山东淄博玉米产区土壤砷含量空间变异研究

采用地统计及地理信息(GIS)技术研究了山东省淄博玉米产区土壤砷含量空间变异性及其分布特点.淄博玉米产区土壤砷监测数据呈正偏态分布,为实现数据集正态化及降低偏大值对预测结果的影响,对原始数据集进行了自然对数变换.结果表明,变换后数据集的经验半变异函数存在明显各向异性,在北偏东70°方向上变异性最弱.应用指数模型拟合经验半变异函数,采用普通克里格法预测砷元素的空间分布状况.研究表明,本区域土壤砷含量存在明显的空间异质性,污水灌溉是引起土壤砷元素空间变异最主要的因素,监测区内土壤As元素含量存在实际“亏损”状况.     

内蒙古某矿区土壤中砷的分布及赋存形态研究

本文以内蒙古某矿区土壤环境为研究对象,利用Ag-DDC比色法测定了研究区不同位置土壤中砷的含量,分析了该矿区土壤砷的分布特征;采用化学逐级提取法对土壤中砷的赋存形态进行了研究。结果表明:研究区土壤样品中总砷含量平均值为8.35mg/kg,低于国家二级标准,但土壤中砷含量及分布与煤矿开采密切相关;开采高砷煤矿,其周边土壤中的砷含量会相应增加;土壤中各形态砷含量存在差异,所占比例依次为:残渣态砷(62.79%)钙型砷(15.74%)铁型砷(12.47%)铝型砷(7.17%)交换态砷(1.56%)水溶态砷(0.27%);且非有效态砷含量(62.79%)要高于有效态砷(37.21%)。     

特殊污染的土壤环境背景值研究——以吉林省某地含砷日遗化武污染土壤为例

为了获得吉林省某地含砷日遗化武造成的污染区域土壤的准确环境背景值,本文将土壤调查的数据进行对数转换,绘制概率累计分布曲线图,并根据曲线的拐点,解析出未明显受到污染的部分,然后根据砷元素含量的分布规律,剔除异常值,计算出该地区土壤砷元素的环境背景值为1.46~11.60mg/kg,并通过对比分析印证了该方法的合理性和正确性。研究得到的土壤砷元素环境背景值可以作为评价和修复该地区砷污染土壤的基础数据,也可为复杂污染源造成污染土壤的环境背景值的研究提供方法。     

内蒙古某矿区土壤中砷的分布及赋存形态研究

本文以内蒙古某矿区土壤环境为研究对象,利用Ag-DDC比色法测定了研究区不同位置土壤中砷的含量,分析了该矿区土壤砷的分布特征;采用化学逐级提取法对土壤中砷的赋存形态进行了研究。结果表明:研究区土壤样品中总砷含量平均值为8.35 mg/kg,低于国家二级标准,但土壤中砷含量及分布与煤矿开采密切相关;开采高砷煤矿,其周边土壤中的砷含量会相应增加;土壤中各形态砷含量存在差异,所占比例依次为:残渣态砷(62.79%) > 钙型砷(15.74%) > 铁型砷(12.47%) > 铝型砷(7.17%) > 交换态砷(1.56%) > 水溶态砷(0.27%);且非有效态砷含量(62.79%)要高于有效态砷(37.21%)。     

砷对赤子爱胜蚓的急性毒性效应研究

为了研究砷对土壤生物的毒性效应,分别采用滤纸接触法和人工土壤法测得不同暴露浓度的砷对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的半数致死剂量(LD_(50))。滤纸接触法测得的24 h和48 h的LD_(50)分别为34.256×10~(-3)mg/cm~2和19.749×10~(-3)mg/cm~2;人工土壤法测得的7 d和14 d的LD_(50)分别为322.71 mg/kg和163.06 mg/kg。随着砷浓度升高赤子爱胜蚓的死亡率增加,呈现出明显的剂量-效应关系。研究结果表明,赤子爱胜蚓的死亡率可以作为对土壤中砷进行定量表征的1种生物标志物。     

高砷煤矿废水灌溉区土壤砷的分布特征探究

通过对贵州兴仁县交乐村高砷煤矿废水灌溉区土壤总砷的分布特征进行研究。文章对土壤总砷、pH值及有机质含量进行了分析,结果表明,污灌区土壤砷的含量最高达237.55mg/kg,最低为24.20mg/kg,平均As含量为85.62mg/kg,均高于世界、中国及贵州黄壤中的平均水平;pH平均值为5.12,属酸性土壤;有机质含量普遍偏高;高砷煤矿废水灌溉导致了灌区土壤中砷的累积。灌溉方式影响了土壤中砷的迁移与分布情况,土壤中砷的含量,随着与灌溉水源距离的增加而急剧降低。研究区土壤中砷的迁移较缓慢,但有向下游逐渐扩散的趋势。土壤总砷含量受到了pH值和有机质影响,但与两者的相关性并不明显。     

中国重要湿地土壤中汞、砷的分布与污染概况

在统计了近10年国内重要湿地土壤中汞、砷元素相关文献数据的基础上,该文采用单因子指数法、污染负荷指数法和潜在生态危害指数法,研究了湿地土壤中汞、砷的分布和污染情况.结果 表明,以各湿地当地背景值为参考标准,湿地土壤中汞、砷含量超标率分别为57.9％和43.5％.汞、砷含量的变异系数(CV)分别为101.3％和95.0％,表明汞和砷分布不均匀;汞、砷的污染负荷指数法的结果PLLzone为0.24～3.09,均值为1.00;综合潜在生态风险指数RI为4.60～268.57,均值为69.83.中国重要湿地土壤中汞、砷的含量较高,且各湿地土壤中汞、砷的分布不均匀,存在较大的差异;中国重要湿地土壤中汞、砷的污染程度为无污染到极强污染,整体体现为中等污染,生态风险程度为轻微到中等,整体体现为轻微风险.     

序贯高斯法模拟新沂、东海农业区土壤砷空间变异性

采用序贯高斯条件模拟值法,研究了江苏省新沂、东海农业区土壤砷含量空间变异性.结果表明,研究区土壤砷为正偏态分布,经高斯非线性转化后,符合二阶平稳假设.其经验半变异函数表现为各向同性.采用加权多项式法,对经验半变异函数拟合结果进行评价,并根据结果选择了带块金效应的高斯模型作为拟合模型.对研究区砷分布情况进行了100次模拟,模拟结果平稳.根据模拟数据与实际监测数据的关系,采用相关系数法选择最终模拟结果.研究区西北部土壤砷含量最高,中北部最低.     

锑和砷在土壤和玉米根、茎、叶、粒中的分布研究

文章通过模拟污染土壤玉米盆栽试验,研究砷和锑在土壤和玉米各部分的分布情况。试验结果表明玉米根、茎、叶和粒对砷和锑具有不同程度的累积作用,所吸收的砷和锑大部分集中在玉米的根部,而在地上部的含量较根部低,并且分布叶的含量大于茎和粒的含量,砷在茎上的分布大于在粒上的分布。重金属砷和锑在玉米根和茎的积累存在相互抑制性,玉米根对锑的累积一定程度抑制了根对砷的累积;砷和锑在玉米叶和粒上存在相互抑制性较小,玉米茎和叶能同时累积砷和锑。根据土壤和玉米根的锑含量之间的变化关系,通过建立回归模型,预测土壤锑含量变化对玉米根含量变化的影响。通过研究砷和锑在土壤和玉米各部分的分布情况,了解锑和砷在土壤和植物中的迁移转化,对防治和预防砷和锑的毒害,提高农产品质量,更好地制定土壤和农产品质量标准具有重要意义。     

北京市近郊区土壤砷累积特征

城市近郊区土地利用类型多元化,同时也承载着巨大环境压力,研究近郊区土壤污染特征对城市规划及发展有着重要意义.通过3 km×3 km网格布点,系统采样调查了北京市近郊区5～6环路之间167个样点的0～20 cm表层土壤样品中砷的含量,分析了城市近郊区土壤砷的累积特征.结果表明,北京市近郊区土壤砷含量为2.89～11.38 mg.kg-1,平均值为7.11mg.kg-1.平均值在90年代末的背景值调查数据的范围之内,但是各个分位数级别的值均小于80年代初的北京市土壤背景值调查数据.因子分析结果发现北京市近郊区土壤砷与来源于成土母质的Co、Mn和Ni元素一组.克里格插值得到的北京市近郊区土壤砷含量空间分布图表明,西北与东部及东南部分土壤砷含量较东北和西南部高,砷含量最高25%的土壤样点与点源污染有关,而砷含量最低25%的样点大多远离污染源.不同土地利用类型土壤砷的比较结果表明人类活动在一定程度上影响土壤中砷的累积,生活区与农田土壤砷含量相似且显著大于绿地和荒地.污染源对生活区和绿地与荒地土壤中砷的累积有显著影响,工厂区附近的土壤砷含量显著比远离工厂区和交通区的土壤高.因此,北京市近郊区土壤砷在整体空间分布上主要与成土母质有关,然而人类活动在一定程度上也显著增加了土壤砷的累积.     

贵州兴仁煤矿区土壤表土与沉积物中砷的环境调查研究

兴仁县境内的煤矿是黔西南典型的高砷煤矿区之一。通过对矿区范围内土壤表土和沉积物中砷的调查研究表明,土壤表土和沉积物中As的含量分布范围广泛,分别为5.28~234.14 mg/kg和20.68~219.14 mg/kg。这些分布特点与该区高砷地质地球化学背景有关外,还与煤炭资源开发有很大的关系。煤矿水灌溉的农田土壤表土和水系沉积物中As的积累已经显现出来。因此,矿区煤矿开发引起的土壤表土/沉积物中砷的积累应该得到高度重视。     

土壤砷空间分布特征及其与地理要素的关联分析

为研究平原-丘陵-山地复杂地形区的土壤砷含量分布特征及其与地理环境要素间的关系,文章采用地统计法与地理信息系统空间分析相结合对研究区土壤砷含量的空间变异规律进行了分析,构建了复杂地形区土壤砷含量与地理要素的关联模型。结果表明:随着地形从低到高,研究区土壤砷含量由低到高分布,空间上呈现从东南向西北逐渐递增趋势,东南部地区砷含量最低;土壤砷与土壤岩性特征、海拔呈显著正相关(P<0.05),相关系数分别是0.213和0.251,与纬度呈显著负相关。因此,以海拔、岩性和纬度作为自变量,土壤砷为因变量,构建了土壤砷多元线性逐步回归模型,模型验证显示普通克里金插值所得的预测结果与实测值间较吻合,相关系数为0.67,决定系数为0.45,均方根误差为1.29。     

野鸭湖湿地土壤中砷汞分布特征及潜在风险评价

为了解野鸭湖湿地土壤砷汞元素分布规律、形态组成及元素累积影响因素,探讨土地利用对土壤砷汞时空变化的影响,在北京延庆县野鸭湖湿地公园及周围几个镇采集表层土壤,采用原子荧光光谱法对砷汞总量测定,并用五步连续萃取和原子荧光光谱法测定砷汞形态,同时利用相关分析研究As、Hg元素分布的影响因素。结果表明:As、Hg元素在野鸭湖湿地土壤中平均含量10.07、0.088 7mg/kg;均超出北京市土壤背景值,其中草地、耕地中少数采样点低于背景值。砷元素与钒、铁、锰显著正相关(r>0.4,p<0.01);汞与锰正相关,钒、铁、锰含量会在不同程度上影响As的分布;而锰是影响Hg分布的主要因素。As主要形态为残渣态,Hg主要形态为有机物结合态和残渣态。采用风险评价编码法对研究区域的砷汞元素进行潜在生态风险评价,2种元素生态风险均较低。     

淹水处理对湿地土壤中NO_2~-、砷和重金属分布影响

试验通过人工控制海水漫灌,研究湿地淹水状况和芦苇长势与对土壤中NO2-、砷及重金属分布的影响。结果表明,随着淹水时间的增加,NO2-含量显著降低,但砷及重金属含量不受淹水时间的影响;随着芦苇生长密度的增加,土壤中NO2-、砷及重金属含量显著降低。     

某水稻田水-土-植物系统中镉、汞、砷元素的分布特征研究

为探究重金属元素在水-土壤-植物系统中的分布特征及其迁移规律,通过采集中山市某水稻田灌溉水、浅层地下水、土壤、水稻样品,重点分析了对人体健康危害较大的3种重金属元素(镉、汞、砷)含量在该水稻田水-土-植物系统中的分布特征及其来源。结果表明:该水稻田水-土-植物系统中,绝大部分镉、汞滞留在土壤中,只有少量向植物体、地下水中迁移;水稻根部镉、砷含量最高,水稻体吸收的大部分镉、砷被固定在根部;土壤中镉、汞、砷含量在垂向上(0~1.5m)具有不同的分布特征,表现为镉在表层土壤(0~0.2m)中含量最高,往下部逐渐降低,汞在次表层土壤中(0.2~0.5m)含量最高,从上往下先增后减,砷在表层土壤中(0~0.2m)含量最低,往下部逐渐升高;该水稻田土壤中镉、汞主要来源于外源输入,砷外源输入较少。该研究对该地区资源、生态环境调查评价具有一定的指导及借鉴意义。     

个旧地区土壤中铅、砷自然背景值及含量统计初探

根据个旧地区的地理环境、气象条件及工业粉尘情况,确定个旧地区土壤中铅、砷污染模式为大气污染型。由手铅、砷污染元素呈偏态分布,故采用偏态分布中的中位数法作了铅、砷自然背景值及含量的统计。文中并介绍了监测方法,进行了结果计算,列出了铅、砷百分位数图解曲线。最后,针对统计结果对土壤中铅、砷含量作出评价。     

成都盆地浅层土壤中砷来源的多元统计分析

对成都盆地3 061个浅层土壤样品以元素为变量进行砷回归分析,在回归模型的基础上进行R型因子分析,并选取因子载荷较大的元素作为特征元素组合。在结合元素地球化学性质、区域地质背景和因子得分等值线图的基础上,根据特征元素组合来研究砷的来源。研究结果表明:成都盆地浅层土壤中砷的来源有6种,其中龙门山一带晚三叠纪、侏罗纪、白垩纪沉积岩系和酸性岩浆岩及基性岩、超基性岩是成都盆地浅层土壤的主要来源。相对于后期人类作用而言,自然作用对成都盆地土壤中砷分布特征的影响占主导地位。     

原子荧光法测定土壤中的砷

砷在世界各地的土壤中有着广泛的分布.砷会影响到人内脏器官功能,而且具有致癌性、致突变和致畸性.在测定土壤中砷的过程中,采用硝酸、硫酸、高氯酸消解体系进行对土壤进行消解处理,氢化物发生-原子荧光光谱法进行测定,具有很好的准确性和精密度.     

基于多源辅助数据和神经网络模型的稻田土壤砷空间分布预测

合适的方法和多源的辅助数据对于准确预测土壤重金属的空间分布具有重要意义.该研究提出一种径向基函数神经网络结合普通克里格法的模型(RBFNN_OK),由主成分分析(PCA)提取的地形因子、遥感数据和邻近信息等多源辅助数据作为自变量,预测江西省都昌县稻田土壤砷空间分布.为验证RBFNN_OK的可行性:首先在全县范围内采集144个稻田表层(0～20 cm)土壤样品,运用ArcGIS地统计模块随机抽取115个(80%)采样点作为测试集,29个(20%)采样点作为验证集.其次多源辅助数据包括地形因子、遥感数据和邻近信息等14个定量因子作为预测变量,将预测变量进行主成分分析,得到前10个主成分的累积贡献率达到97.62%.再次一个特定的RBFNN_OK被用来预测土壤砷空间分布.最后将RBFNN_OK模型的预测结果与径向基神经网络模型(RBFNN)、回归克里格模型(RK)和多元逐步线性回归模型(MSLR)进行比较.结果表明,RBFNN_OK的测量值标准偏差与均方根误差的比值(RPD)较其它3种方法分别提高了14.92%、35.71%和44.67%.此外,RBFNN_OK还提供了更加真实且有关土壤砷空间分布的细节信息.RBFNN_OK取得最优效果可能归因于引入多源辅助数据,考虑多源辅助数据和土壤砷之间的多重共线性和非线性关系.该方法可为稻田土壤砷调查与环境保护提供更为精准的信息.     

中国河套地区的重金属污染与人群砷中毒

中国北方河套地区土壤、水中的砷及其它重金属元素导致人群井水砷中毒.该区井水砷中毒发病范围涉及7个旗县(五原县、杭锦后旗、乌拉特前旗、乌拉特后旗、临河市、磴口县、阿拉善左旗)的约6100km2地域,受威胁人数达18万.然而,有关井水中砷的来源的专门研究工作开展得很少,本文基于对该区重金属元素在土壤、潜水中的分布特征研究,对其成因进行探索.结果显示,砷在潜水中的平均含量为0.483μg/g,在土壤中为13.74μg/g.这些含量水平显著高于世界卫生组织推荐(1984年)的0.05μg/g饮水砷含量标准及当地土壤的砷背景含量(5.20μg/g).在污染区土壤及潜水中的重金属含量随离开上游阴山山前范围的距离增大而递减.区内潜水中的铅、锶同位素含量比值与上游矿区水中的铅、锶同位素比值紧密关联,土壤中的铅、锶同位素含量比值变化特征与人群中毒区土壤及潜水中的砷含量变化相应.数据揭示,污染物起源于位于河套地区上游的阴山山前矿业区.