杭嘉湖平原土壤中氟元素的空间分布特征

以杭嘉湖平原13个地区的耕层土壤(0～20cm)中氟元素为研究对象,利用地统计与GIS技术相结合的方法研究了该地区土壤中氟的空间分布特征.结果表明,全氟具有较高的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;水溶态氟、交换态氟具有中等的空间相关性,说明施肥、管理水平等随机因素引起的空间变异起很大作用.采用Kriging最优插值法得到了表层土壤氟含量的空间分布图,显示土壤氟元素的3种形态与土壤母质、pH值、有机质、土壤质地等含量关系密切;全氟含量集中在200～300mg/kg;水溶态氟含量集中在0.5～1.0mg/kg;交换态氟含量集中在2.0～4.0mg/kg.全氟、水溶态氟、交换态氟的空间分布均表现为中、东部比西部高.     

高氟病区茶园土壤氟形态及其分布特征

采用连续化学提取法,测定了黔西北高氟病区茶园土壤样品氟含量及氟的形态.结果表明:供试土壤全氟含量为314~3558mg/kg,平均为945mg/kg,高于全国土壤全氟平均含量(453mg/kg).不同类型供试土壤中全氟含量高低顺序为:棕壤和褐土(分别为1118和1114mg/kg)>黄棕壤(908mg/kg)>黄壤(681mg/kg).供试土壤中不同形态氟含量以残余态最高,其平均含量为940mg/kg;其次为有机束缚态氟,平均含量为7.82mg/kg,处于氟污染较高水平,可能会对人体健康和生态环境产生重要影响;铁锰结合态氟也较高,平均含量3.99mg/kg;水溶态氟和可交换态氟均较低,其平均含量分别为:1.98,1.14mg/kg.由此可见,土壤中氟形态大部分均以残余态形式存在于土壤中,可被茶树叶吸收的水溶态氟和可交换态氟含量均不高.相关性分析表明:可交换态氟只与水溶态氟呈显著正相关关系(r=0.459**),而水溶态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟均呈正相关关系(r分别为0.240*, 0.226*, 0.229*), 有机束缚态氟与铁锰结合态氟、残余态氟和全氟也呈正相关关系(r分别为0.757**, 0.312**, 0.320**),水溶态氟与土壤交换性盐基含量之间也呈极显著正相关关系,而土壤氟形态与有机质的相关性不明显,仅有机束缚态氟与土壤有机质呈弱负相关.本研究可为该区域土壤氟污染防治提供科学依据,也为土壤氟的迁移转化及其对生态和环境的影响研究奠定一定的理论基础.     

湖州表层土壤全氟含量分布及评价

为揭示湖州表层土壤中全氟的空间分布特征及其与其他元素间的相关性,测定分析了湖州市表层土壤的全氟含量,按照土壤全氟指数法评价该地区土壤质量。结果表明,湖州市表层土壤中全氟含量范围在111～883mg/kg之间,均值448 mg/kg,98.4%的表层土壤全氟含量处于正常水平,湖州市表层土壤中全氟含量与Li、Ga、Be、Cs含量密切相关且呈正态分布。     

阳泉市煤矸石中氟的赋存形态分析

氟是人体和其他动物的必需元素,氟过量和氟缺乏都会影响到人体健康.本文以山西省阳泉市阳煤集团长期堆置的煤矸石为研究对象,对煤矸石中氟浓度水平和氟的形态分配进行了研究.结果表明:研究区煤矸石中全氟含量平均值为364.87 mg/kg,远高于200 mg/kg的全球土壤氟含量平均水平;不同岩性的煤矸石中全氟含量(平均值)的排序为泥质砂岩＞砂质泥岩＞泥岩＞砂岩＞石膏岩;煤矸石中不同形态氟的含量排序为残余态＞无定形铁铝结合态＞有机结合态＞水溶态＞可交换态＞结晶铁铝结合态.     

贵阳中心区土壤氟的地球化学特征及其环境质量评价

为摸清土壤氟异常对生态环境的影响,利用贵州省多目标区域地球化学调查（1:250 000）项目成果,对贵阳中心区土壤氟的地球化学特征进行了深入研究,并采用全氟指数法对土壤环境质量及其生态环境效应进行初步评价.结果表明:①贵阳中心区土壤氟含量较高,表层、深层土壤氟含量平均值分别为1 143、1 438 mg/kg,且空间分布变化较大;氟含量随土层深度的增加而升高. ②不同类型土壤中氟含量变化较大,其中紫色土中含量（1 306 mg/kg）最高,水稻土次之,石灰土、粗骨土、黄壤等差别较小,其含量范围在1 099~1 167 mg/kg之间. ③土壤氟含量与其母岩呈显著正相关性,且土壤中氟含量较母岩更高,表明风化成土过程中存在一定富集,土壤氟与成土母岩之间具有一定继承性. ④土壤氟环境质量评价结果表明,研究区土壤存在局部氟污染（异常）,污染区、警戒区、安全区和清洁区所占比例分别为13.6%、62.2%、19.2%和5.0%. ⑤生态环境效应初步调查结果显示,局部土壤受氟污染区的油菜和稻谷样品中氟含量范围分别为1.86~2.68和10.40~13.50 mg/kg,同时地下水也受到一定程度的氟污染.因此,贵阳中心区土壤氟含量较高,局部土壤已受到氟污染,可能会对农产品质量、饮水安全及人体健康产生一定影响,建议政府部门及科研工作者予以高度重视.      

林地土壤氟的形态分布特征及其影响因素

采用连续分级浸提法分析了13个具有代表性的不同类型林地土壤中氟的赋存形态特征,探讨了土壤理化性质对氟形态分布的影响。结果表明,研究区域土壤全氟含量变化较大,为62.68～970.39 mg/kg,以残余态为主,其中水溶态、可交换态、铁锰氧化物态、有机束缚态和残余态氟含量平均值分别为0.59、0.02、0.50、0.79和374.98 mg/kg。相关性分析表明,不同形态氟之间存在一定的相关性,且土壤性质也影响氟的形态分布,如水溶态氟含量与土壤pH呈显著正相关,与黏粒、铝氧化物呈显著负相关;可交换态氟含量与锰氧化物含量呈显著负相关。基于土壤阳离子交换量、黏粒、铝氧化物和锰氧化物的多元回归模型,可较好地预测水溶态氟、可交换态氟和铁锰氧化物态氟的含量,其决定系数r~2为0.53～0.70。     

农业土壤中水溶性氟的分布特征与影响因素分析——以湖北省荆州市为例

土壤中氟是人体必需元素,但过量的氟摄入影响人体健康。本研究以湖北省荆州地区为例,通过该地区典型利用方式和土壤类型共177个代表性样点取样分析,摸清了该地区农业土壤水溶性氟含量状况,探讨了土壤基本理化性质与土壤水溶性氟含量的关系。结果表明,该区域土壤水溶性氟在0.22 mg/kg~4.57 mg/kg之间,平均值为1.74 mg/kg,变异系数高达50%。潮土中水溶性氟含量最高(1.86 mg/kg),其次是水稻土(1.76 mg/kg),棕红壤(0.55 mg/kg)水溶性氟含量最低。土壤水溶性氟含量在pH值低于7.5时与土壤pH值呈极显著正相关关系。旱地与草地土壤的水溶性氟含量随着有机质的增加而显著增加,但水稻土有机质含量与土壤水溶性氟含量无明显相关性,表明研究区内土壤高氟含量的形成与当地的母质主要为冲积母质有直接关系。     

冲积与湖积成因土壤重金属的空间分布特征及其来源——以安徽当涂县为例

位于长江中下游的安徽省当涂县的表层土壤存在多种重金属的异常带,在该区域选择河流冲积和湖积成因的表层土壤为研究对象,通过表层土壤样品的采样与分析,揭示了不同成土母质土壤中重金属含量的空间分布特征,并利用相关分析和主成分分析方法对研究区表层土壤重金属的来源进行了解析。结果表明:江心洲冲积成因的表层土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量分别为10.61mg/kg、0.35mg/kg、86.73mg/kg、42.72mg/kg、0.08mg/kg、40.36mg/kg、32.65mg/kg和104.78mg/kg,均低于当地表层土壤的背景值,土壤重金属含量的空间分布主要表现为从东北向西南方向逐渐递减的变化趋势;大陇乡湖积成因的表层土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量分别为13.26 mg/kg、0.35 mg/kg、97.30 mg/kg、45.57mg/kg、0.10mg/kg、44.36mg/kg、37.26mg/kg和125.44mg/kg,均高于当地表层土壤的背景值,Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量高的地方主要集中在大陇乡中部和北部,Cd含量在整个区域内偏高;相关性分析和主成分分析结果显示,江心洲冲积成因的表层土壤重金属主要为自然地质源;大陇乡湖积成因的表层土壤重金属主要来源于岩石化学风化成土过程的释放以及农业污染、煤炭燃烧等人为活动。     

水稻土重金属空间分布的随机模拟和不确定评价

以杭嘉湖平原为样区,利用普通克立格法和序贯高斯模拟方法对土壤Cu的空间分布进行估值和模拟,并利用序贯指示模拟进行不确定性评价.结果表明,样区北部区域土壤Cu含量较高.由普通克里格法得到的土壤Cu的空间分布整体比较连续,具有明显的平滑效应,估值结果数据的分布频率趋于平缓.序贯高斯模拟结果整体分布相对离散,突出了原始数据分布的波动性,其模拟结果数据的分布频率相对集中.以35 mg·kg-1作为土壤Cu含量的阈值进行的序贯指示模拟结果显示,在土壤Cu含量较高的北部地区超过阈值的概率超过80%,而南部很多相对含量低的地区该概率值都低于10%.以超阈值概率为0.85和0.75来选取Cu的高污染风险区进行空间不确定评价结果表明,联合概率比单点统计的概率更为严格,在划分较大范围污染区域时,最好同时采用联合概率来进行信度评价.     

碳酸盐岩风化形成的土壤剖面上氟的分布及影响因素

选择贵州省新蒲、平坝和罗吏地区的3个碳酸盐岩原地就位风化成土剖面为研究对象,通过对剖面土壤中氟形态、矿物组成、主量地球化学元素和理化性质等的测定实验,讨论了土壤剖面中氟的赋存形态、分布特征及与影响机制。结果表明:罗吏、平坝和新蒲3个剖面残渣态氟含量分别介于896~1 667 mg/kg、897~2 827 mg/kg和1 386~2 852 mg/kg之间,均占各剖面总氟含量的98%以上,3个碳酸盐岩风化形成的土壤剖面中氟主要为残渣结合态;除罗吏剖面外,其它几个剖面吸附性强的无定形铁铝氧化物、结晶态铁铝氧化物与氟含量皆无显著中度以上正相关,有机碳甚至在三个剖面中和氟显著负相关,表明吸附作用对氟富集的贡献有限;次生粘土矿物是氟的主要载体,且主要以残渣态的形式存在于粘土矿物的晶格中,但氟含量与粘粒含量相关性并不显著;采用SPSS软件对氟与各种理化性质进行多元逐步回归分析,回归方程表明镁对氟富集具有重要作用。     

金华市萤石矿区土壤氟污染评价

对金华市萤石矿区村庄表层土进行了全氟(TF)、水溶态氟(WF)含量的测定.利用单因子指数法、地质累积指数法和健康风险评估法进行了四个矿区和一个非矿区的土壤质量评价.结果表明,供试土壤TF含量范围28.36~56 052.39mg·kg-1,算术平均值8 325.90 mg·kg-1,几何均数为1 555.94 mg·kg-1,中位数为812.98 mg·kg-1,变异系数为172.07%.供试土壤WF含量变化范围在0.83~74.63 mg·kg-1,算术均值为16.94 mg·kg-1,几何均数为10.59 mg·kg-1,中位值为10.17mg·kg-1,变异系数为100.10%.TF和WF含量远远高于全国地氟病发生区平均水平.供试土壤氟污染受人为因素影响显著.杨家、冷水坑、花街矿区土壤氟污染最为严重,大仁矿区次之,非矿区基本没有受到氟污染.经口摄入土壤是最主要的暴露途径,参数敏感性分析表明儿童体重对危害商的影响最大,3种评价方法呈极显著正相关.     

重庆地区黄壤中硫形态的分组和硫酸盐的吸附特性

研究了重庆地区森林植被下的黄壤对SO_4~(2-)的吸附特性和硫形态分组。全硫的含量范围是98.75—259.25ppm,平均值是147.72ppm。全硫在土壤剖面中的分布和有机质不一致。分析的土样中碳键硫的最小值、最大值和平均值分别是21.05,82.50和43.00ppm,硫酸酯硫形态含量的最小值、最大值和平均值分别是12.08,115.38和49.67ppm。土壤中碳键硫和硫酸酯形态硫的比值变化很大,从0.26到3.14。碳键硫、硫酸酯硫在土壤中的分布是第一层较高,下面的层次较低。NaH_2PO_4-S,OA_0~-S的含量范围分别是27.95—105.17ppm,23.79—86.64ppm,这两种硫都是随土壤深度的增加而增加。大部分土样的NaH_2PO_4-S都高于OAc~--S。NaH_2PO_4-S中绝大部分是可溶性硫而不是吸附态硫。NaH_2PO_4-S含量较高的原因可能是当地酸性沉降物输入SO_4~(2-)的结果。由负吸附转向正吸附时的SO_4~(2-)溶液浓度比较高。下层土壤比上层土壤吸附更多的SO_4~(2-)。各剖面点土样对SO_4~(2-)的吸附顺序是:缙云山土壤>山洞土壤>南山土壤。     

珠三角新会地区表层土壤硒、氟、碘地球化学特征研究

以珠江三角洲新会地区西江、潭江下游的三江、睦州、古井三镇土壤为主要研究对象,测试分析所采集的1 567件表层土壤样品全氮(N)、有机碳(Org.C)、pH等理化指标和二氧化硅(SiO_2)、三氧化二铝(Al_2O_3)、硒(Se)、氟(F)、碘(I) 5种元素组分含量,以及60件稻谷样的硒(Se)含量。重点探讨了研究区Se、F、I的含量、分布及其影响因素等地球化学特征。结果表明,研究区土壤呈现强酸性-酸性,Se、F、I的含量均值分别为0. 50 mg/kg、617. 39 mg/kg、3. 57 mg/kg,Se、F高于全国土壤背景值,I低于全国土壤背景值; Se、F、I均与Al_2O_3、Org.C以及pH相关,F与Se不相关,F与I负相关。Se、F、I的含量、分布等地球化学特征受地层控制:不同成土母质中,基岩区和花岗岩区Se、I含量较高;第四纪沉积区F含量较高。推测Se和I主要源于燕山期的火山活动,F主要源于三角洲的沉积作用。总体上研究区土壤呈现足硒、富硒,碘适量,氟过剩的特征,稻谷富硒率也高,具备开发天然富硒农产品的条件。     

华北平原典型区土壤氟的形态及其分布特征

为了研究华北平原典型区小麦-玉米农田土壤氟的形态及其分布特征,采用连续化学提取方法,测定了采自该地区的耕作层土壤样品(0～30 cm)和剖面土壤样品氟含量.结果表明,研究区耕作层土壤总氟含量为338.31～781.67 mg·kg-1,平均含量为430.46 mg·kg-1.耕作层土壤中不同形态氟含量以残余态最高,其平均含量为402.73 mg·kg-1;其次为水溶态,平均含量为14.39 mg·kg-1,处于氟污染较高水平,可能会对人体健康和生态环境产生重要影响;再次为有机态和铁锰结合态,其平均含量分别为8.90 mg·kg-1和4.10 mg·kg-1;可交换态含量最低,其平均含量为0.33 mg·kg-1.耕作层土壤中水溶态氟含量与土壤pH、CEC呈正相关,与土壤黏粒含量呈负相关;铁锰结合态氟含量与土壤pH、CEC、土壤砂粒含量呈正相关,与黏粒含量呈负相关.逐步回归分析结果表明,土壤pH值对土壤水溶态氟和铁锰结合态氟含量影响最显著,土壤CEC对土壤总氟和残余态氟含量影响最为显著.土壤剖面总氟含量受土壤岩性变化控制,在包气带中呈现峰谷交替的变化特征;土壤剖面水溶态氟含量受土壤岩性变化较小,受土壤pH影响较大,各土壤剖面水溶态氟含量与土壤pH呈显著正相关,主要在靠近地表0～100 cm处变化.本研究可为该区域土壤氟污染防治提供科学依据,也为土壤氟的迁移转化、土壤氟对生态和环境的影响研究奠定了理论基础.     

Assessment of selenium pollution in agricultural soils in the Xuzhou District, Northwest Jiangsu, China

Xuzhou City is an important base for coal production and coal-fired power. To evaluate selenium contamination in this area, we sampled agricultural soil, soil profile, irrigation water, bedrock, coal, fly ash, paddy rice, and vegetables from the north of Xuzhou City, and determined their selenium contents. The background level of selenium in the soil profile was 0.08 mg/kg. The selenium concentrations in agricultural soils and irrigation water were in the range of 0.21-4.08 mg/kg and 0.002-0.29 mg/L, respec...