洞庭湖地区地球化学土壤质量分区及评价

该文根据营养元素的含量，对洞庭湖地区的土壤质量进行了优、劣分区。在优势区可以少施或免施钙镁磷肥，在劣势区应少施有机肥和磷肥，多施氮、钾肥及多元素复合肥。     

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。     

洞庭熟，天下足：湖南省洞庭湖地区土壤肥力评价

以《湖南省洞庭湖区生态地球化学调查》项目为依托,在洞庭湖区多目标区域地球化学调查的基础上,对N、P、K、B、Mo、Mn、Se等元素全量或有效态含量进行了分级评价,运用层次分析法开展了洞庭湖地区土壤肥力的综合评价。结果表明：湖南洞庭湖地区土壤全氮、全钾含量适中或丰富的区域约占全区的96.5%和99%,全磷含量略低;按照区域地球化学统计原则回归得到了本区的有效氮、有效钾、有效磷、有效钼、有效锰和有效硼的含量,除了有效磷和有效硼含量较低外,其余均为较高的含量水平。本区土壤Se含量丰富,应加强富硒产品开发利用研究。洞庭湖地区土壤肥力综合评价结果为二级以上的面积占全区总面积的65%以上,土壤肥力高。洞庭湖区土壤中N等肥力元素含量普遍较高,有益于农业生产,适合选择重金属元素含量低而肥力元素含量高的地区作为无公害食品基地的选地。     

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。     

城镇区土壤中Hg环境地球化学异常查证及评价新思路

城镇区重金属元素异常查证及评价是目前开展的平原区多目标地球化学调查工作中亟待解决的问题.在Hg环境地球化学异常查证及评价研究中发现,在城镇及其周边土壤Hg异常内普遍存在着辰砂,而且辰砂的产出位置与Hg异常的空间分布位置基本吻合.该成果为Hg异常查证及其生态效应评价等提供了新的思路.     

江西南昌-樟树地区土壤汞污染现状评价

在阐述南昌-樟树地区汞区域地球化学特征的基础上,引用国家土壤环境质量标准(GB/T18407.1-2001),对区内土壤汞环境质量进行了评价,揭示了表层土壤汞污染现状,分析了污染形成的原因,探讨了重污染区域土壤汞的存在形态与分布特征.     

成都市土壤测量Hg元素的发育特征及其来源

成都市是Hg的高背景和民异常区，深、浅层样各具不同的元素组合和发育特征。深层样Hg异常与构造、天然气、地热、矿产和基底隆起有关；浅层样则与城市居民生活，古代颜料、工业、燃煤、农业、河流的污染及上游的矿产等物质来源有关。     

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.     

洞庭湖地区高等级公路软土地在处治技术

针对洞庭湖地区软土地基分布的特点和软土的工程特征,结合正施工的长益一级汽车专用公路,因地制宜采用填土综合处治技术,这样既保证了工程质量,又降低了工程造价,可为洞庭湖地区今后续建高等级公路解决软土地基问题,提供了之有效的处治技术。     

湖南洞庭湖水系As和Cd等重金属元素分布特征及输送通量

土壤地球化学调查显示,长江沿岸,尤其湖南洞庭湖流域存在以镉为主的重金属高值带。为进一步确定As和Cd等重金属元素在河流中的存在形式、迁移方式和通量等地球化学特征,本研究在洞庭湖水系主要干支流的关键位置布置采样点,分夏季丰水期和冬季枯水期两次,采集了原水、0.45μm过滤水和0.20μm过滤水等水样品,以及悬浮物固体样品,分析了水和悬浮物样品中As和Cd、Pb等重金属元素含量。结果发现,As元素在湘江、资水、湘江上游支流西河和耒水中含量最高,耒水、西河及湘江的Pb、Zn含量相对偏高,Cd在湘江、耒水及汨罗江的含量也明显高于其他河流;研究区河水中As、Ni、Cd和Zn等元素在水中离子态比例较大,其溶解态含量受河水pH和温度的控制,湘江、西河、耒水和汨罗江中悬浮物As、Zn、Cu、Cd、Pb和Cu等元素含量远高于其他水系悬浮物,这与这些流域内存在多金属矿区密切相关;不同元素在河水中迁移途径有很大差别,As以溶解态和胶体态为主要迁移形式,Pb、Zn、Cu、Cd和Ni等重金属元素以悬浮物形式迁移的比例最大;主要入湖河流中,湘江输入洞庭湖的As、Zn、Cu和Cd总量最大,年通量分别为961.43 t、478.90 t、101.67 t、59.58 t。     

A statistical approach for determining the environment impact of surface sediments from the Dongting Lake area,central China

The Dongting Lake, the second biggest freshwater lake in China, consists of three wetlands of national importance, namely the East Dongting Lake, the South Dongting Lake, and the West Dongting Lake. Surface sedi-ments were sampled from 57 locations across the lake. Nutrient concentrations [total organic carbon (TOC), total N (TN) and total P (TP)] and 16 element concentrations (Al, As, B, Ca, Cd, Cr, Cu, K, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Si, Ti and Zn) in the sediments were measured to investigate the impact of industrialization along the lake's coastline and sev-eral tributaries on the profiles of nutrients and heavy metals in the lake's surface sediments. R-mode cluster analysis (CA) was used to integrate geochemical data. The result showed that euthophication of the Dongting Lake resulted mainly from TN and TOC. The main polluting trace metals are Hg, As, Cd, Zn, Pb and Mn, which are largely ad-sorbed on clay minerals or Fe/Mn oxides, or deposited as carbonates. Principal component analysis (PCA) revealed the source of micropollutants. The worst affected district by heavy metals is the East Dongting Lake, the pollution sources may originate mainly from the Xiangjiang drainage area. The results demonstrated that multivariate methods are the potentially great tools for the interpretation of the environmental data on lake sediments.     

洞庭湖“四水”入湖河床沉积物主量元素地球化学特征及意义

本研究利用X射线荧光分析仪（XRF）对洞庭湖"四水"（湘江、资江、沅江、澧水）入湖河床沉积物进行主量元素地球化学分析,探讨"四水"入湖沉积物主量元素组成特征及其影响因素。结果表明,洞庭湖"四水"入湖沉积物中SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、P2O5、LOI等元素含量变化相对较小、分布特征相似;而MnO、MgO、CaO、Na2O等则含量变化较大,在各河流沉积物中分布差异明显。其中沅江和澧水入湖沉积物中MgO、CaO、Na2O等的含量明显高于湘江和资江沉积物,而MnO则反之;澧水沉积物TiO2含量明显偏高。且湘江、资江、澧水沉积物中TiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgO、CaO、P2O5、LOI等主量元素含量变化有明显的粒度效应,而沅江沉积物则不然。不同河流入湖沉积物主量元素组成差异明显,沉积物主量元素组成的明显差异与流域源岩岩性、化学风化作用、水动力条件等因素有关。其中湘江和资江沉积物主量元素组成主要与由上地壳+花岗岩组成的源岩有关;沅江沉积物元素组成受湖南板岩的影响明显;而澧水沉积物元素组成则是总体与上地壳元素组成相近似的区域源岩有关,并受长江沉积物影响。湘江和资江沉积物显示的风化程度明显高于沅江和澧水沉积物。但化学风化作用是通过不同抗风化能力岩石的空间分布而影响沉积物的元素组成。此外,湘江、资江、澧水沉积物元素组成受水动力条件影响,而沅江沉积物则不然。但水动力分选对沉积物元素组成的影响也受源岩岩性的控制。因此,流域源岩岩性是控制"四水"入湖沉积物主量元素组成的主要影响因素。     

湖南洞庭湖地区红土的元素地球化学特征及其指示意义

红土作为一种热带、亚热带地区广泛分布的松散岩类,其蕴含的气候环境变化信息和养分状况使得对其研究具有重要的理论和实际意义。在对洞庭湖区红土地层年代学研究的基础上,详细讨论了红土中元素的分布特征及控制因素,认为第四纪红土的地球化学特征反映了区域气候环境、流域物源特征和红土化作用强度的变化,对生态地球化学环境恢复有重要意义。     

洞庭湖区构造沉降特征及监测方案

从洞庭湖区构造沉降地质背景入手,分析研究了洞庭湖区构造沉降表象特征指标。主要包括地层、河流类型、古文物、古建筑、地震活动等。利用前人采用的沉积速率法、大比例尺地形图对比法及局部少量重复水准测量资料对比法等成果,初步总结了洞庭湖构造沉降的时空分布特征。认为洞庭湖盆地周缘的丘陵山区处于相对缓慢抬升之中,其上升速率为0．32～2．29mm/a;盆地区处于缓慢的沉降之中,其速率约为5～10mm/。在此基础上,为了定量研究洞庭湖区的构造沉降速率,在湖区相对较稳定的基岩上建立了基准点1个。在已知构造沉降量相对较大的地区建立了10个监测点。组成洞庭湖区高精度GPS构造沉降监测网。同时,为了检验GPS的测量精度,布设了Ⅰ等水准测量联测点。目前,监测工作已全面起动。     

Geochemical characteristics of trace elements in sediments of Dongting Lake, central China

Although eutrophication and trace element contamination are two key environmental problems in Dongting Lake, a systematic study of the distribution of trace elements in sediments of this lake has not previously been undertaken. In order to identify the current levels of trace metal contamination in Dongting Lake, the concentrations of trace elements （Cd, Cr Cu, Ni, Pb, Zn, As and Hg） in the sediments at 53 locations were investigated in this study. The lake, the second largest fresh-water lake in China, boasts three China wetlands of international importance. Dongting Lake which lies in the south of the middle Yangtze River is the most important reservoir lake in the Yangtze River drainage area, and is characterized by fast flow-through water, large runoff volume and short period of exchanging water （no more than 20 days）. The granulometric analysis result of sediments shows that a large proportion of the sediments measures at 2-63 μm in size; the result of mineralogical analysis shows that original mineral is the main composition of the sediments, followed by clay mineral and carbonate. The contents of copper, lead, zinc, cadmium, arsenic and mercury are higher than the background levels of soil （ Ⅰ Soil） in China, but lower than the threshold values for severely polluted soil （Ⅲ Soil） in China except Cd higher than that in Ⅲ Soil. The concentrations of trace elements analyzed are higher than the Threshold Effect Level of Interim Sediment Quality Guideline by Canada EPA and are lower than the Probable Effect Level. The assessment by geoaccumulation index shows that the contamination of Cd reached strong level in Dongting Lake. Study on speciation of metals by a BCR procedure indicates that the trace elements （Cu, Zn, Cr, and Ni） analyzed are mainly distributed in residual phases but Pb in Fe/Mn oxhydroxide phase and Cd in soluble and carbonate-bound fraction. The potential risk was the highest in East Dongting Lake based on the calculated contamination factors which are mostly probably caused by the deposition of the trace element pollutants via the Xiangjiang River and the discharge of the pollution sources in the vicinity of East Dongting Lake.     

Environmental Assessments of Trace Metals in Sediments from Dongting Lake, Central China

INTRODUCTIONFresh water lakes are one of the planet’s mosti mportant freshwater resources.They support life invarious forms,develop tourism and provide uniquerecreational opportunities.It is also a good source ofthe provision of drinking-water for local communi-ties.Studies on trace elements in rivers,lakes,andsedi ments(Zhou et al.,2004;Gray et al.,2000;Grosheva et al.,2000;Klavins et al.,2000;Aucoinet al.,1999;Bortoli et al.,1998;Elbaz-Poulichet etal.,1996;Johansson et al.,1995;F r…     

洞庭湖平原土壤铅活动性影响因素研究

为了系统地探讨洞庭湖平原土壤铅(Pb)活动性特征及其影响因素,本次研究在常德市、益阳市、株洲市共采集了110件水稻根系土样品,讨论了土壤Pb活动态含量和活动系数与有机质、pH值、阳离子交换量(CEC)等土壤理化性质的相关性,并据此建立了Pb活动态含量和活动系数的预测模型。研究结果表明:土壤Pb含量、pH值、有机质含量、CEC和风化程度都是影响Pb活动态含量及活动系数的主要因素。pH值、CEC和有机质含量都会影响土壤缓冲能力,进而影响Pb的活动性。土壤Cd含量和Zn/Pb值也与Pb活动态含量有显著相关性;在不同的浓度梯度内,Cd与Pb的交互作用不同;土壤具有较高的Zn/Pb 值时,Pb活动态含量较低。采用逐步回归法建立了土壤Pb活动态含量以及活动系数的预测模型,土壤Pb活动态含量用土壤pH、Pb含量、CEC和Na₂O/K₂O值进行预测,活动态系数用pH、CEC、SiO₂/Al₂O₃值进行预测,预测效果均较好。     

洞庭湖区水系格局及连通性优化

江湖关系演变及强烈人类活动改变了洞庭湖区的水系格局与连通性,加剧了湖区水环境与水生态的恶化形势,开展水系格局与连通性研究是洞庭湖区水系综合整治和河湖生态修复的重要内容。基于景观生态学中网络连通度分析方法,建立了水系格局与连通性评价指标体系,包括河频率、河网密度、水系环度（α）、节点连接率（β）和网络连接度（γ）等,分析评价了洞庭湖不同片区现状及规划水系格局与连通性的差异以及合理性,提出了水系连通规划的优化方案。结果表明:现状洞庭湖区水系格局和连通性总体较好,但各个片区存在较大差异,湘-资水尾闾地区的现状水系格局和连通性良好,北部地区和松澧地区的现状水系格局与连通性较差。松澧地区水系规划方案改善了该地区的水系格局与连通性,但北部地区的规划方案并不合理。经过比选与优化,北部地区的α、β、γ指标比现状提高了13.2%、6.9%和4.7%,比原规划方案提高26.0%、9.4%和9.4%。