广西环江县农田土壤重金属空间变异及分布特征

【目的】对环江县农田土壤重金属含量进行详细调查,摸清重金属含量、空间分布特征,为环江县农业土壤污染综合防治、农产品安全生产提供参考依据。【方法】通过土壤样品采集及重金属含量分析,结合地统计学及GIS技术,分析土壤重金属空间变异及分布特征。【结果】研究区土壤中的重金属含量除Cu外,其他均已超出广西背景值,土壤重金属含量的变异系数较大的是Cd、Pb和Zn,其余重金属变异系数相对集中。空间分布上,pH值、Zn的空间相关性较弱,Cd、As、Pb、Cu具有中等程度相关性。结果显示,土壤中pH值呈四周向中间降低的趋势,pH值较高的区域主要集中在水源镇、龙岩镇和长美乡; Cd的含量由西南向东北逐渐减少,高含量区主要是水源镇; As的含量呈西向东的减少趋势,高含量区主要分布在川山镇、水源镇和洛阳镇; Pb和Zn的空间分布相似,高含量区主要集中在川山镇; Cu的分布趋势是由东部、西部向中间减少,高含量区集中在水源镇。【结论】研究区域的Cd、As、Pb、Zn表现出一定的污染特征,其中Cd是研究区域农田土壤的主要污染元素。不同重金属的分布规律不同,主要是人类活动与土壤母质双重影响的结果。     

中国部分林地土壤重金属含量特征及污染评价

为掌握中国林地土壤重金属污染状况,选取中国13个具有代表性林地土壤,结合经典的重金属污染评价方法,分析土壤中重金属(铅、镉、铜、锌)的含量分布特征和污染程度,通过相关和回归分析,研究土壤理化性质对土壤重金属全量及有效态含量的影响。结果表明:不同地区林地土壤重金属含量波动较大,绝大部分位点土壤重金属含量均未超过GB 15618—2018中筛选值。以筛选值作为评价标准时,绝大部分土壤重金属单因子指数小于1,说明供试土壤重金属处于清洁与尚清洁状态;内梅罗综合指数评价结果显示,除武夷山、卧龙自然保护区土壤重金属处于警戒线等级外,其他地区均处于清洁。以管制值为评价标准时,土壤重金属污染指数以及内梅罗综合污染指数均处于小于0.7。潜在生态风险指数评价结果表明,研究区域大部分位点土壤中Cd存在中等或较高的潜在生态风险,土壤中重金属呈轻微等级的综合潜在生态风险。地质累积指数表明,大部分土壤重金属均存在不同程度的累积,其中部分样点Cd、Zn达到中度污染水平,累积效应更加显著。相关性与回归性分析显示,土壤pH与有效态Cu呈显著正相关性,基于土壤理化性质的多元回归方程可以较好地预测土壤中有效态Pb和Cu的含量,相关系数R~2分别达到0.962和0.895。     

长春市土壤重金属化学形态与土壤微生物量、微生物商和代谢商之间的关系

通过样品采集和室内分析相结合的方法研究了长春市城市土壤重金属化学形态与土壤微生物量、微生物商和代谢商之间的关系,以及土壤理化性质对重金属形态与土壤微生物量、微生物商和代谢商之间关系的影响.实验结果表明:城市土壤环境的空间异质性是引起城市土壤微生物参数的空间分异性的主要原因.长春市土壤重金属(Pb、Cd、Cu、Zn和Ni)不同的化学形态对土壤微生物量、微生物商和代谢商的影响明显不同,且土壤理化性质对它们之间关系的影响比较显著.采用重金属化学形态与微生物学指标相结合的方法评价长春市土壤重金属污染状况时,应该剔除土壤理化性质的影响.可以选择碳氮比与有机结合态Ni含量相结合的方法评价长春市土壤重金属污染状况或者确定重金属污染的临界浓度.     

福州市道路交通密度对城市土壤重金属含量影响研究

以福州市区土壤为研究对象,分析了福州市交通干道两侧表层土壤中Pb,Zn,Sr等10种重金属元素的含量,发现城市土壤不同程度受到重金属污染,Pb,Cu,Zn,Cr,Mn含量在各采样点均高于福建省土壤元素背景值.通过对福州市各路段机动车交通密度与土壤重金属含量进行相关分析,发现道路两侧表层土壤中Pb、Zn、Sr含量与机动车交通密度呈显著正相关,Cr含量与机动车交通密度也表现出一定相关性.     

三峡库区澎溪河流域不同高程消落带土壤磷形态特征

研究了三峡库区澎溪河流域落干期不同高程消落带土壤不同磷形态分布特征,并分析了各形态磷与土壤理化性质之间的相关性。结果表明,澎溪河流域消落带土壤TP含量均值为599.00 mg/kg,消落带土壤TP、IP含量均沿高程逐渐下降。消落带土壤活性磷（Ac-P）含量明显低于180 m的岸边土壤,155,145 m消落带土壤Ac-P含量低于165 m消落带土壤,与140 m沉积物中Ac-P含量相近,表明频繁的干湿交替会加剧消落带Ac-P的流失。消落带土壤TP、IP和Ca-P均与pH值表现出显著的负相关关系,表明pH对土壤磷形态的含量有着重要影响;OM与Or-P表现出极显著的正相关性,表明有机质的输入在一定程度上会影响Or-P的含量。     

沂蒙山区桃园和玉米地棕壤斥水性空间分布及影响因素

以沂蒙山区的棕壤为例,选取典型土地利用桃园和玉米地,比较自然降雨前后两种土地利用土壤斥水性的变化特征,并分析其空间自相关性及其与理化性质之间的空间关系.结果显示:(1)两种土地利用均表现为强烈斥水性,降雨前后玉米地斥水性均强于桃园;降雨之后桃园斥水性显著降低,玉米地土壤仍表现为强烈斥水.(2)两种土地利用棕壤斥水性的空间分布特征具有明显差异,桃园斥水性表现出一定的空间集聚性,玉米地则为随机分布格局.(3)两种土地利用棕壤斥水性对有机质含量均无明显空间响应;桃园棕壤斥水性与含水量相关性为负,玉米地棕壤斥水性与含水量相关性为正,二者与含水量的空间相关均表现为雨后显著性增强;土壤砂粒、粉粒含量对降雨前后桃园棕壤斥水性皆有显著影响,雨后相关强度降低,黏粒对桃园斥水性的影响不大,土壤砂、粉、黏粒含量皆与玉米地雨前斥水性显著相关,雨后相关性相反,且仅有粉粒含量与斥水性显著相关.(4)桃园和玉米地棕壤斥水性的空间差异性主要受土壤质地和土地利用方式的影响,含水量则是引起降雨前后两种土地利用棕壤斥水性对理化性质空间响应显著不同的主要原因.     

商洛农田土壤养分和重金属的变异特征

以陕西省商州区的农田土壤(深度为-5~-10 cm,-10~-20 cm)为研究对象,研究土壤养分(pH值、电导率、全氮、全磷)和重金属(Cu、Zn、Cd、Ni、Mn)含量,并分析土壤养分和这些重金属含量之间的相关性.结果表明,农田土壤的pH值均大于7,属于偏碱性土.除Cd外,其余重金属含量均未超标.重金属Cd含量在农田土壤中高于国家土壤环境质量二级标准(0.30 mg/kg).相关性分析表明,pH与电导率、重金属与pH、重金属与电导率及各重金属之间均有一定的显著或极显著相关性,而pH、电导率和重金属分别与全氮含量、全磷含量之间的相关性不显著.主成分分析表明,农田土壤养分所受因素影响并不一致,重金属来源差异也显著.     

郑州市典型城市土壤剖面Zn、Ni分布特征分析

为探讨城市土壤重金属的分布、成因及迁移特征,选取郑州市不同功能区土壤9个典型剖面,2个城郊对照剖面,对Zn、Ni含量及其剖面分布进行分析.结果表明:郑州市城市土壤Zn含量与城郊对照土壤存在显著差异;城市土壤Zn含量变幅为17.05～1 400.72 mg/kg,空间变异非常大,平均值为306.67 mg/kg,高于土壤环境质量Ⅱ级标准,存在一定程度的Zn污染;城市土壤Ni含量变幅为6.70～22.33 mg/kg,平均值为12.41 mg/kg,均低于土壤背景含量,不存在Ni污染.城市土壤Zn、Ni含量的剖面分布比较复杂;土壤Zn的剖面分布与居民生活、工业以及交通等人类活动关系密切,具有在表层和亚表层累积的特点;土壤Ni含量大小主要受成土母质影响,垂直分布及迁移主要受城市人类活动扰动的制约而无一定规律.土壤中Zn含量与土壤理化性质不存在相关关系,而Ni含量与土壤粘粒、阳离子交换量等具有显著的正相关关系.     

德兴地区土壤重金属含量空间分布特征

为了研究德兴地区土壤中10种重金属元素含量的空间分布特征,采用半方差函数定量描述了空间分布结构特征并绘制含量分布图.从所作分析可以看出,除镉和铅外,其他元素拟合相对较好,反映土壤中这些重金属含量在德兴地区具有很好的空间结构性.而镉和铅拟合效果相对较差,说明其空间结构性较差,说明控制因素比较复杂,各种因素之间互相影响,从而使元素含量空间分布趋于复杂化.多数元素半方差函数表现出了一定的方向性特点,方向性与含量的空间分布走向一致.德兴地区土壤重金属含量空间分布规律表明,德兴地区重金属含量较大地区主要集中于德兴铜矿以及零散小矿的矿集区,矿山开采是引起重金属含量提升甚至污染的主要原因.     

草原矿区苔藓植物多样性及其与土壤理化性质的关系

以内蒙古半干旱区草原的代表煤矿—胜利煤矿及周边的贝子庙、植物园、南山水库为研究区,通过对苔藓植物群落特征和土壤理化性质的相关性研究,分析了复垦过程中土壤对苔藓植物分布的影响.结果表明,胜利矿区苔藓植物有4科6属7种,各生境苔藓总盖度排序为贝子庙>植物园>矿区南排土场>水库>人工林>矿区北排土场.多样性指数分析结果表明,南排土场苔藓群落物种复杂程度高.对苔藓植物群落盖度与土壤理化性质的相关性分析表明,土壤pH值、粉粒含量、沙粒含量和石砾含量对苔藓植物的分布都有显著影响.通过对苔藓植物群落结构与土壤理化性质的多元分析,发现不同研究区苔藓植物群落结构的差异性与环境因子的综合影响有关.     

安徽芜湖市土壤汞污染评价及影响因素分析

以芜湖市区五个功能分区为研究区,采集土样174个,在分析土壤汞含量水平的基础上对芜湖市土壤汞污染状况进行评价,同时对土壤中汞含量与土壤理化性质做了相关性分析.结果表明,芜湖市土壤汞含量的变化范围为0.024-2.844mg·kg -1 ,平均值为0.207mg·kg -1 ,单因子指数和地积累指数均显示仅有镜湖区为轻度污染区,其它四个区均属于清洁区.相关性分析表明:土壤的理化性质与土壤汞含量具有不同程度的相关性,相关性程度为土壤汞含量与总磷的相关性＞土壤汞含量与阳离子交换量的相关性＞土壤汞含量与有机质的相关性,pH与土壤汞含量无明显相关性.芜湖市土壤汞的分布格局是土壤母质和人类共同作用的结果.     

北海互花米草湿地土壤重金属分布及其污染评价

本研究通过分析广西北海互花米草(Spartina alterniflora)湿地土壤重金属(Cu、Zn、Cd、Pb、Cr)含量的分布特征及其与理化性质的相关性,并对重金属进行风险评估,为滨海湿地互花米草的生态利用和治理提供指导。于2020年6月选择广西北海丹兜海、营盘镇互花米草湿地及两者光滩作为研究地点,采集土样并测定土壤理化指标,采用地累积指数法和潜在生态风险指数法对5种重金属进行污染评价。结果表明：互花米草湿地表层土壤5种重金属含量的平均值均高于光滩,丹兜海湿地重金属含量高于营盘镇;地累积指数表明丹兜海互花米草湿地土壤的Pb为轻度污染;潜在生态风险评价显示5种重金属污染级别均为轻微;大部分重金属与沉积物中有机碳含量、粉粒和黏粒呈正相关,而与粗砂粒呈显著负相关。互花米草湿地可以累积重金属从而阻滞其进一步向海扩散,进而降低对海洋的生态风险。     

基于GIS和地统计学的烟田土壤养分空间变异特征研究

基于GIS和GPS定位技术,结合网格取样,用地统计学方法研究了褐土烟区土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、速效钾)的空间变异规律,并绘制了养分空间分布图.结果表明:土壤养分在整个研究区内均表现出中等变异水平,其变异性大小表现为:速效磷有机质碱解氮速效钾.除有机质外,其它元素都表现出较强的空间结构性,土壤有机质的空间相关距最大,达447m,碱解氮的自相关距最小,仅123m;速效磷和速效钾的相关距分别为337m和345m.基于半方差函数模型,用普通克里格法对研究区土壤养分进行了克里格插值,结果表明:有机质在研究区内普遍缺乏,速效磷、速效钾含量中等,而碱解氮含量在整个研究区分布较复杂,呈零星装分布.     

城市表层土壤重金属空间分布特性及影响因素

本研究以土壤中八种重金属含量为依据,通过相关分析、聚类分析、主成分分析和地统计分析等方法,分析了重金属空间分布特性及影响因素.研究结果表明：该城市Hg污染严重,平均含量为299.7（ng/g）.重金属As、Cd、Cu、Ni、Pb、Zn呈现出强空间相关性,Cr、Hg为中等空间相关性.Pb-Zn-Cd、Cr-Ni-Cu之间都有显著的相关性;As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn变异以人为因素影响为主,而Hg的变异与土壤母质、地形的关系较大.     

基于GIS的遵义县农业土壤重金属空间分异及风险分析

采用地统计学空间变异特征函数原理的克里格插值方法,得到遵义县的土壤重金属空间分异格局,该研究区土壤重金属元素分布变异系数差异较大,土壤中各元素的变异系数由大到小排序为PbHgCdCrAs。利用Hakanson法及ARCGIS空间分析函数运算,得出遵义县地区土壤重金属含量复合生态风险指数小于150,处于轻微生态危害级别。     

城市表层土壤重金属污染分析优化模型

为了分析城市表层土壤重金属污染问题,根据大量空间距离数据和重金属元素含量数据,应用克里格插值法,绘制了重金属元素的空间分布图并建立了空间分布模型.同时,建立了评价城市表层重金属污染程度的数学模型,用内梅罗综合指数法和单项污染指数法评价了五类地区的污染程度,并找到重金属污染的主要原因是工业区的相关生产活动.最后,通过对重金属污染物在传播过程中主要特征的分析,建立了重金属污染物在土壤中的对流-弥散-吸附方程模型.     

土壤重金属复合污染及其影响因素分析

按8km×8km网格将聊城市耕地分为136个采样点,调查As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Zn,Pb等8种重金属的含量及土壤基本理化性质. 采用描述性统计分析与相关分析法分析土壤重金属复合污染及其影响因素. 研究表明,As,Zn和Ni三种重金属元素呈极显著的相关关系,有机质、黏粒含量与As,Ni,Zn三种重金属元素均呈极显著或显著的正相关,砂粒与这三者呈极显著的负相关关系.     

城市工业园区土壤重金属含量的空间结构特征及分布规律

城市工业园区不断发展,园区内工、农业生产等人为活动造成园区内土壤环境质量不断下降,地表土壤重金属污染环境日益突出,揭示园区内地表土壤重金属分布规律及其主要影响因素,是城市工业园区土壤污染防治和修复的重要基础保障.以湖南省湘潭市工业园区为例,利用地统计学和GIS空间分析技术结合的方法,对工业园区地表土壤中6种重金属Cr,Cu,Ni,Zn,As,Cd的空间结构特征和分布规律进行了研究,研究结果表明：6种重金属中元素Cr,Cu,Ni,Zn符合正态分布,As,Cd符合对数正态分布.研究区内6种重金属元素的实验半变异函数理论模型拟合效果较好.Cr的变程最大,其空间相关距离达到了93.3 km. Cu,Zn,Ni,As的空间相关性较强,元素的空间相关性受人为因素的影响较小;Cr,Cd具有中等程度的相关性,其空间相关性受自然因素和人为因素的综合影响.城市土壤中As,Ni,Zn,Cd,Cu的含量分布与研究区内工业企业的分布有密切关系.     

莱芜市城区街道灰尘重金属含量及其健康风险评价

对莱芜市城区交通干道灰尘中重金属的污染特征及其基本理化性质进行了研究,分析了重金属元素的空间分布及其相关性,并对街道灰尘重金属的健康风险进行了评价.结果表明,街道灰尘中Hg,As,Cr,Pb,Zn和Cu的平均含量分别为0.170、11.7、60.6、52.9、96.3和30.3mg·kg~(-1),街道灰尘呈碱性,pH的平均值为9.40,有机质平均含量为54.06g·kg~(-1),街道灰尘中6种重金属的平均含量均符合土壤环境质量标准(GB 15618-1995)二级标准,除Cr外其他元素平均值均超过山东省土壤背景值.除Pb外,各元素含量均表现为从西向东降低的趋势;Cr、Zn和Cu两两之间具有显著的相关性,Hg和As与其他元素的相关性较弱;交通和工业生产可能是城区街道灰尘重金属的主要来源.健康风险评价的结果表明,不同暴露途径非致癌风险熵均由大到小表现为口摄入途径、皮肤接触途径、吸入途径,口摄入为城区街道灰尘暴露风险的主要途径;各重金属对于人体的非致癌风险由大到小表现为As,Cr,Pb,Cu,Hg,Zn,儿童的非致癌风险大于成人,但均小于风险阈值1;As和Cr形成的致癌风险较低.     

长春城市土壤酶活性及其影响因素

采用样品采集与室内分析的方法研究了长春城市土壤酶活性及其与影响因素之间的关系.实验结果表明:城市土壤中各种酶活性明显不同,其中过氧化物酶和脲酶活性较强.城市土壤利用方式对各类土壤酶活性影响很大,使各种酶表现出空间异质性.土壤理化性质对土壤酶活性影响很复杂,其中有机质、含水量和碳酸钙分别是蛋白酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性的主要影响因子.城市土壤重金属对土壤酶活性影响表现出复合影响.