南方典型稻田土壤-水稻系统环境质量评价

为研究南方典型区域稻田土壤—水稻系统中重金属含量,系统采集了江西省进贤县、金溪县、渝水区、高安市、安福县和兴国县等6个水稻主产区典型田块土壤、水稻和灌溉水,重点分析了土壤和水稻铅、镉、砷和汞含量及其土壤养分,并采用单因子污染指数和内梅罗综合指数对土壤—水稻系统中重金属含量进行评价。结果表明,研究区稻田土壤pH、有机质、总氮、总磷、总钾、碱解氮、有效磷和速效钾总均值分别为5.48、32.99 g/kg、2.06 g/kg、0.54 g/kg、16.04 g/kg、156.71 mg/kg、14.00 mg/kg和94.98 mg/kg。研究区土壤铅、镉、砷和汞含量总均值分别为35.46、0.18、7.21和0.17 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数为0.56,土壤环境质量等级为清洁;但渝水土壤镉含量为0.37 mg/kg,超过限量标准(0.30 mg/kg),土壤环境质量属于警戒状态。研究区糙米铅、镉、砷和汞的含量总均值分别为0.06、0.17、0.24和0.0086 mg/kg,单因子污染指数均小于1,内梅罗综合污染指数均值为0.77,糙米环境质量等级为警戒限;但兴国和渝水糙米镉含量分别为0.22和0.35mg/kg,均超过限量标准(0.20 mg/kg),环境质量等级分别为警戒限和轻度污染。相关性表明,糙米镉与土壤镉和铅呈显著正相关,而与土壤砷呈显著负相关;糙米砷与土壤砷和有效磷呈显著正相关。总之,重金属镉是调查区域水稻安全性最主要的潜在污染元素,需重点关注兴国和渝水两地水稻食品安全。     

基于蒙特卡洛模拟技术的杭嘉湖平原稻田土壤Cd安全阈值研究

安全的稻米产地环境是保障稻米镉含量不超标的基础,而正确确定稻米产地土壤镉安全阈值是进行产地安全管理的关键。为此,以杭嘉湖稻米主产区为例,通过土壤-稻米对应采样分别获得了研究区118个土壤-稻米样品,并基于监测数据采用线性回归与蒙特卡洛耦合模型法,回归方程法及吸收系数法构建了研究区稻米产地镉安全阈值。研究结果表明,土壤镉含量、土壤pH、土壤质地是影响稻米镉含量的主要因素。线性回归与蒙特卡洛耦合模型分析结果表明,在稻米镉达标期望概率为70%、80%、90%、100%时,土壤镉安全阈值分别为1.2 mg/kg、1.0 mg/kg、0.8 mg/kg及不能确定。采用吸收系数法计算的安全阈值为1.2 mg/kg,而直接采用监测数据的平均值代入回归方程得到的产地土壤安全阈值为1.5 mg/kg。不同安全需求下的土壤镉安全阈值有差异显著,运用回归方程法得出的结论高于令稻米镉含量达标率为70%的土壤镉安全阈值,吸收系数法得出的结论与令稻米镉含量达标率为70%的土壤镉安全阈值相一致。且结果均高于土壤环境质量标准二级镉阈值。     

成都平原东北部高地质背景下水稻土镉生物有效性及稻米中镉积累的影响因素

在运积型高镉地质背景土壤中,土壤镉的生物有效性与稻米中镉含量高度相关。在成都平原东北部绵竹地区高镉运积型酸性水稻土分布区采集了20组土壤和稻米样品,研究土壤中镉生物有效性和镉在稻米中积累的影响因素。结果表明：土壤中总镉含量为0.36～0.78 mg/kg,其含量与土壤中的钙、铁含量呈显著正相关(R²>0.96,P<0.05),表明镉和钙、铁元素来源于相同的物源区。土壤镉的活性比(AR)、生物富集系数(BCF)与土壤pH值呈显著负相关(R²>0.75,P<0.05),土壤中的钙和pH值之间具有显著的正相关关系(R²=0.86,P<0.05),因此土壤pH值与土壤钙是水稻土镉生物有效性和稻米中镉积累最主要的影响因素。建立了土壤中镉和稻米中镉的耦合模型,预估了控制稻米中镉含量满足国标限值0.2 mg/kg的土壤中镉的阈值。成都平原东北部高地质背景水稻土种植的稻米镉含量超标的风险较高,需进行土壤重金属污染修复治理。     

镉铅污染下油菜和玉米食用安全性与秸秆资源化利用风险

针对镉、铅污染土壤种植的油菜和玉米存在食用安全性和秸秆资源化利用风险问题,进行了土壤镉浓度梯度为0.3,2,3,25,50,75,100,125 mg/kg与铅浓度梯度为100,200,400,800,1 600,2 200 mg/kg的盆栽实验。结果如下：(1)实验条件下油菜籽镉含量最高为7.03 mg/kg,低于安全临界值18.33 mg/kg;但浓度为25～125 mg/kg的土壤镉污染可能会造成玉米籽粒镉超标。即使在铅含量低于农用地土壤污染风险筛选值的情况下,菜籽油的铅含量超标风险也较大;但浓度为100～2 200 mg/kg的土壤铅污染下,玉米籽粒的铅含量符合国家食品安全标准中食品中污染物限量的要求。(2)油菜和玉米秸秆满足植物性饲料原料对应的土壤镉含量上限分别为0.93,1.60 mg/kg;而满足有机肥料限量标准对应的土壤镉含量临界值分别为2.53,3.05 mg/kg。要保证秸秆作为食用菌培养主料的安全,种植油菜和玉米的土壤镉含量应分别低于0.61,1.31 mg/kg。(3)油菜和玉米秸秆的铅含量最低分别为54.77,101.29 mg/kg,最高分别为146.81,...     

基于文献数据的广西不同功能区土壤镉含量特征研究

为了解广西土壤中重金属镉含量的现状,搜集国内关于研究广西城区、非矿区土壤和矿区中镉含量的文献,共搜集到目标文献46篇,对这些文献的数据进行统计分析。统计结果表明,广西城区土壤镉含量范围0.047～0.77mg/kg,均值0.332mg/kg,矿区土壤镉含量范围0.60～114.4mg/kg,均值14.644mg/kg,非矿区农用土壤镉含量范围0.04～4.11mg/kg,均值0.742mg/kg。矿区、城区和非矿区壤镉含量的均值分别是广西土壤镉背景值(0.0617mg/kg)的237.34倍、12.03倍、5.22倍,表明污染较严重区域主要是河池周边矿业发达的南丹县。文献调查中并没有涉及广西所有区域,仅根据所得数据建议对矿区多属地的武宣县、平南县、贺县等地区进行进一步研究,并为全面治理广西土壤镉污染问题提出合理性规划。     

水稻精米中铅镉砷含量基因型差异的研究

通过对239份水稻精米的微量元素含量测定，结果表明：稻米中铅含量在0.02-14.26mg/kg之间，镉含量在0.01-1.98mg/kg之间，砷含量在0.08-49.14μg/kg之间，不同的水稻基因型稻米中含量差异极为显著。稻米中镉含量与锰、铁元素的含量呈显著性负相关，三者的含量与铬、镍、钼、铬的含量极显著相关，三者与氨基酸的相关性极小。表明通过遴选低铅、低镉、低砷的水稻基因型品种，改善环境污染给人带来的危害是可行的。     

不同甘蓝型油菜对镉污染菜地的修复效果评价及影响因素

选择既能修复镉污染菜地又能不破坏土壤结构和肥力,还能产生经济效益的植物,是当前土壤污染植物修复的重点工作。本文以两种不同甘蓝型油菜“苏油一号”和“绵新油68”作为供试植物,选取镉污染场地进行现场替代种植实验。结果表明：①两种油菜种植2个月,试验场地土壤镉含量从0.76 mg/kg~1.36 mg/kg下降到0.15mg/kg~0.48mg/kg。种植4个月,土壤镉含量下降至0.17mg/kg~0.34mg/kg,若不考虑获取油菜籽的经济价值,在油菜花期就可以收割,修复期可以缩短到3个月。②油菜镉含量茎＞根＞油菜籽,油菜地上部分镉含量为0.32-0.59mg/kg,地下部分镉含量为0.19-0.42mg/kg,菜籽镉含量为0.06~0.25mg/kg。③两种油菜的富集系数和转运系数都大于1,独立样本T检验表明,两种甘蓝型油菜在富集镉的能力和转运镉的能力上没有显著的差异性,菜籽存在镉富集且存在显著差异,这与菜籽果实品质有明显关系,籽粒饱满度较好,吸收镉的机会比较大。④两种甘蓝型油菜具有能满足镉污染菜地修复的生物量,茎叶长度平均可达1米~1.5m,根系长度达到15-22cm,根系的地面覆盖率达到28-62%。油菜植株的间距和根系覆盖率呈显著负相关(R2=0.9843),20cm为油菜最佳种植间距,既能满足根系的覆盖率(大于50%),也可以满足最大生物量的要求。上述结论为甘蓝型油菜修复镉污染菜地提供依据。     

广西刁江流域土壤-水稻系统汞含量特征及其影响因素研究

为探究广西刁江流域沿岸农田土壤和水稻的汞污染状况,选取广西刁江流域沿岸农田土壤-水稻系统,采用地累积指数(I_geo)法进行土壤汞污染评价,研究该区域稻田土壤及水稻(Oryza sativa L.)植株的汞含量特征及影响因素。结果表明,研究区的耕层土壤汞平均含量为309 ng/g,有97.5%的土壤汞含量超过全国表层土壤汞背景值(87 ng/g),有27.5%的土壤汞含量超过广西表层土壤汞背景值(225 ng/g)。地累积指数评价结果显示,研究区内80%的土壤处于无污染状态,但有个别点位的土壤汞污染较严重,仍需要注意进行环境监管。土壤各形态汞含量均值排序为残渣态>腐殖酸结合态>铁锰结合态>碳酸盐结合态>水溶态>离子交换态>强有机结合态,土壤汞的生物有效性较低。研究区稻米汞平均含量为6.08 ng/g,籽实汞超标率为6%,水稻植株根、叶、茎、壳、籽实汞含量之比约为13.5∶5.2∶1.7∶1.2∶1。稻米对土壤汞的富集系数平均值为0.031,富集能力较弱。相关性分析结果表明,土壤汞含量与稻米汞含量、土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)、pH值均无显著相关关系,稻米汞含量与SOC呈显著负相关关系。     

枸杞田农药中砷、镉输入统计与相关含量比较

为了解柴达木盆地枸杞生产田中经常使用的11种农药中砷、镉对农田土壤及果实输入量的影响,通过采集土壤样品和枸杞果实对其含量进行了测定和分析。结果表明:11种农药都携带有砷,总量为2 269.40 mg/hm~2,其中10种携带镉,总量为25.26 mg/hm~2;研究区20 cm表层土壤砷平均含量为16.29 mg/kg,镉平均含量为0.30 mg/kg;枸杞干果砷平均含量0.72mg/kg,镉平均含量0.032 mg/kg。农药所携带砷、镉相对土壤中固有含量比例很低,短期内不足以对农田土壤及果实含量产生显著影响。     

土壤镉积累农田水稻安全种植区判别技术研究

农田重金属镉(Cd)污染已成为水稻安全生产的重大隐患,如何判别受Cd危害的水稻种植区的安全区是保障这些区域稻米安全生产的基础.本文以富煤矿区四川省东南部泸县为例研究了普通指示克里格法在判别稻米安全生产区中的应用.统计结果表明,本区域除土壤Cd含量有34.98%超过《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)二级标准值0.3mg/kg外,其它重金属含量都较低.分别采用不同阈值构建土壤Cd的指示函数,并计算了不同指示函数的各向同性及各向异性实验半变异函数,采用交叉验证方法选择实验半变异函数的拟合模型及其参数.结果表明带块金值的各向同性球形模型能更好地反映指示变量的空间变异性.采用普通指示克里格法计算了研究区土壤Cd的空间分布及超过安全阈值0.3mg/kg的超标概率,结果表明本方法E类型估计的土壤Cd分布结果无法准确判别水稻安全生产区,而采用普通指示克里格超标概率计算结果,以0.45为判别临界值,采用则能达到较好的效果,其培训数据集误判率为1.9%,验证集的误判率为21.7%.     

洞庭湖区干旱灾害发生的原因分析

长期以来,干旱灾害是洞庭湖区严重的自然灾害之一,特别是进入21世纪至今,洞庭湖区受到降水减少,湘、资、沅、澧四水及长江三口来水量变化及历史上围湖造田活动等的共同影响,干旱灾害不断发生;随着四水流域和洞庭湖区社会经济的发展,人们的生产生活用水在大量增加,使得干旱灾害的影响更加严重.频发的旱灾制约了湖区经济的可持续发展,对人民的生产生活产生严重的危害.主要从洞庭湖区的实际情况出发,对洞庭湖区干旱灾害的原因进行简要分析.     

基于长株潭城市群增长极的洞庭湖区腹地经济发展战略研究

洞庭湖区域是长株潭城市群经济中心的经济腹地,对长株潭城市群经济中心的发展极其重要,具有农产品供给、生产要素供给、资源供给、承接产业转移和对接产业分工、提供工业产品销售市场等功能。洞庭湖区应实施绿色涉农消费品产业集群发展战略,建设专业化基地农业、标准化品牌农业和工厂化制成品农业,打造肉制品、米制品、油制品和果蔬茶制品的涉农消费品产业集群,申请创建国家级"洞庭湖中国特色农业现代化示范区"。     

洞庭湖新石器文化遗址与古环境

洞庭湖地区丰富的古文化遗址为研究历史时期环境演变提供了条件。洞庭湖在晚更新世末至早全新世呈现深切河谷与零星洼地湖泊共存的河湖切割平原景观。进入全新世暖期，人类活动开始在洞庭湖平原周边地区频繁出现；大溪文化时期人类已在平原湖区中部开始渔猫活动；屈家岭文化时期人类活动从洞庭湖平原中部退出；龙山文化时期人类文化活动遗址向湖中推进，湖泊三角洲有所发展。商周至秦汉时期，洞庭湖三角洲平原发育，河间洼地湖泊、沼泽形成。魏晋以来，特别是长江分流入洞庭，导致了洞庭湖的迅速扩张，19世纪以后，由于大量泥沙入洞庭湖及人类围垦，使洞庭湖迅速淤浅，湖泊面积锐减。     

两种柴油污染方式对水稻生产的影响

两种不同的柴油污染方式对水稻生长影响的试验表明,柴油拌入土壤的两个处理(400 mg/kg和600 mg/kg),其营养生长和籽粒产量与对照处理相比均未出现显著差异;而柴油污染灌溉水的两个处理(200mg/kg和400mg/kg)均较严重地影响了水稻分蘖的发生和发展,最后导致籽粒产量下降了7.39%-15.01%.     

唐山市水稻田土壤施硅肥对作物产量的影响

唐山市各县区长期种植水稻 ,逐渐表现出缺硅现象 :群体植株高度下降 ,茎叶变软 ,叶片披垂 ,易感病 ,籽粒空秕率高 ,导致产量降低。水稻田灌溉水有效硅含量 :沿海地区平均 1 2 92mg/kg ;内陆地区平均 2 37mg/kg。水稻田土壤有效硅含量 :沿海地区平均 74 57mg/kg ;内陆地区平均 59 63mg/kg。水稻田施用硅肥的最佳施肥量 :沿海地区施有效硅 1 2 1 5kg/hm2 ;内陆地区底施有效硅 1 61 6kg/hm2 。水稻田施硅增产的因子有 4个方面 :1、促进根系发育 ,增加白根数量 ,减少红、黑根数量 ,提高根系的吸收能力 ;2、提高植株有效分蘖和成穗率 ,减少养分消耗 ;3、增加植株高度 ,使茎叶健壮 ,提高抗病性 ;4、从产量结构分析 ,穗数、穗粒数、千粒重均增加 ,从而增高单位面积产量     

生态退杨对洞庭湖湿地景观格局变化影响研究

对比“生态退杨”政策实施前后洞庭湖湿地景观格局变化，综合分析洞庭湖区景观格局总体变化特征，为洞庭湖的景观格局优化提供科学依据。     

三峡水库出库流量变化对洞庭湖定居性鱼类产卵生境的影响

为分析三峡水库消落期不同出库流量与洞庭湖定居性鱼类产卵生境加权可利用面积之间的关系，选取水深和流速作为定居性鱼类产卵生境的关键影响因子，建立生境适宜性曲线，基于物理栖息地模型定量评估鱼类产卵生境适宜性的空间变化特征，并量化鱼类产卵所需的适宜生态流量。结果表明：三峡水库消落期增加出库流量对洞庭湖的水位及流速有一定的提升作用，对东洞庭湖的影响明显，对南洞庭湖和西洞庭湖的影响较小；随着三峡水库出库流量的增加，湖区定居性鱼类产卵生境的加权可利用面积呈现先增大再减小的趋势，不同湖区的加权可利用面积变化趋势及对三峡水库出库流量的响应情况具有显著差异，东洞庭湖定居性鱼类产卵生境的加权可利用面积呈现逐渐上升的趋势，南洞庭湖加权可利用面积总体增长幅度不大，呈现双峰曲线，西洞庭湖加权可利用面积呈现先增大后减小的趋势；定居性鱼类产卵生境的适宜生态流量范围为18 500～24 500 m³/s,最适宜生态流量为22 500 m³/s。     

打造洞庭湖绿色经济示范区的构想

洞庭湖区要实现区域崛起,就要以常德、岳阳、益阳三市为主体,打造具有国际品质的洞庭湖绿色经济示范区。打造洞庭湖绿色经济示范区,是洞庭湖区域科学发展的战略选择,具有重大的意义、很强的现实性和可行性;打造洞庭湖绿色经济示范区,要加快形成区域城市的独特优势,加强区域城市之间的协调合作。     

Three-Gorge Dam influences wetland macrophytes in middle and lower reaches of Yangtze

Dongting Lake, located in the middle and lower reaches of Yangtze, is regarded as a lake during the water swelling period and a continent in the ebbing period. The construction of the Three-Gorge Dam has influenced the water level of Dongting Lake and the growth of wetland macrophytes in the area. In this study, the growth of main species of wetland macrophytes, such as Carex and Phragmites at Dongting Lake, was observed, and the hydraulic gradient, one of the main factors dominating the abundance and distribution of wetland macrophytes, was also studied at six stations in Dongting Lake area and the effect of the Three-Gorge Dam construction on the growth of wetland macrophytes was observed.