土壤铁锰结核中生命有关元素的化学地理特征

研究了我国亚热带、暖温带几种土壤铁锰结核中锰矿物的类型,探讨了它们形成的地球化学过程与特征。结果表明:不同土壤铁锰结核锰矿物的类型及其含量不尽相同,但锂硬锰矿普遍存在且结晶程度较高;与土壤相比,土壤铁锰结核的化学组成仍以Si、Al、Fe为主,但Fe含量超过了Al,Mn含量远大于Mg、Ca;结核中一些重金属富集顺序为Pb>Co>Ni>Cu>Zn>Cr;揭示了土壤铁锰结核形成过程中存在着成核富集作用、成矿作用、专性吸附作用和轻度积钙作用。     

山东省五莲县土壤硒的含量分布特征

五莲县表层土壤中硒含量在0.03mg/kg～5.1mg/kg之间,以足硒土壤为主,分布面积为864.16km2;富硒土壤面积64.02km2。土壤类型中,酸性粗骨土硒平均含量水平最高,为0.25mg/kg;成土母质中以荣成岩套花岗质片麻岩发育的土壤硒含量最高;剖面土壤中的硒主要在表层富集。结果表明:五莲县表层土壤硒含量既有基岩的继承性,同时,表层土壤OrgC、pH和质地等因素对硒的表层富集也具有重要影响。     

辽河口湿地土壤中铁和锰元素含量的分布特征北大核心CSCD

于2018年4月,在辽河口天然芦苇(Phragmites australis)盐沼、油田区芦苇盐沼、退化芦苇盐沼、盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼、滩涂和稻田中,设置采样点,采集0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm深度的土壤样品,测定土壤样品中的铁和锰元素含量,研究辽河口湿地土壤中铁和锰元素含量的分布特征。研究结果表明,辽河口天然芦苇盐沼、油田区芦苇盐沼、退化芦苇盐沼、盐地碱蓬盐沼、滩涂和稻田的24个采样点0~40 cm深度土壤中的铁元素和锰元素质量比的平均值分别为31.82 g/kg和624.5 mg/kg;油田区芦苇盐沼、天然芦苇盐沼和稻田0~40 cm深度土壤中的铁元素和锰元素含量较大,退化芦苇盐沼、盐地碱蓬盐沼和滩涂0~40 cm深度土壤中的铁元素和锰元素含量较小;辽河口湿地0~10 cm深度土壤中的铁元素含量主要受全磷含量的影响;10~20 cm深度土壤中的铁元素含量主要受总有机碳含量和电导率的影响;20~30 cm深度土壤中的铁元素含量主要受总有机碳含量、全氮含量、全磷含量和电导率的影响;30~40 cm深度土壤中的锰元素含量主要受全磷含量的影响。     

三江平原水环境中可溶性铁的分布特征研究

2005~2007年共6次采集了三江平原主要河流和水田集中分布区的地下水水样,分析可溶性铁含量。结果显示:地下水中Fe2 含量普遍高于Fe3 ;可溶性铁含量变化于0.03~21.00 mg/L,平均为5.48 mg/L,最大值出现在夏汛期。江河水中可溶性铁的主要形态是Fe3 ;可溶性铁含量的变化范围是0.04~2.05 mg/L,平均为0.42 mg/L,峰值也出现在夏汛期;沼泽性河流中可溶性铁含量高于非沼泽性河流。松花江可溶性铁输出通量为240×105kg/a,黑龙江为200×105kg/a,乌苏里江为70×105kg/a。     

黄河三角洲石油烃污染下芦苇营养器官中5种重金属的富集和迁移

为了研究黄河三角洲胜利油田的油气开采对当地芦苇(Phragmites australis)营养器官中重金属富集和迁移的影响,于2018年7月22～28日,采集新、老油田区和非油田区内芦苇根、茎、叶样品和表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定芦苇各营养器官中的5种重金属(Pb、Mn、Co、Ni和Zn)含量以及表层土壤样品中的5种重金属含量和总石油烃含量,分析土壤中的总石油烃对芦苇营养器官内重金属富集和迁移的影响。研究结果表明,在新、老油井区,表层土壤中的石油烃主要对芦苇根部富集Pb、Mn、Co和Ni的能力产生影响;在新油井区,当表层土壤中总石油烃质量比为214μg/g时,芦苇根中的Co、Mn和Pb质量比最大,分别为3.14 mg/kg、206.59 mg/kg和9.10 mg/kg,当表层土壤中总石油烃质量比为283μg/g时,芦苇根中的Ni质量比最大,为27.16 mg/kg;在老油井区,当表层土壤中总石油烃质量比为262μg/g时,重金属Co、Mn、Ni和Pb含量都达到最大值,分别为3.28 mg/kg、166.74 mg/kg、18.60 mg/kg和4.27 mg/kg;在新油井区,当表层土壤中总石油烃质量比为283～385μg/g时,石油烃促进了芦苇营养器官中的Pb、Co和Mn向上迁移,当表层土壤中总石油烃质量比小于283μg/g时,石油烃的影响可以忽略不计;当新、老油井区表层土壤中总石油烃含量相近时,新油井区芦苇对土壤中重金属的去除效果优于老油井区。     

湖南凤凰茶田汞矿区土壤-水稻系统中汞的传输及其健康风险

通过野外系统采样和室内分析,研究了湖南凤凰县茶田汞矿区耕层土壤及水稻中Hg的含量分布以及土壤-水稻系统中Hg的传输和分配。结果表明:由于地质成因和人为采选矿活动导致矿区土壤及作物中Hg大量富集,与对照区相比,矿区耕作土壤、稻根、稻秆、稻米中Hg平均含量分别增加了267.6倍、8.6倍、5.8倍和2.3倍。土壤中的有机-硫化态Hg同稻根、稻秆、稻米中Hg含量间均呈现显著正相关性,但整体而言,Hg由土壤→稻根以及稻根→稻米的富集/迁移系数较低,移动性弱。矿区稻米Hg平均含量为0.09±0.04μg/g,与国家粮食卫生标准(GB2762–2005)的限值(0.02μg/g)相比,超标达4.5倍。当地居民终生平均每天摄入的Hg量为0.75μg/(kg.d),超过WHO推荐的可耐受剂量[0.71μg/(kg.d)],面临较大的健康风险。对矿区中多种元素研究发现,稻米中Hg、Pb、Se共同富集,其复合污染机制的研究亟待开展。     

农田、退耕还湿地、天然草本沼泽土壤重金属和农药的分布及潜在生态风险评价——以抚远市乌苏镇东兴村为例

为了解三江平原农田、退耕还湿地、天然草本沼泽土壤中重金属含量和农药残留状况,以黑龙江省抚远市乌苏镇东兴村为研究区,采集农田、退耕还湿地和天然草本沼泽土壤样品,分析了这些土壤中重金属含量和农药残留量;采用潜在生态风险指数法和风险商值法,分别评价了土壤中的重金属潜在生态风险水平和农药残留潜在生态风险水平。研究结果表明,研究区土壤中As、Cd、Cr、Ni和Cu的平均含量都低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618—1995);农田土壤中的As、Cd、Cr、Cu和Ni平均质量比分别为12.4 mg/kg、0.24 mg/kg、97.06mg/kg、24.08 mg/kg和36.46 mg/kg,退耕还湿地土壤中的Cr和Ni平均质量比为95.13 mg/kg和31.43 mg/kg。农田、退耕还湿地和天然草本沼泽土壤中的滴滴涕残留以4.4'—滴滴伊为主,其4.4'—滴滴伊平均残留质量比分别为6.13 ng/g、6.80 ng/g和4.47 ng/g;农田土壤中检测出阿特拉津平均残留质量比达到了79.32 ng/g;农田土壤中的Cd含量达到了中等潜在生态风险水平;农田、退耕还湿地和天然草本沼泽土壤中5种重金属综合潜在生态风险处于轻度潜在生态风险水平;农田土壤中残留的阿特拉津的污染风险商大于1,说明阿特拉津残留可能有潜在的生态风险。     

纳帕海湿地土壤有机碳和微生物量碳研究

以纳帕海湿地天然沼泽、沼泽化草甸和草甸为研究对象,研究土壤有机碳和土壤微生物量碳含量的时空分布及其变化。结果表明,天然沼泽、沼泽化草甸和草甸0~40 cm深土层的平均有机碳含量在(18.02±0.24)~(258.44±3.37)g/kg之间变动;三者10~40 cm深土壤的各土层平均有机碳含量随着土壤深度增加在不断减小,且差异显著(p0.05);其土壤表层(0~10 cm)的平均微生物量碳含量都较高,分别为(446.23±98.72)mg/kg(沼泽化草甸)、(204.23±44.90)mg/kg(天然沼泽)和(158.64±65.24)mg/kg(草甸);三者0~40 cm深土层的微生物量碳含量差异明显,沼泽化草甸的微生物量碳含量最高,为940.00 mg/kg,天然沼泽次之,为472.23 mg/kg,草甸最低,为359.78 mg/kg;在垂直分布上,三者的土壤微生物量碳含量表现出与土壤有机碳含量一致的规律;土壤有机碳含量和土壤微生物量碳含量都与土壤含水量显著相关,表明纳帕海湿地土壤有机碳含量和土壤微生物量碳含量主要受土壤水分的影响,而人为疏干排水是导致土壤水分下降的诱因。     

黄河口盐沼土壤硼和铝的分布特征

2009年5月,在黄河入海口北部的盐沼区域,按照植物类型设置了9块采样地,研究不同植物群落下盐沼土壤中硼和铝含量的分布特征及主要影响因素。结果表明,采样区盐沼土壤(0~60 cm深度)的平均硼质量比为(51.85±11.52)mg/kg,明显高于中国土壤硼含量背景值(42 mg/kg)以及黄土区的土壤硼含量(45.1 mg/kg),但略低于华北冲积平原土壤硼含量(56.2 mg/kg);盐沼土壤的平均铝质量比为(45.15±5.31)g/kg,明显低于中国土壤铝含量背景值(66.55 g/kg)、华北冲积平原土壤铝含量(63.95 g/kg)和黄土区土壤铝含量(57.55 g/kg);尽管各采样地土壤含量差异较大,但是在由陆向海方向,盐沼土壤中硼和铝的分布特征整体相似,且在水平方向上的变异都为中等变异或弱变异,在垂直方向上,土壤硼和铝含量多呈波动变化,且在同一采样地土壤中二者含量的变化也存在较大差异;土壤硼含量、铝含量分别与土壤有机质、黏粒含量、粉粒含量都显著正相关,都与砂粒含量显著负相关。成土母质决定了黄河口盐沼土壤中硼和铝含量的空间分布,土壤有机质含量、粒度组成是影响二者空间分布的主导因素,而植物群落类型、潮汐和水盐条件对其分布亦具有重要影响。     

广西典型矿区中植物对Cu、Mn和Zn的富集特征与潜在的Mn超富集植物

本文对广西锰矿区、铅锌矿区和金矿区土壤和植物的重金属含量进行了调查分析。在所调查的24种植物中,Cu含量在30.8~183.8mg/kg范围,Mn含量在143.6~27514mg/kg范围,Zn含量在113.3~1773mg/kg范围。相对于正常条件下生长的普通植物来说,其Cu、Mn和Zn含量都较高。生长在锰矿区的狗牙根、香附子和菜蕨中Mn的含量分别达到27514、16144和11516mg/kg,相应的富集系数为11.4、6.7和4.8。这3种植物均达到Mn超富集植物的相关标准,因此是潜在的Mn超富集植物。