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。     

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。     

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.     

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.     

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.     

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。     

湛江湾表层海水悬浮物分布特征及影响因素

2014年对湛江湾表层海水悬浮物含量的2个季节调查结果显示,湛江湾表层海水悬浮物含量冬季显著高于夏季,区域分布不显著。其中,冬季悬浮物含量变化范围为2.1~28.2 mg/L,平均值为11.1 mg/L;广泛夏季悬浮物含量变化范围为1.6~18.0 mg/L,平均值为6.7 mg/L。悬浮物烧失量显示,无机质是湛江湾表层水体悬浮物主要成分。通过对悬浮物含量、悬浮物中值粒径、悬浮物烧失量及主要环境相关因子做Pearson相关性分析,结果显示,悬浮物含量与悬浮物粒径呈显著性负相关,相关系数为-0.418(p0.05),与水温呈极显著性负相关,相关系数为-0.572(p0.01);与pH、叶绿素a、DO呈极显著性正相关,相关系数分别为0.677、0.548、0.553(p0.01)。其他因子相关性不明显。     

亚热带红壤丘陵区茶园土壤中Al和F的分布特征及其影响因素

以化学浸提的方法研究了亚热带红壤丘陵区茶园土壤中活性Al和F的溶出和剖面分布特征.结果表明,各浸提液对Al的浸提能力顺序为:1mol/L HCl>1mol/L NH4AC(pH4.8)>1mol/L KCl(pH5.5)>H₂O(pH6.8).同样,在4种浸提态F中,1mol/L HCl所提取F的含量最高,含量范围为6.62～38.8mg/kg,1mol/L KCl与1mol/L NH₄AC所提取F含量次之,分别为4.57～28.1mg/kg和5.76～32.17 mg/kg,水溶性F的含量最低,含量范围为0.95～4.18mg/kg.各浸提态Al和F主要集中于0～3cm的表层,土壤剖面分布有上高下低的特征.水溶性Al与F存在线性回归关系,其他各浸提态Al和相关浸提态F之间也为显著的正相关关系.土壤中各浸提态Al和F含量随植茶年限的增长而增加,同时也受土壤母质、土壤pH值和有机质影响.     

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.     

珠江广州段上覆水及间隙水中氮的分布特征

通过现场调查与实验测试方法,研究了珠江广州河段上覆水与间隙水中不同形态氮含量的空间分布特征,并分析这两种赋存介质中各形态氮间的相关性。结果表明,沉积物间隙水中总氮、有机氮与氨氮远高于上覆水,而硝态氮则相反。上覆水总氮的平均含量为13.62 mg/L,前航道的平均含量明显高于西航道,从西航道到前航道呈现逐渐升高的趋势,并以有机氮为主要形态,两者呈现显著正相关;间隙水总氮的平均含量为51.31 mg/L,从西航道到前航道略有升高的趋势,但变化不如上覆水明显,以氨氮为主要形态,总氮与氨氮、有机氮三者间均呈显著正相关。相关性分析还表明,各形态氮在间隙水和上覆水中的含量均无明显相关性,说明间隙水中赋存的氮含量不是其上覆水中含量的决定因素。     

桂南地下热水系统中氟的分布及迁移富集规律

选取广西桂南地区地下热水系统为研究对象,利用氢氧同位素及锶同位素研究手段,对研究区内地下热水中氟的空间分布规律及其控制因素进行研究。结果表明:研究区内地下热水中氟含量变化范围为0.01~17.93mg/L,其中43%地下水样品中氟含量超过饮用水氟骨症临界值1.5mg/L,高氟地下热水的主要水化学类型为Na-HCO3型,水体中氟含量与温度呈明显正相关性;地下热水氢氧同位素特征显示,研究区地下热水的主要来源为大气降水,同时受一定程度蒸发浓缩及水-岩作用影响,地下热水锶同位素特征显示,研究区地下热水水化学组成明显受长石、云母等铝硅酸盐风化及碳酸盐岩溶解影响;对地下热水水化学开展的因子分析结果显示,研究区地下热水系统中影响氟迁移释放的主要因素为萤石的溶解与沉淀过程。     

城市垃圾转运站道路径流污染特征研究

以宜兴城区典型垃圾转运站附近道路为主要研究对象,对比其他功能区及其他城市道路径流,研究了垃圾转运站附近道路径流污染特征。于2016年4—6月采集3场典型降雨径流并监测分析径流浊度、COD、TN、TP和氨氮。研究结果表明:与北京、沈阳、重庆等大城市相比,宜兴的径流污染程度并不显著。从功能区差异来看,垃圾转运站的污染程度明显高于其他功能区。其中,COD、TN及TP平均质量浓度高达482.79,12.06,1.36 mg/L,分别超出GB 3838—2002《地表水环境质量标准》V类水限值12.1,6,3.4倍。相关性分析表明:浊度与COD、TN、TP存在显著相关性,可以通过降低浊度来处理径流污染。此外,发现降雨强度、干期历时与污染物浓度呈正相关;而降雨量则与污染物浓度呈负相关。     

煤矿低浊含氟废水除氟试验研究

针对煤矿低浊含氟水,采用聚合氯化铝(PAC)、复配酸性除氟剂(药剂A)、改性铝铁硅聚合物除氟剂(药剂B)和复合除氟剂(DAMW-04)4种药剂进行除氟试验,分析了水温、pH及主要离子含量对除氟效果的影响。结果表明：当原水氟化物浓度为2.5 mg/L时,PAC、药剂A、药剂B和DAMW-04药剂可分别将氟化物浓度降至1.4 mg/L、1.2 mg/L、0.97 mg/L和0.82 mg/L,DAMW-04除氟效果最佳;在DAMW-04投加量为180 mg/L,絮凝剂(PAM)投加量为1.0 mg/L、水温为20℃、pH为7的条件下,氟化物浓度降至0.91 mg/L并满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅲ类水要求。     

南水北调中线源头区蓄水前土壤氮磷分布特征

采集南水北调中线源头区(高程170m以下)19个村庄的43个土壤样品,分析了丹江口水库淅川县蓄水前不同土地利用类型土壤中有机质、总氮、硝态氮、铵态氮和总磷的分布特征.结果表明,研究区土壤总氮含量介于18.15~185.98mg/kg之间,硝态氮介于5.75~77.96mg/kg之间,铵态氮介于5.72~26.38mg/kg之间,总磷介于37.98~147.32mg/kg之间,有机质介于7.19~45.32g/kg之间;研究区土壤氮素、总磷和有机质含量受地形及地理位置影响较小,不同土地利用类型土壤中总氮、硝态氮及有机质含量存在显著差异,总磷和铵态氮含量差异性不明显,有机质含量大小依次为村庄>水稻田>池塘>消落带>旱地>林地,总氮含量大小依次为水稻田>村庄>池塘>消落带>旱地>林地,硝态氮含量大小依次为村庄>池塘>消落带>旱地>水稻田>林地;相关性分析表明,土壤有机质与总氮含量之间存在极显著正相关性(r=0.837, P<0.01),铵态氮含量与有机质、总氮呈显著正相关性(分别为r=0.455, P<0.05;r =0.434, P<0.05),而这三者与硝态氮之间相关性不明显;土壤总磷与有机质、总氮、硝态氮、铵态氮含量之间无明显相关性.     

北京市密云水库上游金铁矿区土壤重金属污染特征及对比研究

不同金属矿山选冶活动造成的矿区及周边土壤中重金属的分布累积特征不同.为了解密云水库上游金矿和铁矿矿区土壤中重金属地球化学特征的异同及污染状况,对区域内典型的金矿和铁矿矿区进行土壤样品采集,应用地球化学方法研究了2种土壤中重金属的污染特征,并应用地累积指数法评价了其污染状况.结果表明,2种土壤中除As外的其它重金属含量明显高于北京市土壤重金属背景值,金矿矿区土壤重金属含量普遍高于铁矿矿区.相关性分析表明,金矿矿区土壤中Cu含量与Pb、Zn(p<0.01)及Cr、有机质(OM)含量(p<0.05)之间显著相关,pH值与Pb含量(p<0.01)及Hg含量(p<0.05)呈显著负相关,而铁矿矿区土壤中重金属含量之间的相关性不显著.金矿尾砂中重金属含量明显高于铁矿尾砂,与矿区土壤污染状况一致.地累积指数法评价结果显示,金铁矿区土壤中重金属的污染程度均已十分严重,金矿矿区土壤污染程度高于铁矿,金矿矿区土壤重金属的污染程度由高到低依次为:Pb>Hg>Cd>Cr>Cu>Zn>Co>As;铁矿矿区土壤重金属的污染程度由高到低依次为:Pb>Cd>Cr>Co>Cu>Zn>Hg>As.该研究数据可为同一区域内不同金属矿区重金属污染的有效监控与治理提供科学依据.     

广州市大气TSP浓度变化及其与气象因子的关系

利用实地监测大气TSP浓度和局地气象数据,研究了2005年至2006年广州市不同功能区大气TSP浓度变化及其与气象因子的关系。结果表明,工业区大气TSP月平均浓度0.273mg/m3最高,显著高于交通繁忙区的0.207mg/m3;极显著高于商业区的0.180mg/m3、社区的0.155mg/m3和对照郊区的0.142mg/m3。研究显示,广州市大气TSP污染仍然比较严重。广州市大气TSP浓度与降雨呈现负相关性,与温度呈极显著的负相关性,与相对湿度呈显著的负相关性,与风速呈负相关性,与风向的相关性不明显。各功能区大气TSP浓度与局地气象因子也存在类似的规律。     

动力工业三废处理与综合利用

X770.3 9601742火电厂灰场排水除氟与降pH的试验研究/李绍箕…(武汉水利电力大学)//环境工程/冶金部建筑研究总院一1995,13(6)一7~11 环信X一26 根据胡北荆门热电厂灰场排水水质情况采用硫酸铝一助凝剂的方法进行了除氟与降pH的试验研究。分别通过静态试验、实验室配水动态试验和现场动态试验,使灰场排水中的氟离子含量由18mg/L左右降至10mg/L以下,pH值由9左右降至8以一;,灰场排水处理量为每小时5t的现场试验结果表明,降低水中氟离子含量并同时降低其pH值的药品成本费为每吨灰水。.05元左右,只降低pH的药成本费为每吨灰水。.03元以下。…     

洱海流域农田土壤氮素的矿化及其影响因素

采用好氧间歇淋洗培养法,对洱海流域内的农田、菜地土壤样品培养2周,研究土壤氮的矿化及其影响因素.结果表明,表层土壤2周氮矿化量平均为65.54mg/kg.不同农田利用方式下,表层土壤氮矿化量的平均值为露地菜田粮田大蒜田.土壤氮素矿化以硝态氮为主,且随着土壤深度的增加而降低.土壤氮矿化同全氮、有机质含量呈明显的正相关关系,与pH值呈负相关;氮矿化与无机氮含量、C/N之间无显著关系.全氮、有机质和pH值是影响该流域农田土壤矿化的主要因子.     

山西农田土壤交换性镁含量、分布特征及其与土壤化学性质的关系

采用田间调查与室内分析相结合的方法,研究了山西省农田土壤交换性镁(Mg)含量、分布特征及其与土壤主要化学性质的关系。结果表明,山西省主要农田土壤(0~20 cm)交换性镁含量平均为255.1 mg/kg,变幅为78.1~641.8 mg/kg,其中85%的土壤交换性镁含量在100~400 mg/kg之间,随地区不同而异。土壤剖面(0~100 cm)交换性镁含量为78.1~717 mg/kg,其含量随土壤层次加深呈现出增加的趋势。不同类型土壤交换性镁含量高低依次为潮土>褐土>栗褐土>石灰性褐土>黄绵土>褐土性土。土壤交换性镁含量与土壤pH值、EC值、有机质含量和碱解氮含量呈显著线性正相关,与K/Mg呈显著线性负相关,与全磷含量、速效磷含量、速效钾含量和Ca/Mg呈显著的曲线关系。     

滇池春夏季浮游动物群落结构特征及与环境因子的关系

2013年3月和7月对滇池浮游动物群落结构及栖息环境进行调查,研究了滇池中浮游动物群落结构及与环境因子的关系。10个采样点共鉴定出浮游动物31种,轮虫类14种,占45.2%;枝角类9种,占29.0%;原生动物5种,占16.1%;桡足类3种,占9.7%。春季密度为1130ind/L,优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis);夏季密度为1932ind/L,优势种为钟虫(Vorticella)和英勇剑水蚤(Cyclops strennus)。Pearson相关性分析结果显示,春季轮虫类密度与水温显著正相关,与CODMn显著负相关,夏季与水温、pH、DO显著正相关,与氮磷营养盐、电导率显著负相关;春季枝角类密度与TP显著负相关,夏季与氮磷营养盐、电导率显著正相关,与pH、DO、Chla显著负相关;桡足类密度与CODMn显著负相关,春季还与水温、DO、Chla、透明度、电导率呈显著正相关,原生动物与环境因子无显著相关性。浮游动物物种与环境因子的典范对应分析(CCA)结果表明:溶解氧、氮磷营养盐、叶绿素a、电导率是影响滇池浮游动物群落结构及分布的主要环境因子,其中春季的主要环境影响因子还有透明度、CODMn,夏季水温和pH也是主要影响因子。