连霍高速不同运营路段路旁土壤重金属分布及潜在生态风险

在连霍高速公路运营时间不同的湾刘和小王庄断面, 按照距离公路的远近不同布设采样点, 对路旁土壤重金属(Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Cr)的空间分布特征及土壤重金属潜在生态风险展开研究。结果表明:运营时间较长的湾刘断面(处于中等生态风险状态)路旁土壤重金属含量高于小王庄断面(总体处于轻微生态风险状态)。随着距公路路基距离的增加, 多数重金属含量及潜在生态风险呈不规则偏态分布。湾刘断面的RI峰值出现在距路基50～100m之间, 小王庄断面出现在距路基35 m处。土壤Cd是最主要的风险因子, 对RI的贡献率平均为61.39%。土壤污染物潜在生态风险评价应根据所研究污染物种类和数量对H?kanson 潜在生态风险指数分级标准进行适当调整。     

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。     

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...     

污灌条件下重金属在耕作土壤中的积累与形态分布特征——以北京市通州区凤港减河污灌区农用地为例

以北京市通州区凤港减河典型污灌农用地为研究对象,分析了污灌对耕作土壤中Cd、Cu、Zn和Pb的全量与形态分布特征的影响。结果表明:①土壤中Cu、Zn和Pb的含量均低于WHO(World Health Organization)限值,Cd的含量明显高于WHO限值。然而,4种重金属的污染负载指数(PLI为1.49~4.54)均高于1,其中Cd的PLI值最高,表明长期污灌已经导致耕作土壤中重金属的积累;②总体来看,随土壤深度的增加,重金属含量呈先减少,后增加的趋势。距离灌渠越远,土壤中重金属含量越少;③土壤中Cu、Zn和Pb主要以残余态和有机结合态形式存在,其次是铁锰氧化态,碳酸盐结合态和离子交换态非常少。而土壤中Cd的碳酸盐结合态与离子交换态占有相当大的比例。4种重金属的生物可利用性次序为:Cd>Cu>Pb>Zn,且表土层高于底土层。同时,研究发现距离灌渠越近,表土层中Cd的生物可利用性越低。总的说来,污灌土壤中较高的Cd含量与其较高的生物可利用性对食品安全与人类健康构成了潜在风险。     

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。     

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。     

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。     

经济快速发展城郊区土壤重金属空间分布及潜在生态危害评价—以慈溪市横河镇为例

以浙江省慈溪市经济快速发展城郊区横河镇为研究区域,应用地统计学方法和GIS空间分析技术,探讨横河镇农田土壤重金属分布状况、空间异质性及其来源,运用Hakanson潜在生态危害指数法评价了区域生态危害程度.结果表明:横河镇土壤中的重金属含量均已超出当地的背景值,呈现中等变异特征.依据空间变异函数模型及参数判定重金属的空间...     

人工苹果园持续时间对土壤重金属分布的影响

以陕西渭北旱塬典型苹果园为研究对象,运用SPSS数理统计软件进行数据分析,对该区洛川县不同种植年限苹果园土壤重金属含量进行研究,试图阐明种植年限对果园土壤发育过程的影响。结果表明:该区苹果园的高投入种植管理模式,能够影响重金属在土壤中的迁移与富集,使土壤重金属含量发生明显变化。随着树龄的增加(0→60 a),在0~20,20~40、40~60 cm各土层砷含量的差异逐渐减小(4.1→0.4 mg/kg);40 a树龄果园土壤铬含量在各个土层均达最高值(分别为:87.3、89.7和94.6 mg/kg),而60 a果园则在各个土层均达最低值(分别为:76.0、79.5和73.3 mg/kg);0~20 cm,铜含量与镍含量随树龄增加呈线性递增趋势(22.9→31.7 mg/kg与29.6→31.9 mg/kg);不同种植年限果园土壤铅含量均随土层深度的增加而降低;不同种植年限果园土壤锌含量随土层深度的变化没有明显的变化规律。不同树龄果园土壤环境指标的综合污染指数均小于0.7,土壤环境质量为清洁。     

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.     

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。     

保护性耕作对黄土高原农田土壤理化性质的影响

研究了陇中黄土高原半干旱区的小麦→豌豆→小麦轮作系统下免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)等保护性耕作措施对土壤容重和土壤养分的影响。结果表明:保护性耕作措施可显著提高0~5 cm层土壤有机碳、氮(全氮、速效氮)、磷(全磷、速效磷)、钾(全钾、速效钾)的含量,其中,NTS效果最优,可显著降低0~30 cm各土层土壤容重;土壤有机碳与氮(全氮、速效氮)、磷(全磷、速效磷)各因子存在极显著正相关关系。与传统耕作相比,NTS、NT,TS降低土壤容重,提高了土壤养分的含量。豌豆田土壤容重分别降低4.80%、2.67%、4.00%,有机碳分别提高10.52%、4.63%、4.83%,全氮分别提高13.83%、7.45%、8.51%;春小麦田土壤容重分别降低4.62%、3.08%、4.62%,有机碳分别提高11.99%、7.78%、12.10%,全氮分别提高11.11%、6.67%、3.33%。     

干旱区绿洲不同土地利用方式和强度对土壤粒度分布的影响

以干旱区三工河流域下游绿洲作为研究区,应用SPSS数理统计软件,选择12种土地利用系统,采集上层（0～20cm）和下层土壤（20-40cm）样品,分析出不同土地利用系统对土壤粒度分布的影响。研究结果表明：（1）研究区土壤主要由砂和粉砂组成,土地利用系统对砂、粉砂和粘土粒度分布的影响显著,无论上层还是下层,不同土地利用系统土壤砂、粉砂和粘土含量差异明显。（2）绿洲土壤砂含量随着土地种植年限增加有降低的趋势,而粉砂和粘土含量有增加的趋势。在不同的土地利用强度下土壤粒度分布表现出了不同的特征。土地利用强度大的一年生作物和多年生作物土壤粉砂和粘土含量较高。土壤质量得到了逐步改善;而受人类活动干扰较小的土地利用系统土壤砂和粉砂含量高,土壤质地差。说明干旱区绿洲的人类农业活动基本趋于合理。绿洲生态环境正逐步得到改善并持续发展。     

长江三角洲地区小麦植株的重金属分布及其相关性——以昆山市为例

以苏州昆山市为典型区,测定该地区小麦植株根、茎、叶、籽粒及对应点位土壤中Hg、As、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Cd这8种重金属含量,探究长江三角洲地区小麦植株各器官重金属的吸收状况及其关联分析。结果显示,小麦根对各种重金属的吸收能力最强,各器官以及小麦全植株对Cd的吸收系数最大而对Cr的最小;小麦籽粒重金属含量与根、茎、叶中重金属含量存在一定的相关性,但没有确定的规律;Hg、Zn、Cd这3种重金属的潜在生态风险都达到中等以上级别,8种重金属的综合潜在生态风险达到较高级别。     

山丘平原过渡区土壤重金属污染特征及评价——以四川省五通桥区为例

采集和分析了五通桥区不同功能区和乡镇73个土壤样品，以了解山丘平原过渡区土壤重金属的含量和污染特征。结果表明，重金属的平均含量为Pb32．18mg／kg、Cd0．82mg／kg、Cu28．61mg／kg、Zn108．08mg／kg、Ni32．66mg／kg、Cr72．44mg／kg；与四川土壤背景值相比，Cu、Ni、Cr的含量与之持平，Pb增加了0．11倍，Zn增加了0．32倍，Cd的积累较为严重，比背景值增加了10倍。污染评价结果显示该过渡区存在一定程度的重金属污染问题，不同功能区的污染程度排序为工业区〉生活区〉农业区。Cd在六种元素的土壤污染分担率中占55．46％，是最主要的污染元素；土壤Cd含量与Pb和Zn存在较高的相关性（相关系数为0．525和0．500），表明存在Pb—Cd和Zn—Cd的复合污染。     

面向应用的土壤重金属信息系统(SHMIS)——以北京市为例

在大规模的土壤取样调查和分析基础上,以北京市为例,建立了土壤重金属信息系统(SHMIS)。该信息系统由土壤重金属数据库(SHMD)及其数据库管理系统(SHMMIS)两大部分组成。该信息系统的资料覆盖北京市18个区县,共800组土壤重金属和近400组蔬菜重金属等相关信息。土壤重金属数据库由6个表相互关联而组成,其中采样区的基本地理属性、样品重金属含量、样点与周围地物空间关系、农作物组成等不同的分类信息分别列在不同的表中。用户通过SHMMIS可对数据进行查询、分类和统计,获得需要的数据。该信息系统的建立既使得采样工作能够与空间分析相结合,对重金属含量变异趋势大的区域进行加密布点,提高每个样点的信息量;数据库同时存储土壤及其所产蔬菜等农作物的重金属含量,为蔬菜重金属污染风险分析、区域土壤环境质量评价等研究、决策管理提供一个数据平台。     

东莞市农田土壤和蔬菜重金属的含量特征分析

从东莞市采集118 个农田土壤样品和43 个蔬菜样品, 测试其中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、 Cd、As 和Hg 等8 种重金属元素的含量, 并结合GIS 制图和数据统计, 对农田土壤中重金属 的空间分布和来源、土壤和蔬菜中重金属的富集特征及其潜在风险进行了分析。结果表明, 农田土壤中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd 和Hg 等元素含量均高于相应元素的广东省土壤背景值, 其中, Pb (65.38 mg kg^-1) 和Hg (0.24 mg kg^-1) 含量分别为其对应背景值的1.82 和2.82 倍。与我国《土壤环境质量标准》中II 级标准(pH < 6.5) 相比, 土壤中Cu、Ni、Cd 和Hg 含量样本超标率分别为3.4%、5.9%、1.7%和28%, 表现为以Hg 为主的多种重金属共同污染。土壤 中8 种重金属中Cu、Zn、Ni、Cr 和As 等元素主要来源于成土母质, Pb、Hg 和Cd 等元素主要与人类活动有关。空间分布上, Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、As 和Hg 等7 种重金属含量呈现出西部高、东部低的特点, Cd 含量在西北部和东南部较高, 西南部较低。与《食品中污染物限量》(GB2762-2005) 等相关标准比较, 蔬菜中Ni、Pb 和As 含量的样本超标率分别为4.7%、16.3%和48.8%。蔬菜中重金属富集系数的顺序为: Cd > Zn > Cu > As > Ni > Hg > Cr > Pb。     

耕作土壤表面的空气动力学粗糙度及其对土壤风蚀的影响

土壤表面粗糙度是影响耕作土壤抗风蚀能力的一个重要因素。根据风速廓线计算得到的空气动力学粗糙度,可以简捷而有效地刻画土壤表面的空气动力学性质。风洞模拟实验表明,耕作土壤表面的空气动力学粗糙度主要取决于暴露地表的土块直径,在土块大致均匀分布的条件下,直径愈大,空气动力学粗糙度愈大。土壤风蚀速率则随空气动力学粗糙度的增大而迅速减小,二者具有良好的相关性。     

人类干扰对土壤侵蚀及土壤质量的影响——以苏南宜兴低山丘陵区为例

以苏南低山丘陵区茶园土壤侵蚀与土壤质量改变为研究对象，并取自然状态的杂木林为参照，用^137Cs法估算土壤侵蚀速率；以土壤粗化度、土壤有机质含量及土壤含水量描述土壤质量；在绝对数值的基础上，用变化量探讨研究对象的变化方向与幅度。对比耕作土与非耕作土的土壤侵蚀与土壤质量改变及将它们结合起来研究表明，人类活动有可能加剧土壤侵蚀，加快土壤质地粗化；合理的农业措施虽可减缓土壤质量下降，但防治侵蚀方可治本。     

长江三角洲典型区社会经济发展对土壤重金属累积的影响

采集不同年代被覆盖,且性质可比的土壤为载体,运用空间转换时间法,重建长三角宜兴市1950~2006年期间土壤重金属含量,并分析社会经济发展对重金属积累的影响。结果表明:(1) Cu、Ni、Pb、Zn 4 元素含量和土壤重金属累积水平呈先降后升的变化趋势;As元素含量整体呈下降趋势,Cd元素含量呈明显累积;Co和Cr元素含量则稳定波动。(2)各指标与重金属含量和累积水平有较高的关联度,且排序稳定。重金属含量的主要经济影响因素为总人口、农村化肥施用量和总播种面积,而与总货运量、农村工业产值和总产值的关联度较小;对重金属累积水平的影响,农村化肥施用量、总人口和粮食总产量最为重要。