新疆焉耆盆地农田土壤重金属环境容量分析

为进一步了解土壤环境容量状况,从焉耆盆地采集191个农田土壤样品,测定其中As、Ni、Cr、Cu、Pb、Cd和Zn 7种重金属元素的含量,基于GIS技术,采用综合容量指数法分析农田土壤重金属环境容量特征与空间分布规律。结果表明:1）焉耆盆地农田土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb与Zn含量平均值均未超出GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的土壤风险筛选值;2）农田土壤各重金属元素单项环境容量指数平均值由大到小依次为:As、Cr、Ni、Cu、Pb、Cd、Zn。As的环境容量指数处于高容量状态,Ni、Cr、Cu、Pb、Cd、Zn等元素环境容量指数均处于中容量状态;3）研究区7种重金属元素环境容量空间分布情况不同,研究区各容量区土壤面积顺序为:中容量区 > 高容量区 > 低容量区 > 超载区 > 警戒区。该结果可为研究区农田土壤环境保护和管理提供依据。     

焉耆盆地不同耕地土壤中微量元素污染风险对比研究

从新疆焉耆盆地不同耕地类型（辣椒地、小麦地、玉米地、番茄地、向日葵地、甜菜地）采集186个土壤样品,测定其中8种元素（As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn）的含量,利用污染负荷指数法（PLI）和潜在生态风险指数法（RI）,对不同耕地中微量元素的污染和潜在生态风险进行评估。结果表明：（1） 焉耆盆地不同耕地中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb与Zn含量平均值均未超出国家土壤环境质量二级标准;（2） 不同耕地中8种元素单项污染指数反映的环境风险各不相同,各耕地类型土壤PLI的平均值均呈现轻度污染;（3）不同耕地类型土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的单项生态风险指数与各耕地类型RI值均属轻微风险水平。从空间分布可以看出,研究区所有农田类型的土壤RI在空间分布上均呈现轻微生态风险态势。辣椒地与小麦地中潜在生态风险指数较大的区域位于博湖县南部的农田,玉米地、番茄地、向日葵地和甜菜地中潜在生态风险指数较大区域主要分布于和硕县东部的农田。     

天山西部伊犁河流域土壤盐分特征

采用相关分析法与主成分分析法研究了伊犁河流域土壤盐分特征.结果表明:研究区域耕层(3～20 cm)土壤53.68%样地为非盐渍化土壤,18.38%为轻度盐渍化,13.97%为中度盐渍化,8.82%为重度盐渍化,5.15%为盐土;土壤盐渍化类型以硫酸盐渍土为主,占68.41%.盐分组成中,阴离子以SO₄2-和Cl-为主,阳离子以Na+和Ca2+为主;土壤盐分与Cl-和SO₄2-分别呈极显著、显著正相关关系,揭示了土壤盐分大小与w(Cl-)和w(SO₄2-)有关;表层(0～3 cm)土壤盐分平均值占0～60 cm土层盐分平均值的60.19 %,即土壤盐分垂直分布呈现强烈表聚性.主成分分析结果表明,盐分,w(Cl-),w(SO₄2-),w(Mg2+)与w(Ca2+)可作为研究区域土壤盐渍化状况的特征因子.不同土地利用类型条件下,耕层土壤盐分平均值从高到低依次为草地、旱田、稻田、林地.不同灌溉条件下,井灌农田耕层土壤盐分平均值为1.12 g/kg,渠灌农田耕层土壤盐分平均值为0.73 g/kg,渠灌农田耕层土壤盐分平均值比井灌农田小0.39 g/kg.不同时期耕层土壤盐分平均值从高到低依次为非灌溉期、夏灌期、秋灌期.      

克拉玛依市地表灰尘重金属污染及潜在生态风险评估

城市地表灰尘作为城市环境污染物载体,影响城市生态环境和人体健康.为探究绿洲城市地表灰尘重金属污染风险,从新疆克拉玛依市克拉玛依区采集52个地表灰尘样品,分析其中Hg、Cd、Cu、Pb、Cr和As等6种重金属元素含量,采用内梅罗综合污染指数(NPI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER),对地表灰尘重金属污染及生态风险进行评价.结果表明,研究区地表灰尘中As、Cd、Cu、Pb和Hg等元素平均含量分别为新疆土壤背景值的1.61倍、1.75倍、1.50倍、1.23倍和2.94倍,富集较明显;Cr元素平均值没有超出新疆土壤背景值.地表灰尘中Hg处于中度污染水平,Cd、Pb、As和Cu等元素处于轻度污染水平,Cr处于轻微污染水平,NPI平均值为3.07,处于重度污染水平.潜在生态风险评价结果表明,地表灰尘中Hg处于较强生态风险水平,As、Pb、Cr和Cu处于轻微风险水平,Cd处于中等生态风险水平,RI平均值为201.17,处于中等生态风险.生态风险预警结果表明,Hg处于轻警态势,Cr处于无警态势,Cd、Pb、Cu和As等4种元素处于预警态势,IER平均值为4.02,属于中警态势.研究区地表灰尘重金属污染水平与生态风险较高的区域主要分布于研究区西北部.     

基于DTS技术的多层土有效导热系数测量方法

岩土体的导热系数是开发和利用地热能的重要参数。通过室内热响应模型试验,采用分布式温度传感技术(Distributed Temperature Sensing,DTS),连续测得多层土模型饱和状态下4种常见土在试验中的有效导热系数分布和大小,分析了渗流对土有效导热系数的影响,并利用GeoStudio有限元软件对不同类型土的有效导热系数进行了模拟计算。试验和数值计算结果均表明:4种饱和土中有渗流的砂土的有效导热系数最大,无渗流砂土次之,粉土小于无渗流砂土,粘土小于粉土,有机质土的最小;渗流对砂土有效导热系数的结果影响显著,使有效导热系数增大了6倍。本试验采用DTS测试土的有效导热系数的方法可用于现场试验,所得结论为地热能开发和地源热泵设计提供了重要依据。     

乌鲁木齐市地表灰尘中微量元素空间分布与来源解析

为研究典型绿洲城市地表灰尘中微量元素的污染及来源,在新疆乌鲁木齐市采集83个地表灰尘样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb与Zn等9种微量元素含量,采用地质累积指数法评价地表灰尘中微量元素污染水平,基于地理信息系统(GIS)技术与地统计法分析微量元素空间分布格局,并利用多元统计分析法分析地表灰尘中微量元素的主要来源。结果表明,乌鲁木齐市地表灰尘中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn分别为新疆土壤背景值的2.00、1.35、1.38、8.24、1.28、2.09、3.26倍。地表灰尘中Hg呈现中度污染,Cd、Pb和Zn呈现轻微污染,As、Cr、Cu、Mn和Ni呈现无污染。研究区地表灰尘中各微量元素的空间分布格局各不相同。从污染来源来看,研究区地表灰尘中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb与Zn来源主要受到人为污染源的影响,Mn来源主要受到土壤地球化学特征的控制。     

基于BP神经网络的盐碱土盐分反演模型研究

土壤盐渍化是干旱,半干旱农业区主要的土地退化问题,像沙漠化一样也是当今世界重要的环境和社会经济问题.以新疆渭干河-库车河三角洲绿洲作为研究区,利用实测的盐碱土光谱数据和地下水埋深、地下水矿化度和表层土壤矿化度等因子构建了基于BP神经网络的盐碱土盐分反演模型.该模型的最终输出结果与期望得到的结果相差不大,在输出的误差中,...     

新疆绿洲城市地表灰尘重金属污染风险对比

为了解新疆绿洲城市地表灰尘中重金属污染风险的整体情况，从新疆工业化、城市化程度相对较高的典型绿洲城市采集地表灰尘样品，测定其中As、Cd、Cu、Hg和Pb等5种元素含量，采用污染负荷指数（PLI）和US EPA健康风险评估模型，对比分析各城市地表灰尘重金属污染及潜在风险。结果表明，乌鲁木齐、昌吉、克拉玛依与库尔勒地表灰尘中As、Cd、Cu、Hg和Pb等元素含量平均值均小于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》（GB 36600-2018）中第二类用地筛选值。各城市地表灰尘重金属PLI平均值从大到小依次为昌吉、乌鲁木齐、库尔勒、克拉玛依，其中昌吉市呈现中度污染，其他城市均呈现轻度污染。各城市地表灰尘中重金属元素潜在非致癌风险从大到小依次为克拉玛依、昌吉、库尔勒、乌鲁木齐，潜在致癌风险从大到小依次为克拉玛依、库尔勒、昌吉、乌鲁木齐。整体上，新疆各绿洲城市地表灰尘中As、Cd、Cu、Hg和Pb等5种元素不存在显著的非致癌健康风险，As和Cd元素产生的潜在致癌风险处于可接受风险值范围内。Hg元素是各绿洲城市地表灰尘中污染程度最高的元素，As元素是最主要的潜在非致癌与致癌健康风险元...     

新疆拖拉机污染物排放时间序列及其影响因素

基于燃油消耗建立了新疆1993~2017年农田作业拖拉机PM₁₀,PM_2.5,HC,NO_x和CO排放时间序列清单,并分析了其演变趋势.从经济发展水平,拖拉机自身的影响和科学技术3个维度出发构建了以柴油机为主要动力的拖拉机污染物排放影响因素清单,并基于粗糙集理论定量分析了污染物排放影响因素.结果表明：1993~2017年新疆拖拉机污染物排放总量处于上升趋势,25a增长了2.0527倍,年均增长率3.67%,单位功率排放量下降了40.03%.农业机械排放标准的提高对污染物排放治理的作用明显.对污染物排放影响因素的定量分析结果显示,总动力、拖拉机数量、机耕面积、机播面积、机收面积、农业机械购置投入、农户固定资产投入和单位功率排放量对污染物排放的影响程度分别为0.2591,0.2491,0.0841,0.0759,0.0934,0.0568,0.0701,0.0701.经济发展水平、拖拉机自身的影响和科学技术对拖拉机污染物影响程度分别为：0.6350,0.2530和0.1119.建立的排放清单和变化趋势较好的反映新疆农业机械污染物排放现状,所得出的结果较好的反映了新疆社会经济,农业机械化和科技水平对拖拉机污染物排放的影响程度.