珠江三角洲经济区生态地球化学评价

土壤重金属污染是珠江三角洲地区主要的生态环境问题之一,直接影响到区域生态系统的稳定和食品安全。通过开展多目标区域地球化学调查、区域生态地球化学评价、局部生态地球化学评价和总体综合评价,系统完成了珠江三角洲经济区47954 km²(包括10 m水深以浅的近岸海域)的生态地球化学调查与评价。按照双层网格化方法系统采集了陆域土壤、近岸海域和珠江水系的主要河流沉积物表层和深层样品,测试了71项元素和指标,建立了珠江三角洲经济区土壤、沉积物地球化学背景值和基准值,首次对珠江三角洲地区区域地球化学特征进行了系统全面的调查,全面查明了珠江三角洲经济区土壤环境质量状况,区内一级和二级土壤分别占总面积的19.9%和57.3%,三级和三级以上土壤占22.8%。定量计算了镉、铅、汞等主要异常元素经河流、成土过程等自然来源和大气干湿沉降、施肥、灌溉、使用农药等人为来源贡献量,阐明了其迁移转化途径及生态安全性。结合研究区特点,系统开展了三角洲形成演化过程的地球化学研究,并在国内首次制定了符合地区特点的珠江三角洲经济区土壤环境质量地方标准。     

近岸海域生态地球化学调查评价方法及内容探讨--海底沉积物-水-底栖生物系统调查评价

近岸海域生态地球化学调查,是中国地质调查局实施的多目标地球化学调查项目的重要内容之一.本文提出和探讨了关于开展"海底沉积物-水-底栖生物系统"调查评价的内容、方法及其工作要求.建议对系统的3种组成介质进行同站位、同步和近原始状态(未扰动)、密度网格采样,辅助开展海洋地球物理剖面测量,分析评价海底表层环境系统内重金属元素来源、运移的地球化学作用及其生态效应.     

区域生态地球化学评价核心与对策

生态地球化学是地学与土壤学、农业、环境学和生态学等多学科交叉融合产生的新学科,是地球化学领域新的发展方向。区域生态地球化学评价是在区域地球化学调查基础上,针对影响流域/区带生态系统安全性的元素异常而开展的一项评价和研究工作。多目标区域地球化学调查获得的海量高精度地球化学数据,可为环境质量评价提供背景值、为土地的质量和生态管护提供地球化学依据;调查还发现了一系列影响流域生态安全性的元素异常,针对异常元素分布特征,区域生态地球化学评价将开展异常元素追踪和成因甄别、生态效应评价和生态系统安全性的预警预测等项评价和研究工作。文章论述了区域地球化学调查成果,介绍了区域地球化学评价的思路,阐述了区域生态地球化学评价的主要问题与对策。     

内蒙古自治区包头市土壤地球化学特征与环境评价

[摘 要] 包头市是内蒙古自治区境内最大的工业城市,随着工业生产的迅速发展,生态环境问题 日益突出,本文利用近年来在本区开展的多目标区域生态地球化学调查成果,依托多目标生态地球化学 调查提供的土壤元素指标的含量值、背景值及区域空间分布图等丰富的地球化学资料,重点对包头市生 态环境进行调查,对包头市土壤元素地球化学特征进行统计分析研究,通过研究土壤中镉、汞等重金属 元素的空间分布特征、物质来源, 运用内梅罗指数法对包头市土壤环境质量及环境污染状况进行了评 价。结果表明,除以冶炼为主的局部地段受到明显的人为污染外,其余地区环境质量总体良好。评价结 果对包头市今后的环境规划和环境治理提供了科学依据。     

江苏灌河入海口附近重金属元素环境地球化学质量分析

以往对灌河口附近海域进行地球化学调查发现,海底沉积物及海水质量总体良好,但局部沉积物中Cr含量高于一类标准,Cu、As、Pb、Hg等其他重金属元素含量也明显高于其他地区,个别重金属元素已接近一类标准最高限,存在潜在生态风险。为进一步了解其与人类活动是否有关,对灌河靠近入海口40 km长的河水进行了地球化学调查,发现灌河河水中Hg、Cu、Pb等重金属元素存在一定程度的超标现象。结合其他证据认为,人类活动不仅对灌河下游河水质量产生了负面影响,还对入海口附近的海域环境质量产生了潜在威胁。借鉴内梅罗综合指数评价思路对灌河下游及入海口的重金属元素环境质量进行评价,并对如何降低、消除生态风险提出了若干建议。     

成都经济区土壤质量地球化学评估

通过对成都经济区土壤重金属元素和有益元素含量高低的测定,参照相关国家或行业标准,根据土壤环境质量、土壤养分质量进行地球化学分等,最终进行土壤质量地球化学评价。结果表明:成都经济区土壤质量以Ⅲ、Ⅳ等为主,占调查面积的56.05%左右,土壤较清洁,养分较高,适宜农业生产;其次是Ⅴ、Ⅵ等,占总面积的39.02%左右,土壤存在不同程度的重金属污染现象,养分低,应加强管理;Ⅰ、Ⅱ等土壤面积仅占4.95%,是发展有机、无公害农业的理想区域,应注意强化保护和合理利用。     

生态地球化学:从调查实践到应用理论的系统工程

生态地球化学是以多目标区域地球化学调查为基础,以生态地球化学评价、生态地球化学评估、生态地球化学预警和生态地球化学修复为主体的系统工程。文章系统地介绍了我国近年来生态地球化学研究成果,对长江流域河流生态系统、山西农田生态系统,北京城市生态系统,鄱阳湖、洞庭湖、太湖等湖泊湿地生态系统的区域生态地球化学评价进展进行了归纳总结。文章从区域尺度上综述了土壤碳库,土壤元素基准值和土壤背景值,土壤污染等级划分等基础研究方面的进展。面向未来,指出了生态地球化学发展趋势,提出生态地球化学研究需要进一步延伸和发展的领域。     

珠江三角洲海洋地质环境评价项目及社会效益综述

对珠江三角洲近岸海域的海底地形、地貌、沉积物类型、浅地层结构与各土层的物理力学性质、海水化学特征(水污染)、潜在地质灾害类型和分布等进行了较深入的调查研究.综合评价了珠江三角洲海洋地质环境质量,提出了减灾防灾建议,为珠江三角洲沿海地区的发展规划、海洋管理、环境保护以及可持续发展提供了系统的基础地质资料和科学依据,取得了良好的社会效益.     

雄安新区白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征及生态风险评价

【研究目的】白洋淀为雄安新区核心生态功能区,为支撑白洋淀湿地生态修复与保护,系统开展了全淀区表层沉积物环境质量调查。【研究方法】在白洋淀湿地采集表层沉积物样品484组,查明了白洋淀表层沉积物重金属地球化学特征,并采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法开展了重金属生态风险评价。【研究结果】白洋淀表层沉积物重金属含量普遍偏高于河北省表层土壤重金属含量背景值,府河入淀口及白沟引河入淀口为重金属元素主要富集区,入淀河流输入为白洋淀重金属主要来源;环境地球化学综合评价结果为清洁无污染等级分布面积144.54 km²,占表层沉积物分布总面积的96.68%;各重金属污染程度由重到轻排序为Cd＞Cu＞Hg＞Pb＞Zn＞Ni＞Cr＞As,Cd元素污染程度等级以中度和偏中度为主,Cu元素以轻度和清洁为主,其他元素以清洁无污染为主;重金属潜在生态风险以轻度和中度为主,河流入淀口所在淀区重金属潜在生态风险高于其他淀区,潜在生态风险由高到低排序为南刘庄＞烧车淀＞小白洋淀＞王家寨＞藻苲淀＞捞王淀＞池鱼淀＞泛鱼淀。【结论】白洋淀表层沉积物环境质量总体较好,南刘庄等局部淀区存在重金属污染潜在生态风险,以Cd元素污染最为突出。创新点：采用地累积指数法、潜在生态风险指数法等多种方法,系统评价白洋淀湿地表层沉积物重金属污染程度和生态风险;重金属地球化学特征分析与主成分分析法相结合,揭示表层沉积物重金属污染主要来源为河流输入。     

珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查主要进展及成果

通过遥感、水文和水化学、综合物探、地质取样、钻探以及静力触探等多种调查手段与方法,首次在我国重点经济区——珠江三角洲的近岸开展了1∶10万比例尺海洋地质环境与地质灾害综合调查,对调查区水域的海水化学要素、环境质量、水动力、地形地貌、沉积物、浅地层结构、潜在地质灾害以及海底工程地质条件进行了综合分析与研究,对海洋地质环境进行了综合评价与预警,并对该区海洋开发和工程建设提出了建议。     

Regional Ecological Risk Assessment of Soil Heavy Metals in Pearl River Delta Economic Zone Based on Different Land Uses

Based on the results of regional eco-geochemical survey in Pearl River Delta Economic Zone and the local land use patterns, two conventional risk assessment models are introduced to evaluate the ecological risk of eight heavy metals in the topsoil (0~20 cm) of Pearl River Delta. The spatial distribution characteristics of risk caused by metals in the region were characterized by GIS. Results show that As、Cd、Cu and Hg in the topsoil are the primary heavy metals posing risk to the Pearl River Delta while Cr and Zn are negligible. Meanwhile, 23.89% of soil samples have a hazard index of more than 1 which suggests that it is likely to cause chronic diseases in the region. The soils with high hazard index are mainly distributed in the Quaternary area. 37.22% of soil samples have a negligible chronic risk level, of which the spatial distribution is consistent with granite area. Moreover, the spatial distribution of carcinogenic risk is similar to chronic risk, where 25.68% of samples exceed the cancer risk index (1×10^-4) recommended by USEPA. Furthermore, the evaluation results presented at administrative units indicate that there are both higher chronic and cancer risk in Panyu and Nansha district where more attentions should be paid to.     

珠江三角洲经济区土壤碳储量及有机碳时空变化规律研究

土壤碳库是陆地碳库生态系统的主体,在全球碳平衡中具有重要的作用。通过开展珠江三角洲经济区多目标区域地球化学调查,获得了土壤全碳及有机碳数据,采用"单位土壤碳量"方法计算土壤碳储量,显示珠江三角洲经济区土壤有机碳总体分布:表层(0～0.2 m)土壤有机碳为9.71×107 t,碳密度为2271.34 t/km2;中层(0～1.0 m)土壤有机碳为3.71×108 t,碳密度为8666.05 t/km2;深层(0～1.8m)土壤有机碳为5.87×108 t,碳密度为13722.73 t/km2。对比其他地区,珠江三角洲土壤碳密度处于较低水平。分析了土壤、土地利用、地貌类型与成土母质对区域土壤碳库的影响程度,不同土壤单元有机碳储量分布特征。与第二次土壤普查比较,20年期间珠江三角洲表层土壤有机碳总体减少0.22×108 t,损失幅度达19.20%,仅惠州等地区有所增加。不同生态系统土壤有机碳减少程度不同。     

土壤元素污染等级划分方法及其应用

以土壤中有毒有害元素含量为依据,以元素污染叠加程度为准则,提出了土壤污染等级标准的确定方法。长江三角洲、福建沿海地区的试验研究表明,表、深层土壤成土母质具有同源性,元素含量具有较好的相关性,深层土壤基本不受人类活动的影响,基于深层土壤元素含量确定的地球化学基准值是土壤污染等级划分的基础依据,据此建立了长江三角洲地区土壤污染等级标准,取得了该地区土壤污染等级划分结果。根据土壤污染成因及其生态环境意义,厘定了不同土壤污染等级的内涵。研究认为土壤污染等级区的生态效应需综合各种因素进行分析。     

丹江口水库土壤-底积物镉生态地球化学风险评价

湖北省十堰—丹江口地区多目标地球化学调查由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所2013—2015年组织实施,旨在查明测区元素地球化学分布和分配特征,开展国土资源环境评价与基础地质研究,为国家及地方经济社会科学可持续发展提供基础资料。调查发现了丹江口水库底积物及沿汉江土壤镉富集现象。为保护丹江口水源地及南水北调水质安全,系统研究了丹江口库区不同生态区土壤、底积物中镉含量特点,计算了镉含量背景值和富集因子,为水库镉污染防治和生态修复提供了依据。镉生态地球化学风险评价显示,调查的样点中,100%消落区土壤、100%汉江底积物,99.45%深层土壤和92.41%的表层土壤属于农用地镉污染风险低土壤。水库底积物样点中低、中、高潜在生态风险比例分别占15.52%、20.69%、63.79%。分析了土壤和底积物中镉含量与pH值、Corg、常量元素含量的关系;建议通过切断上游污染源,防止水土流失,防治土壤酸化,开展生态修复等措施来防治库区底积物的镉污染、降低其生态风险。     

长江三角洲地区土壤地球化学基准值及其应用探讨

通过对基准值、背景值概念的进一步分析,确定了以沉积环境作为土壤地球化学基准值求取的基本单元,以各基本单元的面积加权法求取区域土壤地球化学基准值的方法。利用长江三角洲地区完成的多目标区域地球化学调查数据,求取了该区的土壤地球化学基准值,并对基准值特征进行了分析和应用探讨。结果表明:各沉积环境有其特征的指示元素或组合,F、Cl、Br、I、Ca和Mg元素组合可反映海相沉积物的新老和比例;N、S、OrgC组合,I、Hg组合和Y、Ce、La等稀土和稀有元素组合分别指示湖相、泻湖相和陆相沉积环境。Hg、Cd等为全区富集的污染元素;土壤中亲石元素、稀有和稀土元素稳定;I和CaO易流失。部分元素的土壤清洁级界限值采用X0+2S0能较好地反映土壤污染的分布。研究区土壤中养分Co、Na2O几乎全部为适宜区,K、N、Fe、B、Cu、Cl、Mg、S含量丰富,Zn、Mn和P、Mo、Si相对缺乏。     

中国东部平原土壤生态地球化学基准值

土壤生态地球化学基准值是衡量和评价由人为扰动产生的微观地球化学效应的参比基准。在区域生态地球化学调查、评价以及环境地球化学研究等工作中均具有重要意义。笔者以中国东部平原区的土壤为研究对象．采用切实可行的试验研究方法，提出了土壤生态地球化学基准值，并提供了相应基准值的土壤物质组成信息。进一步研究结果表明，土壤物质组成特性在宏观上控制了基准值的区域性分布特征。     

珠江三角洲环境地质控制性因素及问题分析

珠江三角洲经济区地处广东省中南部,濒临南海,海陆相互作用较强烈,新构造运动活跃,侵蚀和剥蚀作用明显,第四系广布,地貌类型多样,是地质环境的过渡带和敏感带,独具特色的区域地质环境必然产生相应的环境地质问题。本文基于现代调查并综合以往研究成果,从地形地貌、新构造运动、海平面变化、第四纪沉积的角度分析了控制珠三角城市群地质环境的重要因素,提出了对可持续城市化进程具有广泛影响的灾害性环境地质问题:地震灾害,软土区地面形变,岩溶塌陷,海岸异常变迁叠加海平面上升等问题。从地质环境的角度分析了这些问题的成因并提出了针对性的对策建议。     

安徽江淮地区土壤微量元素分布特征及成因分析

多目标区域地球化学调查作为生态地球化学调查的基础工作,以快速查明表层土壤及其背景地球化学元素分布为目的.本文以安徽江淮地区多目标区域地球化学调查结果为基础,对安徽江淮地区耕地土壤及其母质中主要元素分布特征及其成因进行了分析研究,结果得出:(1)大多数地区表层土壤微量元素含量与深层具有一致性和继承性;(2)各地土壤微量元素分布特征主要受成土母质类型控制,说明其成因与成土母质和成土过程等因素有关;(3)耕地土壤微量元素含量的变异受施肥、灌溉和耕作方式等人为因素影响较大,且存在较大的地区差异性.     

Dissolved trace elements in river water: spatial distribution and the influencing factor, a study for the Pearl River Delta Economic Zone, China

Twenty-nine water samples were collected from different river channels of the Pearl River Delta Economic Zone, China. An inductively coupled plasma-mass spectromonitor (ICP-MS) was used to measure concentrations of the trace elements in these samples. The results suggest that the average concentrations of rare earth elements in river water show an increasing trend from the West River, the North River, the rivers of the Pearl River Delta, and the Shenzhen River to the East River. Relatively high concentrations of heavy metals appear in the East River, the rivers of the Pearl River Delta and the Shenzhen River, while the West River and the North River have relatively low heavy metal concentrations. Trace element concentrations in samples collected near urban or industrial areas are much higher than those of samples collected from distant areas, away from urban and industrial areas. After natural conditions, human activities have significant influence on the trace element concentrations in river water. This trace element concentration’s spatial distribution in the river water from the Pearl River Delta Economic Zone is actually an integrated effect of natural conditions and human activity.