盐渍土系统土壤水-地下水转化规律研究

通过野外定位观测和室内分析,探讨了苏打盐渍土微域特征(32m长的横截面)及其水分和地下水之间的转化规律。结果表明:土壤特征以及微地貌格局是制约土壤表层水分迁移的主要因素,并由此形成了大汽降水-土壤水-地下水转化的特殊模式。盐化草甸土分布在相对低洼的部位,苏打碱土分布在微坡地和高平地。苏打碱土质地为粉砂质亚粘土-粘土-粉砂-砂砾垂直结构,盐化草甸土以粉砂和砂砾结构为主。地表径流为水分迁移的关键环节,盐化草甸土成为地表水和地下水转化的通道。承接微坡地和高平地的径流,盐化草甸土在雨季含水率较多(甚至大到饱和)且迅速补给地下水,使地下水位逐渐上升。坡地土壤(苏打盐渍土)整个土层的含水率变化不显著。运用Vensim对盐渍土系统的土壤水-地下水的转化过程进行了模拟,结果与观测数据基本一致。在现代盐渍化过程研究中,以坡面系统为研究单元并考虑坡面径流,才能认识到盐渍化地区土壤水-地下水之间转化的实质。     

吉林省大安市苏打盐碱土碱化参数与特征分析

测定了典型苏打盐碱土壤的碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、总碱度、pH值和含盐量等指标,分析了该类型土壤的碱化特征及其垂直分布态势。结果表明,苏打盐碱土壤可溶性离子组成以Na 和HCO3-为主,各土层中Na 占阳离子总量比例多在80%以上,HCO3-占阴离子总量比例多在75%~85%之间,NaHCO3是造成该类型土壤碱化加重的主要因素。20—80 cm土层碱化度在25%~30%以上,pH>10.3,含盐量大于6.0 g.kg-1,是明显的碱化层;其他土层碱化特征呈减弱趋势。土壤ESP随含盐量、总碱度的增大而增大。ESP和SAR呈显著正相关关系(r=0.711,n=40,P<0.000 1)。最后,结合地下水和降水等资料对土壤剖面盐分分布状况的形成原因进行了分析。     

微咸水淋洗对苏打盐渍土土壤理化性状的影响

在轻度盐碱化和中度盐碱化2种苏打盐渍土上,分别设置对照、补充灌溉、低额淋洗和高额淋洗4个处理,对经微咸水淋洗的苏打盐渍土的土壤渗透性、土壤容重以及土壤盐碱含量的分析结果表明,在高额淋洗区,微咸水在中度苏打盐渍土中渗透速率约为对照区的3倍,在轻度苏打盐渍土中约为对照区的2倍。与对照区相比,中度和轻度苏打盐渍土高额淋洗区土壤容重分别降低10.1%和9.5%。在高额淋洗区,中度苏打盐渍土60 cm深度内的含盐量降至1.0 g.kg-1,碱化度降低17.4百分点;轻度苏打盐渍土120 cm深度内含盐量均降至0.6 g.kg-1以下,碱化度也降低7.9百分点。苏打盐渍土土壤理化性状得到明显改善。认为适合中、轻度苏打盐渍土的淋洗定额分别为400和150 mm。     

鲁西南黄河冲积平原地下水氟碘特征及成因分析

为探明鲁西南黄河冲积平原地下水氟碘化合物浓度、地理分布及其成因,在鲁西南黄河冲积平原的主要核心区域菏泽市境内采集208个水样进行分析。结果表明,该地区深层地下水样品氟化物含量全部超过GB/T 14848—2017《地下水质量标准》中Ⅲ类标准限值1.0 mg·L~(-1),浅层地下水样品有60.3%超标。61.8%的深层地下水和56.3%的浅层地下水样品碘化物浓度高于世界卫生组织(WHO)的推荐标准值(≤0.15 mg·L~(-1))。井深对地下水氟化物、碘化物浓度影响明显,其中浅井水氟化物浓度随水层深度的增加而增大,碘化物严重超标率随水层深度的增加而下降,且严重超标的水层主要集中在30 m以内,深井水氟化物、碘化物超标严重的水层则集中在400 m以下。     

碱性矿化水灌溉对土壤溶质运移的影响

经过连续几年的灌溉试验可知,应用2.5 g稬-1以下的低矿化水灌溉是安全的,超过此值土壤积盐和碱化明显。灌溉后,土壤中溶质运移受多因素影响。在阳离子分布中,水平方向Na+随灌溉水矿化度增大而增多,Ca2+、Mg2+变化不大;土壤剖面上,从表层至60 cm土层,先以Ca2+、Mg2+为主,过渡到Na+、Ca2+、Mg2+共同占优,再发展为以Na+占优。阴离子的分布中,水平方向,随灌溉水矿化度增大HCO3-增多;土壤剖面上,从表向里,先以Cl-或SO42-为主,过渡到C1-、SO42-、HCO3-均分局面,再发展以HCO3-占优。灌溉后土壤pH值在0~20 cm变化不明显,大于20 cm土层有一定增加。土壤中的SAR和ESP均以大于1.5 g稬-1的碱性低矿化水灌溉后增加明显,碱化层由下向上抬升,小麦田碱化速度快于玉米田。     

西安市城墙内公园土壤重金属含量水平及污染评价

以西安市城墙以内3个公园的表层土壤为研究对象,分析测定了其基本理化性质和其中代表性重金属Cu、Ni及Zn的总量与不同形态的含量,并分别采用单项污染指数法和内梅罗污染指数法对各公园土壤重金属污染进行了评价.结果显示:西安市城墙以内3个公园的表层土壤均呈碱性并含有较多有机质;3个公园表层土壤中Cu、Ni及Zn的平均含量分别...     

窟野河流域地表水-地下水的水化学特征

通过对窟野河流域地表水和地下水样品进行水化学分析,探讨了该流域不同水体水化学特征和主要离子来源.结果表明,地表水与地下水均偏弱碱性.河水的水质类型由上游的Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)型演变为下游的Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-HCO_3~-型.上游矿井水距离河道5 km以内的水化学类型与河水较为相近为Ca~(2+)-Na~+-HCO_3~-型;大于5 km的水化学类型为Ca~(2+)-Mg~(2+)-HCO_3~-型.随着距离的增大,矿井水与河水的联系减弱.上游生活用水井深小于180 m且距离河道小于1 km的地下水水化学特征与河水较为相似,为Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~--SO_4~(2-)型;井深大于180 m且距离河道大于1 km的水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-SO_4~(2-)-HCO_3~-型和Ca~(2+)-Na~+-HCO_3~--Cl-型,与河水有一定的差距.下游灌溉用水水化学类型为Na~+-Ca~(2+)-SO_4~(2-)-HCO_3~-型,与下游河水水质一致.上游河水与地下水,SO_4~(2-)与Ca~(2+)、Mg~(2+),Ca~(2+)与Mg~(2+)相关性较强,说明这些离子同源,可能来源于含有碳酸盐、石膏的岩石中,印证了矿物溶解和阳离子交换对水化学演化的影响;下游河水与地下水,K+与SO_4~(2-)、Cl-相关性较强,且K+、Ca~(2+)、Na~+相互间均呈现正相关,这些阳离子可能来源于含长石的砂岩.     

不同水源灌溉的农田表层土壤中多氯联苯和多溴联苯醚的浓度分布特征

本工作主要关注北京郊区污水河、地下水及混合水源灌溉的3块农田的表层土壤中,26种多氯联苯(PCBs)和14种多溴联苯醚(PBDEs)的浓度分布特征,并对目标污染物各单体浓度之间的相关性进行了统计学分析.结果显示,所有供试表层土壤样品中共检出26种PCBs(∑26PCBs),浓度水平范围为130—1.93×103ng.kg-1干重.检出的PCBs种类包括12种共平面多氯联苯异构体(15.6—433 ng.kg-1干重),6种指示型多氯联苯异构体(50.7—452 ng.kg-1干重)和其它8种多氯联苯同系物(52.1—1.15×103ng.kg-1干重).同时还检出14种多溴联苯醚同系物(∑14PBDEs),浓度水平范围为1.81—14.4μg.kg-1干重,其中十溴联苯醚(BDE-209)为最主要的组分,约占总组分94%以上.污水河河水和地下水混合灌溉的农田中PCBs和PBDEs的浓度大于地下水灌溉农田中的含量.此外,在所有样品中发现高氯代的多氯联苯同系物(氯原子数≥4)浓度之间存在显著的相关性,可能与灌溉水源和土壤对高氯代联苯的强保留等因素有关.     

松嫩平原含盐碱斑的重度盐化草甸土种稻脱盐过程

以松嫩平原西部内陆盐碱湿地的重度苏打盐化草甸土与盐土、碱土镶嵌形成的复区为对象，进行了种稻脱盐过程试验。在不采取化学、物理等其他措施的前提下，单纯采用种稻水洗方法，经过5年连续试验，土壤表层平均盐分质量分数由4．5％降至0．15％，水稻产量由第1年的近于零，上升到第4年的4250kg／hm^2，表明运用简单的种稻脱盐方法改良强度苏打盐化草甸土与盐土、碱土复区具有可行性。这一结果对合理利用劣质土壤资源和重建西部严重荒漠化生态景观具有指导意义。     

焦化厂多环芳烃污染场地的环境评价实证研究

通过实地调查某焦化厂污染场地污染现状,结果表明：该场地土壤和地下水以多环芳烃（PAHs）有机类污染为主,土壤中苯并（仅）芘和多环芳烃污染以1．5m以内表层土污染为主,随着深度的增加浓度逐渐降低,弱透水层表现出良好的阻隔作用。沿着地下水流动方向,地下水中多环芳烃浓度逐渐降低,经过约400m的迁移,由17296μg／L降至111μg/L;苯并（α）芘经过200m的迁移,由18．3μg／L降至0,地下水流动导致污染物在包气带横向扩散。1号孔、3号孔和4号孔所在地表层土壤中苯并（α）芘的单个污染物的致癌风险分别为0．0278、0．0209和1．496,远远超出可接受水平,因此上述孔位所在地附近表层土壤需重点治理。     

基于WNMM模型的潮土地区农田水氮优化管理

应用农田水氮管理模型(water and nitrogen management model,WNMM)模拟潮土水氮运移过程,以建立针对该地区气候环境和土壤性质的田间水氮优化管理方案.利用田间试验对WNMM模拟结果进行了校验,结果表明该模型能较好地模拟潮土地区的土壤水氮运移过程,农田蒸散量、土壤含水量和硝态氮含量的模拟值与实测值在α=0.01水平上相关显著,误差范围也令人满意.根据土壤实时水氮含量数据,建立了按作物生长亏缺动态调整灌溉、施氮的优化农田水氮管理方案.在多年平均气象条件下,与传统管理模式相比,优化管理模式不仅能为作物生长提供更好的土壤水肥条件,而且每年可节约灌溉水163.5 mm、氮肥130 kg·hm-2,减少土壤水渗漏264.6 mm、氮素淋失71.1 kg·hm-2.     

土壤表面农药光化学降解研究进展

农药在土壤表面的光化学降解是重要的非生物转化途径,其过程和产物对农药药效、代谢、毒性及环境影响重大.本文综述了土壤表面农药光解研究方法和影响农药光解的土壤因素,分析了农药在土壤表面的主要光反应类型,并讨论了土壤表面农药光解实际应用等方面的热点问题.     

不同改良措施对煤矸石污染土壤上大豆生长的影响

采用盆栽试验,通过添加粉煤灰和牛粪对煤矸石污染土壤进行改良,并研究了不同改良措施对大豆生长、光合特性和产量的影响。结果表明,添加粉煤灰0.07 kg.kg-1(T1)、添加牛粪0.07 kg.kg-1(T2)、添加粉煤灰和牛粪各0.07 kg.kg-1(T3)3种土壤改良措施对大豆的株高、叶面积和单株根瘤数均有显著影响,不同生育期株高、叶面积和单株根瘤数均表现为T3>T2>T1>CK。在花期和鼓粒期,3种土壤改良措施下大豆的叶绿素含量和光合速率均显著高于对照,且T3处理显著高于T2和T1。与对照相比,不同土壤改良措施对大豆的单株荚数、百粒重、单株粒重和产量均有显著影响,T3、T2和T1处理的大豆产量较对照分别提高68.47%、40.99%和30.63%。     

镧积累对红壤有效养分的影响

通过室内培养和盆栽试验 ,研究了镧积累对红壤有效养分的影响。结果表明 ,镧积累降低了土壤有效氮、有效磷含量 ,有效氮、有效磷含量与镧浓度呈显著的负相关 ,镧对土壤有效钾的影响不明显。     

土壤变暖对土壤微生物活性的影响

讨论了土壤变暖对土壤微生物活性的影响及其后果。许多研究表明,土壤呼吸与土壤温度呈正相关关系。描述这种关系所用的模式有线性回归分析、Q10关系式、幂关系式、Arrhenius关系式及其它关系式,但这些模式通常都不能准确地估计呼吸率。尽管如此,几乎所有的研究都显示土壤温度强烈地影响土壤微生物活性及呼吸。在一定温度范围内,土壤变暖提高土壤微生物活性及呼吸率。解释这种现象的一种机制是微生物群体组成随温度升高而改变。文章最后指出,为了得出更加明确的结论及更加准确地预测全球变暖对土壤的影响,必须进行更深入地研究。     

免耕生态系统中土壤动物对土壤养分影响的研究

对紫色水稻土自然免耕生态系统中土壤动物群落结构的变化及其对土壤养分的影响进行了调查研究。结果表明．水稻土免耕耕作制度有利于土壤动物的生长繁殖．并能改善土壤化学性质。土壤动物平均密度是垄作免耕＞垄作常耕＞平作免耕＞平作常耕。免耕土壤中有效氮、有效磷、有效钾和有机质含量均分别高于常耕土壤。     

间作栽培对连作马铃薯根际土壤微生物区系的影响

为探究不同间作栽培模式缓解马铃薯（Solanum tuberosum）连作障碍的可行性及作用机制,以马铃薯单作为对照,研究马铃薯间作玉米（Zea mays）、蚕豆（Vicia faba）和荞麦（Fagopyrum esculentum）3种模式对连作马铃薯根际土壤养分含量及微生物区系的影响.结果表明,间作种植模式下马铃薯根际土壤全氮、全磷、速效磷和速效钾含量显著低于马铃薯单作,根际土壤速效磷降幅最大,达45％以上,土壤pH值明显下降.间作栽培模式改变了马铃薯根际土壤微生物群落结构,降低了根际土壤真菌的数量;间作栽培模式对马铃薯根际土壤微生物群落的碳源利用能力也有明显影响,其中马铃薯间作蚕豆和间作玉米处理马铃薯根际土壤微生物培养120 h的平均颜色变化率分别比对照高13.39％和4.30％.马铃薯根际土壤微生物群落总体上对碳水化合物利用率较高,对芳香化合物的利用率较低.间作蚕豆明显促进了马铃薯根际土壤微生物群落的碳源代谢强度,而且能维持较稳定的产量,因而可能是一种有利于改善马铃薯连作栽培根际微生态环境、缓解连作障碍的栽培模式.     

土壤温度上升对某些土壤化学性质的影响

土壤温度变化导致微生物群落组成及其活性产生变化;某些微生物群落成员在较高温度时有能力代谢那些在较低温度时不能被利用的基质;因此,土壤温度上升将影响土壤生态系统中的C、N、S循环。大多数研究结果显示,温度对土壤溶液中的溶解态有机质和土壤有机磷组分有较大的影响。这些结论对预测全球气候变化对土壤的影响有重要的义。     

侵蚀条件下土壤氮素流失对土壤和环境的影响

土壤侵蚀严重地影响土壤物理和化学性质,限制了作物生产;它对作物生产具有长期和短期效应,短期效应通过施肥和培肥土壤等措施可得到恢复,而长期效应在较短时间内很难得到弥补。土壤氮素随径流流失不仅造成土壤肥力退化,而且对人类生存的自然环境造成危害。     

河北省土壤苯并(a)芘含量的空间变异特征

根据实地采样数据,运用地统计学方法分析苯并(a)芘污染的空间变异特征,同时研究各地污染水平与其自然环境、产业布局之间的关系。结果表明:土壤苯并(a)芘含量在研究区存在空间异质性,在240 km空间尺度上尤其明显,块金值(C0)和基台值(C0 C)之比为44%;这说明其空间变异由结构性因子(如土壤有机质)和随机性因子(如污染源分布)共同构成;钢铁工业(包括焦化工)是苯并(a)芘的主要排放源,土壤苯并(a)芘污染也以钢铁工业(包括焦化工)发达的城市及其附近区域为核心。