黄河下游典型区域土壤重金属来源解析及空间分布

选取黄河下游典型区域——山东省高青县为研究区,系统采集了234个表层土壤样品(0~20 cm),测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属的含量,综合运用相关分析、主成分分析和方差分析辨识了土壤重金属的来源以及与土地利用、成土母质之间的关系,并采用地统计方法分析了重金属的空间结构和分布特征.结果表明:(1)研究区8种重金属元素的平均值均超过黄河下游背景值,尤其是As、Cu、Hg的平均含量分别为各自背景值的1.23、1.20和1.29倍,存在不同程度的富集现象.(2)8种元素可辨识为两个主成分,PC1(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)主要受工农业活动和交通排放等人类活动与成土母质综合影响;PC2(Hg)主要受纺织、石油化工和塑料制造等工业活动控制.(3)不同土地利用类型和成土母质中的重金属含量差异明显.8种元素在城镇建设用地的平均含量显著高于其他地类;除了Hg以外,其余7种元素在湖积物母质发育土壤中的含量最高.(4)土壤重金属空间分布各异.As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量的高值区主要集中于中部城区和东南部,而Hg的高值区集中于西南部和东北部,说明工农业活动和交通排放加剧了当地土壤的重金属污染.     

黄河流域入海口典型区域有机磷酸酯分布特征和风险评估

有机磷酸酯(OPEs)作为一类新污染物,具有毒性、持久性和生物累积性等特征,在生产生活中广泛使用且易进入环境中,对生态系统存在潜在风险.利用超高效液相色谱-质谱联用仪(UPLC-MS/MS)测定了黄河干流及其支流入海口典型区域地表水中14种OPEs的浓度水平并总结分布特征,使用相关性分析和主成分分析解析其污染来源,并评价其生态风险.结果表明,各点位地表水中∑₁₄OPEs浓度范围为183.81～1 674.52 ng·L^-1,平均值为638.25 ng·L^-1,磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)和磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCPP)是主要的OPEs;流经城市区域的小清河与黄河干流和其它支流的OPEs组成特征不同,表明人类活动影响较大.∑₁₄OPEs沿黄河入海口方向先升高后,呈现出明显的区域性.源解析结果显示不同行业工业废水排放和交通运输等人类活动和大气沉降是地表水中OPEs的来源.生态风险评估结果表明在黄河干流、小清河和支脉河中TCEP对水生生物具有高风险,磷酸正三丁酯(TnBP)和磷酸三苯酯(T...     

中国云南补蚌区域典型热带森林汞的空间分布特征研究

热带森林在全球汞循环中占据着重要的地位,其面积占全球森林面积的45%以上,且能够贡献全球凋落物沉降汞的50%以上。然而,关于热带森林汞的生物地球化学循环研究的匮乏导致了估算过程中最大的不确定性,全面细致的热带森林汞调查有利于构建更为精准的全球汞循环模型。本研究选取中国云南典型的热带森林——补蚌区域森林开展了5 m分辨率的土壤汞的高空间分辨率的研究,以及开展了相应的凋落物汞沉积通量的研究。研究结果表明,补蚌区域热带森林有着高达75 μg/（m²·a）凋落物汞沉积通量,但是土壤中汞的浓度仅为71±16 ng/g。方程模型结果指出,表层土壤汞浓度受土壤中碳含量的影响,表现出显著地正效应关系,但凋落物汞沉降输入则对表层土壤汞分布无明确效应。为了克服热带森林的高空间异质性,本研究建议凋落物采样达到14个/ha,表层土壤的采样应达到20～25个/ha时,能够有效地降低采样过程引起的不确定性。本研究结论强调了即使热带森林存在高凋落物汞输入,但其较快的物质周转促进了凋落物降解过程中汞的丢失,能够有效地减少热带森林中大气汞汇的能力。     

丹江口库区农田土壤重金属分布和来源解析

为开展丹江口水库周边农田土壤重金属污染来源及其贡献率的空间分布特征研究,文章采集丹库周边66个0～20 cm表层土壤样品,测定Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等6种重金属的污染特征和空间分布,结合2种污染指数-单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤中重金属的污染进行评价,同时利用相关性分析和主成分分析/绝对主成分分数(PCA/APCS)受体模型定量解析了研究区域内6种重金属的来源,结果表明:(1)Cr的平均浓度(19.706 mg/kg)低于河南省土壤环境背景值,其他5种重金属平均值均高于河南省土壤环境背景值,其中,Cd的平均浓度(1.784 mg/kg)则为河南省土壤环境背景值的26.89倍;重金属Cd为重污染,Cu污染等级为中污染,其他重金属均是轻污染;不同区域受影响方式和大小不同,6种重金属在区域分布上也表现出一定的差异性;(2)结合相关性分析、PCA/APCS受体模型和地统计学分析可知,6种重金属元素可被辨识为3种主成分,PC1(Ni、Zn、Pb、Cu)农业源,PC2(Cr)自然源,PC3(Cd)人为源,贡献率分别为35.698%、60.697%和81.747%。     

近海典型污染区域底栖生物监测技术研究

近海典型污染区域底栖生物监测技术研究该项成果是为了通过对底栖生物群落结构变化评价方法的研究和区域污染积累指示生物的积累效应实验，找出更先进的评价方法和区域污染积累型指示生物，为提高我国生物监测水平为目的。该项研究取得了如下成果：（１）当前国内外底栖生...     

珠江三角洲典型区域农产品中邻苯二甲酸酯(PAEs)污染分布特征

在珠江三角洲典型区域(中山市、珠海市、东莞市和惠州市)内共采集了131个农产品样品,进行了6种优先控制污染物邻苯二甲酸酯(PAEs)含量水平分析及风险评价.结果表明,珠三角地区农产品样品中6种邻苯二甲酸酯累计含量(∑PAEs)范围为nd~79.86 mg·kg~(-1),平均含量为2.84 mg·kg~(-1),检出率为98.5%.各类农产品中∑PAEs平均含量的顺序依次为蔬菜(3.03 mg·kg~(-1))水稻(2.52 mg·kg~(-1))水果(1.26 mg·kg~(-1)).各城市产区内农产品中∑PAEs平均含量顺序为:珠海(6.53 mg·kg~(-1))东莞(2.59 mg·kg~(-1))惠州(1.53 mg·kg~(-1))中山(1.12 mg·kg~(-1)).农产品中PAEs的主要成分为邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP),三者的累计含量占∑PAEs总量的90.8%.其中生菜(珠海)和芥兰(东莞)二者中∑PAEs的总量以及生菜、油麦菜(珠海)样品中DEHP的含量均超过美国和欧洲的建议标准,存在潜在的健康风险.芥兰、生菜等叶菜类蔬菜在14种不同蔬菜样品中的∑PAEs总量较高,而菜心和苋菜的∑PAEs含量最低.蔬菜品种间结构特征和生长环境(大气和土壤)的差异是影响其对PAEs的吸收及在体内累积的主要因素.     

安阳市农作物典型污染区域环境质量调查研究

根据安阳市工农业生产的特点,将安阳市农作物典型污染区域分为三种,即钢铁企业区域、铅冶炼企业区域以及高氟地区.在对三种农作物区域土壤、灌溉水和环境空气质量现状调查基础上,对其环境质量现状进行综合评价,并确立其污染等级.     

烟台市区PM10、PM2.5浓度季节性分布规律研究

利用均匀分布于烟台市区的10个空气自动监测点位2013年的数据研究了PM10和PM2.5浓度的季节性变化特征.对PM10 、PM2.5质量浓度分别进行了月均值和季节性均值变化特征分析,研究了不同季节和雾霾天气情况下,PM2.5在PM10中含量的变化情况.结果表明:烟台市区细颗粒物污染较严重,各采样点各月均值中超过二级标准的比例达到88.3％;2013年烟台市区PM 10、PM2.5质量浓度均呈现出春冬季节较高、夏秋季节较低、采暖季明显高于非采暖季,PM10浓度风沙季明显高于其他季节的特点;PM2.5对PM10的贡献呈现明显的季节性变化规律,在雾霾天气情况下明显偏高.     

南水北调丹江口库区土壤中微塑料分布特征及风险评估

为探究丹江口库区土壤中微塑料赋存特征及影响因素,通过对果园、旱地、水田和湿地进行土壤样品采集,利用密度分选、显微镜观察和拉曼光谱仪测定等方法对土壤中微塑料进行鉴定.结果表明,研究区采集的64个样本均有微塑料检出,丰度范围为645~15161 n·kg^-1.空间分布上,库尾高于库中和库首,且表层土壤（0~20 cm）中微塑料的丰度明显低于下层土壤（20~40 cm）.微塑料主要类型为聚丙烯（26.4%）和聚酰胺（20.2%）,粒径主要集中在50~500 μm之间（75%）,常见形状为碎片状（66.2%）.相关性分析显示,土壤微塑料丰度与土地利用、距水面和住宅的距离、人口密度和土壤性状密切相关.从微塑料污染风险来看,72.1%区域微塑料聚合物污染指数处于Ⅲ级和Ⅳ级,丹江口库区存在一定的微塑料污染风险.研究结果可为微塑料风险评估提供支撑.     

辽西北典型区域防护林动态变化遥感分析研究

介绍了在RS的支持下,以Landsat TM和CBERS卫星影像为主要的数据来源,采用栅格数据、遥感数据与统计数据相结合的技术路线,通过目视解译、人机交互解译、计算机自动识别等遥感信息提取技术和遥感影像处理方法,得出近20a三北防护林地区林地面积的变化情况。结果表明：三北防护林地区的林地面积1986—1995年有所减小,1995年以后呈逐年增加的趋势。     

京津冀典型区域地下水污染风险评价方法研究

地下水污染风险评价是开展京津冀地区地下水污染防控工作的基础,对于保障京津冀地下水环境安全至关重要.为了有针对性地开展京津冀地区地下水污染防控工作,以京津冀地区内某典型区域为研究区,提出了一种基于HYDRUS-2D软件的地下水污染风险评价方法,并以研究区内特征污染物硝酸盐为对象进行地下水污染风险评价.结果表明:①研究区内地下水污染荷载主要受垃圾填埋场分布影响,其次为工业源和农业面源;②包气带结构类型不变的情况下,污染源荷载的变化只会导致进入含水层中的污染物浓度不同,不会改变包气带硝酸盐折减系数;③污染源类型、包气带介质岩性及厚度是造成研究区内地下水硝酸盐污染风险评价存在差异的主要原因.研究显示,采用基于HYDRUS-2D软件的地下水污染风险评价方法,能够有效地降低地下水污染评价过程中的主观性,对于确定京津冀地区地下水污染重点防控区域,提高地下水环境管理水平具有重要的参考价值.      

太湖周边典型区域水体污染的遗传毒性研究

 应用SOS/umu法对太湖周边12个典型区域水体的遗传毒性进行研究,结果表明:各采样点水样的遗传毒性诱导率IR与提取物的水样体积呈较明显的剂量-效应关系,其中,T1、T2、T3、T7、T8、T9、T10水样提取物有遗传毒性效应;各区域水体遗传毒性随水情期大小排序为:汛前期>汛期,对于污染源较稳定的区域,水体遗传毒性在各水期变化较小.     

艾比湖典型区域景观格局及累积环境效应研究

选取新疆艾比湖典型区域为研究区,以1990、1998、2010和2013年的Landsat卫星影像为基础数据源,通过RS、GIS技术和景观生态学方法,采用5种景观格局指数分析了景观变化及累积环境效应。结果表明:(1)1990-2013年间景观格局变化较大,斑块数增长33.9%,除林地、水体和其它类型土地面积,其余斑块面积都有所增加,景观优势度从0.80减小到0.47,均匀度从0.59增加到0.76,景观类型向多样性、均匀性发展。景观破碎化程度降低,但人类对景观干扰度仍然增强。(2)产生的环境累积效应包括荒漠化和盐渍化程度加深,生态系统服务价值降低等方面。(3)综合了艾比湖自然与人为因素分析研究1990-2013年的湖面面积变化的因素,得出艾比湖湖面面积与蒸发量、总人口、耕地面积、牲畜和沙尘日数的相关性较好。该研究对保护艾比湖典型区域自然保护区,控制工农业生产规模,发展生态农业和工业循环经济等提供依据,对艾比湖典型区域生态系统有着重要意义。     

典型钢铁厂周边土壤中多氯联苯分布特征研究

钢铁厂中各工业热过程车间都会产生污染物并对周边环境造成危害,本文以迁安市钢铁厂周边土壤为研究对象,对该市内及钢铁厂周边土壤样品进行采集,采用同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱方法(HRGC/HRMS)测定了多氯联苯(PCBs)的含量,研究了PCBs的同类物分布特征.结果发现,市内及钢铁厂周边土壤样品中dl-PCBs的总含量为4.77~462.04 pg·g~(-1),WHO-TEQ(Toxic Equivalent Quantity)即毒性当量值为0.03~1.34 pg·g~(-1).由此可以看出,该市及钢铁厂周边环境土壤受到了PCBs等有毒污染物的影响.大部分土壤样品的同类物分布特征相似;PCB~(-1)18对土壤dl-PCBs含量贡献率最大,贡献率为34%.PCB~(-1)01对土壤指示性PCBs含量贡献率最大,贡献率为42.5%.同时,通过对样品中同类物分布可以看出,低氯代的同类物(Tr CBs~Hx CBs)的含量要远高于高氯代同类物(Hp CBs~De CBs).     

典型油田区油污土壤微生物群落区域性分布研究

石油污染改变土壤微生态环境,驱动了土壤微生物群落结构的演替与进化.为了深入探究油田区油污土壤中微生物群落分布特征,揭示区域性的土壤微生物群落结构成因,采用Miseq平台的16S rDNA扩增子测序技术分析了辽河油田和大庆油田区6组共计18个土壤样品的微生物群落多样性及结构组成,并结合土壤环境因子指标剖析了群落结构成因,进而预测了具有石油代谢能力的功能菌属.结果表明,石油含量随着距井口距离增加而减少,石油的空间分布特征是影响微生物群落结构变化的关键因子,6组土壤样品的OTU分属于49门、131纲、169目、328科和564属,微生物种群多样性随着污油浓度的增加而减小;两油田共有5个相同优势菌门,2种优势菌属;辽河油田区独特优势菌门为Saccharibacteria门,优势菌属为微枝形杆菌属（Microvirga）、分支杆菌属（Mycobacterium）和Defluviicoccus属;大庆油田独特优势菌门为拟杆菌门（Bacteroidetes）,独特优势菌属包括盐单胞菌属（Halomonas）、食烷菌属（Alcanivorax）和海杆菌属（Marinobacter）等.冗余分析（RDA）结果表明污油组成是微生物群落差异性分布的决定性因素,胶质的高含量与强毒性诱导辽河油田区微生物群落获得较强的胁迫抗性;同时区域生态环境背景差异也是影响微生物群落整体胁迫抗性的重要因子.结合PICRUSt分析预测,共发现2种辽河油田区和5种大庆油田区石油功能降解优势菌属,为石油降解功能菌剂的种质资源的高效开发提供目标菌株.     

卤泊滩典型田块土壤盐分三维空间分布研究

为快速了解田块土壤盐分空间分布信息,指导农业生产,论文利用电磁感应技术,测定田块表观电导率（ECa）,通过建立不同深度土壤盐分的电磁感应解译模型,解译田块不同深度盐分含量,进而利用空间分析技术,获取田块土壤盐分的三维空间分布。研究结果表明,不同深度土壤盐分含量与ECa具有良好相关性（r²分别为0.875、0.839、0.851、0.866、0.926、0.861）,有利于实现土壤盐分的快速诊断;通过研究获取的盐分三维空间分布,信息量丰富,可以提供土体任意方向切面的盐分分布信息。精度检验结果表明,利用三维空间分布研究获得的空间预测比二维空间分布研究具有更高精度;而且利用Kriging 插值比反距离加权（IDW）获取的空间分布具有更高的预测精度。对照盐分空间分布可以发现,研究区域在盐分含量较高的区域,土壤盐分在垂直方向呈现一定的表聚趋势,这对农业生产仍有一定的制约作用,需要加强盐渍化监测,以促进土地的可持续利用。     

区域水污染治理典型案例分析

《赫尔辛基公约》诞生地的“波罗的海”和日本“濑户内海”近岸海域水污染防治是国际上的两个典型案例,波罗的海是跨国合作治理海域污染的典型,濑户内海则是日本政府亡羊补牢、综合治理取得明显成效的典型。国内水污染治理较为成功的典型是太湖流域,以流域为单元进行水资源综合管理取得明显成效。     

太湖流域典型区域纺织行业污染特征分析

基于2009年太湖流域各市污染源统计及调查数据,分析了近年太湖流域典型区域的纺织行业空间分布特征和污染特征,利用经济贡献率、污染贡献率2项指标识别了重污染行业,利用污染物排放不公平系数、资源消耗不公平系数指标评价了不同规模企业的经济发展与污染排放及资源消耗的协调关系.结果表明,研究区内66.1％的纺织企业分布于武进区、惠山区和宜兴市.棉、化纤印染精加工业是该区域纺织行业的主导产业,企业数量占56％,经济贡献率为72.8％,工业废水、COD及氨氮等污染物贡献率分别高达88.7％,81.5％和89.1％.棉、化纤印染工业总产值小于5千万的纺织企业数量占81.6％,经济贡献率仅为0.73％,且经济贡献与污染、资源消耗贡献匹配性差,污染排放和资源消耗的不均衡性尤为突出.     

珠江三角洲典型区域农业土壤中多环芳烃的含量分布特征及其污染来源

2002-10～2005-11采集珠江三角洲典型区域（东莞市、惠州市、中山市、珠海市和佛山市顺德区）的农业土壤表层样品260个,运用气相色谱-质谱方法对美国EPA优控的16种多环芳烃（PAHs）进行分析测定.结果显示,研究区农业土壤中16种PAHs含量范围在3.3～4 079.0 ng·g^-1,平均含量244.2 ng·g^-1,以3环和4环的PAHs为主;中心城区土壤中PAHs含量高于远郊区,菜地>水稻田>香蕉地>旱坡地果园地>甘蔗地.依据荧蒽/芘及2+3环与4环以上PAHs化合物分布特点,表明该区域农业土壤中PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧.通过与国内外土壤中PAHs含量的对比,研究区的农业土壤受到一定程度的PAHs污染,含量处于中等水平.     

近地层氮氧化物和臭氧的区域分布研究

介绍了近地层氮氧化物和臭氧的区域分布研究方法,使用简化的区域尺度大气污染物传输模型和光化学反应模型,模拟计算了1990年中国主要城市排放氮氧化物的情景下,夏季(7月)主要城市的氮氧化物和相应的臭氧在近地层的浓度分布。