北京城区表层土壤多元素分布特征及重金属元素污染评价

采用地统计学和GIS相结合的方法,对北京城区表层土壤样品54项指标的地球化学背景值进行了详细研究,认为微量元素中Ni、Cr和As含量值存在极高值点,具有点源污染特征;Hg、Cd、Zn、Pb和Cu具有面状污染特点。对这5种重金属元素开展研究,统计北京城区五环内每个区域的数据并结合元素含量空间分布特征,指出元素含量平均值由市中心向周边地区逐渐降低。采用内梅罗指数法对表层土壤重金属元素污染进行评价,认为北京市城区表层土壤大部分已经被重金属元素所污染。分析了造成土壤重金属元素污染的可能影响因素,主要包括工业活动、化石燃料燃烧、建筑涂料、机动车尾气等,并提出了污染防控的建议。     

彭州市水田土壤有机质近25年时空变异特征

采用地统计学与GIS相结合的方法,分析了彭州市1982年至2007年25年间水田土壤有机质含量的时空变异特征。研究表明,彭州市水田土壤有机质含量总体明显提高,平均含量从25.65g/kg变为33.04g/kg,等级由Ⅲ级变为Ⅱ级含量;就空间分布上分析,水田土壤有机质分布格局发生明显的改变,其含量的相对高值区从东南转向了中部,相对低值区从东北转向了西南,水田土壤有机质含量增加区域占94.2%,而减少区域占5.8%。     

北京城近郊土壤中Hg的分布特征、存在形式及污染评价

通过对北京城近郊深层与地表土壤中Hg含量以及水溶相、吸附相、有机相、铁锰氧化物相中Hg含量变化的研究,探讨了北京城近郊土壤中Hg的分布特征和存在形式.以国家颁布的<土壤环境质量标准>为依据,对表层土壤中Hg的污染程度进行了评价,结果显示,北京城近郊土壤中Hg污染程度是相当严重的.     

杭嘉湖地区土壤元素时空变化研究

以杭嘉湖地区1990年和2002年两批区域地球化学调查资料为依据,采用数理统计、图形分析等方法,识别并消除采样和分析误差的影响,研究土壤元素时空变化.结果显示,10多年来土壤中As、B、As、Cd、Cu、F、I、P、S、Sb、Se、Sn、Tl、v、Zn的平均相对累积率超过5%,局部性累积现象尤为突出,预示土壤环境质量面临的巨大压力.为有效监控土壤环境变化及其对农产品安全、生态系统的影响,应加强土壤重金属行为研究,建立土壤环境地球化学监控体系.     

35年来东北松辽平原耕地土壤全氮时空变化

1研究目的(Objective)作为土壤肥力的重要组成部分,植物生长对氮(N)的需求量很大。然而,土壤中过量的氮会导致土壤压实,富营养化,酸化和一系列污染问题。在我国,特别是在20世纪80年代实施家庭责任制之后,农田经常施用大量的氮肥。一旦N水平超过作物吸收和土壤固定的能力,可能降低氮利用效率,从而增加农业生产成本,并污染环境。因此对土壤中氮元素的研究就显得非常重要,研究土壤中全氮的时空分布有助于N污染的管理和预防。     

北京市土壤Hg污染的区域生态地球化学评价

城市土壤Hg异常/污染是中国普遍存在的重大生态环境问题。文章对北京市近1000km2范围内的地表土壤、壤中气、大气干湿沉降、大气颗粒物、大气中的Hg含量水平和空间分布模式进行了系统研究,查明北京地表土壤Hg平均含量为0.41mg/kg,大气干湿沉降物中的Hg平均含量为0.194mg/kg,壤中气Hg的平均含量为559.65ng/m3,大气颗粒物PM10和PM2.5中的Hg含量分别为0.59和0.67ng/m3,大气中的Hg平均含量为3.13ng/m3。北京市自2000年起实现了由燃煤转变为燃气的减排措施,导致干湿沉降物中的Hg沉降通量显著减少,2006年大气干湿沉降物中Hg的沉降通量1.837mg·m-2·a-1,北京市城区(近1000km2)Hg全年沉降为1837kg,空气中总Hg浓度由1998年的8.3~24.7ng/m3下降到2006年的3.13ng/m3,大气颗粒物中Hg含量由2003年的1.18ng/m3下降到2006年的0.59ng/m3(PM10)和0.67ng/m3(PM2.5),表明北京市煤改气减排措施的实施显著改善了大气环境质量。通过对土壤中Hg的存在形式研究,发现土壤中有硫化物(辰砂)及各种Hg盐(HgCl2)的含Hg矿物,Hg也可以各种吸附方式或壤中气方式存在。研究证实北京壤中气Hg与大气Hg存在显著的相关性(n=131,R=0.267,p<0.01),表明壤中气Hg是大气Hg的重要来源之一。利用2005年地表土壤总Hg与Hg释放速率的线性方程估算,土壤Hg平均释放速率为102.42ng·m-2·h-1,2005年土壤释放进大气的Hg通量为936.70kg。在查明土壤中存在大量辰砂矿物的同时,还分布有大量具有高温熔融特征的金属微球粒和玻璃质微球粒,证明燃煤和冶金烟尘是地表土壤Hg的主要来源。土壤中Hg、S、pH和辰砂颗粒浓度在空间上的高度耦合性表明,碱性条件下,土壤中高含量的S和Hg是辰砂形成的重要原因。按国家土壤环境质量标准,北京市I级土壤Hg环境质量的面积为176km2,Ⅱ级为808km2,Ⅲ级为24km2,超Ⅲ为36km2。Ⅲ级、超Ⅲ级主要分布在二环路以内的中心城区。城南(长安街为界)大气Hg环境质量明显优于城北,在北四、北五环之间的部分地区,大气颗粒Hg的环境质量为Ⅲ级或超Ⅲ级。在地表土壤Hg含量较高的中心城区,居民每天因呼吸摄入的Hg高达364ng,对人体健康构成潜在风险。根据我国"十一五"规划中每年实现10%节能减排的目标,对北京市未来50年土壤Hg含量的时空演变趋势预测,预测2050年北京因干湿沉降带来的Hg输入量为16.03kg,地表土壤释放Hg的输出量为37.36kg,明显大于Hg的输入通量,土壤Hg的环境质量将得到根本改善。预测到2040年Ⅲ级土壤Hg环境质量的区域将完全消失,到2060年以Ⅰ级土壤为主。     

近30年来苏南耕地土壤pH时空变化特征及影响因素分析

苏南地区是我国重要的粮食产区之一,其耕地土壤的酸碱度特征直接影响着土地品质和粮食质量。本文通过调查 2010年以来苏南农耕土壤pH空间分布特征,发现苏南土壤pH呈现西酸东碱格局,这与自然条件和人为改造行为密切相 关。近30年来苏南土壤pH时空变化在2003年前后呈现两种模式：总体上,1980年至2003年期间,土壤发生酸化和碱化的 地区与1980年至2010年来的总变化特征基本一致,而2003年至2010年近10年来部分地区土壤酸碱变化趋势出现逆转,以 镇江句容地区的先碱化后酸化和苏州无锡地区的先酸化后碱化最为典型。本文分析认为,地区间土地利用格局和利用方式 的时空差异所导致的缓冲物质的增减更替,是造成苏南土壤pH时空变化区域差异的主要驱动力     

古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异特征

认识沙漠土壤水分的时空变异性,是揭示沙漠生态系统生态-水文格局的基础。利用中子土壤水分仪的实测数据,对古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异进行了系统分析。研究表明:① 沙丘不同部位土壤水分随时间具有一致性变化规律,上层土壤和下层土壤的变化趋势有所不同。0~1 m土层坡顶>坡中>坡脚,1~2 m土层坡脚>坡中>坡顶。② 土壤水分具有明显的季节变化和分层变化特征。春季是古尔班通古特沙漠土壤水分最丰富、变化最迅速的时期;0~40 cm、40~140 cm、140~200 cm土层土壤水分变异系数分别为13.56%、5.35%和0.80%,与不同土层水分来源和消耗以及植物根系分布相对应;不同土层土壤水分的变异强度要大于不同部位土壤水分的变异强度。③ 植被和地形对土壤水分的空间分异作用明显,沙丘坡脚处以及荒漠灌木梭梭根区始终存在土壤水分相对富集区。     

钦州湾海底沉积物Hg元素分布及其影响分析

钦州湾是广西最大的海湾,有丰富的港口资源,是广西海洋产业发展主要支柱区域之一.近年来的开发建设活动,加强了人为地质作用,地质环境问题越来越复杂,发展给环境带来了越来越大的压力.2006-2010年,中国地质调查局广州海洋地质调查局在北部湾广西沿海执行"北部湾广西近岸海洋地质环境与地质灾害调查"项目,对研究区进行了地质环境及人类活动影响的调查研究.论文根据海底表层沉积物和柱状样品测试资料,分析了钦州湾海底沉积物中有害元素Hg的平面分布和垂向分布特征,表明Hg污染主要来自于船舶影响.钦州湾口门内的Hg污染小于口门外,向外海则污染逐渐降低;Hg含量愈近海底,其值愈高.通过分析,认为Hg值在海底70 cm以下趋于稳定,确认约700年前开始,钦州湾受人类活动影响增加;约130年前,人类活动影响加剧.总体上,Hg测量值均低于标准值,说明钦州湾环境目前尚好.但环境已受到经济发展的影响.因此,必须加大保护环境的力度,防止污染程度加深.     

湖南洞庭湖地区土壤中Hg的来源

Hg污染已成为全球性的环境问题,尤其是Hg对土壤的污染,因其具有隐蔽性、不可逆性和长期性的特点,对陆生生态系统构成潜在的巨大威胁,因此查明土壤中Hg的来源非常重要。运用生态地球化学填图的指导思想,对湖南洞庭湖地区土壤剖面分析和成土过程研究后发现,表层土壤中Hg含量的高低与成土母质中Hg的含量有很好的对应性,成土过程对土壤中Hg的含量也有显著的影响。     

北京地区降水极值时空演变特征

为了科学评估变化环境下城市地区降水结构变化和深入认识特大型城市降水极值演变特征,以北京市为例,采用《北京市暴雨图集》中6种历时（10 min、30 min、1 h、6 h、24 h和72 h）的年最大暴雨统计数据和北京地区45个雨量站点1960-2012年汛期（6-9月）逐日降水观测资料,分别选择年最大值法和百分位阈值法,基于暴雨图集中的6种历时暴雨的统计特征值和两种百分位阈值下（95%和99%）的3种极端降水指标（发生次数、降水量和降水贡献率）分析北京地区降水极值的时空变化特征。研究结果表明:① 北京地区降水极值的空间分布受地形特征和城市化发展等因素影响而呈现出从东向西递减的趋势,且形成了局部区域高值中心;② 近50年来北京地区极端降水发生频次、极端降水量和极端降水的贡献率均表现出显著的下降趋势,在95%（99%）阈值条件下极端降水发生次数、极端降水量和极端降水贡献率的下降速率分别为0.13次/10 a（0.04次/10 a）、11.59 mm/10a（5.28 mm/a）和2%/10 a（1%/10 a）;③ 两个阶段（1960-1985年和1986-2012年）的城区与近郊的极端降水指标差异表现不同,1960-1985年在极端降水频次方面郊区占优,而极端降水量和贡献率则是城区较高,1986-2012年3个指标均表现为城区较高。     

城市活动断裂带的土壤氡、汞气评价方法

活断层的勘探是城市发展中的一项重要任务。根据氡、汞断层气在断层上形成的机制,分析了断层气上氡、汞异常形态特征。根据长春市两条已知断层实例,分析了断层上土壤氡气、汞气异常的特征,可用该特征来确定断层的位置、产状以及推测断层的规模,探讨了盖层的性质对异常形成的影响。它们可为活断层勘探、评价提供有益的参考。     

喷灌条件下土壤水分空间分布特性研究

分别在火山灰土和砂壤土两种土壤上进行了不同喷灌均匀系数和灌水量的土壤水分空间分布试验。对土壤干容重空间分布规律的研究表明,干容重在空间的随机分布可用正态分布来表示。为了确定喷灌洒水量和土壤含水率的空间结构,分别计算了它们的半方差和自相关函数。结果指出,喷灌洒水量的相关距离为h～6m,该距离随风速呈增大趋势;灌水停止4h后的土壤含水率的相关距离为5～6m,喷灌均匀系数对该距离无明显影响。田间试验还表明,喷灌洒水在土壤中的分布要比其在地表的分布均匀得多,土壤水分空间分布的均匀性主要取决于土壤初始含水率的均匀程度和灌水量。     

淮南采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征

以淮南采煤沉陷区土壤为研究对象,测试分析了样品中汞的含量,结合土壤pH值、有机质含量特征,探讨了采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征。结果表明：与未沉陷区土壤相比,沉陷区土壤有机质破坏严重,最高下降了46%;采煤沉陷区土壤中汞的含量为0.013~0.050 mg/kg,平均值为0.027 mg/kg,69.7%的采样点超过了淮南市土壤背景值;沉陷8 a后土壤汞含量最高,为0.033 mg/kg,是未沉陷土壤汞含量的1.74倍,且随着沉陷时间的增加,土壤中汞存在富集趋势;水稻土壤汞富集能力最高,高于玉米和大豆土壤;在垂直剖面上,汞含量由表层向下依次降低;且汞与pH值表现出显著负相关,有机质与汞显著正相关。     

广州市黄埔港区土壤中汞的形态分析及分布特征

采用化学浸提技术对广州市黄埔港区土壤中的汞进行形态分析,通过实验确定了可交换态汞(包括水溶性汞)、盐酸溶汞、元素汞、腐殖酸结合态汞、有机质结合态汞、硫化汞、残渣态汞的浸提条件,探讨了各种形态汞在表层及总量在垂直方向上的分布特征。分析结果表明,广州市黄埔港区土壤中汞以比较稳定的形态存在,活动态约占6%。总汞含量随深度增加而降低,总汞在垂直方向中的含量差异在一定程度上反映出汞受人为污染的影响情况。     

贵州万山汞矿区稻田土壤汞的分布及污染特征

受历史汞矿开采活动影响,万山汞矿区稻田遭受了严重的汞污染.为了查明万山汞矿区稻田土壤的汞污染现状以及评估其环境质量改善情况,系统采集了受汞矿区影响的五条主干河流沿岸稻田土壤进行汞含量分析,评价总汞和甲基汞污染程度及其生态风险,并与2008 年以来该区域稻田土壤汞数据进行对比.结果表明,研究区稻田土壤的总汞含量为0.21...     

北京城市地质工作进展与思考

本文分析了北京城市地质工作主要进展,提出了当前城市地质工作中存在的主要问题,思考了未来北京城市地质工作发展方向。提出:北京建设世界城市对地质工作提出了更高的战略需求,需要充分借鉴纽约、伦敦和东京等特大城市地质工作经验,启动城市地质工作立法,强化城市地质工作服务经济社会发展的先行性作用;实施首都建设地质响应计划,统筹部署地质工作;加快首都地区地质资源环境承载能力监测预警平台建设步伐,有效解决与城市发展和城市居民生活密切相关的重大地质问题。     

不同粒级土壤中镉铅汞的吸附特性

将3种不同质地的土壤样品分为3种不同的粒级:自然状态、砂粒和粉黏粒,分别研究了这3种不同土壤在3种不同粒级时对镉、铅、汞的吸附特点。结果表明,镉、铅在粉黏粒土壤中的吸附大于在自然土壤和砂粒土壤中的吸附,而汞却表现出相反的结果,其在砂粒土壤中的吸附远远大于在粉黏粒土壤和自然土壤中的吸附。3种不同质地的土壤对镉、铅、汞的吸附与分粒级土壤的吸附表现出了相似的吸附特性。同时,镉在3种不同土壤不同粒级中的吸附符合Langmuir方程,铅在3种不同土壤不同粒级中的吸附符合Henry方程,而汞在3种不同土壤不同粒级中的吸附符合Freundlich方程。     

田间土壤含水率的变异性及监测误差分析

以山西省洪洞县霍泉灌区多块试验田的多次实地观测资料为基础,分析了田间土壤含水率的变异强度及其影响因素监测误差与变异强度及采样数目的关系,得出监测误差随采样数目的增大而减小,随变异强度的增大而增大,并讨论了合理的采样数目的确定。     

北京市平原区土壤中硒的含量和分布

通过对北京平原土壤硒含量调查和研究,发现北京平原分布有高硒土壤,其特征为沿平原区西部山前断续出现,在北京市区零星分布。表层土壤硒含量为0.04～5.26 mg/kg,平均值为0.20 mg/kg,深层土壤硒含量为0.043～0.22mg/kg,平均值为0.081 mg/kg,总体趋势是硒在表层土壤富集;各类岩石中以炭质页岩中含硒量最高,北京西部富硒炭质页岩的风化可能为平原区土壤硒的来源。相关性分析表明,土壤中Se与有机质呈正相关性,有机质对表层土壤Se具有强烈的吸附与固定作用。