基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法的创建——以小秦岭金矿区农田土壤为例

Hakanson潜在生态风险指数法是土壤重金属潜在生态风险评价的一种常用方法,研究与实践证明其有效性的同时,也发现了其不足之处:忽略了土壤重金属不同形态之间潜在生态风险的差异,且只重视重金属含量高于参考值时的生态风险,而对低于参考值时的情况没有给予考虑,以致特定情况下的评价结果不能很好地反映实际生态风险,因而有必要创建适用性更广的Hakanson潜在生态风险指数法。为此,基于全过程控制优化的思想,引入了生物可利用性毒性系数,并将修正浓度与参考值差值引入计算公式,创建了基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法,实现了对重金属不同形态风险贡献的差异及重金属浓度低于参考值情况下潜在生态风险的准确把握。以小秦岭金矿区为典型区域,辅以对采集土样重金属总量及5种形态含量的分析,开展案例研究。结果表明,基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法能客观地揭示土壤重金属的潜在生态风险,具有更大的适应性,是一种有效的潜在生态风险评价方法。     

基于形态学分析铅锌矿不同功能区土壤重金属元素的分布特征及污染评价

为掌握尤溪铅锌矿区土壤重金属元素分布特征和污染现状,通过采集尤溪铅锌矿不同功能区0~20cm表层土壤样品,测定土壤中Pb、Zn、Cd、Cu、Cr 5种重金属元素的总量及其化学形态,分析不同功能区土壤重金属污染及分布特征,同时采用次生相与原生相比值法(RSP)进行污染评价。结果表明,尤溪铅锌矿不同功能区土壤中Pb、Zn、Cd含量均超过国家土壤环境质量三级标准,废弃冶炼区土壤Cd、Cu、Pb、Zn含量均最高,分别为标准值的14.78、1.13、3.73、1.34倍,采矿区Cr含量最高,但未超过标准限值。重金属形态结果表明,相比其他元素,Cd弱酸提取态所占比例最高,Cu可交换态比例最高,Pb、Zn、Cr以残渣态为主。RSP法评价表明,不同重金属的污染程度表现为:Cu(1.15)Cd(0.80)Pb(0.59)Zn(0.57)Cr(0.54);不同功能区土壤重金属污染表现为:尾矿库区冶炼区废弃冶炼区采矿区。SPEF法评价表明,尤溪铅锌矿区受人为污染明显,采矿区和尾矿库区Zn污染最为严重,冶炼区和废弃冶炼区Pb污染最为严重,功能区污染顺序为:尾矿库区冶炼区废弃冶炼区采矿区。     

星地多源数据的区域土壤有机质数字制图

土壤有机质(SOM)是全球碳循环、土壤养分的重要组成部分,精确估算土壤有机质含量具有重要意义。本文以中国东北—华北平原为研究区,收集了1078个土壤样本,以遥感数据(MODIS,TRMM和STRM数据)与土壤地面光谱数据为预测因子,运用基于树形结构的数据挖掘技术构建土壤有机质-环境预测因子模型进行数字土壤制图。通过不同建模样本数建模精度比较,选择300个样本数时的模型为最优模型。建模结果表明土壤光谱和气候因子是研究区SOM变异的主控因子,生物因子次之,而地形因子影响最小。预测结果经检验,RMSE为7.25,R2为0.69,RPD为1.53制图结果与基于第二次全国土壤普查数据的土壤有机质地图具有相似的分布规律,呈现SOM自东北向西南递减的趋势。通过比较分析发现,经过20年左右的土地开发与利用,研究区低SOM和高SOM含量土壤面积减少,而中等SOM含量土壤面积增加。     

基于地貌类型的土壤有机质多光谱遥感反演

基于地貌类型分析土壤有机质含量与多光谱遥感影像光谱波段之间相关关系,构建不同地貌类型区有机质含量反演模型。结果表明,各波段光谱反射率与土壤有机质含量均呈负相关关系。利用SPSS软件对所有波段进行剔除变量(remove)线性回归分析,当全部波段参与构建反演模型时,一次反演模型拟合效果较好。分地貌类型区构建土壤有机质反演模型精度高于整个区域反演模型精度,与实际值对比,当允许误差为7%时,土壤有机质含量识别度为91.65%。基于地貌类型构建土壤有机质含量反演模型提取研究区土壤有机质含量切实可行,且精度较高。     

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对黑土区农田土壤动物群落的影响

甲维盐属高效半合成抗生素杀虫剂。在哈尔滨市典型黑土农田区,研究不同浓度甲维盐处理对土壤动物群落结构的影响。结果表明:甲维盐处理显著降低了土壤动物群落的个体密度和类群数量,且这种趋势随着甲维盐浓度的增加而增强;显著改变了群落的垂直分布格局,表聚性特征被削弱,使动物较多地聚集于5~15 cm土层;改变了群落多样性特征,其中螨类和跳虫对多样性的贡献相对较大;显著改变了表层土壤化学性质,但不同动物类群对土壤环境变化的响应规律不同,螨类和跳虫对甲维盐干扰具有较强的适应能力。甲维盐处理可以显著改变黑土区农田土壤动物群落结构,浓度是影响该过程的重要因素,施用杀虫剂时需慎重评价其生态后果。     

扎兰屯哈啦河铅锌矿区土壤地球化学测量异常评价

经过对哈啦河铅锌矿区1:20000土壤地球化学测量资料的处理,圈定了大量元素异常,再用R型因子分析,划分元素组合。从元素组合分布特征方面分析,评价异常找矿意义,确定4个找矿远景区,并圈定1号异常区为最佳找矿靶区,并经钻探发现了工业矿体,2号异常区有待进一步地质工作。     

鄱阳湖水域和洲滩围垦后土壤的真菌多样性

于2011年5月,以鄱阳湖围垦38 a的水域和洲滩为研究区,采集水稻田、菜地、鱼塘和荒地的0~20 cm深度的土壤样品,对其理化因子进行测定,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法,对其真菌群落结构进行分析;运用典范对应分析,研究不同土地利用方式下表层土壤真菌群落的主要影响因子。结果表明,各土地利用方式下,土壤容重、含水量、p H、总有机碳含量、全氮含量、硝态氮含量和真菌生物量存在显著差异,鱼塘底泥中的真菌生物量最高,其次是荒地和菜地,水稻田土壤的真菌生物量最低;DGGE图谱结果显示,真菌群落结构也存在明显的差异,荒地与其他采样地差异明显,水稻田土壤和鱼塘底泥的真菌群落结构最为相似;相关性分析结果显示,除全磷含量以外,所测定的其他土壤理化因子和真菌生物量都显著影响真菌群落结构变化,其中起决定作用的理化因子为含水量、总有机碳含量和土壤容重。土地利用方式的改变造成土壤理化性质的改变,从而间接影响土壤真菌群落结构与活性。     

雷电灾害风险评估中土壤电阻率的季节系数订正

1引言 沈阳市防雷检测中心2013年7月开展了雷电灾害风险评估业务,为新建、改建和扩建的重大建设项目以及爆炸和火灾危险场所等提供雷电灾害风险评估报告。在评估工作中需要对防雷接地装置的接地电阻进行计算,获取准确的接地电阻值,必须测量出该区域的土壤电阻率。然而东北地区一年土壤表层的温度范围为-40-50℃。每年的4月上旬至11月上旬土壤电阻率的变化相对稳定。     

榆林飞播林区土壤地球化学特征

以榆林飞播林区的土壤微生物、土壤养分和土壤可溶性盐为研究对象,对林区土壤可溶性盐的变化规律及其与土壤养分、微生物的相关性进行研究,为水土资源可持续利用以及飞播造林功效的提高提供理论依据.研究表明,研究区土壤属硫酸盐型,土壤层分异特征不显著,土壤仍处于初级发育阶段.土壤总盐与养分的相关性不明显,适当增加K⁺利于真菌的存活和生物量的积累,在1 kg土壤中,每增加1 g K⁺,真菌数量就会增加14个左右.在土层表层,适量减少Cl^-能促进土壤细菌的生长,在40 cm土层的盐分上行过程中出现表聚现象,在土壤中层,出现板结现象,在土壤底层,HCO₃^-和Na⁺质量分数的增加,有利于土壤全氮质量分数的增加,且HCO₃^-的影响力最强.     

基于遥感的土壤电阻率估算研究

以我国长江中下游的南京及其周边15个市(县)为例,采用野外测定、室内分析与遥感反演相结合的方法,开展了土壤电阻率估算研究.选用影响土壤电阻率的土壤水分、土壤温度、土壤可溶盐总量与土壤阳离子交换量等4个主要因子,遥感反演土壤水分和温度空间分布,以获取估算土壤电阻率所需要的主要参数;采用偏最小二乘二次多项式(PLSQM)模型对不同地表覆盖类型下的土壤电阻率进行估算,PLSQM估算模型的估算值与实测值的相关系数达到0.85,平均相对误差(MRE)为19.02%,均方根误差(RMSE)为7.79.结果表明,草地、农田、林地3种不同地表覆盖类型下土壤电阻率有明显差异,PLSQM模型实现了较高估算精度,具有较好的应用潜力.