,对全县耕地表层土壤硒分布特征和控制因素进行了分析。结果显示:镇远县耕地土壤硒含量平均值为(0.64±0.56) mg/kg,富硒耕地硒含量平均值为(0.72±0.42) mg/kg,富硒耕地面积占总耕地面积的82.71%。全县耕地土壤硒含量受pH值、海拔、地形地貌、成土母岩、土壤类型和土地利用类型的影响,统计发现:偏酸性耕地、海拔800 m以下耕地、分布在槽沟和谷地的耕地、碳质岩系地层分布区耕地、粗骨土和红壤分布区、茶园和水田表层土壤均具有相对较高的硒含量。分析认为成土母岩是土壤硒的最重要来源,其对土壤中硒元素含量具有控制作用,尤以含碳硅质岩系最为明显,另外土壤有机质及pH值通过改变土壤理化性质深刻影响着硒的迁移及富集,进而影响土壤硒含量。     

江西鄱阳湖地区土壤酸化与人为源氮的关系

江西鄱阳湖地区是我国土壤酸化严重的地区之一,对比研究区多目标区域地球化学调查与第二次土壤普查资料发现,研究区土壤酸化趋势严重,强酸性土壤占研究区面积比例由58.22%上升到78.44%;赣江、抚河水系入湖区和饶河流域表层土壤酸化明显。研究区因施肥、大气干湿沉降和灌溉输入到农田的氮素分别为123.84 kg.hm-.2a-1、74.13 kg.hm-.2a-1、11.02 kg.hm-.2a-1。研究区因人为氮带入农田的H+为18.67 kmol.hm-.2a-1。化肥氮是引起土壤酸化的主控因素,氮沉降也是影响土壤酸化的主要因素之一。土壤pH与氮含量呈较差负相关,说明土壤中的有机氮对土壤酸化作用有限,增施有机肥和复合肥,适当减少氮肥,特别是铵态氮肥的比例,可以补充盐基物质的相对不足,达到缓解土壤酸化的作用。土壤pH与钙含量呈极显著正相关,适量增施含钙物质可以有效地防止表层土壤酸度降低。     

广西钟山县主要农用地土壤硒的地球化学特征

通过对钟山县主要农用地的土壤硒进行系统调查,结果显示:研究区表层土壤硒含量平均值为0.41mg/kg,富硒土壤分布范围广,足硒和富硒土壤占总面积的90.13%;土壤类型中,黄壤中的硒含量最高,平均值为0.52mg/kg,洪积土中的硒含量最低,平均值为0.34mg/kg;硒在酸性土壤中的含量最高,次为中性土壤,最低为碱性土壤;土壤中硒含量的主要影响因素为地层、成土母质、铁铝含量和pH值;研究区土地质量良好,富硒农产品主要为水稻和玉米,富硒土地资源具有良好的开发前景。     

湖南洞庭湖区土壤酸化及其对土壤质量的影响

酸雨沉降引起的土壤酸化是当前全球最大的环境问题之一,湖南洞庭湖地区是中国土壤酸化非常严重的地区之一。随着土壤的酸化,Cd和Pb等有害元素的水溶态和交换态含量上升,特别是土壤在碱性至弱酸性范围内,Cd的生物活性急剧提高,给农作物安全生产带来了危害。土壤酸化还造成K、Na、Ca、Mg等盐基离子大量淋失,有益元素有效态含量也急剧减少,土壤肥力下降,养分贫瘠,土壤质量下降。针对土壤酸化带来的种种影响,提出了建议:提高能源利用率;增施有机肥,提高土壤缓冲能力;改进施肥结构;适量施用石灰、白云石粉,调整土壤pH值。     

贵州省沿河县耕地土壤酸化现状及改良对策

土壤酸化是耕地退化的一种表现形式,在酸性、强酸性土壤中,多数农作物的生长会受到影响,会明显降低作物的生产能力。本文通过对比沿河县1980—1981年第二次土壤普查和2017—2019年耕地质量地球化学调查评价成果数据,分析全县土壤酸化现状和规律。结果表明,全县耕地土壤pH值分布于399880之间,平均为610。与1980—1981年第二次土壤普查时期相比,全县主要耕地土壤类型pH平均值均有下降,其中黄壤pH值降幅为591%;石灰土降幅为759%,从中性下降为酸性;紫色土降幅为2209%,从碱性降为酸性;全县主要土地利用类型土壤酸化范围变大,主要从中性转化为酸性,酸性转化为强酸性,耕地土壤酸化程度加深,水田酸化程度高于旱地。建议通过推进测土配方施肥工作合理调整化肥施用比例,大力提高耕地土壤有机质含量,积极推广使用石灰、白云石、粉煤灰、碱渣、生物质碳等生物改良剂,因地制宜建立土壤改良示范点等多项对策来缓解和治理耕地土壤酸化。     

长三角经济高速发展地区土壤pH时空变化及其影响因素

通过调查和分析长三角地区张家港市2004年和第二次土壤普查时(1980)的土壤pH,探讨了该市近20年来基于经济高速发展影响下的土壤pH变化及影响因素。结果表明,自第二次土壤普查以来,该市土壤pH变化明显。南部人为土地区绝大部分土壤pH值都下降了一个单位,平均值由7.39降至6.33;北部雏形土区,两个时期的土壤pH值分别为7.92和7.98。土壤pH的降低可能同该地区长期施用化学肥料、酸雨及工业酸性“三废”排放的增加有关。此外,土地利用和田间管理也对土壤pH变化起着较为重要的作用,而土壤地球化学性质差异则是导致南北地区土壤pH变化不同的内在因素。     

广西全州县富硒土壤地球化学特征

依据广西全州县土地质量地球化学调查数据,研究了表层土壤中硒的总体分布特征、受控因素及生态效应。结果表明,广西全州县存在大面积的富硒土壤,土壤硒平均含量为0.60×10~(-6),足硒和富硒土壤面积分别占17.38%和81.88%。土壤硒含量的分布明显受成土母质、土壤质地、pH值等影响,主要受控于成土母质,具有明显的继承性。研究区土壤环境质量良好,富硒农产品丰富,富硒土地资源具有良好的开发前景。     

福建省龙海市表层土壤硒含量及影响因素研究

在龙海市土壤地球化学调查数据基础上,开展土壤硒含量特征、影响因素分析等项研究工作,可为研究区富硒土地资源开发提供依据。本文通过采用原子荧光光谱法(AFS)对福建省龙海市表层土壤4394件样品硒全量进行了分析测试,结果表明:龙海市表层土壤的硒含量为0.031~2.361 mg/kg,平均值为0.354mg/kg,足硒、富硒土壤面积占全地区面积的88.69%。同时发现,成土母质、土地利用方式、土壤pH、有机质含量以及海拔高度是影响龙海市土壤硒含量的重要因素。火山凝灰岩区、花岗岩区成土母质发育的土壤硒含量较高;在不同土地利用方式中,林地土壤的硒含量最高,园地、耕地土壤的硒含量适中;土壤硒含量与有机质含量、海拔高度呈正相关,与pH呈负相关,说明在酸性、富含有机质的土壤环境中硒元素易于富集,尤其是高海拔的山地丘陵区土壤中硒的富集作用更加明显。本研究成果对龙海市土地的合理规划利用、富硒产业的科学发展具有重要价值。     

江西兴国县偏酸性地下水研究现状

兴国县浅层地下水为各城镇和农村的主要饮用水源,浅层地下水中酸性地下水(p H6.5)分布范围占全区面积的1/2,区域地下水酸化现象较为明显,已成为该地区安全用水问题之一。中国地质调查局根据原国土资源部的统一部署,于2017年启动了兴国水文地质调查工作。基于768组地下水现场水质测试和80组相关水化学分析资料,本文研究了兴国县偏酸性地下水的分布特征及其影响因素。结果发现:pH6.5的偏酸性地下水分布普遍,主要分布于花岗岩类裂隙水中,地下水pH值受当地酸雨影响明显,与酸性土壤分布吻合,与含水介质类型密切相关,随地下水位埋深的增加,pH值增大。本研究对正确认识偏酸性地下水分布特征与影响因素,促进城镇农村居民安全用水,为预防地下水酸化污染具有重要意义。     

成都平原区水稻土成土剖面Cd形态分布特征及影响因素研究

成土过程中不同形态镉(Cd)迁移转化的影响因素研究对于了解Cd的地球化学行为具有非常重要的意义。以四川省成都平原区农田生态系统水稻土剖面中不同形态Cd分布特征为例,探讨成土过程中不同形态Cd的迁移转化影响因素及其生态危害性。结果表明:总量Cd、离子交换态Cd和碳酸盐Cd均表现出表层富集,深层含量稳定的特征;岷江流域和沱江流域水稻土Cd含量的背景值分别为0.147,0.215mg·kg-1。外源输入耕层土壤中Cd主要为活动态,其增加量占Cd总量增加量的60.71%~90.52%,向下垂向迁移能力非常弱。成土过程随着土壤中Cd总量增加,稳定态Cd含量显著增加,而活动态Cd含量明显降低。土壤的pH值主要对碳酸盐态Cd含量有影响,pH值越大,其含量越高;随着土壤成熟度增高,粉粒和粘粒含量增加的同时,残渣态Cd含量显著降低,而有机结合态Cd含量显著增高。耕层土壤中Cd的生物有效性系数高达0.59~0.65,已经严重地影响到农作物安全。     

贵州省普定县耕地土壤Se分布特征

硒是重要的生命元素之一,对普定县耕地土壤硒分布特征进行研究有利于当地合理有效的开发利用富硒土地资源。本文通过对研究区3613件表层土壤样品中全硒含量进行检测分析,发现硒在土壤中的分布特征表现为明显富集于表层土,表层土壤硒含量在不同类型的土壤中的特征为:紫色土＞黄壤＞石灰土＞水稻土,而在不同成土母岩的土壤中表现为:岩浆岩＞白云岩＞碎屑岩＞灰岩;土壤硒元素主要来源于成土母岩,硒在土壤中的分布则受到土壤性质的影响,主要影响因素为pH值、土壤有机质及土壤磷的含量;本文调查发现研究区富硒(0430 mg/kg)耕地面积为4574万亩,占全县耕地总面积的7505%。     

广东省揭阳市土壤铅的空间分布特征及影响因素

以广东省揭阳市土壤为研究对象,采集了表层土壤(0~20 cm)样1 330个和深层土壤(>150 cm)样331个,测定了土壤Pb含量。利用GIS空间分析技术、半变异函数拟合和方差分析等方法研究土壤Pb含量的空间结构、特征和影响因素。结果显示: 揭阳市不存在明显的土壤Pb污染,表层土壤Pb含量平均值39.26 mg/kg,低于揭阳市土壤Pb背景值(43.71 mg/kg),略高于广东省土壤Pb背景值(36.00 mg/kg);富集因子表明研究区表层土壤Pb富集程度主要为无富集和轻微富集,分别占52.11%和42.63%,Pb富集不明显;研究区表层土壤Pb空间分布呈中等自相关性;表层土壤Pb高值区主要分布在人类活动影响强烈的东部和南部地区。按土地利用、成土母质、土壤类型及其理化性质的分类统计表明,林地及未利用地表层土壤Pb含量最高;页岩风化形成的土壤Pb含量显著高于其他成土母质区土壤;黄壤Pb含量相对较高;有机碳和pH值均与土壤Pb含量呈显著正相关。     

山东省威海市区域地质背景下土壤Cd的地球化学特征

为获取威海市区域地质背景下土壤重金属元素Cd的地球化学特征,以区域表层和深层土壤Cd为研究对象进行讨论。统计分析得出Cd区域土壤背景值为0.090×10-6,基准值为0.056×10-6。区域Cd的土壤环境质量较好,全区仅3.42%的表层土壤、1.17%的深层土壤超出国家土壤质量一级标准限值,其中仅1.67%的表层土壤出现污染,超出国家土壤二级标准。研究区土壤Cd的物源主要表现为自然源和人为源两大类。自然源主导区占54.68%,自然属性特征明显,表层和深层土壤Cd的相关性较好,且Cd与其他重金属元素间具有较好的地球化学组合特征;表层土壤Cd的分布主要受母质影响,在丘陵区土壤Cd含量受中生代中酸性侵入岩的分布影响较大,而平原区受第四系沉积物影响较大,其中陆源为主的平原区土壤Cd相对含量较高,与海水有关的平原区Cd含量普遍偏低。人为源主导区占45.32%,自然属性较差,受人为源影响较大,与工矿点等人为活动密集区分布较吻合。