珠江水系沉积物重金属元素背景值估算及污染特征分析

估算水系沉积物的地球化学背景值和识别其异常对人为污染判别与环境风险评估非常重要。采集并分析了珠江58件水系沉积物样品,经分析检验,Al、Fe和Sc被选作参考元素,并对比了确定地球化学背景及识别异常值的方法。其中,基于最小截断二乘法的回归分析是定义地球化学背景的有效方法,它是一种对异常值不敏感的稳健统计方法,而基于局部富集因子的箱线图和回归诊断图更适用于识别异常值。珠江不同河段重金属污染存在差异,北江和河网区主要受As、Cd、Cu、Pb和Zn污染,东江主要受Cu、Cr和Ni污染,而西江几乎不存在重金属污染。水系沉积物的主要污染类型是点源污染,主要污染来源是采矿和电镀等相关的工业活动。     

珠江三角洲平原区土壤Pb元素地球化学特征及其影响因素研究

以珠江三角洲平原为研究区域,对其7个区县102件水稻根系土样品进行土壤理化参数及Pb形态分析,探讨在第四系分布区土壤Pb全量及Pb活动态含量的特征及影响因素。结果表明:全部供试土壤样品中Pb元素平均含量为46.47mg/kg,略高于广东省土壤Pb含量背景值(36mg/kg),表现出一定的累积趋势。研究区自西北陆相沉积区至南部海陆交互相沉积区,元素含量增高。Pb元素主要以残渣态和铁锰氧化物形态赋存在土壤中,迁移能力弱。影响土壤Pb全量的因素主要有Al2O3、K2O、Tl、Mo;影响土壤Pb活动态的因素有Pb全量、pH、有机质、CEC、P、TFe2O3、Mn;其中,p H是控制Pb元素活动性的最主要因素。     

赣南地区土壤硒元素地球化学特征及其影响因素研究：以青塘—梅窖地区为例

以赣南青塘—梅窖地区为典型区开展详细的调查研究工作,共采集了表层(0~20 cm)土壤样品889件,农作物样品72件。系统地分析了土壤及农作物中硒元素含量的空间分布特征及其与成土母质、土地利用类型和土壤理化性质的关系。结果表明：研究区土壤硒平均含量为044 mg·kg-1,其中面积比例为4859%的土壤硒含量处于足硒状态,面积比例为4286%的土壤硒含量处于富硒状态。在空间分布上,缺硒和潜在硒不足土壤仅呈零星分布。表层土壤硒含量在一定程度上继承了成土母质硒的含量,不同的土地利用类型土壤中硒含量也存在一定的差异。土壤有机质含量与硒含量呈显著正相关关系,与土壤pH值没有相关性。花生和水稻富硒率较高,其中花生和早稻含量均符合国家食品安全标准,仅晚稻存在一定的重金属超标现象。通过对比富硒土壤和不富硒土壤中晚稻重金属含量的超标率、硒的富集系数和含量,发现在富硒区晚稻中重金属的超标率远远低于非富硒区,说明土壤硒元素会在一定程度上降低晚稻中重金属元素的富集效应。     

南京市溧水区表层土壤锗地球化学特征及影响因素

锗(Ge)是一种生命所必需的微量元素,对人体具有广泛的保健功效。富Ge土壤具有广阔的开发利用价值,但目前我国对土壤Ge的研究程度相对较低。选择南京市溧水区为研究区,在土地质量地球化学调查的基础上,对研究区表层土壤Ge的含量及空间分布特征进行研究,分析地质背景对土壤Ge分布的影响。结果表明,南京市溧水区表层土壤Ge平均含量为1.40 mg/kg,土壤Ge含量主要受控于地质背景,空间分布也与地质背景高度吻合。土壤Ge含量高值区主要为侏罗系大王山组出露区,岩性主要以粗安质、安山质火山岩为主,第四系沉积物分布区土壤Ge含量相对较低。土壤中Ge含量与pH值关系不显著,与土壤中有机质含量呈一定的负相关关系,与Cr、Co、Ni、As呈明显的正相关关系。土地质量地球化学评价结果表明研究区土壤Ge丰富的面积为84.18 km²,占全区总面积的10.84%,全区基本没有Ge缺乏的地区。研究探讨了南京市溧水区表层土壤锗含量、空间分布特征及其影响因素等,可为我国土壤锗的生态地球化学研究提供基础资料,对于富锗土壤资源的科学开发利用具有指导意义。     

赣州市水稻及根系土中硒的含量特征与富硒土壤界限值

以赣州市主要农作物954组水稻及根系土为研究对象,分析了水稻及根系土中硒的含量特征,并研究了赣州市富硒土壤界限值。结果表明,水稻籽实总体富硒概率为53.77%,其中当根系土Se含量≥ 0.4 mg/kg时,水稻籽实的富硒比率高达79.78%。但是在研究区足硒、潜在硒不足和缺硒的土壤中,也发现有一定数量的富硒水稻,说明以0.4 mg/kg为界限划分富硒土壤存在一定的漏判和误判。通过水稻富硒率对比发现,赣州市水稻种植区富硒土壤标准下限值为0.3 mg/kg,此时水稻籽实Se平均含量为0.073 mg/kg,水稻富硒率为72.16%。研究结果对赣州市富硒土壤资源的科学利用和富硒水稻产业的发展具有重要意义。     

福建省长汀县重点水土流失区土壤元素地球化学特征及其指示意义

针对水土流失演化过程中元素地球化学迁移规律这一重要科学问题,对福建省长汀县重点水土流失区开展了土地质量地球化学调查,查明了水土流失区土壤元素地球化学特征,对土壤养分丰缺以及土壤环境生态风险进行了评价。长汀县重点水土流失区土壤养分相对福建省背景值偏低,表现为土壤养分缺乏,土壤重金属含量普遍较低,无土壤环境质量风险。由不同成土母岩形成土壤的元素含量差异明显:侏罗纪碎屑岩发育的土壤表现为元素贫化,而变质岩发育的土壤表现为元素富集。对比不同程度水土流失区土壤元素含量的差异,发现随着水土流失程度的加剧,土壤中N、P、有机质等营养元素发生流失显著,As、Cd、Hg等重金属元素随水土流失的演变而发生扩散。     

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。     

基于地质调查的缓坡地建设适宜性评价——以福建省南平市建阳中心城区为例

为构建缓坡地建设适宜性评价体系,合理划定缓坡地开发适宜区、一般适宜区及禁止建设区,科学开发利用低丘缓坡地资源,以福建省南平市建阳中心城区为研究区,在该区综合地质调查的基础上,以小流域为基本评价单元,以剥蚀阶地代替坡度和起伏度等指标,开展具有城镇建设功能指向的土地资源评价研究。以坡度、土体厚度、坡向-地层产状一致性,以及岩性建造、植被类型等为主要指标,进行地质灾害风险性评价,通过构建生态保护重要性、建设适宜性等多维评价体系,最终集成评价了缓坡地建设的适宜性。结果表明：研究区适宜城镇建设开发的缓坡地资源丰富,主要分布在严墩、新岭、兴田、将口、南林、赤岸、芹口等小流域的一级剥蚀阶地内,发生地质灾害的风险性较小,可以按照组团开发的方式逐步进行开发及利用,研究区属于地质灾害非易发区,但是西岸、水尾等小流域的二级剥蚀阶地、三级剥蚀阶地,土体较厚,坡度较陡,植被主要为杉木和毛竹,如果开发边界规划不合理,容易引发滑坡、崩塌等地质灾害。研究成果对我国低丘缓坡地合理开发利用具有较好的借鉴意义。     

基于主成分分析和熵权法的新安江流域水质评价

【研究目的】新安江流域是华东地区重要的生态安全屏障,其治理具有长期性、艰巨性、复杂性和反复性。科学评价流域水环境质量状况,识别重点污染区域和主要污染因子,可为流域生态环境整治提供重要依据。【研究方法】以新安江流域88个监测点水质数据为基础,采用主成分分析法对水质评价指标体系进行优化,再运用熵权法计算各指标权重及各个监测点的水质综合指数,并结合GIS空间分析功能绘制了水质综合指数图。【研究结果】88个监测点的水质综合指数范围为0.02～1.313,流域地表水环境质量总体较好,以Ⅲ类水为主,且浙江段水质好于安徽段。重点污染区域分布在休宁—歙县—徽州区一带,形成了潜口镇、岩寺镇—三村镇两个污染中心。TN、TP和NH3-N为流域主要污染指标,其中TN为全局型污染物,TP和NH3-N为区域型污染物。【结论】主成分分析和熵权法结合的水质评价模型避免了评价指标的重复性以及权重赋值的主观性,能够有效评估复杂的水环境指标体系,具有较好的可行性和实用性。     

江西赣州地区土壤-水稻系统重金属含量特征及健康风险评价

为研究江西省赣州市主要耕作区土壤-水稻系统中重金属的含量及人体健康风险,系统采集了赣州市主要耕作区水稻及根系土样品954组,分析了水稻籽实和根系土中Cd、Cr、Hg和Pb的含量及根系土pH值,利用美国环保署（USEPA）推荐的健康风险评估模型进行健康风险评价。研究表明：随着土壤pH值升高,水稻籽实中各重金属元素超标率逐渐降低,其中Cd是土壤和水稻中最主要的污染元素;在土壤-水稻系统中,Cd的迁移能力和土壤pH值是决定水稻籽实重金属是否超标的主要因素。健康风险评价结果显示,研究区重金属总非致癌风险指数HI < 1,说明几乎不存在由食用水稻得慢性疾病的风险。致癌健康风险值为7.10×10-3,Cd是最主要的致癌风险因子,Cr和Pb致癌风险属于可接受范围。基于行政单元的人体健康风险区划表明,上犹县、兴国县和南康区存在一定的风险,虽然重金属没有出现显著超标,但是有关部门应对水稻及根系土中Cd元素含量予以重视,将Cd元素作为赣州市土壤重金属污染防控工作中优先控制的重金属。