焦作市某排氟厂周围典型土壤剖面中不同形态氟的分布特征研究

土壤氟是食物和地下水中氟的主要来源,研究土壤氟的化学组成和分布特征对了解地氟病病源和保障食品安全及地下水水质有指导意义。以焦作市某排氟工厂周围典型农田土壤为研究对象,采用碱熔法和连续分级提取方法研究了人为污染环境下土壤剖面氟的分布特征。结果表明,该典型土壤剖面中全氟含量远高于全国土壤平均值(440 mg kg-1),土壤氟轻(偏中)度污染,且氟含量随土壤深度增加而下降,具有明显的表聚性。各赋存形态氟按含量大小呈残余态>有机束缚态>水溶态>可交换态>铁锰结合态规律,研究区土壤水溶态氟、水溶态氟与总氟的比值(1.62%)均偏高,对浅层地下水具有潜在的威胁。     

温州城市土壤Cu,Zn,Pb含量及其形态研究

分别采集了温州市区风景区、交通干线、住宅区、文教区、工业区土壤样品21个,郊区农田保护区土壤样品2个,测定了各土壤样品的基本理化性质和Cu,Zn,Pb,Cd含量。结果表明:各土样Cu,Zn,Pb的平均含量分别为(34.59±18.29)mg/kg,(169.40±52.97)mg/kg,(65.22±26.86)mg/kg,均超出温州土壤背景值。Cd仅在个别土样中检出,且浓度极低。各形态含量的分析结果表明,Cu,Zn,Pb均以残余态为主,分别为60.17%,50.95%,47.33%。Cu和Pb的酸提取态含量最低,Zn则是有机态含量最低。各形态含量与土壤基本理化性质的相关分析结果表明,Cu,Zn各形态与有机质含量的相关性最大,而Pb则与土壤基本理化性质之间无明显相关关系。     

海南岛砖红壤中铅、镉的化学形态与转化

采用土培实验和连续提取.原子吸收分光光度法,研究了重金属Pb、Cd在海南岛花岗岩砖红壤中的形态组成、外源Pb、Cd污染及化学修复剂磷、钙、硫对土壤重金属形态的影响.结果表明:在供试原土壤中,重金属Pb的化学形态以结合态和残余态为主,土壤有效态Pb含量较低,其中残余态Pb>有机质结合态Pb>铁锰氧化物结合态Pb>碳酸盐结合态Pb>交换态Pb>水溶态Pb,说明土壤Pb的环境风险较低;重金属Cd的化学形态以铁锰氧化物结合态和碳酸盐结合态为主,土壤中交换态Cd含量较高,其中铁锰氧化物结合态Cd>碳酸盐结合态Cd>交换态Cd>有机结合态Cd>残余态Cd>水溶态Cd,说明土壤Cd的环境风险较高.当外源Pb、Cd污染土壤时,有铁锰结合态Pb>残余态Pb>有机态Pb>碳酸盐结合态Pb>交换态Pb>水溶态Pb,交换态Cd>铁锰氧化物结合态Cd>碳酸盐结合态Cd>残余态Cd>有机态Cd>水溶态Cd的趋势.向污染土壤施加化学改良剂过磷酸钙、硫化钠和石灰,能显著降低水溶态Pb、Cd和交换态Pb、Cd的含量,并使有机结合态Pb、碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb含量下降,但残余态Pb、碳酸盐结合态Cd、铁锰氧化物结合态Cd和有机态Cd有增加的趋势,残余态Cd的含量基本稳定.     

吉林省西部氟病区苏打盐碱土氟的赋存形态及分布特征

为了研究吉林省西部氟病流行区农田土壤的氟形态及其分布特征,采用连续浸提法,对该区域内45个表层土壤和6个剖面土壤的氟含量进行了测定,并与土壤理化性质进行相关分析。结果表明,表层土壤全氟含量变化范围为200~450 mg/kg,平均值为266.17 mg/kg,低于全国土壤氟背景值和对照黑土,但是其生物有效性强,水溶态氟和交换态氟平均含量分别为13.73、8.49 mg/kg,均高于对照黑土。土壤剖面中,残余态氟和全氟含量呈40~60 cm0~20 cm20~40 cm;铁锰结合态氟分布较均匀;其他形态氟则随着土层加深呈降低趋势。交换态氟与其他形态氟间呈显著或极显著的正相关关系,为各形态氟相互转换的过渡形式。pH与水溶态氟、有机束缚态氟、铁锰结合态氟呈极显著或显著正相关,与交换态氟呈极显著负相关;碳酸钙、CEC分别与水溶态氟和交换态氟呈极显著正相关;另外,有效磷与交换态氟呈显著正相关;有机质与水溶态氟、铁锰结合态氟和有机束缚态氟呈显著或极显著正相关;游离氧化铁和游离氧化铝分别与交换态氟和铁锰结合态氟呈显著或极显著正相关。降低苏打盐碱土pH是降低氟生物有效性的首选方法。通过对以上土壤参数进行分析,为今后降低该区域土壤中氟的生物有效性提供技术支持。     

凤凰铅锌矿区土壤铅的化学形态及污染特征

以湘西凤凰铅锌矿区土壤为对象,基于BCR三步法和ICP-MS技术,研究了该矿区土壤中Pb的化学形态及污染特征。结果表明,矿区土壤中Pb以残渣态为主,其次为有机-硫化物结合态,酸交换态和Fe-Mn氧化物结合态所占比例较少,各形态Pb的分配系数依次为：残渣态（44.0%）〉有机-硫化物结合态（29.3%）≈Fe-Mn氧化物结合态（24.3）〉酸交换态（2.4%）;矿区土壤中各形态Pb含量存在明显的空间分异,并因土地利用类型不同而差异明显;土壤理化性质影响土壤Pb的形态分配,各形态Pb含量与砂粒含量正相关,并随土壤pH升高而增加,这与人为排放输入的含Pb物质以类似于土壤砂粒形式存在有关。人类活动引起的外源输入性Pb污染对矿区土壤中Pb的污染特征产生了重要影响。     

不同林龄杉木林下套种阔叶树对土壤磷组分的影响

套种是杉木人工林经营的重要措施,磷是南方森林生态系统中主要限制性养分元素之一,但套种模式对土壤磷素的影响尚不明确。以亚热带杉木人工林表层(0-10 cm)土壤为对象,研究套种林(杉阔套种幼林、杉阔套种成熟林)和杉木幼林土壤理化性质和土壤各形态磷含量差异,分析套种对杉木人工林土壤磷含量的影响。结果表明:(1)不同套种林显著改变土壤总磷、土壤总无机磷、土壤总有机磷、土壤微生物生物量磷(MBP)和土壤酸性磷酸酶活性(APA),大小顺序均为杉阔套种成熟林>杉阔套种幼林>杉木幼林。(2)土壤各磷组分中活性磷含量较低,其中NaHCO3-Po在活性组分中占主导;土壤NaOH-Po是中等活性磷的主要组分,杉阔套种成熟林尤为显著;闭蓄态磷(Residual-P)在总磷含量中最高。(3)与杉木幼林相比,杉阔套种成熟林显著增加了树脂提取态磷(Resin-Pi)、碳酸氢钠提取态有机和无机磷(NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)、氢氧化钠提取态有机和无机磷(NaOH-Pi、NaOH-Po)、氢氧化钠残留提取态有机磷(NaOHu.s-Po)、盐酸提取态磷(HCl-Pi)和闭蓄态磷(Residual-P)含量;土壤总无机磷、NaHCO3-Po、HCl-Pi、NaHCO3-Pi、NaOHu.s-Pi和Residual-P对杉阔套种幼林的响应不敏感。(4)除含水率外不同林龄下杉阔套种林土壤磷形态与土壤理化性质(土壤总碳氮、土壤可溶性有机氮、土壤微生物生物量磷、酸性磷酸酶)呈正相关性(P<0.05)。冗余分析表明,土壤磷组分的变化主要受MBP调控,且MBP与有机磷组分(NaOHu.s-Po、NaOH-Po)和HCI-Pi呈显著正相关。总之,套种林的土壤磷素有效性高于杉木幼林,土壤养分状况更佳。     

种稻配施改良剂对苏打盐碱土-水-作物系统氟迁移的影响

为探讨化学改良剂对苏打盐碱土稻田生态系统中氟迁移的影响,采用盆栽试验,研究硫酸铝、脱硫石膏和有机复合改良剂作用下的土壤各形态氟含量变化,以及土壤氟向水体和地上部植株的迁移情况。结果表明,化学改良剂影响苏打盐碱土—水—作物系统中氟的迁移及生物有效性。种稻后各改良剂处理的土壤水溶态氟变化范围为8.33～20.90 mg/kg,与对照相比,均呈下降趋势,其中硫酸铝处理下降得最多,降低60.15%;可交换态氟和有机束缚态氟呈增加趋势,其中有机复合改良剂处理增加得最多,分别为79.54%和86.37%;种稻前后铁锰氧化物结合态氟变化较复杂,其中硫酸铝处理无显著变化,对照处理和有机复合改良剂处理分别增加19.05%和42.03%,而脱硫石膏处理下降22.79%;残余态氟和总氟含量呈下降趋势,其中有机复合改良剂处理的残余态氟降低得最多,为35.50%,硫酸铝处理的总氟降低得最少,为10.47%,其余处理降幅为12.50%～12.55%。在水稻种植过程中,土壤中氟向水中累积释放总量为对照>有机复合改良剂>脱硫石膏>硫酸铝,与对照相比,其他3个处理分别降低3.25%,5.13%和5.1...     

外源铜和镍在土壤中的化学形态及其老化研究

采用连续提取法测定了外源铜和镍进入田间土壤后的化学形态分布,比较研究了这2种重金属在3种不同类型土壤(红壤,水稻土和潮土)中随老化时间的形态转化和分布.结果表明,外源铜以残留态(40%～60%)和EDTA可提取态(40%)为主;随老化时间,EDTA可提取态、易还原锰结合态及铁铝氧化态向残留态转化;外源镍在酸性红壤中以可交换态(40%)和残留态(30%～50%)为主,在中性水稻土中以EDTA可提取态(30%)和残留态(30%～50%)为主,在碱性潮土中以铁铝氧化态(20%)和残留态(40%)为主.随老化时间,水溶态、可交换态、EDTA可提取态等向残留态转化.土壤pH较低时水溶态和可交换态含量较高,但是同时随老化时间的降低量也明显;pH较高时有利于易还原锰结合态和有机质结合态的转化.     

基于通径分析的土壤性质与硒形态的关系——以黑龙江省主要类型土壤为例

黑龙江省是缺硒(Se)比较严重的省份之一,位于全国低Se带的始端。本文选择黑龙江省不同类型土壤,采用连续浸提法测定了土壤中Se的形态,并运用通径分析法研究了土壤理化性质对土壤Se形态、全Se的影响。结果表明:总Se含量在不同类型土壤中差异较大,整体上处于中等偏低水平;各结合态Se中以有机态和残渣态为主,分别占8.16%~50.5%和26.32%~70.90%,酸溶态占0.80%~33.97%,而水溶态与交换态仅占0.70%~7.18%和0.75%~9.37%。通径分析显示,土壤理化性质通过直接和间接作用共同影响着土壤各赋存形态Se的含量和分解转化方向,但其各自的作用机理和影响强度不同。在土壤各性质中,土壤有效铁、锰和黏粒以及它们间的共同作用决定了土壤Se形态分布,其中,土壤有效铁对于除残渣态Se之外的4种形态Se的生成转化起到了主导作用,而土壤有机碳、pH等其他性质主要通过正或负的间接作用影响Se形态。土壤总Se方面,土壤有效铁、锰及黏粒含量对总Se有较强的富集作用,但土壤有机碳和pH等因素间的相互作用也不可忽略。     

广东韶关主要矿区周边农田土壤铅、镉的形态分布及生物有效性研究

采用改进BCR法和DTPA提取法研究了韶关主要矿区周边农田土壤Pb、Cd的形态分布和生物有效性。结果表明,参照土壤环境质量标准二级标准,韶关主要矿区周边农田土壤Pb、Cd的超标率分别为14.1%和92.3%;参照食品中污染物限量标准,调查的5种蔬菜样品Pb、Cd的超标率分别为57.7%和48.7%。土壤Pb以可还原态为主,占到4种形态和的76.13%,Pb各形态的分布顺序为：可还原态〉残渣态〉可氧化态〉酸提取态;土壤Cd以酸提取态和可还原态为主,占到4种形态和近89%,Cd各形态的分布顺序为：酸提取态〉可还原态〉可氧化态〉残渣态。用DTPA提取得到的土壤Pb、Cd有效态均值分别为24.91、1.29 mg·kg-1。相关性分析表明,除了胡萝卜Cd,5种蔬菜Pb、Cd含量与土壤酸提取态、可还原态、可氧化态及土壤有效态含量显著相关,与土壤pH和有机质相关性不大。逐步回归分析表明,只有土壤残渣态含量对蔬菜Pb、Cd含量影响不显著。     

Effect of tea plantation age on the distribution of fluoride and its fractions within soil aggregates in the hilly region of Western Sichuan,China

Purpose

Long-term tea plantation (Camellia sinensis L.) could markedly change the pools of total fluoride (T-F) in soil extractable fractions. However, the effects of different chronosequence phases on the changes of fluoride fractions in these plantations are poorly understood.

Materials and methods

In this study, we have investigated the distribution of extractable fluoride fractions in four differently aged tea plantations (16, 23, 31, and 53 years old, respectively), in Zhongfeng Township of Ming-shan County, Sichuan, Southwest China. This study aimed to determine the effects of the age of various tea plantations with respect the contents of T-F, also considering the water-soluble fluoride (Ws-F), the exchangeable fluoride (Ex-F), the Fe/Mn oxide-bound fluoride (Fe/Mn-F), the organic matter-bound fluoride (Or-F), and the residual fluoride (Res-F) within soil aggregates.

Results and discussion

The T-F, Ws-F, Ex-F, and Res-F contents increased with the decreasing of particle size except for Fe/Mn-F and Or-F. Along with the increase of tea plant life, the contents of Ws-F and Ex-F within soil aggregates gradually increased. In addition, the trends of extractable Fe/Mn-F and Or-F were opposite to that of highly available fluoride after 23 years.

Conclusions

The results of this study show that fluoride is easily transformed into highly available phases in long-term tea plantations, improving the absorption of fluoride for tea plants.

     

苏南经济快速发展区昆山市土壤铅形态含量及其影响因素

以地处苏南经济快速发展区的江苏省昆山市为典型区,采集水稻土及传统蔬菜地和保护栽培蔬菜地土壤样品126个,采用多元统计回归分析方法,定量研究几种因素对农田土壤各形态铅含量的影响。结果表明:土壤有效态铅平均含量为3.75 mg·kg-1,土壤全铅平均含量为27.42 mg·kg-1,土壤铅的活化率平均为15.64%。土壤各形态铅含量相对大小为残渣态(15.35 mg·kg-1)>有机质结合态(6.68 mg·kg-1)>铁锰氧化物结合态(4.27 mg·kg-1)>碳酸盐结合态(0.76 mg·kg-1)>可交换态(0.36 mg·kg-1),残渣态含量明显高于其他形态,占49.79%。pH是影响可交换态铅含量和铁锰氧化物结合态铅含量的最主要因素,均达极显著负相关水平。全铅含量是影响碳酸盐结合态铅含量和残渣态铅含量的最主要因素,达极显著正相关水平。有机质含量是影响有机质结合态铅含量的最主要因素,达极显著正相关水平。pH也是影响有机质结合态铅含量的重要因素。     

秸秆和地膜覆盖模式下土壤水热动态分析

采用减氮追肥、垄覆沟播、秸秆还田等措施种植冬小麦,研究其对冬小麦产量、土壤储水量、土壤水热动态变化过程及作物水分利用效率的影响。结果表明,不同处理之间土壤水分差异显著,不同土层土壤含水量既随降雨量波动,又受不同覆盖栽培条件的影响。"推荐施肥+垄覆沟播"模式0~100 cm土壤储水量最高。不同处理之间日间土壤温度差异较小,但温度日内变化差异较大。不同处理的增温效果为推荐施肥+垄覆沟播推荐施肥推荐施肥+夏闲秸秆。同对照相比,旱地"推荐施肥+垄覆沟播"模式使小麦增产5.25%,水分利用效率提高42.06%,是适合旱地作物生产的栽培措施。HYDRUS-1D模型模拟值同实测值拟合度较好,可用于不同覆盖模式下土壤水热过程分析。     

东平湖湿地土壤不同形态无机硫含量及其时空分布特征

  目的  了解东平湖湿地土壤不同形态无机硫含量水平与分布特征。  方法  采集东平湖湿地表层土壤样品（0 ~ 5 cm）和不同植被区（芦苇区、菹草区、植被混生区和对照区）土壤柱样（0 ~ 10 cm）,分析样品中总无机硫（TIS）及其各形态（水溶性硫、吸附性硫、盐酸溶解性硫及盐酸挥发性硫）的含量,探讨了不同形态无机硫含量的时空分布特征及其影响因子。  结果  东平湖湿地表层土壤总无机硫含量范围为31.26 ~ 117.36 mg kg?1,均值为75.85 mg kg?1;各形态的平均含量占比为水溶性硫（43.49%）> 盐酸溶解性硫（27.37%）> 吸附性硫（26.78%）> 盐酸挥发性硫（2.36%）;其含量的空间分布总体表现为湖区码头附近显著升高,大汶河入湖口较低。柱状土壤总无机硫、水溶性硫、吸附性硫与盐酸溶解性硫含量总体表现为夏季和芦苇区最高,且随土层深度的增加逐渐降低;菹草区总无机硫、吸附性硫、盐酸溶解性硫由于受季节与植被区的交互作用影响而无显著季节变化。表层土壤和柱状土壤不同形态无机硫含量间存在一定的正相关关系,且与有机质多呈显著正相关;柱状土壤中各形态无机硫含量（除盐酸挥发性硫外）与pH显著正相关,而与Eh显著负相关。  结论  东平湖湿地土壤不同形态无机硫的时空分布主要受到人类活动、植被分布和水动力条件的影响,且土壤有机质、温度、pH和Eh为其关键影响因子。     

长期定位施肥紫色土无机硫形态变化

【目的】以紫色土肥力与肥料效益监测基地的土壤为研究对象研究了长期(22年)不同施肥(不施肥对照、施用氮磷钾、单施有机肥、氮磷钾与有机肥配施、永久休闲)处理对表层土壤(0-20 cm)硫含量的影响,为合理进行硫素供应和肥料施用提供理论依据。【方法】利用连续提取法提取耕层土壤的水溶性硫、吸附性硫、HCl溶性硫和总硫,并用BaS04比浊法进行测定。【结果】化肥与有机肥长期配施能显著增加土壤的总硫含量,与原始土壤相比增加65.42 mg/kg但有效硫比例低于单施化肥处理;与原始土壤相比5个处理的水溶性硫含量都有所下降幅度为0.87~1.38 mg/kg;而单施有机肥或化肥与有机肥配施能显著增加土壤的吸附性硫含量分别比原始土壤增加93.3%和177.4%;长期施用氮磷钾化肥能显著增加土壤HCl溶性硫含量,比原始土壤增加了161.7%。【结论】单施化肥或有机肥化肥配合施用都能显著增加土壤硫的供给,而有机肥与化肥配施更有利于土壤硫的累积。此外,长期施肥试验表明大气硫沉降的减少对土壤硫供给的影响需值得进一步关注。     

纳米碳溶胶对碱性土壤pH和养分含量的影响

采用土柱淋洗试验和土盆试验,研究了浓度分别为10、20和40 mg/L的纳米碳溶胶对碱性土壤p H、EC值和速效养分含量的影响。结果表明:纳米碳溶胶能够明显降低碱性土壤p H和EC值,最大降低幅度分别达到0.49个单位和0.14 m S/cm,且纳米碳溶胶浓度越高,降低效果越明显。纳米碳溶胶能够明显增加0~80 cm各土层硝态氮含量,3个处理平均增幅分别达到21.99%、27.34%和25.57%;但对铵态氮含量影响较小。纳米碳溶胶淋洗可提高各土层中有效磷含量,但不同浓度纳米碳溶胶在不同土层中表现效果不同,3个处理有效磷含量平均增加10.10%、13.72%和12.30%。纳米碳溶胶对土壤钾素有较好的活化效果,各土层速效钾含量均有明显增加,3个处理平均增幅分别达到6.62%、12.54%和13.18%。上述结果表明纳米碳溶胶能够明显降低碱性土壤pH和EC值,提高速效养分含量,对碱性土壤有较好的改良效果。     

茶园土壤pH变化对土壤中铝特性的影响

土壤中铝的毒性强弱取决于铝的形态。为了解茶园土壤中铝的特性,以江苏省7个长期定位观测茶园为研究对象,采用化学连续提取法测定不同条件下土样中不同形态的铝含量,研究茶园土壤pH升高或降低过程中铝的形态转化及其影响因素。结果表明,茶园土壤在酸化过程中活性铝溶出明显增强,不同形态的铝含量有明显差异,依次为腐殖酸铝(Alh)铝的水合化物和氢氧化物(Aloh)交换态铝(Alex)有机态铝(Alo)水溶态铝(Alw)无机吸附态铝(Alino);土壤pH、有机质和酸容量是影响铝形态的重要因素;茶园土壤酸化过程中铝的水合化物和氢氧化物、无机吸附态铝以及水溶态铝会转化为交换态铝。土壤pH升高,交换态铝转化成羟基铝;有机结合态铝会影响其他铝形态的转化,腐殖酸铝在土壤pH升高时转化为铝的水合化物和氢氧化物。     

公路边坡不同护坡措施表层土壤水分动态变化规律

为了确定公路边坡不同护坡措施保水效果,以沈抚高速沿线的草皮防护（CP）、挂网喷播（GW）、六角空心砖防护（LJ）和菱形防护（LX）四种典型边坡防护措施为研究对象,利用土壤水分测量仪观测不同护坡措施的表层土壤含水量,分析不同护坡措施下土壤含水量的时空演变特征。结果表明:不同护坡措施土壤含水量均表现为坡下 > 坡中 > 坡上;土壤含水量均值在13日,14日均表现为CP > GW > LJ > LX,而在15日,16日均表现为CP > LJ > GW > LX;在同种护坡措施下,土壤含水量变异程度在各坡位均表现为随时间变化呈逐渐增大的规律;在同一坡面情况下,六角空心砖防护坡面表层土壤水分变异系数（CV）表现为坡上 > 坡下 > 坡中,其余三种护坡措施CV均表现为坡上 > 坡中 > 坡下;护坡措施土壤含水量变异程度随时间变化表现为LX（12.5%） > GW（10.6%） > CP（9.2%） > LJ（8.5%）,菱形植草与其余三种措施间差异显著（p < 0.05）,挂网植草与六角空心砖防护差异显著（p < 0.05）,草皮防护与这两种措施均未达到显著水平;六角空心砖配合紫穗槐灌木和小火炬草本植被的护坡形式保水效果较好。     

不同林龄杉木人工林土壤团聚体及其有机碳变化特征

土壤团聚体作为土壤结构性状的重要指标,对土壤孔隙、持水、保水等状况都有重要影响;土壤团聚体有机碳除了反映土壤固碳状况外,还与团聚体的稳定性能密切相关,研究森林土壤团聚体及其有机碳状况,旨在为合理利用土壤、提高人工林水源涵养功能提供依据。为此,以福建省洋口国有林场不同林龄杉木人工林(幼龄林、中龄林、成熟林)土壤为研究对象,通过野外调查、采样和室内分析,研究不同林龄杉木人工林土壤团聚体及其有机碳变化特征。结果表明:不同林龄杉木人工林对土壤团聚体及其有机碳具有重要影响,成熟林土壤大团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、团聚体有机碳含量及贡献率均分别大于幼龄林、中龄林;不同林龄的土壤水稳性团聚体均以大团聚体(粒径0.25 mm)为主,占59.57%～80.97%,粒径0.053 mm的仅占0.80%;土壤团聚体有机碳贡献率也以大团聚为主,其中以2～0.25 mm粒级贡献率最高,达58.43%;另外,土壤有机碳含量与团聚体MWD呈显著正相关,且具有明显的垂直变化特征,即随土层加深而下降。因此,土壤有机碳对团聚体稳定性具有积极作用,不同林龄土壤团聚体稳定性及有机碳变化规律为成熟林幼龄林中龄林。