土壤中硒元素丰度及富集因素分析

本文通过１０４个剖面，２５９例样品，探讨了大连地区土壤中硒分布类型、不同土壤类型硒的含量分布状态、不同母质硒的迁移规律、富集因素分析，叙述了该地区硒含量水平和硒在土壤剖面的垂直分布状况。     

基于有效硒的富硒土壤阈值及有效硒的影响因素

土壤中有效硒(Se)含量是影响作物硒含量的主导因素.为合理有效在有效硒含量高、全硒含量低的土壤中圈定富Se土壤范围并提出天然富Se作物培育理论性指导,在宁夏北部石嘴山市采集表层土壤样品8 814件和根系土-作物配套样品195件,以有效硒为分析主线,通过对表层土壤和根系土中全Se、有效Se含量和Se形态以及根系土配套作物硒含量的综合研究,确定适合研究区的基于有效Se的富Se土壤阈值,建立有效Se的多元回归模型确定影响有效Se的主要理化指标以期通过提高有效硒的方式提高作物富硒率.结果表明,根系土-作物中Se的特征可代表表层土壤全Se和有效Se特征,根系土全Se、有效Se及作物Se含量的协调性分析确定0.24mg·kg^-1的全Se含量作为富Se土壤界定阈值;有效Se的多元回归模型显示,土壤中全Se和土壤肥力元素含量的增加可促进有效Se的富集.     

油菜硒的富集特征及其与土壤硒的关系

为系统研究油菜对硒的富集特征及其与土壤硒形态间的关系,采用人工添加外源硒(0、0.5、5.0 mg·kg~(-1)土壤)的方式,构建了土壤含不同浓度硒的大田实验系统.测定了成熟期油菜不同部位硒总量、籽粒中有机小分子硒化合物及根际土壤中各形态硒的含量.明确了硒在油菜体内的富集特征;分析了籽粒中硒含量同其他组织部位及土壤硒含量间的关系;深入解析了土壤各形态硒对油菜硒的贡献.结果表明,随土壤硒浓度的增加,由根部向地上部转移的硒的比例增大;土壤高浓度(5.0 mg·kg~(-1))硒处理下,更大比例的硒富集于角果壳和籽粒中;硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸是籽粒中主要形态的有机小分子硒化合物;各浓度硒处理土壤中,均以铁锰氧化物结合态为主,占土壤总硒的87.24%~97.40%;籽粒硒含量与其他组织部位硒及土壤硒含量呈显著相关;茎干中硒与根系中硒含量呈正相关,而茎干中硒又是角果壳硒的主要贡献因子,茎干和角果壳硒对籽粒硒具有同等贡献.研究结果明确了油菜对硒的富集特征及其与土壤硒形态间的关系,有助于通过土壤中硒形态和植物营养器官中硒含量来评估籽粒中硒含量.     

广东揭东土壤硒的分布特征及影响因素研究

以揭东区为调查研究对象,采集211个表层土壤样品(0～20 cm)和52个深层土壤样品(>150 cm),测定了区域土壤全硒含量,结合相关性分析、回归分析、地统计分析研究土壤硒的分布特征及其影响因素。结果表明,揭东区土壤全硒含量变化于0.112～1.315 mg/kg,平均值为0.496 mg/kg,总体上处于中硒及高硒水平,不存在缺硒和硒过剩土壤。区域富集面积达63%,强富集区域主要分布在以花岗岩为母质的侏罗系和白垩系地层区。不同成土母质中,硒富集区域主要分布在以花岗岩为母质的侏罗系和白垩系地层区;不同土壤类型中,花岗岩风化形成的黄壤硒含量最高,平均值为0.729 mg/kg,以花岗岩为母质发育的赤红壤硒含量次之,平均值达0.563 mg/kg;第四系沉积物发育形成的水稻土硒含量最低,平均值为0.408 mg/kg。回归分析表明,土壤全硒含量与铁铝含量、pH具有极显著正相关。影响揭东土壤硒含量的主要因素是成土母质,土壤p H、铁铝含量、土地利用方式及海拔高度对土壤全硒含量分布与富集也有一定的影响。     

浙江临安东部地区土壤硒分布特征及影响因素

对浙江临安东部地区表层土壤进行地质调查,发现了大面积富硒土壤,并总结了表层土壤硒的分布特征及影响因素。研究区表层土壤硒含量平均值为0.38×10~(-6);不同土壤类型硒含量差异较大,其中黄壤硒含量最高,平均值为0.58×10~(-6)。概率累积曲线表明,土壤硒主要来源于自然背景,受外源输入组分影响较小。土壤硒含量与V、Mo、Ni、Cr含量呈显著正相关,与有机质关系密切,与pH值相关性较好。荷塘组碳质页岩、硅质岩和宁国组碳质页岩是该区富硒土壤的主要来源。     

硒元素在茶园土壤和茶树内的富集规律

植物是人体从土壤中摄入硒的重要媒介,而茶树是富集硒能力较强的植物,能将土壤中的硒富集储存在茶树植株内,因此研究茶树对土壤中硒的吸收富集机制对人类健康具有重大意义。采集贵州省遵义市正安县两处茶园(茶园1、茶园2)的25份土壤样品和15株茶树样品,测定了土壤中总硒含量和茶树各部位硒含量,并对连续浸提法提取的土壤中各形态硒含量进行了检测,比较了两处茶园土壤的pH值和养分含量,分析了两处茶园生产富硒茶叶的潜力。结果表明:遵义市两处茶园土壤均为酸性土壤,pH值范围为3.7~5.5,适宜茶树种植;两处茶园均有土壤样品达到富硒土壤标准(硒含量>0.4 mg/kg);土壤中的硒以残渣态为主(百分比含量超75%),其生物利用度低;天然条件下硒主要富集在茶树的老叶中,根部基本无硒的积累;茶园1有55.6%的嫩叶样品硒含量(0.2~4.0 mg/kg)处于富硒茶叶标准,可认定为富硒茶叶,说明茶园1具有良好的生产富硒茶叶的潜力;茶园2土壤pH值更适宜、总硒含量更高,但因无人管理而无富硒茶叶产出,建议后续对茶园2进行合理开发利用。     

宁夏长山头富硒区土壤硒地球化学特征研究

本文对宁夏长山头典型富硒区土壤Se含量特征及玉米籽实Se含量影响因素进行了系统研究,发现长山头地区土壤硒背景含量为0.25 mg/kg,主要的富硒土壤类型为新积土,其成土母质为山前洪流携带的碎屑物。进一步的研究表明,土壤中硒含量与p H呈负相关关系,而与有机碳、TFe_2O_3及Mn呈正相关关系。与土壤环境相反,玉米籽实中硒的含量与p H成正相关关系,而与有机碳、TFe_2O_3及Mn呈负相关关系。这说明这些指标对硒在土壤-植物系统中的地球化学行为具有显著影响作用。此外,土壤中全量硒的增加对植物的吸收率并没有显著的促进作用。     

水稻对不同土壤中硒酸盐/亚硒酸盐的吸收和富集

通过土培试验研究了在3种类型土壤(红壤、黑土和灰钙土)上施用不同价态硒肥(Na2 SeO3或Na2 SeO4)条件下,水稻地上部硒含量的变化.结果表明,在水稻幼苗期,3种土壤上Se4+硒肥处理的水稻幼苗地上部硒含量高于Se6+硒肥处理.施用Se4+硒肥,红壤、黑土及灰钙土中水稻幼苗的硒含量分别为5.76、1.18和1.11 mg· kg-1,分别为对照的2.5、4.7和6.9倍;施用Se6+硒肥,红壤、黑土及灰钙土中水稻幼苗的硒含量分别为4.70、0.66和0.73 mg·kg-1.在水稻成熟期,施用Se4+硒肥后,红壤、黑土及灰钙土中水稻籽粒中硒含量分别由对照中的0.34、0.05和0.05 mg·kg-1增加到0.94、0.14和0.20 mg·kg-1;施用Se6+硒肥后,红壤、黑土及灰钙土中水稻籽粒中硒含量分别为1.13、0.12、0.16mg·kg-1.不同价态硒肥处理和土壤类型对水稻幼苗和成熟地上部硒含量都有显著影响.在pH值低的红壤上施用Se6+硒肥效果更好,而在pH值高的黑土和灰钙土上施用Se4+硒肥效果更好;从环境风险和硒对植物毒性的角度考虑,硒肥以亚硒酸盐的形式施用比较好.     

浙西球川富硒区耕地土壤硒含量及其影响因素

通过浙西球川耕地土壤的调查与分析,对表层土壤硒分布特征及其影响因素进行了研究。结果表明,该区表层土壤硒含量均值为0. 43 mg/kg。不同地层分布区土壤硒含量差异较大,荷塘组碳质页岩、硅质岩分布区土壤硒含量最高(平均值为0. 59 mg/kg),寿昌组凝灰岩分布区土壤硒含量最低(平均值为0. 32 mg/kg),地质背景(岩石分布)对土壤硒含量及分布起控制作用。旱地土壤硒含量平均值高于水田。土壤硒含量与有机质含量呈正相关关系,而与土壤p H关系不密切。球川地区土壤硒主要来自自然背景(成土母质),外源输入影响较小,该区富硒土壤具有可持续开发利用潜力。     

硒在土壤-农作物系统中的分布特征及富硒土壤阈值

为查明Se在土壤-农作物系统中的分布特征,开展富Se土壤阈值研究,在重庆市黔江区采集表层土壤8789件,深层土壤155件,并采集玉米籽实141件和水稻籽实159件(同时分别采集对应根系土样品141件和159件),分析了土壤及农作物中的Se、有机质、S、Mn、TFe₂O₃、Al₂O₃和K₂O等含量及土壤p H,利用地统计法分析了表层及深层土壤Se的分布特征,基于多元回归分析,研究Se生物有效性的影响因素,基于根系土各组分含量及农作物Se含量进行土壤富Se阈值研究.结果表明,研究区高Se土壤占全区的32.72%;表层土壤及深层土壤Se含量的分布主要受到成土母质的控制,土壤Se源稳定且表层富集现象明显.玉米和水稻的富Se率分别为75.35%、46.81%,土壤有机质和S含量均会限值Se的生物有效性.若种植作物为玉米,建议以0.3 mg·kg^-1作为富Se土壤阈值;若种植作物为水稻,在土壤p H≤7.5时,建议以0.3 mg·kg^-1作为富S...     

基于GIS和PMF模型的石嘴山市土壤多环芳烃空间分布及来源解析

随着城市化和工业化进程加速,城市土壤多环芳烃(PAHs)含量及污染状况受到广泛关注.以石嘴山市为例,分析8个城市功能区156个表层土壤(0～20 cm)样品PAHs含量的空间分布特征,运用单因子指数、内梅罗综合指数和终生癌症风险增量模型评价土壤PAHs污染状况,利用正定矩阵因子分解模型(PMF)对PAHs来源进行解析.结果表明,石嘴山市表层土壤PAHs总含量均值为489.82 ng·g^-1,除芘(Pyr)外的15种PAH单体变异系数均大于100%,属强变异;不同功能区土壤PAHs含量呈现出:交通区(1 217.61 ng·g^-1)>工业区(809.58 ng·g^-1)>公园(273.66 ng·g^-1)>文教区(268.18 ng·g^-1)>商业区(240.05 ng·g^-1)>农业区(226.81 ng·g^-1)>医疗区(211.90 ng·g^-1)>居民区(183.4...     

老工业城市土壤-作物系统重金属的迁移累积及风险协同评价

为查明老工业城市土壤-作物系统的重金属环境地球化学特征,测试和分析石嘴山市水稻、小麦和玉米籽实及其根系土重金属含量和形态,利用统计学方法、风险评价编码法(RAC)、生物富集系数法(BCF)、土壤和农产品综合质量影响指数法(IICQ)及ArcGIS空间插值法开展土壤-作物系统重金属的迁移累积特征剖析及风险协同评价.结果表明,根系土中重金属ω(As)、ω(Cd)、ω(Cr)、ω(Cu)、ω(Hg)、ω(Ni)、ω(Pb)和ω(Zn)均值分别为12.56、 0.19、 63.48、 23.52、 0.038、 28.86、 21.68和69.47mg·kg^-1,与宁夏土壤背景值相比呈一定程度的累积,其中以Cd和Hg累积效应最为显著,但均低于农用地土壤污染风险筛选值;配套作物中上述8种重金属含量均值分别为0.014 9、 0.011 2、 0.075、 6.7、 0.001 5、 0.67、 0.042 7和20.48mg·kg^-1,与食品中污染物限量相比,作物中As、 Pb和Cr点位超标率分别为4%、 3%和1%,其余元素均未超标;相比水稻和小麦,...     

宁夏石嘴山河滨工业园区表层土壤重金属污染的时空特征

为研究西北地区工业区土壤重金属空间分布及时间变化的区域特征,以宁夏石嘴山河滨工业园区西北端面积为1.74hm2的区域为研究区,采集表层土壤样品96个,利用原子吸收分光光度计测定Cu、Zn、Pb、Cr、Cd含量,SPSS 16.0软件做描述性统计和相关分析,资料对比法结合Google earth卫星地图分析含量的时空格局变化对应性.在GS+3.0软件理论拟合基础上,利用ArcGIS 9.0软件进行克里格插值,分析空间分布特征及可能的污染源.结果表明,Zn、Cu、Cr、Pb、Cd的平均含量分别为100.29、352.86、77.56、50.52、4.06 mg.kg-1,均高于宁夏土壤背景值.Zn、Cr、Pb为非污染,Cu、Cd属轻度污染和重度污染.Zn、Cu、Cr、Pb、Cd含量较1985年该地区水平增加明显,均从西北向东南增加并局部呈岛状空间分布.土壤中Cu、Cr、Zn、Pb、Cd的含量变化与2009年后该园区企业数量迅速增加及周边另一内蒙古高耗能工业园区的工业燃煤烟尘排放密切相关,空间格局主要由主导的西北强风控制、影响范围大,局地地形和企业分布格局是岛状分布的主要因素.     

典型矿冶区周边农业用地农产品安全风险及影响因素

土壤重金属污染所引发的农产品安全风险日趋严重.以湖南省某典型矿冶区周边农业用地为研究区域,通过分析土壤及农产品重金属含量,揭示了研究区域农业用地土壤重金属污染特征及农产品安全风险,并应用主成分分析及相关性分析手段探明了主要影响因素.结果表明,研究区土壤主要重金属污染物为Cd、Cu、Pb和Zn,平均含量分别为9.12、358、303和185 mg ·kg^-1,pH值范围为4.67~7.22,严格管控类别占比达100%;同种农产品对不同重金属元素的富集情况不同,重金属含量总体表现为：Zn>Cu>Pb>Cd,富集系数（BCF）值为：Cd>Zn>Cu>Pb,其中农产品Pb和Cd超标现象较为严重,超标率分别达78%和41%,具有较高的食用安全风险;不同种类农产品对同一种金属元素富集情况总体表现为叶菜类高于薯类和茄果类;农产品重金属含量可以由2个主成分反映,主成分1方差贡献率高达88.0%,主要受土壤重金属影响（P<0.01）;富集特征除受农产品种类影响外,还可由土壤pH值、阳离子交换量（CEC）和有机质（SOM）含量进行调控（r为-0.407~-0.641,P<0.05）.结果表明,研究区农业用地土壤和农产品均存在多种重金属复合污染,农产品安全风险较高,须规避农作物种植,对污染土壤采取一定的修复管控措施以降低相应风险.     

南昌市秋季大气PM2.5中金属元素富集特征及来源分析

采集2013年秋季南昌市6个不同区域的大气PM_(2.5)样品,分析PM_(2.5)质量浓度及其中18种金属元素(Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Ba、Co、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg)的富集特征,并用多元统计分析法探讨了PM_(2.5)中上述元素主要来源.结果表明,南昌市秋季大气PM_(2.5)日均质量浓度满足《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准限值(≤75μg·m~(-3)).Mn、Ti、Al和V的富集因子小于1.0,表明这些元素基本没有富集;Fe、Cr、Co、K、Mg、Ba、Ca、Cu和As的富集因子范围为1.7~7.8,表明这些元素受到自然源和人为源的共同影响;Hg、Zn、Pb、Ni和Cd的富集因子范围为21.9~481.2,表明这些元素受到明显的人为污染.综合相关分析、主成分分析和聚类分析结果表明:PM_(2.5)中Mg、K、Al、Ca、Ti主要来源于土壤及建筑尘;As、Hg主要来自燃煤;Ba、Ni、Mn主要来自金属冶炼排放;V、Cu、Fe、Cd、Pb、Cr、Co主要来自交通源;Zn主要受金属冶炼和燃煤的影响.     

典型喀斯特地区土壤-作物系统镉的富集特征与污染评价

为了研究喀斯特地区Cd在表层土壤和农作物中的富集特征及影响因素,为土地安全利用提供理论依据,选择在重庆市黔江区中部采集表层土壤样品360件、深层土壤样品7件、85件水稻样品和73件玉米样品(配套采集根系土样),分析了土壤及农作物中Cd的含量、土壤中TFe2O3、Mn、有机质(Corg)、Se等含量和土壤pH.基于地统计...     

基于生物有效性的农田土壤磷素组分特征及其影响因素分析

适宜的磷素分级方法是研究磷素组分特征与评价其有效性的关键.以磷素的化学与生物活化特点,采用改进的生物有效性的磷素分级方法,应用其研究不同土地利用方式下旱地土与水田土中磷素组分与有效磷（Olsen-P）的关系,并分析环境因子对磷组分的影响.磷素分级方法将磷素分为4个组分：①自由扩散或根际截留的磷（CaCl₂-P）;②有机酸活化和无机弱结合磷（Citrate-P）;③系列酶矿化的有机磷（Enzyme-P）;④潜在活化的无机磷库（HCl-P）.结果表明,旱地土及水田土4种磷素组分含量均表现为：HCl-P > Citrate-P>Enzyme-P > CaCl₂-P,且旱地土各磷组分均显著高于水田土.Olsen-P与各磷素组分均呈显著正相关,表明各磷素组分对有效磷都有贡献.具体表现为：在旱地土中,Olsen-P与CaCl₂-P和Enzyme-P相关性较高（R²=0.359;R²=0.386）;在水田土中,Olsen-P与Citrate-P相关性较高（R²=0.788）,说明旱地土中有效磷主要来自土壤自由扩散的无机磷和易矿化的有机磷部分,而水田土中有效磷主要来自弱酸活化的无机磷.冗余分析结果表明,磷素组分主要受土壤pH和黏粒含量的影响,指示在农业生产活动中,可通过调节土壤pH值,提高土壤有效磷含量.     

氨氧化细菌的富集培养及影响因素的研究

采用间歇培养方式,对富集氨氧化细菌的过程进行了研究,并探讨了温度、初始pH值、DO、碱度、进水氨氮浓度对短程硝化作用的影响.实验发现:氨氧化细菌富集完成后,氨氧化速率达到22.8 mg/(L·h),亚硝酸盐积累率在80％左右,氨氧化细菌的数量可提高至富集前的32.6倍.此外,对影响因素的研究发现,当温度30℃、pH=8.5、DO=0.5 mg/L、HCO3-/NH4+-N(摩尔比)=1.67、进水氨氮小于400 mg/L时,有利于实现短程硝化.     

宝鸡地区地表水质特征及其影响因素分析

通过分析近年来宝鸡地区地表水质时空特征及其影响因素,并提出相应的控制对策,旨在为宝鸡地区地表水质的污染防治提供科学依据。结果表明：宝鸡地区污染物以有机类为主。在空间分布上,污染较重的主要是渭河干流的蔡家坡桥、虢镇桥、常兴桥和卧龙寺监测断面,河流中各污染物污染程度从上游到下游均表现为逐渐增加的趋势;在动态变化上,地表水质近年来整体好转,其中水质明显好转的为渭河干流的常兴桥和卧龙寺监测断面;在影响因素上,以工业污染为主,但是生活和农业污染也不容忽视。基于此,建议采取相关对策多措并举,保障生态需水、加强工业废水治理力度、增强生活污染综合整治和提高农业污染治理等。     

贵州高原红枫水库浮游植物中金属富集特征

为了掌握红枫水库浮游植物金属富集特征,分别于2018年冬季（1月）、春季（4月）、夏季（7月）、秋季（10月）对红枫水库浮游植物及其金属含量进行监测分析.结果表明：贵州高原红枫水库浮游植物金属富集含量大小为：Ca > Fe > Mg > Mn,Ca占金属含量总比重的73.9%,且金属含量四季变化差异显著,总体季节变化规律为：冬季 > 秋季 > 夏季 > 春季,冬季浮游植物金属富集总量为273.13mg/g,春季浮游植物金属富集总量为183.82mg/g.②贵州高原红枫水库采样点浮游植物金属富集含量排列顺序为：三岔河 > 后湖 > 大坝 > 将军湾 > 后午 > 花渔洞,红枫水库三岔河和后湖浮游植物富集金属含量高,花渔洞浮游植物富集金属含量较低,且Fe和Mn相关性显著,Ca与Mg可能具有同源性.③RDA分析表明,4季的浮游植物金属含量与蓝绿藻有较强的相关性.研究显示,红枫水库中浮游植物金属含量具有显著的时空变化特征,且在秋冬季浮游植物金属含量与优势藻种具有显著相关性.