基于GIS的宜宾城市土壤Pb含量空间分布特征及污

基于ArcGIS地统计模块,对长江上游城市宜宾市的63个土壤样品进行了分析,探讨了城市土壤中重金属Pb的空间分布特征和污染状况.结果表明,城市土壤样品中Pb含量为20.3-223.9 mg·kg-1,平均含量为61.2 mg·kg-1,显著高于四川省土壤背景值,具有明显的累积效应(p=0);与四川省土壤基线值相比,宜宾...     

北京科教园区绿地土壤中多环芳烃的残留特征与潜在风险

科教园区绿地土壤环境质量关系到在其中学习、工作和生活的学生和教职员工的身体健康.本研究对多环芳烃(PAHs)在科教园区绿地土壤中的累积特征、主要来源、潜在健康风险及其与土壤有机质(SOM)的相关关系进行了分析.共采集了北京市城区20所学校和研究机构中的绿地土壤,使用自动索氏-固相萃取-GC/MS联用技术分析了16种PAHs在其中的残留水平.结果表明16种PAHs总浓度范围为194～6 988μg.kg-1,平均值为1 637μg.kg-1.中、高环的PAHs(4～6环)占到了总PAHs浓度的85%.源解析结果显示其主要来源是科教园区内部冬季供暖和食物供应过程中所燃烧的煤.聚类分析显示NAP与其余15种PAHs组份在来源方式上存在明显的区别.除NAP以外,其余15种PAHs含量与土壤有机质之间没有相关关系,推测这15种PAHs组份主要来源于近距离源的一次沉降.北京市科教园区绿地土壤PAHs对生活在其周围的人群产生的终生致癌风险较小,但其间接影响不容忽视.     

植物修复过程中蜈蚣草对土壤养分的吸收动态:5年田间定位试验

鉴于砷超富集植物蜈蚣草已被成功地用于修复砷污染土壤,本研究通过连续5年的植物修复田间试验,研究了土壤氮、磷、钾的消减动态和蜈蚣草对土壤氮、磷和钾的吸收动态.结果表明:种植蜈蚣草可使土壤全氮含量降低约25%(2100～2700mg.kg-1),土壤全磷和全钾含量的年际变化不明显;蜈蚣草地上部氮、磷和钾含量分别为1.23～2.38、0.14～0.47和1.10～2.01g.kg-1,地上部带走的总氮、总磷和总钾量分别为23～89、4.4～13.0和21～69kg.hm-2.a-1;与水稻和小麦相比,蜈蚣草对氮、磷和钾的吸收量都较低,但如果在连续种植过程中不施肥,蜈蚣草则可能会出现养分亏缺问题.     

喀斯特坡地土壤硫同位素变化指示的土壤硫循环

用土壤硫形态连续提取方法分离测定了喀斯特坡地土壤总硫、有机硫、SO24-和FeS2的硫同位素组成及其含量.总体来看,土壤剖面表层各形态硫δ34S值FeS2最低,介于-6.86‰~-4.22‰,其次为SO24-(-2.64‰~-1.34‰),第三为总硫(-3.25‰~-1.03‰),最高为有机硫(-1.63‰~0.50‰),随土壤剖面加深各形态硫δ34S值均有增大的趋势.SO24-和FeS2的δ34S值深度分布具有共变性,这与SO24-异化还原有关;而总硫和有机硫的δ34S值随剖面加深而平行增大,则与有机硫循环有关.硫同位素组成可鉴别土壤硫源,同时SO24-异化还原和有机硫矿化有明显的硫同位素分馏,而硫化物氧化及SO24-同化基本不产生同位素分馏,则土壤各形态硫的硫同位素组成的垂直变化可以很好地记录与深度相关的硫循环过程.并且,通过对比各形态硫含量及其硫同位素组成的深度分布特征,也可以很好地判别土壤内部的SO24-和有机硫组分的迁移过程.     

黄浦江中上游地区农用土壤重金属含量特征分析

以黄浦江中上游地区农用土壤为研究区域,在获取区域内729个农用表层土壤样品重金属含量数据的基础上,运用多元统计和地统计相结合的方法,对黄浦江中上游地区农用土壤重金属的含量水平、分布特征和来源进行系统分析.结果表明,黄浦江中上游地区农用土壤中Cd、Hg、As、Cr、Pb、Cu 、Zn 的平均值分别为0.163,0.144,7.54,86.3,24.9,31.4,98.8mg/kg,均低于国家土壤环境质量二级标准,但Hg、Cd、Cr、Cu 、Zn平均含量均超过上海市土壤中相应重金属元素含量背景值,其中尤以Hg显著,是对应背景值的1.44倍;以上海市土壤背景值为标准,农田土壤中Cd、Hg、As、Cr、Pb、Cu 、Zn 超标率分别为59.7%,68.2%,19.3%,67.1%,44.9%,58.4%,76.7%,表现为Zn> Hg> Cr> Cd> Cu > Pb> As.从空间分布来看,青浦、松江远郊区域农用土壤中Cd、Hg、As含量明显高于奉贤、闵行区,靠近市区的闵行Zn、Cr、Cu含量最高,各区域Pb含量差异不大;重金属来源分析表明,As、Cd、Hg元素来源主要与成土母质、农业生产活动等结构性因素有关,而Cu、Cr、Zn、Pb累积受工业生产、人民生活以及交通活动等随机性因素影响较大;Cd含量在不同农用土地利用类型间差异较大,其余元素差异不明显.     

广东北江上游流域农田土壤有机氯农药残留及其分布特征

北江是珠江的重要支流之一,为确定北江上游流域农田土壤有机氯农药（OCPs）的含量、来源以及分布特征,2010年11月,对该区域水稻田、菜地和果园土壤进行了采样、处理以及GC/MS分析。研究结果表明：27种OCPs中,除环氧七氯、狄氏剂、硫丹I、反式九氯、顺式九氯、异狄氏剂醛和甲氧氯外,其余均有不同程度的检出。总OCPs质量分数为2.71～62.4 ng.g-1,平均11.9 ng.g-1;含量最高的为DDTs,其次为硫丹和HCHs,其质量分数范围分别为1.82～60.3、0.103～19.6和nd（未检出）～1.74 ng.g-1;水稻田土壤DDTs的含量与果园相当,但明显高于菜地的残留水平。研究区域OCPs的源分析表明,HCHs主要来自于早期商业HCHs和林丹农药的残留,DDTs源于商业DDTs和三氯杀螨醇农药的残留。北江上游流域农田表层土壤OCPs储存量约为342 kg,其中DDTs 243 kg、硫丹63.7 kg、HCHs 15.0 kg。与国内外同类型报道相比,结合我国GB 15618-1995《土壤环境质量标准》,研究区域土壤OCPs残留的程度较低。     

不同量秸秆覆盖还田对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响

为探明渭北旱塬不同秸秆覆盖量对春玉米田土壤活性有机碳(LOC)、 碳库管理指数(CMI)和作物产量的影响,于2007—2010年在陕西合阳县旱农试验站进行定位试验,以不覆盖为对照(CK),设置了3个水平秸秆覆盖量处理:4 500 kg/hm²(S1)、 9 000 kg/hm²(S2)和13 500 kg/hm²(S3)。结果表明,0~20 cm土层,与CK相比,S1、 S2和S3总有机碳(TOC)质量分数分别提高5.08%、 14.12%和28.03%(P<0.05);活性有机碳(LOC)分别显著提高19.20%、 44.02%和23.50%(P<0.05);碳库管理指数(CMI)分别显著提高20.94%、 46.86%和50.21%(P<0.05)。春玉米产量分别与LOC和CMI显著相关(P<0.05),而与TOC则无显著相关性。研究表明,LOC和CMI较TOC更能灵敏、 客观地反映渭北旱塬不同量秸秆覆盖还田对土壤碳库质量的影响,且秸秆覆盖量以9 000 kg/hm²为宜。     

万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征

为研究万州老城区菜地土壤重金属污染状况,运用ArcGIS地统计分析模块分析了万州老城区楼顶菜地中5种重金属元素Cr,Cd,Cu,Ni和Mn的空间分布特征,并采用地累积指数法评价了楼顶菜地土壤中重金属的污染状况.结果表明:w(Cu),w(Ni)和w(Mn)属于中等变异,w(Cr)和w(Cd)属于强变异,说明楼顶菜地重金属的来源受外界干扰明显,空间变异较大;在空间分布上,这5种重金属存在一个相同的高值区A,位于研究区西北部;w(Cr),w(Ni)和w(Mn) 另一高值区在研究区中西部部分重合,表明Cr,Ni和Mn元素之间可能存在一定的复合污染,与相关性分析的结果一致;根据地累积指数法评价结果,万州老城区楼顶菜地土壤Cd为重度污染,Cr为轻度污染,Cu,Ni和Mn未受污染.      

The toxicity of soil samples containing TNT and other ammunition derived compounds in the enchytraeid and collembola-biotest

The effect of ammunition-like compounds and armament waste on the mortality and reproduction of terrestrial invertebrates was assayed by using two biotests: the enchytraeid-biotest withEnchytraeus crypticus and the collembola-biotest withFolsomia Candida. Toxicity was investigated by using standard soil (Lufa 2.2) spiked with 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), hexahydro-l,3,5-trinitro-l,3,5-triazine (hexogen, RDX), octahydro-l,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7-tetrazocine (octogen, HMX) and 2,4,6-triaminotoluene (TAT). Ecotoxicity was investigated with ammunition-contaminated soil material from the former ammunition plant “Tanne” at Clausthal-Zellerfeld (CTNTla) and the Brandplatz (incineration site) in Torgau-Elsnig (TETNT1a), Germany. TNT increased mortality and reduced reproduction of both test organisms corresponding to the concentrations used, whereas hexogen, octogen and TAT had no effect in the tested concentrations (1000-2000 mg/kg). From the two soil materials, TETNT1a was much more toxic than CTNT1a. The LC50(7d) in the enchytraeid-biotest was 570 mg TNT/kg and the EC50(28d) 369 mg TNT/kg soil material (dw). In the collembola-biotest the LC50(7d) was 185 mg TNT/kg and the EC50(28d) 110 mg TNT/kg soil matter (dw).     

On the origin of elevated levels of persistent chemicals in the environment

In general, contamination levels tend to be highest close to sources of a chemical and decline with increasing distance as a result of dilution, dispersion and degradation. However, contrary to this, circumstances have been described when contamination levels are higher further away from sources than at the sources themselves. Examples are elevated levels of persistent, hydrophobic, organic chemicals in the Arctic, in mountain regions and in forest soils. In order to address the questions of why and when such an inversion of environmental levels is occurring, this paper seeks to identify, name and categorise principles of general validity leading to such behaviour. By compiling and analysing various causes of elevated contamination levels in the environment, three main categories became apparent, 1. equilibrium partitioning effects, 2. effects resulting from changes in phase composition, volume or temperature, and 3. dynamic or kinetic effects. These principles are illustrated with several examples. The case can be made that understanding, quantifying and predicting these causes could provide a general conceptual framework for studying the fate of chemicals in the environment.