高光谱遥感在土壤重金属污染监测中的应用

综述了高光谱遥感直接监测土壤重金属污染及利用植被重金属胁迫光谱数据间接监测重金属污染区域的各种方法,分析了反演模型存在的问题,提出了引入人工智能技术、高维矩阵和数据挖掘算法,以及寻求更好的数据同化模型等提高反演精度的后续研究方向。     

我国污染场地含水层监测现状与技术研发趋势

通过分析我国污染场地含水层监测现状和污染场地环境管理需求,指出我国污染场地含水层监测的不足之处并探讨了我国污染场地含水层监测技术研发趋势.当前,我国污染场地含水层监测主要以地下水监测为主,且监测仪器设备简陋陈旧、技术手段落后,不能满足数量日益增长的污染场地环境管理需求,急需发展一批新型、高效、经济、实用的监测技术和监测...     

基于HRS和GIS的城市污染场地动态监测原理分析

选择有代表性的城市场地,运用网格法土壤采样,并通过实验室化学分析得出土壤的重金属等污染物质含量,运用地物光谱仪在实验室设定条件下测定土壤反射光谱,应用偏最小二乘法（PLS）建立高光谱遥感（HRS）影像定量反演模型,预测场地土壤中各种污染物的含量,并在遥感影像中直观表示。结果表明,HRS技术能提供大量、连续性的光谱信息;PLS模型为大尺度城市场地污染快速评价与监测提供了可能性;并通过结合G IS技术可实现城市污染场地的动态监测,为城市公共管理提供决策支持。     

环境监测转型发展现状分析

文章从监测网络体系、监测技术研究创新体系、监测仪器装备以及人才体系等四个方面,总结了环境监测站转型发展以来技术支撑能力建设取得的阶段性成果。并提出今后应进一步加强实验室建设和监测技术研究,围绕大气、水、土壤环境污染防治等重点工作提供技术支撑。     

土壤中挥发性有机污染物现场快速监测技术应用进展

在总结我国突发性环境事故发生现状的基础上,提出了我国环境现场快速监测工作缺少规范化管理,以及标准监测技术方法不完善等问题。探讨了土壤中挥发性有机污染物快速监测技术的研究进展,重点讨论了检测管,手持式气体检测器,便携式气相色谱(配置光离子化检测器、氢火焰离子化检测器或串/并联检测器)及便携式气相色谱-质谱等技术在快速检测土壤中挥发性有机污染物方面的性能特点与应用情况,并对我国建立土壤中挥发性有机污染物现场快速监测标准方法提出了建议。     

土壤生态环境健康监测与评价技术现状与展望

综述了国内对土壤生态环境健康的研究进展,总结了传统土壤环境监测技术的不足,介绍了土壤生态环境健康监测技术,包括植物、动物、微生物等生态监测方法,旨在通过对各项技术的比较,了解各项监测技术对土壤健康监测和评价现状。对土壤生态环境健康监测与评价技术的发展趋势进行展望,提出未来需要对土壤生态健康监测技术进行标准化和定量化;开展多生物指标联合监测;结合遥感和物联网技术扩大土壤时空监测尺度,形成完整的土壤生态环境健康监测与评价体系,为环境管理部门有效监测土壤生态环境提供依据。     

微塑料污染监测现状与研究进展

微塑料(粒径小于5 mm的塑料颗粒和碎片)普遍存在于水体、陆地表层土壤和空气中,严重影响着生态环境安全及人类健康。微塑料污染监测是环境污染治理与生态保护的重要数据基础。首先,在介绍国内外微塑料监测和研究进展的基础上,分析了微塑料污染的来源及其在陆地和水环境中的赋存状态、迁移转化路径。其次,分析了发达国家和地区在微塑料原位监测网布设、样品采集、分析测试和数据模型等方面的技术特征,对国内微塑料监测技术与方法进行了总结。最后,结合现阶段我国在微塑料监测和污染防治方面的不足,初步提出了针对我国微塑料污染监测技术发展和监测体系建设的对策建议,阐述了数据模型方法在微塑料污染监测中的重要作用。研究成果可为我国“十四五”期间微塑料监测网络和监测体系建设等提供参考和借鉴。     

我国环境应急监测技术方法和装备存在的问题及建议

总结了近期我国环境污染事故的新特点,从应急监测技术路线、技术方法2个方面分析我国环境应急监测技术支撑体系的现状,对当前应急监测仪器装备现状进行深入调研,提出应急监测技术支撑体系和应急监测仪器装备及技术方面存在的问题及建议。     

大气环境高灵敏光谱探测技术

大气环境高灵敏光谱探测技术是以光与环境相互作用为基础发展起来的学科交叉方向,使用光学的方法和手段来探知研究环境问题。大气环境高灵敏光谱探测技术能够实现从现场瞬态灵敏探测到污染时空分布等不同尺度的遥测,从而获得大气污染"点-线-面"的时空变化规律,由于光谱探测技术具有多组分、非接触、无采样、高灵敏度、大范围快速以及遥测等特点,已经成为国际上大气环境监测技术的主要方向之一。大气环境高灵敏光谱技术在污染源、工业园区、空气质量以及区域污染等监测方面都有很广泛的应用。针对化工园区复杂的环境污染问题,光谱探测技术可以高灵敏、非接触地获取多种污染物浓度特征,掌握化工园区污染时空分布状况,为化工园区的大气污染治理提供有效支撑;针对京津冀、长三角等地区大气重污染过程的核心问题,大气环境高灵敏光谱探测技术通过地基组网观测,车载/机载平台移动观测等三维立体监测手段获取重点区域污染物的生成、转化过程以及重污染过程的形成机制,为区域大气污染成因追溯、污染控制措施评估提供科学的数据和技术支撑。高灵敏光谱探测技术在大气环境领域的成功应用,为污染源、化工园区和重点区域的环境综合诊断和治理奠定了技术基础。     

我国环境监测技术存在的问题及对策

从监测结果的科学性、监测方法的系统性及应急技术的实用性角度,提出了目前我国环境监测技术存在的问题,指出应通过科学监测,反映真实的环境质量,研究有毒有害污染物的监测方法并使其标准化,加强突发污染事故的快速监测技术研究.     

我国高速公路周边土壤重金属污染现状及研究进展

以我国高速公路周边土壤重金属为研究对象,综述了我国高速公路周边土壤重金属污染特征、影响因素、来源、环境风险及其研究进展。高速公路周边土壤主要受Pb、Cd、Cr、Cu、Zn等重金属污染,主要呈现指数分布、偏态分布和两者混合分布等特点,并且受到土地利用、风向、地形、车流量等多种因素的综合影响。土壤重金属的来源除了受成土母质等自然因素影响以外,公路交通和周边工农业活动也会对其来源产生较大影响。传统的土壤重金属评价方法主要采用单因子指数法、地累积指数法、生态风险评价法等对重金属的污染等级和环境风险进行评价。未来的研究应将重金属形态分析、空间和地统计分析、重金属稳定同位素示踪和源解析模型以及预测模型等多种手段相结合,开展高速公路周边土壤重金属的污染特征、时空分布、来源及预测预警研究等,为我国高速公路沿线工农业生产布局及其土壤重金属污染防控提供科学依据和决策支撑。     

基于GIS的南京市典型蔬菜基地土壤重金属污染现状与评价

对南京市八卦洲蔬菜基地土壤中的铅、铬、铜和镉进行测定分析,利用不同的评价标准来评价其环境质量状况,同时借助GIS软件研究了污染指数的空间分布状况,并解析了其重金属污染的来源.结果表明,以自然背景值为评价标准,则蔬菜地土壤中的重金属都超过污染指标,其中镉为首要污染因子;以国标二级为评价标准,则除镉以外的三种重金属的单项污染指数值全都小于1,但其综合污染指数迭1.50,总体上属轻污染状况.南京化工因区、南京长江二桥和各种农业生产活动等可能是主要污染源.     

Magnetic susceptibility measurements as proxy method to monitor soil pollution: development of experimental protocols for field surveys

In the framework of the development of new methods for measuring and monitoring soil pollution, this paper deals with the use of magnetic methodologies to monitor the heavy metals presence in soils. In particular it shows a procedure for collecting magnetic susceptibility measurements in order to interpret them as proxy variable for monitoring heavy metals in soils. Magnetic measurements are carried out using a magnetic susceptibility meter with two different probes for in situ field surveys. The experimental procedure is divided in two parts. In the first part we carry out laboratory tests aimed to evaluate, for both the probes, the effective investigation depth for soil, the measurement reproducibility under different conditions, and the influence of water content. We complete this part comparing in situ measurements obtained by means of two probes with different characteristics. In the second part we carry out tests to evaluate the relationships between heavy metal levels and magnetic susceptibility values of soil samples. We investigate the variability of the magnetic susceptibility measurements contaminating different soil samples with well known concentration of heavy metals. Moreover we study the correlation between magnetic susceptibility values and metal concentrations, determined by means of AAS, in soil samples collected during a field survey. Results suggest that a careful check of the experimental procedure play a crucial role for using magnetic susceptibility measurements for heavy metals in situ monitoring. This is very helpful both for improving the quality of data and for making simpler data interpretation.     

杭州地区农业土壤中重金属的分布特征及其环境意义

为了分析杭州地区农业土壤重金属的分布特征及其环境意义,通过现场采样和室内分析检测的方法,对杭州市各区县不同作物农业土壤表层土中的Hg、As、Cu、Pb、Cr、Cd 6种重金属元素进行检测,并对其分布特征进行了分析。结果表明,杭州地区农业土壤中除As外,其他5种重金属的平均含量均低于且接近浙江省土壤背景值,个别采样点的重金属含量超过了土壤环境质量国家二级标准。总体上,杭州地区农业土壤处于安全水平。通过重金属的区域分布特征分析表明,余杭区和富阳市农业土壤中重金属平均含量普遍高于其他区域。萧山区和建德市部分农业土壤则存在Cu和Hg含量较高的情况,而淳安县农业土壤中重金属含量差异较大,土壤中出现了As、Cr和Cd含量最大值。不同作物的农业土壤重金属含量存在一定的差异,但不明显。水稻田和蔬菜地的土壤中,重金属含量较其他作物种植类型的土壤中含量高;叶菜类(蔬菜、茶叶)作物土壤中的Cd含量要比根茎类(水稻)、茄果类(水果)及其他作物种植类型的土壤中的含量低。目前杭州地区土壤中6种重金属含量均对作物的直接危害不大,但由于萧山区个别采样点Cu含量严重超标,淳安县土壤中Cd受外源性来源影响也已较明显,需要相关部门加大监管力度,防止污染事件发生。同时,为防止农业土壤中重金属含量进一步升高,需要加大大气降尘监测与治理、废气污染监管与控制治理。     

The impact of the tunnel exhausts in terms of heavy metals to the surrounding ecosystem

Samples of soil, plants, and lichens were analysed for heavy metal content (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) in relation to different distances from the tunnel ventilation systems in order to evaluate the environmental pollution caused by car exhausts pollution from the Tauerntunnel and the Katschbergtunnel (Austria). Results show that the extent of heavy metal pollution is related to the type of tunnel ventilation system. The vertical ventilation system which ends in an exhaust air tower in the alpine pasture of Mosermandl 1,900 m above sea level contaminates soils and plants up to a distance of 750 m from the exhaust source. The dispersion of metals in front of the horizontal ventilation systems, which are located next to the tunnel portals, exhibits a rapid decrease with distance. Lichen transplants placed in front of the horizontal ventilation systems show very high metal accumulation, which gradually declines with the distance from the emitter source, therefore the lichen species Pseudevernia furfuracea can be used as a very efficient biomonitor for monitoring heavy metal pollution caused by tunnel exhausts over time. Data from former years (1986, 1988, 1990 and 1992) and from this present research suggest that the contamination of heavy metals at Mosermandl has decreased slightly in soil samples, except for Cu, but increased in plant samples, whereas a significant increase of Pb was observed.     

M3法测定土壤有效态Cd、Cr、Pb和Ni

通过M3法对耕地土壤重金属的联合测定,为土壤重金属污染监测应用提供快速联合测定的方法。用M3法测定北方耕地土壤的有效Cd、Cr、Pb和Ni,通过对M3法与其他方法进行有效重金属测定值差异性及其相关性比较,与全量的浸出率分析等探讨M3法对耕地土壤有效重金属测定的特征。结果表明,M3法在《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)的土壤重金属含量范围内可以测定土壤有效态重金属Cd、Cr、Pb和Ni,且呈线性极显著相关。M3法与其他方法有效Cd、Cr、Pb和Ni有较好的相关性,与DTPA法呈极显著相关;与NaNO₃法除有效Pb外,呈极显著和显著相关;与HCl法除褐土和潮土的有效Pb外,也呈极显著和显著相关。M3法的有效态Cd、Cr、Pb和Ni的测定值均为最大。M3法对4种耕地土壤有效Cd、Cr、Pb和Ni的浸出率,因土壤类型不同,有效重金属含量所占比率不同,但利用M3法测定的有效态Cd、Cr、Pb和Ni的浸出率最大。     

湖北省重点区域及周边表层土壤重金属污染现状及评价

对湖北省内9类不同重点区域及周边表层土壤环境质量进行检测,测定重金属镉、汞、砷、铅、铬、铜、镍、锌含量水平,采用内梅罗污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对检测结果进行评价。结果表明:9类不同重点区域及周边土壤环境质量整体良好,未受重金属污染的土壤监测点位比例为68.2%~92.6%,轻度污染的点位比例为5.8%~20.4%,中度污染为0.0%~8.6%,重度污染为0.0%~9.1%;污染企业周边、油田采矿区周边、固废处置场地周边、工业遗留遗弃场地及周边4类重点区域受重金属污染相对较严重,影响其土壤环境质量的重金属主要是镉、砷、铜、铅;9类不同重点区域周边土壤环境质量的潜在生态风险等级以轻微、中度为主,对应的监测点位比例分别为36.4%~80.5%、18.1%~47.7%,潜在生态风险等级为强度、很强、极强的监测点位比例总和为1.4%~15.9%,主要分布在受重金属污染严重的监测区域。     

环境磁学在重金属污染研究中的应用

20世纪60年代以来,环境磁学以快速、灵敏、经济、无破坏性和信息量大等特点被广泛应用到环境污染研究中。笔者介绍了环境磁学应用于重金属污染监测的基本原理和优势,系统综述了其在大气,水体(湖泊、河流和海岸等)和土壤等环境重金属污染监测中的主要成果和最新进展,包括磁学参数可作为重金属污染物质代用指标,以及环境磁学在重金属污染分布特点和污染程度鉴定、重金属污染历史重建、重金属污染物运移追踪等方面的应用。提出了重金属污染磁性诊断研究还需要解决的问题,包括磁学参数多解性,其他环境过程(动力分选、吸附解吸和早期成岩等)的干扰和影响,磁性矿物与重金属物质赋存关系及多学科交叉研究等。     

真藓对碳酸盐型锰矿区重金属污染的指示意义

锰矿开采产生重金属污染,对周围环境造成影响,有必要对矿区重金属进行监测。研究以典型碳酸盐型锰矿——南茶锰矿(按职能划分为4个功能区：矿井区、废石区、选矿区、蓄矿区)为对象,以区域内真藓Bryum argenteum为材料,结合相关分析、聚类分析、主成分分析、变异系数等方法考察了真藓和土壤中重金属的含量及其可能的来源。结果表明：各功能区均受到不同程度的人为干扰,人为干扰越强,区域污染越严重。在不同污染梯度的功能区内,真藓的重金属(Fe、Mn、Zn、Cr、Ni、Ba、Co、Mo、Hg、Pb、Cd、Cu、Tl、As、Sb)含量与土壤重金属含量显著正相关(P<0.05),说明真藓是监测碳酸盐型锰矿重金属污染的有效指标。真藓指示南茶锰矿除了可能受到采矿活动的强烈影响外(Mn、Cu、Fe、Zn、Cr、Ni、Mo、Ba),还受到来自运输车辆的机械磨损、排放及采矿活动的复合污染(Tl、Cd、Pb、As、Sb),识别结果与区域重金属分布情况吻合,表明真藓具有识别重金属污染的能力。在今后碳酸盐型锰矿污染防治工作中,可将真藓作为重金属污染监测的生物材料。     

植物内重金属的赋存形态及分布特征分析方法研究进展

植物内重金属分析不仅有助于阐述重金属迁移转化规律,揭示植物修复机理,也是监测评价大气、水及土壤环境重金属污染状况的重要依据。研究针对植物样品中重金属赋存形态及分布特征的分析方法进行综述,分别介绍了其原理、优缺点及应用。提出制定统一高效的分析检测方法,深化植物内重金属的赋存形态及分布特征与环境相关性的研究以及建立数据共享平台是植物样品重金属信息分析方法的未来发展方向。