县域尺度耕地土壤重金属污染评价中的标准选择研究

为提升区域土壤重金属污染风险评价的科学性与准确性,本研究以太湖沿岸某产粮大县为研究对象,分别基于国家《土壤环境质量/农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）与地区土壤环境负载容量对研究区耕地土壤中As、Hg、Cr、Cd、Pb五种重金属进行污染风险评价.结果显示,两种评价方式在区域整体评价结果上趋于一致,却在各类土壤重金属污染程度评价上存在一定差异.有别于"一刀切式"的浓度标准评价模式,土壤环境负载容量法通过"双界面"标准进行污染总量控制,可以在一定时空范围内较为准确的反映外源污染累积变化情况.为提升区域耕地土壤重金属污染评价的准确性,建议相关评价在普适性国标的基础上引入土壤环境负载容量评价作为有益补充,继而为县、镇尺度土壤污染责任主体认定与风险控制区划提供参考借鉴.     

于都县农业土壤养分调查与评价

以江西省于都县为例,分析赣南地区农业土壤中有机质、全氮、全磷、全钾元素含量的空间分布特征及其影响因素,并依据《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295—2016)对该地区农业土壤养分丰缺状况进行了调查与评价。结果表明:研究区土壤的pH值为酸性,土壤中有机质、全氮、全磷、全钾含量的变异系数小于50%,属于中等强度变异性,受土壤类型、土地利用方式等影响,土壤中有机质、全氮、全磷、全钾含量的平均值分别为19.84 g/kg、1.17 g/kg、0.56 g/kg、19.11 g/kg;研究区三等养分土壤面积占48.79%,四等养分土壤面积占42.22%,表明研究区土壤养分总体处于中等较缺乏状况;辖区梓山镇、黄麟乡、禾丰镇一带土壤养分评价等级较高,宜因地制宜适当发展特色农业,而贡江镇、罗坳镇、葛坳乡一带土壤养分评价等级较低,应适当控制氮磷肥的投入,确保钾肥的施用量,并强化该地区水土保持与监管工作。该研究结果可为于都县农业发展与环境保护提供依据。     

新疆焉耆盆地农田土壤重金属环境容量分析

为进一步了解土壤环境容量状况,从焉耆盆地采集191个农田土壤样品,测定其中As、Ni、Cr、Cu、Pb、Cd和Zn 7种重金属元素的含量,基于GIS技术,采用综合容量指数法分析农田土壤重金属环境容量特征与空间分布规律。结果表明:1）焉耆盆地农田土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb与Zn含量平均值均未超出GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的土壤风险筛选值;2）农田土壤各重金属元素单项环境容量指数平均值由大到小依次为:As、Cr、Ni、Cu、Pb、Cd、Zn。As的环境容量指数处于高容量状态,Ni、Cr、Cu、Pb、Cd、Zn等元素环境容量指数均处于中容量状态;3）研究区7种重金属元素环境容量空间分布情况不同,研究区各容量区土壤面积顺序为:中容量区 > 高容量区 > 低容量区 > 超载区 > 警戒区。该结果可为研究区农田土壤环境保护和管理提供依据。     

土壤元素背景值的研究——以南方某区域为例

依据南方某区域农业地质与生态地球化学调查取得的区域地球化学资料,按照不同土壤类型求取了研究区的土壤元素背景值,并分别与该区域所在省和全国平均水平进行横向和纵向比较,进而对研究区土壤中各元素及指标的丰缺状况进行分析,从而对现有土壤利用状况作出评价,为该地区土壤污染评价和治理修复提供了重要的地球化学依据,也为农业环境的规划和相应标准的制定提供了基础资料.     

基于地统计学土壤重金属背景值研究及评价

该文以广东省东部某县级区域作为研究区,选取远离人类活动影响的"自然土壤"采集土壤样品,利用地统计方法对"自然土壤"6种重金属元素进行分析,剔除异常值,确定研究区域内土壤重金属背景值,基于该背景值对区域内农业土壤包括水田和其他农用地重金属累积进行研究,并开展生态风险评价。研究表明:(1)受成土母质影响,研究区Cd、Pb、Cu重金属元素背景值高于广东省背景值,Cr元素背景值低于广东省背景值,As、Hg背景值与广东省背景值接近。(2)不同耕作方式下,不同重金属土壤累积程度有些许差异,Pb、Cu、Cr元素水田与其他农用地的累积程度相似,Hg元素在水田土壤中富集程度稍高于其他农业用地,Cd、As元素在其他农业用地的富集程度高于水田用地。(3)所有样本点Pb、As、Cu、Hg重金属元素均为轻微风险,仅有少数样本点Cd和Cr存在中等风险及以上级别,不同土地利用类型之间稍有差异。重新确定研究区背景值可为该流域土壤环境研究提供参考,同时也为其他区域土壤背景值的确定提供方法参考。     

长江中游赤壁段农业用地多环芳烃来源解析

该文利用气相色谱-质谱联用法检测了长江中游沿岸赤壁市太平口村不同农业用地的多环芳烃的含量、组成,借助异构体比值法及生态风险评价法对这些农田土壤多环芳烃(PAHs)进行了源解析及生态风险评价。结果显示,种植玉米、大豆、棉花、水稻和茶树的土壤中检测的16种优控PAHs含量在91.55～543.02 ng/g之间,其中种植玉米、大豆、棉花、水稻4种作物的土壤PAHs以中高环数为主且种植水稻土壤含量最高,可能由水稻种植过程中灌溉活动贡献。种植茶树土壤含量最低且以低环数PAHs为主,可能和茶树种植的地理位置和PAHs扩散作用相关。源解析表明,这些农业用地土壤中PAHs主要来源是燃烧源,比如木材秸秆燃烧、煤炭燃烧等。生态风险评价表明,长江中游沿岸赤壁市太平口村农田土壤存在一定的PAHs致癌风险,茚并[123-cd]芘和苯并[a]芘是主要的致癌化合物。通过和长江流域及其他地区土壤PAHs对比发现,在太平口村实施的秸秆焚烧等管控措施对减少PAHs在长江沿岸农田土壤的积累有一定的积极作用。     

辽河下游草甸棕壤重金属环境容量及其应用

以土壤生态为研究中心,以污水灌溉为研究对象,基于草甸棕壤基本性质,通过污染现状调查,敏感作物盆栽试验,依据土壤-植物、土壤-微生物、土壤-水体系各项指标,提出了汞、镉、铅、砷、铬的土壤临界含量。结合田间物质平衡试验,建立土壤容量数学模型,综合计算出草甸棕壤五种重金属环境容量。根据土壤容量,在污灌地区,制定了水质标准和污泥施用量,并进行了土壤环境的预测。     

安徽省岳西县来榜地区土地质量地球化学评价

以安徽省西南部岳西县来榜地区为研究区,按8个点/km~2的密度采集表层土壤样品,系统分析了该区土壤样品中Cd、Hg、As、Se等21项元素的含量及相关指标特征。采用土地利用现状图斑作为评价单元,参照土地质量地球化学评价规范对来榜地区土地质量进行地球化学评价。结果表明:来榜地区土地环境综合质量状况优质,达到一等环境质量的土地面积占研究区总面积的97.14%;土壤养分综合质量中等以上的土地面积占研究区总面积的88.05%。土地质量地球化学综合等级以二等土地为主,面积占研究区总面积的66.87%;其次为一等土地,面积占研究区总面积的18.57%。研究区土壤整体缺乏硒,但部分茶叶富硒。上述结论可为研究区土地质量生态管理、土地合理规划及利用提供参考。     

北京地区土壤重金属容量的研究

本文通过重金属对农作物、土壤微生物、土壤动物的影响试验,探索了重金属污染对土壤生态系统的综合影响,并以土壤生产力(农作物产量)的降低作为土壤生态系统稳定性受到破坏的主要标志拟定土壤容量。 在建立土壤容量的数学模式上,利用图论工具建立了土壤容量的结构模型,将已有的等比级数的模型作为一个特例包括在内,为土壤容量模型的研究探索了一条新途径。 本文以As为重点,提出了北京地区农田土壤中As、Hg、Cd、Cr的土壤容量范围值,并对污染发展趋势进行了预测,为北京地区环境质量的控制与治理提供依据。     

福州地区地热资源成生规律及潜在地热异常远景区分析

在对福州地区各地热异常区综合地质调查的基础上,首次综合分析各地热田的出露条件与地形特征、区域岩性结构、区域断裂构造、区域地壳结构与地球物理特征、地下热水循环深度与热储温度、水文地球化学特征等。福州地区NE、NNE向断层与NW、NWW向断层交汇的盆地、溪谷等低洼区域,且地下水具有高含量F-、SO2-4、SiO2和Sr的区域为潜在地热异常远景区。这些认识可为福州地区查找新的潜在地热异常区提供参考。     

福州市2000-2004年的生态足迹分析与评价

生态足迹是近年发展的用于定量研究和判断一个国家或地区可持续发展状况的新方法.文章在简要介绍生态足迹的概念与计算模型基础上,定量研究了福州市2000-2004年五年间的生态足迹和生态承载力变化规律和特征,并分析其原因.结果表明:五年间福州市人均生态足迹分别为2000年1.1729ha,2001年1.1395ha,2002年1.3510ha,2003年1.3821ha,2004年1.4806ha;人均生态承载力依次为2000年0.4009ha,2001年0.3973ha,2002年0.3957ha,2003年0.3904ha,2004年0.3882ha.生态赤字呈逐年增加的趋势,从2000年的0.7720ha上升到2004的1.0924ha.根据计算分析结果,有针对性地提出了福州市可持续发展过程中应采取的措施,为生态城市的建设提供新思路和科学依据.     

福州市不同功能区土壤中多环芳烃的含量及其源解析

对福州市不同土地利用类型下5种功能区(加油站、工业区、文教区、公园和居民区)的50个土壤样品中多环芳烃(PAHs)含量进行了分析,并对土壤中PAHs的污染程度进行了评价,同时应用因子分析/多元线性回归方法对不同功能区土壤中PAHs的来源进行了解析.结果表明,福州市表层土壤中PAHs总含量的平均值为595.9μg/kg,在国内外处于中等含量水平,为轻度污染.土壤中PAHs来源以化石燃料的燃烧源为主,煤的燃烧占53%,石油燃烧占47%.不同功能区土壤都存在一定程度的PAHs污染,15种PAHs总量的大小顺序为加油站>工业区>居民区>文教区>公园,不同功能区土壤中PAHs的来源虽然有所差异,但都以化石燃料燃烧为主要来源.     

污染损失率法在土壤环境质量评价中的应用

根据污染损失模型的理论思想和实践应用,结合土壤环境污染的特征,尝试将污染损失率法应用于福州市郊菜区土壤环境质量评价中,并同时计算评价样本的密切值,发现污染损失率法与密切值法的评价结果基本一致,前者表现出对样本中超标较严重的污染因子有更强的分辨率。理论分析和实践应用证明,污染损失率法应用于土壤环境质量评价,物理意义明确,计算过程简便,评价结果合理精确。本研究拓展了污染损失率法的应用领域,也为土壤环境质量评价提供了新的思路和方法。     

福州市公交枢纽站地表灰尘重金属含量、来源及其健康风险评价

城市地表灰尘中的重金属已成为城市环境和人类健康最重要的威胁之一. 为评价地表灰尘重金属的污染水平,研究了福州市公交枢纽站地表灰尘中的重金属质量分数、来源及其可能产生的健康风险. 结果表明:福州市公交枢纽站地表灰尘中w(Cr)、w(Cu)、w(Zn)和w(Cd)分别是福州市城区土壤的2.74、4.21、4.01和4.68倍. 灰尘中重金属Co、Ni和Mn主要来源于城市土壤,Cd、Pb和Cu来源于交通运输过程,Cr来源于城市土壤和交通运输,Zn主要来源于交通运输、城市生活污染和工业活动等复合污染源. 不同暴露途径的重金属暴露剂量和非致癌风险大小排序为消化道>皮肤接触>呼吸吸入. 地表灰尘中重金属非致癌总风险为儿童高于成人. 致癌重金属的暴露风险为Cd>Ni>Cr. 城市公交枢纽站地表灰尘中重金属污染受交通运输影响较大.      

不同生态系统管理情景下资源环境承载力动态仿真研究

环境问题与社会经济发展关系机理错综复杂,研究环境承载力状态对实现区域可持续发展具有重要意义.基于资源环境复合系统原理,构建"经济-资源-环境"系统动力学模型,通过生态系统评估的4种情景时间序列动态仿真,探索经济社会发展的优化方案.结果表明：全球协同和技术家园更适合福州市自身发展需求,为保持福州市经济发展的可持续性,应优先选用全球协同发展模式,后期可逐步向技术家园发展模式转变.福州市作为生态文明思想重要实践地,在提高经济发展水平的同时,需更好地保护生态环境,实现经济-资源-环境协同发展.研究结果在一定程度上可为经济社会发展模式提供科学依据.     

炉渣与生物炭施加对稻田土壤铁还原菌群落结构及甲烷排放影响

为了探究炉渣及生物炭施加处理对稻田土壤铁还原菌群落结构及甲烷排放的影响,在福州某平原稻田中分别进行施加生物炭、炉渣、生物炭+炉渣3种处理,测定早、晚稻生长期稻田甲烷排放通量和可培养铁还原菌数量,并比较施加处理与不施加处理稻田土壤铁还原菌群落结构组成之间的差异.结果表明：废弃物施加能够改变稻田土壤铁还原菌数量,晚稻生物炭施加组的铁还原菌数量显著高于其他3组（P<0.05）;废弃物施加在一定程度上抑制了稻田土壤甲烷的排放,其中早稻混合施加组对甲烷排放的降低作用最为明显;福州平原稻田土壤中铁还原菌种类丰富,分布于10个门,其中厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为优势菌门相对丰度占比之和大于95%.共鉴定出20个属,其中相对丰度较高的菌属为芽孢杆菌属（Bacillus）、厌氧粘细菌属（Anaeromyxobacter）、梭状芽孢杆菌属（Clostridium）等10个属,占样品中已知铁还原菌属的62.07%~66.58%;生物炭和炉渣主要通过改变土壤pH值及含水量影响稻田土壤铁还原菌群落结构,混合施加的影响比单一施加更为显著;芽孢杆菌属（Bacillus）的相对丰度与稻田土壤甲烷的排放通量呈显著负相关,是稻田中抑制甲烷产生与排放的主要铁还原菌属.     

闽江福州段与城市内河表层沉积物重金属污染特征研究

为了探讨城市内河对闽江福州段重金属污染的影响特征,本文对闽江福州段和福州城市主要内河表层沉积物中的Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb 6种重金属元素进行了系统的分析,并采用地累积指数法和潜在生态风险评价法进行污染情况和潜在危险评估.研究结果表明,表层沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As和Pb含量范围分别为:5.55~131.35、0.74~138.82、2.45~95.84、24.24~609.72、2.82~95.90、13.91~108.45mg·kg~(-1),各重金属含量平均值明显高于福建省土壤环境背景值,但低于国家土壤环境质量Ⅱ类标准值(除As略高于Ⅱ类标准).地累积指数法评价结果表明,表层沉积物中重金属大多为无污染或中污染程度,受人类活动影响强烈.潜在生态风险评价法表明,表层沉积物中重金属Cr、Ni、Cu、Pb和Zn存在轻微潜在风险,As以中等潜在风险为主,总体存在轻微潜在风险.重金属污染物的空间分布与福州市的发展格局相适应,人类活动集中的老城区和工业密集区,是闽江与内河重金属污染物含量相对较高的区域.城市内河汇入闽江后,携带的大量重金属污染物加剧了闽江重金属污染.建议加强对闽江重金属含量较高的晋安河段、光明港段-磨溪河段的污水排放监控.     

炉渣与生物炭配施对福州平原稻田土壤团聚体及碳、氮分布的影响

土壤水稳性团聚体及土壤碳、氮含量是影响土壤肥力的关键因素.以福州平原稻田为研究区,在早稻和晚稻生长季,对对照、炉渣、生物炭和炉渣与生物炭配施处理下耕层和犁底层土壤团聚体分布及其稳定性,包括0.25 mm团聚体含量(DR0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)及土壤碳、氮含量进行了测定和分析.研究结果表明:早稻和晚稻不同土层,对照、炉渣、生物炭和配施4种处理团聚体均以0.25 mm粒级为主;0.25 mm水稳定性大团聚体数量随深度增加而增加,土壤团聚体的稳定性随土层加深而增强;早稻组中,生物炭施加后MWD、GMD和DR0.25较对照组分别减少了20.08%、15.12%和21.87%,D值增加了3.67%,炉渣和配施后差异不显著(p0.05);晚稻组中,生物炭施加后MWD、GMD和DR0.25较对照组分别增加了23.00%、13.82%和16.75%,配施后MWD、GMD和DR0.25较对照组分别增加了16.77%、9.80%和15.37%,D值分别减少了3.75%和2.59%,炉渣施加后差异不显著(p0.05);炉渣、生物炭和配施3种处理都显著增加了早稻耕层和晚稻耕层土壤的碳含量,生物炭和配施处理都显著增加了早稻耕层和晚稻耕层土壤的氮含量(p0.05),3种处理都显著增大了早稻耕层土壤C/N比(p0.05),同时,土壤不同粒级团聚体碳、氮含量百分比主要集中在0.25 mm粒级大团聚体.     

改进密切值法在环境综合评价中的应用

从福州市的环境监测数据出发,采用改进密切值法对1991年～2000年福州市城区的大气环境、闽江水环境进行综合评价,并指出福州大气、水环境质量的变化趋势。     

浅论土壤环境容量

介绍了土壤环境容量的含义以及静容量等相关知识,土壤环境容量的理论依据,土壤环境容量的确定,土壤环境容量模型的建立,土壤环境容量的应用.最后讨论了土壤环境容量未来的发展.