土壤挥发性汞释放通量的研究

在总结前人工作的基础上,建立了一套野外现场测量土军发性汞释放通量的实验装置,于１９９３－０８至１９９３－１０在贵州省三类地区（高汞区、人为汞污染区和背景参考区）的５个采样点进行土军发性汞释放通量的研究。结果表明,土壤军发性汞释放通量具有白天高于夜间的昼夜变化规律,土挥发性汞释放通量与土壤总汞含量、在气气温相关。     

A simulation study of mercury release fluxes from soils in wet-dry rotation environment

A simulative mesocosm study was conducted to evaluate the influence of wet-dry rotation on mercury（Hg） flux from soil/water to air and the distribution of Hg species in water as well as Hg chemical fractions in soil. Three types of soil were employed including two kinds of paddy soil, Typic Purpli-Udic Cambosols（TPUC） and Xanthi-Udic Ferralosols（XUF）, as well as the Alluvial Soil（AS） from Three Gorge reservoir area in Chongqing, China. The results showed that Hg fluxes in wetting periods were significantly higher than that in drying periods. It might be due to the formation of a layer of stable air over the water surface in which some redox reactions promote evasion processes over the water surface. This result indicated that more Hg would be evaporated from the Three Gorge reservoir and paddy soil field during the flooding season. Hg fluxes were positively correlated with air temperature and solar irradiation, while negatively correlated with air humidity and the electronic conductivity of water. Hg fluxes from AS and TPUC were significantly higher than that from XUF, which might be due to the higher organic matter（OM） contents in XUF than TPUC and AS. The reduction processes of oxidized Hg were restrained due to the strong binding of Hg to OM, resulting in the decrease in Hg flux from the soil.     

贵州省土壤温度状况估算

土壤温度是土壤重要的内在属性,亦是反映区域环境特征和土壤系统分类体系中的重要基础性指标。但在贵州省境内,由于缺乏数据观测体系,目前还缺乏完整的土壤温度报道和估算方法。介于此,本文收集了贵州省境内84个气象站多年的地面气候资料数据,通过拟合土壤温度与年平均气温、纬度、经度和海拔高度之间的关系,构建了相应的土壤温度估算模型,并与其他三种地区性土温测算方法进行比对,得到了相对一致的分析结果。模型估算的区域土壤温度结果显示,贵州省各地区土壤温度以"热性土壤"为主(15℃≤Y22℃),少数地区如:毕节的大方、威宁和六盘水的水城三个地方为"温性土壤"(8℃≤Y15℃)。     

Status of mercury pollution during resources development in Guizhou Province, China

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎｓｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａｗｉｔｈａｔｏｔａｌａｒｅａｏｆ 176.2 8ｔｈｏｕｓａｎｄｓｑｕａｒｅｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ,ｏｆｗｈｉｃｈ 87%ｉｓｍｏｕｎｔａｉｎ ,10 %ｉｓｈｉｌｌｓ,3%ｉｓｒｉｖｅｒ,ｂａｓｉｎａｎｄｐｌａｉｎ .Ｇｕｉｚｈｏｕｉｓａｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓｐｒｏｖｉｎｃｅｗｉｔｈｒｉｃｈｍｉｎｅｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ,ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈｍｅｒｃｕｒｙｒｅｓｅｒｖｅｒａｎｋｓｆｉｒｓｔｉｎＣｈｉｎａ,ｅｖｅｎｉ…     

贵州省土壤水分状况估算及分析

土壤水分是重要的土壤内在属性,亦是土壤系统分类工作中重要基础性诊断特征。将贵州省86个气象站点地面气候数据与土壤可能蒸散量模型、月干燥度和年干燥度计算公式相结合,依据中国土壤系统分类对土壤水分状况的分级要求,对贵州省土壤水分状况进行初步评判,同时探讨土壤干燥度与可能蒸散量、降水量及温度间的相互关系。结果表明,贵州省土壤水分状况包括湿润和常湿润两种类型,51个县(市)的土壤属于"湿润"水分状况,其余35个县(市)土壤属于"常湿润"水分状况。自西向东,贵州省土壤水分状况由"湿润"逐渐演变为"常湿润",中部区域为两种土壤水分状况同时存在。相较于地区性降水量,可能蒸散量对土壤干燥度影响更大;与年均气温相比,年可能蒸散量与年均地表温度相关性更强。将贵州省土壤水分状况作为诊断特性应用于土壤系统分类时,应综合分析成土环境条件。     

持续性降水气象条件下土壤/大气间汞通量特征

为研究自然条件下地表大气间汞交换通量特征及其影响因素,2012年4月22~25日在位于松花江上游的夹皮沟金矿,使用动态通量箱法(dynamic flux chamber, DFC)与汞分析仪(LUMEX Zeeman RA915+)联用技术测定了在持续性降雨气象条件控制下矿区土壤大气间汞交换通量,同步测定了近地面垂向0~150cm范围内大气汞浓度以及太阳辐射强度和大气温湿度,并分析了汞交换通量与降水条件下气象因子间相关关系.结果表明:在持续性降雨条件控制下,地表大气间的汞交换通量表现为沉降与释放过程连续交替出现特征,这与晴朗天气条件下日型汞通量单峰结构明显不同.降水间歇期土壤大气间汞交换通量在坡耕农田采样点依次为(-2.08±6.11)、(-6.16±33.57)、(-3.20±8.64)和(5.06±18.80)ng/(m2·h);在谷底漫滩采样点依次为(-5.21±6.42)、(3.87±28.12)、(-11.87±14.10)和(-9.44±12.23)ng/(m2·h).在局地范围内,地形条件差异影响不同地表和近地面大气系统能量收支,并使近地面大气汞浓度和气象因子发生变化,进而影响地表大气间汞交换通量过程和水平.持续性降水条件下,地表和大气间汞交换通量与太阳辐射强度和大气湿度间具有较为明显的正线性相关关系,与大气汞浓度和大气温度间无明显线性相关关系.     

广西南丹玉兰汞矿周边土壤-霸王草系统汞含量分布及污染研究

本文通过对玉兰汞矿及其周边地区土壤和植物(霸王草)汞含量分布及污染的调查和研究,旨在了解土壤和霸王草中的汞污染状况以及汞在土壤-霸王草系统中的迁移转化规律,进而为汞污染防治与修复提供科学依据。本次研究共采集土壤样315件和植物样(霸王草)150件。全部土壤和植物样品采用MDS-2003F型压力自控密闭微波溶样系统消解,并用原子荧光测汞仪进行分析测定。结果表明,坑口片区土壤汞含量为1.362 1±1.227 6μg/g,拉莫片区土壤汞含量为0.742 8±0.717μg/g,周边地区土壤汞含量为0.346 4±0.031 3μg/g,分别为我国一些地区土壤汞自然含量(0.071μg/g)的19.18、10.46、4.88倍。土壤汞含量随远离矿区中部向东西两侧依次降低。植物汞含量分布与土壤汞含量分布基本相似。植物根汞、叶汞与土壤汞相关性为r=0.547和r=0.179,均大于临界值r=0.159(取信度α=5%),植物不同部分汞含量表现为根叶茎。上述特点表明土壤汞是植物汞的主要来源。本次采集工作中55%的土壤样汞含量超过了我国《土壤环境质量标准(GB15618-2008)》第二级标准的对应限值(汞≤0.35μg/g),坑口片区以及北部拉莫片区土壤汞污染较严重,污染范围为2km2。植物根汞对土壤汞的富集系数为3%,土壤汞形态分析显示土壤中的可吸收态汞含量低。植物茎/根和叶/根转运系数较高,为36.62%、65.91%,表明植物根部吸收的有效态汞较多地被转运到茎叶上。     

贵州盘县平关镇仙人洞测量及成因探讨

实地测量了贵州盘县平关镇仙人洞双层水平洞穴系统,绘制了洞穴三相图,洞穴Ⅰ和洞穴Ⅱ长度为123m和85m。依据测量结果及区域地貌对该洞穴系统的成因及演化过程进行了综合分析,认为在岩层裂隙和节理不发育的情况下,岩溶水相对孤立,不存在统一的地下水面,岩层走向控制岩溶洞穴走向的发育。该水平洞穴系统不是早期小河的通道,其排泄区位于北部的沈家河,区域内早期未发生河流袭夺现象。依据洞穴通道特征认为该洞穴系统发育经历了深潜时期、渗流时期、干燥时期。     

鄂南4种典型土地利用方式红壤CO2排放及其影响因素

以湖北省咸宁地区分布的红壤为研究对象,采用静态箱法对4种典型土地利用方式（水稻-油菜轮作田,旱地,林地,果园）土壤CO₂的排放特征及其相关影响因子进行了观测研究.结果表明,4种利用方式土壤CO₂的年排放总量从高到低分别为水稻-油菜轮作田1 129 g/(m²·a),果园828 g/(m²·a),旱地632 g/(m²·a),林地533 g/(m²·a).土壤CO₂排放通量呈现明显的季节性变异,水田夏季淹水期排放低,而其它3种土壤都是夏季最高,春秋次之,冬季最低,并与对应的大气温度、土壤温度变化趋势基本一致.其中5 cm地温与4种土壤CO₂排放通量均成极显著的相关关系,且以林地的相关性最大.除水田外,其它土壤CO₂排放通量与大气温度均呈显著正相关关系.根据5 cm地温与CO₂排放通量的相关方程计算得出,4种利用方式红壤的Q₁₀分别为水田1.51,果园1.88,林地2.08,旱地2.7.土壤CO₂排放通量与土壤WFPS之间并没有明显的相关关系.土壤可溶性有机碳（DOC）含量与CO₂排放通量的变化趋势基本一致,且DOC在降水或淹水的情况下显著增大.     

贵州高原水库汞的分布特征及其对富营养化的响应

于2012年11~12月采集贵州不同营养状况的6座水库——三板溪水库、龙滩水库、万峰湖水库、百花湖水库、红枫湖水库和阿哈水库水样,分析水体中汞的形态分布及与水体富营养化之间的关系,探讨水体汞形态及其分布特征对水体富营养化的响应.结果表明:6座水库总汞浓度的平均值为(5.82±4.99)ng/L,其中在阿哈水库的库中和百花湖水库的岩脚寨采样点存在不同于其它点的局部污染源;MeHg浓度平均值为(0.08±0.07)ng/L,阿哈水库的MeHg浓度较高是其它水库的2~10倍,约为0.26ng/L.在枯水期,贵州6座水库的富营养化程度不同,其中三板溪水库和龙滩水库为表现为贫营养型;万峰湖水库表现为为贫中营养型;百花湖水库和红枫湖水库表现为为中富营养型;阿哈水库为富营养型.富营养化指数与总汞、甲基汞和溶解态甲基汞皆呈显著正相关(r=0.477,P<0.05; r=0.558, P<0.05;r =0.502, P< 0.05, n=19).富营养化对水库生态系统中形态汞之间的迁移和转化有着重要影响,为溶解态汞和甲基汞的生成提供了有利条件,对水体中汞的地球化学循环的影响不可忽视.     

湘黔汞矿区土壤汞的化学形态及污染特征

以湘黔汞矿带内典型矿区土壤为对象,基于BCR三步法和氢化发生-等离子体发射光谱技术,研究了湘黔汞矿区土壤中汞的形态含量及污染特征.结果表明,矿区土壤中汞以残渣态为主,其次为有机-硫化态,酸交换态和铁锰氧化态所占比例较少,各形态汞的分配系数依次为：残渣态(85.77%)>>有机-硫化态(12.44%)>>Fe-Mn氧化态(0.93%)≈酸交换态(0.86%);土壤中各形态汞含量与砂粒含量正相关,与粘粒含量负相关,并随土壤pH升高而增加;各形态汞含量存在明显的空间分异,垂直空间上体现为表层土壤中的含量高于亚表层土壤,水平空间上表现为随着与污染源距离的增加而含量急剧降低,并因土地利用类型不同、区域不同而差异明显.人类活动引起的外源输入性汞污染对矿区土壤中汞的环境毒性和污染特征产生了重大影响.     

Total mercury in wild fish in Guizhou reservoirs, China

The health hazard of mercury (Hg) compounds is internationally recognized, and the main pathways for methylmercury (MeHg) intake in humans are through consumption of food, especially fish. Given the large releases of Hg to the environment in China, combined with the fast development of hydropower, this issue deserves attention. Provided similar mobilization pathways of Hg in China as seen in reservoirs in North America and Europe one should expect increased Hg contamination in relation to future hydropower reservoir construction in this country. This study presents total Hg (THg) concentrations in wild fish from six Guizhou reservoirs, China. The THg concentrations in fish were generally low despite high background levels in the bedrock and depositions from local point sources. The over all mean ± SD concentration of THg was (0.066 ± 0.078) μg/g (n = 235). After adjusting for among-reservoir variation in THg, there were significant differences in THg among functional groups of the fish, assumed to re?ect trophic levels. Predicted THg- concentration ratios, retrieved from a mixed linear model, between the functional groups were 9:4:4:1 for carnivorous, omnivorous, planktivorous and herbivorous fish. This result indicated that MeHg accumulation may prevail even under circumstances with short food chains as in this Chinese water system. No fish exceeded recommended maximum THg limit for human consumption set by World Health Organization and the Standardization Administration of China (0.5 μg/g fish wet weight (ww)). Only six fish (2.5%) exceeded the maximum THg limit set by US Environmental Protection Agency (0.3 μg/g fish ww).     

贵州省旱地黄壤Zn和有机质的空间异质性特征

探究黄壤Zn和有机质的空间分布特征及其变异规律,分析环境因子对黄壤Zn和有机质空间分异的影响,对贵州省山地复杂环境下土壤资源的科学管理和可持续利用具有重要意义.基于130914个野外采样点,综合运用多种地统计学与传统统计学的方法,分析了贵州省旱地黄壤Zn和有机质的空间变异特征及其驱动因子.结果表明：①贵州省旱地黄壤Zn的平均含量略低于全国土壤Zn的平均含量（100 mg·kg^-1）,处于中等水平,而有机质含量则较为丰富;变异系数表明两者均属于中等程度的空间变异.②黄壤Zn和有机质均存在显著的空间自相关性,呈聚集分布,其中以Zn的Moran''s I指数更大、自相关程度更强;两个养分的最优理论模型均为指数模型,且块基比均介于25%~50%,具有中等程度的空间相关性,但结构性因素的作用更大;有机质的分形维数较Zn要高,其空间格局更复杂,对尺度的依赖性大.③Zn的高值区主要集中在西部和西北部地区,低值区多位于东南部和南部地区;有机质高值区沿西北东南带斜线分布,而低值区则沿东北西南方向与高值区呈现交叉分布的格局.④空间自相关分析和方差分析表明,选取的7个环境因子均对黄壤Zn和有机质的空间变异具有不同程度的影响,其中,高程和NDVI与两者的相关性更强.     

中国云南补蚌区域典型热带森林汞的空间分布特征研究

热带森林在全球汞循环中占据着重要的地位,其面积占全球森林面积的45%以上,且能够贡献全球凋落物沉降汞的50%以上。然而,关于热带森林汞的生物地球化学循环研究的匮乏导致了估算过程中最大的不确定性,全面细致的热带森林汞调查有利于构建更为精准的全球汞循环模型。本研究选取中国云南典型的热带森林——补蚌区域森林开展了5 m分辨率的土壤汞的高空间分辨率的研究,以及开展了相应的凋落物汞沉积通量的研究。研究结果表明,补蚌区域热带森林有着高达75 μg/（m²·a）凋落物汞沉积通量,但是土壤中汞的浓度仅为71±16 ng/g。方程模型结果指出,表层土壤汞浓度受土壤中碳含量的影响,表现出显著地正效应关系,但凋落物汞沉降输入则对表层土壤汞分布无明确效应。为了克服热带森林的高空间异质性,本研究建议凋落物采样达到14个/ha,表层土壤的采样应达到20～25个/ha时,能够有效地降低采样过程引起的不确定性。本研究结论强调了即使热带森林存在高凋落物汞输入,但其较快的物质周转促进了凋落物降解过程中汞的丢失,能够有效地减少热带森林中大气汞汇的能力。     

Vertical distribution characteristics of soil mercury and its formation mechanism in permafrost regions: A case study of the Qinghai-Tibetan Plateau

Continuing permafrost degradation is increasing the risk of mercury(Hg) exposure in the permafrost regions on the Qinghai-Tibetan Plateau(QTP), but related studies are still limited, especially the ones on the detailed Hg migration processes in permafrost. The vertical distribution characteristics of soil Hg were investigated in three ecosystems in the Beiluhe area on the QTP, and its influencing factors and formation mechanism were investigated. The results indicate that the total soil mercury(...     

重庆几种地表类型土/气界面汞交换通量

应用RA915+汞分析仪与动力通量箱(DFC)联用技术,在重庆市不同区域选取几种地表类型(3个林地、2个草地和1个耕地)进行了土气界面间汞交换通量的研究.结果表明,汞交换通量范围为-59～733.8ng·m-2·h-1,平均值为115.8ng·m-2·h-1,汞交换通量大小顺序为污染区(气象站)>裸地(耕地)>大学园区(草地)>清洁区(林地).土壤汞含量、光照强度、相对湿度、土壤温度等环境因素对汞交换通量有较大影响.同时对区域汞释放进行了初步的估算,2003年重庆市从林地、耕地(旱地)和草地释放到大气中的总汞量约为791kg,释放强度为17.1g·km-2·a-1.     

污灌区盐分累积对污染土壤汞释放通量的影响

采用优化设计的动态通量箱,对不同盐分（NaCl和Na₂SO₄）和盐度（0~5%）的盐渍化土壤土-气界面的汞交换通量进行动态监测,研究盐渍化对污灌区土壤汞和大气释放的影响.结果表明：（1）两种盐分类型对土壤Hg释放的影响呈相反趋势.与未发生盐渍化的对照土壤相比,随着NaCl盐度梯度的上升,土壤Hg释放通量呈现上升趋势,5%盐度处理下,Hg通量均值与对照相比提高了48.94%;而随着Na₂SO₄盐度梯度的上升,土壤Hg释放通量呈现下降趋势,5%盐度处理下,Hg通量均值与对照相比降低了20.62%.（2）土壤盐分含量与土壤汞释放通量均值之间呈线性关系.对于NaCl,含量x（g/kg）与汞通量y [ng/（m²·h）]之间的模型为y=0.8258x+86.709（R²=0.9734）,对于Na₂SO₄,模型为y=-0.3354x+85.997（R²=0.9581）.从研究结果来看,高浓度的NaCl环境对土壤汞释放通量有显著影响,土壤的盐渍化趋势会使汞释放及作物吸收风险更趋严重.     

贵州省主要森林类型土壤有机碳密度特征及其影响因素

森林土壤有机碳是全球土壤有机碳库的重要组成部分,研究森林土壤有机碳对于减缓大气中CO2浓度持续升高具有重要的意义。本研究采用野外调查和室内分析相结合的方法,以贵州桦木、栎类、柏木、云南松、杉木、马尾松、华山松等7种主要森林类型为主要对象,分析贵州主要森林类型土壤有机碳密度特征,探讨不同植被类型和环境因子对其的影响。结果表明:(1)贵州森林土壤有机碳密度约为180.62Mg/hm2,高于同纬度地区江西省森林土壤平均有机碳密度102.1Mg/hm2,表现出贵州森林土壤具有较高的固碳能力;(2)不同森林类型土壤有机碳密度变化范围为:114.52~388.29Mg/hm2,且差异显著(P0.05)。各种森林类型土壤有机碳密度大小为:华山松林杉木林柏木林栎类林马尾松林桦木林云南松林;(3)不同植被类型下各层土壤有机碳密度大小均以表层土壤为最大,且随土壤深度增加而降低;(4)在立地条件上,贵州森林土壤有机碳密度与海拔显著相关,与坡度、经度、纬度相关关系均不显著。     

贵州清洁发展机制开发的障碍与对策建议

为了使贵州省的清洁发展机制（CDM）项目更好、更快地发展,以服务于国家的减排目标,从煤层气开发利用、小水电、生物型替代燃料等几个方面,对贵州清洁发展机制的现状与存在的主要问题进行了剖析,然后结合我省的实际情况提出了相应的对策建议。     

Adsorption of mercury on laterite from Guizhou Province, China

The adsorption behaviors of Hg(Ⅱ) on laterite from Guizhou Province,China,were studied and the adsorption mechanism was discussed.The results showed that different mineral compositons in the laterite will cause differences in the adsorption capacity of laterite to Hg(Ⅱ).Illite and non-crystalloids are the main contributors to enhancing the adsorption capacity of laterite to Hg(Ⅱ).The pH of the solution is an important factor affecting the adsorption of Hg(Ⅱ) on laterite.The alkalescent environment (pH 7-9) ...