国内外土壤环境背景值图件编制研究现状趋势

环境背景值调查起源于以矿产勘探为目的的地球化学研究,国内外矿产勘探工作者制做了大量地球化学图或图集。后来又从为农林牧业生产服务的角度出发制做土壤元素背景图。近十年来,我国科学工作者又从环境保护角度出发制做环境背景值图。概括地讲:在土壤环境背景值图编制中,无论采用定点几何符号法、分级统计图法,以及计算机绘制趋势面图或计算机与人工相结合（机助制图）绘制等含量线图等方法,其制图发展趋势如下:制图范围由小到大;制图元素由少到多;制图方法由常规制图向机助制图方向发展:图面表示方法由简单到复杂。      

《中华人民共和国鼠疫与环境图集》研制的设计思想、原则、方法与结果

全面系统地总结了<中华人民共和国鼠疫与环境图集>的设计思想、研制方法和原则以及图集所揭示的内容和规律首次利用图集的方式进行空间分析,研究我国鼠疫的流行、防治和疫源地特性及其与环境的关系.图集主要由序图组、环境背景图组、世界鼠疫流行及疫源地背景图组、自然疫源地与环境图组、流行图组、宿主分布图组、媒介蚤图组、鼠疫菌生物型图组、防治机构图组和防治效果图组组成.在鼠疫病情数据的处理和病情图的制作、环境背景图的制作和疫源地特征图制作等方面,都力求多层次、多角度和多种方式地表达鼠疫与环境的关系.它客观、科学地反映和阐述了我国200多年来鼠疫流行的空间和时间特征,揭示了我国鼠疫疫源地的分类和分布以及鼠疫菌的质粒组合和生化特性的地域分异规律,并发现鼠疫疫源地的分布和形成与地球化学环境密切相关.     

北京平原土壤中若干元素背景含量的区域分异

本文根据计算机绘制的北京平原地区土壤元素等含量线图和趋势面图,揭示了土壤元素的区域分异规律,并对其引起区域分异的环境因素进行了分析。     

饶河入鄱阳湖口处沉积物中重金属的含量及空间变化

饶河是鄱阳湖流域的五大水系之一,是鄱阳湖流域重金属污染最严重的区域之一.本文对鄱阳湖饶河入湖段设置了3个采样点,对采样点中的底泥样品进行了重金属元素Cu,Pb,Zn的分析与测定,用原子吸收法测定了柱状样沉积物中重金属的含量,分析了各元素在各采样点的空间分布特征.分析结果表明:各重金属含量的垂直分布特征由于受沿岸不同污染源的影响,重金属污染物难以形成一定规律的分布状态,总体上呈波折型分布;该区域底泥中重金属的分布受水流的影响较大;各元素之间呈现出一定的相关性,即Cu,Zn 2种元素之间呈极显著正相关,这表明在鄱阳湖饶河入湖段呈现出重金属复合污染的趋势.     

河套平原湖泊陈普海子沉积物粒度与元素分析

通过对河套地区不同类型沉积物进行粒度和元素分析，根据区域陈普海子沉积岩芯的年代和环境代用指标结果，借助于判别分析技术，结合历史文献资料，揭示区域近300a来两个典型时段的环境变化.结果表明，约1850a受黄河河道变迁引起的洪水活动影响，陈普海子岩芯55~50cm（CP1）沉积物表现为灰黄色黏土层，其粒度参数、分布曲线与黄河岸边缓流沉积物相似，两者的中值粒径和众数数值分别为3.8，7.7μm和4.4，5.0μm，元素及其比值K/Ti、Al/Ti和K/Sr（数值分别为7.1、21.5、102.7和6.2、20.7、87.8）的得分散点分布在判别得分散点图的同一区域，与其它类型沉积物的分布区域明显分离，元素比值K/Ti、Al/Ti和K/Sr可作为湖泊沉积指示洪水活动的环境代用指标；自1995年以来，由于区域人类活动，沙荒土地大规模开垦，致使风沙活动增强，岩芯15cm以上（CP2）沉积物粒度参数、分布曲线与风积物相似，两者的中值粒径和众数数值分别为20.1，19.6 μm和41.6，45.7 μm，元素的得分散点分布在判别得分散点图的同一区域，研究结果与文献记录具有较好的一致性.     

使用VB.NET绘制大气污染物浓度分布等值曲线

大气污染物浓度分布等值曲线的绘制是大气环境影响预测的一项重要工作.采用优化的黑白域矩形网格序列法,结合VB.NET环境下Metafile对象提供的矢量图形绘制新技术,可在一次数据扫描过程中同时实现黑白域划分、黑域边界提取、等值点拟合计算及序列化、等值线绘制等操作,计算量小、效率高、代码量少,可绘制任意浓度等值线,且等值线不相切.     

3S技术在古日格斯台自然保护区研究中的应用

利用"3S"技术对古日格斯台自然保护区植被类型的空间分布进行了分析,绘制了古日格斯台自然保护区植被图,讨论了其生态多样性和脆弱性,以此作为植被监测与管理的依据,进而对古日格斯台自然保护区的植被进行有效的保护.     

利用密度等值线进行遥感蚀变异常编图

利用空间分辨率为30m的TM数据提取蚀变遥感异常,这在大比例尺度图件中较常见,但在中小比例尺度的图面表达上经常出现图斑过小不易分辨、分布趋势反映不明显等问题。结合华东地区矿产资源潜力评价项目成果,通过绘制密度等值线将原本散点的矿化蚀变异常重新编图,用更直观的方法表达大区域的蚀变遥感异常分布,总结工作区蚀变遥感异常分布特征,为圈定成矿远景区提供依据。     

中美土壤元素背景值调查研究中数理统计方法运用及影响

土壤元素背景值是统计性的范围值,是评价土壤环境质量和制定土壤环境质量标准的重要参考依据,其因土壤母质、成因以及各种地球化学作用的影响而不同.通过分析20世纪60年代至90年代中美土壤元素背景值调查研究中数理统计方法的运用,发现当时受国内外学者对土壤元素含量及统计分析方法认识的局限,中美在土壤元素背景值研究中存在一些偏态分布被当作正态分布、对称剔除偏态分布的异常值和用平均值计算偏态分布背景值等问题,可能导致所得土壤元素背景值不能很好地代表区域背景情况.2007-2013年美国再次开展全国土壤调查和土壤元素背景值研究,对数理统计方法做出了改进和优化,主要包括:①用箱式图法分析距离中间50%数值较远的异常值;②针对对数分布形态也进行了分析;③用中位数和绝对中位偏差计算偏态分布的土壤元素背景值.在研究方法有了新的认识和发展的今天,建议中国优化土壤元素背景值数理统计研究方法,再次开展全国土壤元素背景含量调查工作,并从以下两个方面加以改进:①采用箱式图剔除异常值;②针对不同的频数分布形态计算相应的统计量作为土壤元素背景值.      

松辽平原土壤环境背景值区域特征及分布规律

一、前言 “松辽平原土壤环境背景值调查研究”列入国家“六五”重点攻关课题,由辽宁、吉林、黑龙江三省环境监测中心站、中国科学院林业土壤研究所、长春地理所、高能物理所等十六个单位组成协作组,对松辽平原24.6万km~2土地,采土壤剖面1025个,土壤样品3284个,进行35项元素及土壤性质的分析测试,共获得数据七万余个,提出了松辽平原土壤背景值及背景图。本文从土壤地球化学观点出发对该区土壤背景值区域特征及分布规律作一些探讨,至于详细采样布点设计,所用分析方法与质量控制以及分布类型检验方法等,请参阅“松辽平原土壤背景值调查研究”报告,此处从略。     

重污染河流多源污染识别及环境背景值的确定——以宿州奎河氨氮为例

重污染河流因为受到多种人为污染的影响,确定其环境背景值难度很大。本文利用正态概率分布图和迭代标准差方法对奎河宿州段河水氨氮含量进行了分析,获取了奎河河水氨氮多源污染特征并确定了其环境背景值。结果表明,奎河河水氨氮主要来自于自然背景、农业污染、工业-生活污染,其环境背景值范围为0.52~1.08 mg/L。与区内其他河流河水分析结果的对比表明,直方图和正态概率分布图可以有效用于污染的多源识别与环境背景值确定,但利用迭代标准差方法估算环境背景值需要保证大部分样品未受到污染影响。     

广西西江流域土壤铅空间分布与污染评价

为了解广西西江流域土壤Pb含量分布特征,采集有色金属矿区土壤、农田土壤(水田土壤和旱地土壤)和自然土壤共2 594个样品,采用地统计分析与GIS相结合的方法研究流域内土壤Pb含量空间分布特征与污染状况.结果表明,西江流域土壤Pb背景值为51.84 mg·kg~(-1),单样本T检验结果表明,显著高于前人背景值研究结果(22.08 mg·kg~(-1))和广西土壤背景值(20.50 mg·kg~(-1)).矿区土壤、旱地土壤和水田土壤Pb含量分别为655.9、116.7和40.63 mg·kg~(-1),矿区土壤Pb含量显著高于其他类型土壤.以《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)和土壤基线值为参考值,超标率分别为57.69%、16.40%、8.92%和54.95%、8.09%、2.03%,矿区和农田土壤存在明显的Pb积累.流域土壤Pb有明显的空间自相关性,以结构性变异为主.西江流域上游至中、下游土壤Pb呈现总体递减趋势,流域特征明显,高Pb含量样点在刁江上游的聚集远大于刁江下游都安段.西江流域土壤样本Pb总体介于轻度污染-中度污染之间,金城江区及南丹县土壤Pb污染突出,与当地频繁的矿业活动密切相关.     

辽河平原土壤背景值区域特征及分布规律

本文对辽河平原各土类、亚类、土属、区域土壤背景值含量范围和区域特征进行了探讨,并列出该区土壤元素间相互关系回归方程和相关矩阵,研究结果表明:(1)该区多数土壤元素含量处于世界土壤元素含量的下限;(2)土壤变异系数多为30—50%;(3)各剖面中元素迁移系数为0.9—1.0;(4)土壤元素背景值分布规律为东南部大于西、北部。     

紫色土坡耕地C、N与微生物C、N变化及其耦合特征

以紫色土坡耕地为研究对象,综合探讨不同坡度变化下植被/裸地小区以及长期不同施肥处理下紫色土坡耕地土壤C、N与微生物C、N变化及其耦合特征.结果表明:植被覆盖小区总有机碳(TOC)变化为49.0~63.9 g·kg-1,裸地TOC变化为47.4~50.8 g·kg-1,并随坡度增加逐渐下降;植被小区微生物碳(MBC)为0.9~3.45 g·kg-1,而裸地小区MBC仅为0.1~0.68 g·kg-1.不同施肥处理下坡耕地土壤TOC为57.0~64.5 g·kg-1,施加有机肥处理土壤的TOC含量高于其他施肥方式.植被小区总氮(TN)为2.6~4.2 g·kg-1,裸地小区TN含量为1.6~5.5 g·kg-1,植被小区微生物氮(MBN)高于裸地小区;不同施肥处理下TN含量随土层深度增加呈显著下降,有机肥和秸秆与化肥配施相比单一施加氮肥对土壤MBN的增加更为显著.有机肥及其与化肥配施下土壤C/N比为10~17,而秸秆及其与化肥配施土壤C/N比为8~13,单施氮肥为12左右,增施有机肥和秸秆还田有利于保持土壤C/N的稳定提高;同时,施肥有利于提高微生物熵,增加土壤中活性有机碳的比例;紫色土坡耕地MBC和TN具有显著的耦合特征(R2=0.66).     

黄土丘陵区不同有机碳水平侵蚀坡面土壤微生物量碳的分布特征

通过分析5种不同有机碳水平侵蚀坡面上土壤微生物量碳的空间分布特征及其影响因素,探究了不同土壤有机碳水平下侵蚀和土壤微生物量碳的"压力-响应"关系.结果表明:10~20 cm土层土壤微生物量碳含量随土壤有机碳水平的增加而增加.0~10 cm土层土壤微生物量碳含量比10~20 cm土层更易受坡面有机碳背景的影响,且对侵蚀的响应较敏感;2土壤微生物碳含量随着土层深度的加深而减少,当坡面有机碳水平为5.68 g·kg-1时,土壤微生物量碳的剖面分布差异最大.土壤微生物量碳的水平分布表现为沉积区对照区侵蚀区,当坡面有机碳含量在4.92~5.65 g·kg-1范围内,其水平分布差异较大.即在中等有机碳水平的侵蚀坡面上,土壤微生物量碳的空间分布差异较大,对侵蚀的响应较敏感;3土壤微生物量碳的空间分布主要受坡面土壤有机碳水平的影响;其次受坡位、土壤平均含水量、土壤容重等的影响.     

垃圾渗滤液污染含水层不同氧化还原带沉积物的pH缓冲能力

通过砂柱模拟实验研究含水层沉积物的pH缓冲能力及其在不同氧化还原带中的变化.结果表明,pH缓冲容量的本底值为324.93.pH-1mmol/kg,其中阳离子交换缓冲容量、碳酸钙缓冲容量、硅酸盐缓冲容量和次级缓冲容量的本底值分别为41.77.pH-1、86.53.pH-1、47.33.pH-1和149.31.pH-1mmol/kg.产甲烷带/硫酸盐还原带(MGZ/SRZ)、铁还原带(IRZ)、硝酸盐还原带(NRZ)和氧还原带(ORZ)中总的pH缓冲容量相对于本底值依次分别增加了12.4%、10.8%、19.8%和11.1%;各氧化还原带沉积物中的交换性阳离子(CEC)和交换性盐基离子(BEC)均小于本底值的11.59.pH-1和8.52.pH-1mmol/kg,各氧化还原带沉积物的盐基饱和度先升高后降低,都高于本底值的63.47%.因此,含水层沉积物有较强的pH缓冲能力.对垃圾渗滤液污染含水层不同氧化还原带沉积物pH缓冲能力的研究可为污染场地的修复提供理论依据.     

Irrigation of olive groves in Southern Italy with treated municipal wastewater: Effects on microbiological quality of soil and fruits

The use of municipal wastewater in agriculture requires a careful monitoring of a range of hygiene parameters. Yearly hygienic impact assessments on soil and fruit were made between 2000 and 2006 in an olive (Olea europaea L.) grove established near a municipal wastewater treatment plant in Southern Italy (Ferrandina–Basilicata region, 40°29′ N, 16°28′ E). The experimental grove was managed in two plots. The first plot, non-tilled, was drip irrigated daily with reclaimed wastewater. The second plot was unirrigated (i.e. rainfed) and subject to conventional management for the region. Samples of wetted soil from different depths and of treated wastewater were analysed for Escherichia coli, enterococci, sulphite-reducing Clostridium spores and Salmonella spp. Fruits were collected both from the canopy and from nets spread on the ground and analysed for faecal contamination. The average annual quantity of wastewater distributed was 293 mm. E. coli concentration in the wastewater varied considerably, being frequently above the stringent Italian mandatory limit of 10 CFU 100 mL^?1 and also the WHO limit of 1000 MPN 100 mL^?1. Salmonella was never detected in the wastewater, the soil or on the fruit samples. Slight increases in the other bacteria were observed in the wastewater-irrigated soil during the irrigation season and especially in the top 10 cm. Soil resilience and bacterial mortality/inactivation probably explains the seasonal decrease of soil bacteria content over the 7 years of the study. Because of their high resistance to disinfection treatments and to environmental conditions, the spores of the sulphite-reducing bacterium Clostridium could be useful as an indicator of contamination in future guidelines that might be enacted for the use of wastewater in agriculture. No significant microbial contamination was recorded on fruit harvested directly from the canopy of the wastewater-irrigated trees. Contaminations on fruits sampled from the ground in the wastewater-irrigated plot were always low and usually similar to, or lower than those observed on drupes collected from the rainfed plot. In the rainfed plot, the recorded occasional contaminations were probably due to a number of factors, such as grazing of farm stock, presence of wild animals and surface water runoff from adjacent agricultural areas. This work confirms that, under suitable conditions, low-quality wastewater can be useful as an additional water resource for olive irrigation in water-scarce Mediterranean environments.     

江西铜矿及冶炼厂周边土壤和农作物稀土元素含量与评价

研究江西省铜矿开采和冶炼对周边农田土壤、农作物稀土元素含量的影响.结果表明,铜矿开采和冶炼可提高土壤及农作物稀土元素的含量.德兴银山铅锌铜矿和贵溪冶炼厂周边农田土壤中总稀土元素含量范围分别为112.42~397.02mg·kg-1和48.81~250.06 mg·kg-1,总稀土元素平均值分别为254.84 mg·kg-1和144.21 mg·kg-1,分别是江西省背景值的1.21倍和0.68倍,全国背景值的1.36倍和0.77倍,对照样点的3.59倍和2.03倍.贵溪冶炼厂周边10种农作物样品中总稀土元素含量范围为0.35~2.87 mg·kg-1,作物叶子中的稀土元素含量高于茎和块根.番茄、空心菜叶和萝卜叶中总稀土元素含量分别为2.87、1.58和0.80 mg·kg-1,均超过我国蔬菜和水果卫生标准的总稀土元素含量限值(0.70 mg·kg-1).矿区居民终身摄入稀土元素的总量为17.72μg·(kg·d)-1,低于安全剂量和临界值,对人体还不构成健康风险.研究结果说明在江西进行铜矿开采和冶炼时必须重视稀土元素对周边环境的影响.     

北京城郊燃煤汞排放及其对当地空气环境的影响

为了解生活用煤汞含量水平,分析生活燃煤给当地环境空气中ρ(Hg)带来的影响,使用Lumex RA915+/M测汞仪,现场在线监测了北京市大兴区46户居民家庭燃煤炉口上方空气和村庄环境空气中的ρ(Hg),并对民用蜂窝煤及煤渣样品中的w(Hg)进行了实验室分析. 结果表明:燃煤炉口上方25 cm处空气中ρ(Hg)为20.4~4 583.5 ng/m3,平均值为823.9 ng/m3(n=46);村庄环境空气中ρ(Hg)为5~13 ng/m3,高于当地背景值(1~3 ng/m3);民用蜂窝煤样品中w(Hg)的平均值为326.6 ng/g(n=46),显著高于我国工业原煤中w(Hg)平均值(约150 ng/g);生活燃煤汞排放率达到99.76%,高于电厂等工业燃煤汞排放率. 鉴于生活用煤多为富汞的劣质煤,其w(Hg)及汞排放率远高于工业用煤,并且室内空气污染对人体健康的危害更为直接,因此,生活燃煤造成的汞污染问题应得到更大的重视.      

水淹频率增加对闽江口湿地土壤有机碳及其活性组分的影响

研究河口湿地土壤有机碳及其活性组分对水淹频率的响应,对认识海平面上升背景下湿地土壤碳循环具有重要意义.本文以闽江河口湿地为研究区,测定了区内6、7和8月高潮滩(偶尔水淹,H样地)和中潮滩(频繁水淹,M样地)表层土壤有机碳(SOC)及其活性组分-微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)及可溶性有机碳(DOC)的含量,并进一步通过原位培养方法(H样地植物-土壤移动到M样地进行培养)分析了水淹频率增加对SOC及其活性组分的影响.结果表明:H样地SOC、EOC、MBC和DOC含量平均值分别为45.11 g·kg-1、30.21 g·kg-1、385.29 mg·kg-1和749.98 mg·kg-1,总体显著高于而M样地SOC、EOC、MBC和DOC含量(p0.05),高出的比例分别为161.81%、136.2%、200.6%和710.86%;野外培养90 d后,SOC和EOC均无显著变化,而MBC和DOC随培养时间延长,影响逐渐增大,90 d培养后,两者均显著下降,下降比例分别为28.21%和93.84%;此外,SOC及其活性组分在一定程度上受到土壤理化性质的影响,除EOC外,SOC、MBC和DOC均与p H、TN和TP呈显著相关(p0.01).这些结果表明,在较长时间尺度,水淹频率可以直接影响SOC及其活性组分,也可能通过影响p H、TN和TP等因子,间接影响SOC及其活性组分.