典型锰矿区周边农田土壤-农作物重金属污染特征及生态风险评价

以湖南省某典型关停锰矿区为研究对象,采集了矿区周边（污染区）和远离矿区（对照区）的农作物及其对应的土壤样品,测定了Cr、 Mn、 Ni、 Cu、 Zn、 As、 Cd和Pb等8种重金属含量,利用ArcGIS空间插值和主成分分析法分析了土壤重金属的分布及主要来源,重点探讨了土壤及对应农作物间重金属迁移规律,采用单因子、综合污染指数法以及潜在生态风险指数法进行了生态风险评价.结果表明,污染区存在严重的Cd、 Zn、 As和Mn污染,其中旱田中的平均含量分别为6.22、 612.28、 37.72和1 506.2 mg·kg^-1,相较农用地风险筛选值,Cd、 Zn和As超标率分别为88.41%、 94.2%和84.06%, Mn的平均含量是湖南土壤背景值的3倍,水田污染相对较轻.由主成分分析可知农田土壤中Cd、 Zn和Mn的来源与锰矿开采有关,As可能来源于农业活动.污染区为重污染等级,Cd、 Mn和Zn是主要的污染因子,土壤中Cd存在极强的潜在生态风险,其余重金属具有轻微的潜在生态风险.研究区农作物主要存在Cr、 Pb和Cd超标且超标率在1.1%～37.3%,其中,玉...     

中国典型农田土壤有机碳密度的空间分异及影响因素

农田土壤有机碳密度（SOCD）是衡量土壤肥力和土壤质量的重要指标.为理解我国农田SOCD空间分异特征及其影响因素,基于中国生态系统研究网络19个典型农田生态站2005~2015年SOCD的监测数据,利用地理探测器方法,分析了农田SOCD空间分异的影响因素.结果表明,我国不同站点农田SOCD平均值变化范围为0.83~4.97 kg·m^-2,并呈现出湿润季风区高于干旱半干旱地区的空间分异特征.在不同土地利用方式下,水稻田SOCD明显高于其他类型的农田,并且其表现出显著增加的趋势（P<0.05）,增加速率为0.13 kg·（m²·a）^-1.土壤理化性状和降水量是影响农田SOCD空间分布的重要因素,特别是土壤碱解氮含量对农田SOCD空间分布影响最大,且它分别与纬度、土壤类型、降水量及土壤pH等因素交互后影响力显著增强,本研究结果对我国农田温室气体减排增汇提供重要的科学依据.     

基于区间数排序法的农田土壤重金属生态风险分析

将土壤中重金属浓度以区间形式表示,运用土壤重金属生态风险分析模型得出风险区间。为区分风险等级并引入区间数排序法,建立了一种基于不确定性的区间数排序法的土壤重金属污染风险评价模型。运用该模型对不同研究区域土壤重金属生态风险和同一研究区域土壤中不同重金属生态风险进行分析。结果表明,A采样区的风险最大,其区间排序向量为0.275 5,区间向量排序为ABDEC,与内梅罗综合污染指数排序结果一致。区间数排序法考虑到评价过程中的不确定性,避免主观因素的影响。因此,土壤重金属生态风险量化结果更加客观直观,为风险管理提供较为精确的理论依据。     

南昌市周边农田土壤中多环芳烃的污染特征及来源分析

采集南昌市周边三个县的18个农田表层土壤样品,采用液固萃取-层析净化-高效液相色谱分析技术,研究了土壤中16种优控多环芳烃类物质的含量和组分特征,运用主成分因子荷载方法分析了其污染来源,并初步评价了其风险水平。结果表明,该区域内农田土壤33.3%轻度污染,最高污染样点PAHs含量为422.8ng/g,最低污染样点PAHs含量为75.2ng/g,平均含量为197.9ng/g,且远离城市的农田土壤残留水平明显低于靠近城市的农田土壤;PAHs的组分特征为以毒性水平较低的低环化合物为主;其污染来源主要是煤、天然气和汽油燃烧组成的混合源。     

天津近郊农田土壤重金属污染特征及潜在生态风险评价

以天津近郊西青区主要农产品生产基地农田表层土壤(0～20cm)作为调查对象,分析了土壤中重金属As、Hg、Zn、Pb、Cu、Cr和Cd的含量,通过数据统计分析,各项重金属平均含量均低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准,但高于天津土壤背景值和全国土壤背景值,Cd、Cu、Hg在个别点位出现超标现象。多数点位土壤内梅罗综合污染指数处于清洁水平。潜在生态风险评价表明,各点位土壤重金属潜在生态风险指数(RI)为12.96～104.49,均处于轻微生态风险水平。     

中国农田土壤重金属空间分布特征及污染评价

土壤是农业生产过程中不可或缺的自然资源,掌握农田土壤重金属的空间分布特征及污染水平,对于农田生态系统安全及人类健康具有重要意义.基于2002年来中国各行政区农田土壤重金属实测数据,探讨了农田土壤Cr、Cd、Pb、Zn、Cu、As和Hg等7种重金属的空间分布特征,并采用地累积指数法对污染状况展开评价.结果表明中国农田土壤重金属的空间分布特征差异较为明显,南方农田土壤重金属含量明显高于北方;平均值统计结果表明,湖南、云南、贵州、四川、福建、广西以及上海的农田土壤重金属含量较高;污染评价结果显示7种重金属的污染程度大小依次为Cd>Hg>Pb>Cu>Zn>As>Cr,其中福建、广东、海南、浙江、湖南、陕西、甘肃、河南、重庆、山西、天津、内蒙古和安徽的富集程度较高.     

典型废旧塑料再生基地周边农田土壤中PAHs污染特征及健康风险评价

为了解废旧塑料再生行业对周边农田土壤环境的影响,在莱州市废旧塑料再生基地内部及周边农田采集22个土壤样品,利用高效液相色谱法对样品中16种多环芳烃(PAHs)含量进行了检测,并对其污染特征及健康风险进行了分析.结果表明,基地周边农田土壤中16种PAHs总含量为60.50～303.48μg··kg^-1,除■(Chr)、二苯并(a,h)蒽(DahA)外,其余组分的检出率均为100%.萘(Nap)、苊烯(Acy)、苊(Ace)为主要组分,分别占总量的49.57%、21.32%、14.95%.参考Maliszewska-Kordybach的土壤PAHs污染程度划分方法,仅有22.73%样品达到轻微污染且集中于基地内部.在空间分布上,基地内部农田土壤中PAHs含量显著高于外部,总体表现为距基地越远,农田土壤中PAHs含量越低.基地内部各采样点PAHs的构成具有相似性,主要以低环芳烃为主,占PAHs总量的89.56%以上,表明基地内部农田土壤有相对固定的PAHs来源.主成分分析法共提取到3个主成分,表明基地周边农田土壤中的PAHs主要与燃煤、生物质燃烧以及废旧塑料焚烧有关.健...     

河南省典型工业区周边农田土壤重金属分布特征及风险评价

为深入探讨典型工业区周边农田土壤重金属分布的特征,以河南省新乡市凤泉区大块镇工业区周边农田土壤为研究对象,对表面和剖面方向上土壤As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等7种重金属污染的空间分布和污染风险进行分析,并使用主成分分析进行污染源解析,为该类工业区周边农田重金属污染治理与防控提供理论基础.结果表明,该工业区内...     

氨基功能化微硅粉的制备及其对镉污染土壤的钝化效果研究

以工业废弃物微硅粉为基体材料，通过硅烷偶联反应将氨基固载到微硅粉表面，制备一种高效重金属吸附材料——氨基功能化微硅粉(SFK),并将其应用于镉污染土壤的钝化治理。吸附试验结果显示，SFK对重金属Cd(Ⅱ)的吸附符合Langmuir吸附等温线模型，最大吸附量为43.83 mg/g。扫描电子显微镜-能谱、傅里叶变换红外光谱及X射线光电子能谱表征结果分析可知，吸附主要通过氨基与Cd(Ⅱ)发生配位反应而固定在SFK表面。土壤培养试验和小白菜盆栽试验结果显示：当SFK施用质量分数为3%时，土壤有效态Cd质量比显著降低，未种植小白菜土壤和种植小白菜土壤中Cd质量比的降幅分别为47.10%和78.17%;小白菜生物量显著增加，小白菜地上和地下部分Cd质量比分别降低了81.63%和63.56%。本文主要体现了“以废治废”的思路，制备的SFK材料可应用于镉污染农田土壤的治理。     

西北旱区农田土壤N_2O排放空间变化特征及影响因素探讨

旱地农田土壤被认为是重要的N_2O排放源,但排放通量及影响因素仍存在不确定性。对西北干旱半干旱地区农田土壤N_2O的排放分析表明,全区N_2O排放通量相对较低,20世纪80—90年代呈波动式增长。N_2O排放的空间格局总体呈现从东南向西南逐渐减少的趋势。陕西地区排放量为75.58 t?a-1,贡献了全区50%的N_2O排放。过量的氮肥施用、较高的降水量以及明显的增温效应是陕西南部N_2O排放增强的主要原因。