遵义县农业土壤重金属镉分布特征及地质累积污染分析

采用地质累积指数法和污染程度指数法对贵州省遵义县农业土壤表层镉（Cd）污染现状进行调查和分析,结果表明,该县0～15cm表层土壤中Cd平均含量为0.356mg/kg。通过地球化学基线理论分析,该区域土壤中Cd的环境地球化学基线含量为0.147mg/kg;地质累积污染分析显示Cd的Igeo为0.691,该区域13.84%...     

柴达木农田土壤Cd的积累影响及风险预测

【目的】土壤重金属空间结构特征是土壤环境质量评价及重金属污染评价的基础。本文用地质统计学方法研究了柴达木盆地原生地和耕种50年的农田土壤镉的空间分布特征,对土壤镉进行质量评价,同时分析了农业耕种对土壤镉积累的影响,调查统计了灌溉水、肥料、农药等农业源土壤镉的输入量,为农田镉积累的风险预测提供参考。【方法】以柴达木盆地诺木洪农场的一块原生地（从未耕种过的土地,可以认为无化肥污染）和一块耕种地（已种植了50年的农田）为研究对象,从原生地采集22个土壤样本,耕种地采集50个土壤样本进行镉含量的测定,同时检测灌溉水、农药、化肥中的镉含量,并进行每年农田输入量的统计。用Excel软件进行数据处理,反比权重法（IDW,Inverse Distance Weighting）插值,GIS9.3进行空间分析和图像处理;以单项污染指数法评价土壤镉质量,评价模式为Pi=Ci/Si（Pi为污染物镉的单项污染指数,Ci为污染物镉的实测数据,Si为污染物的评价标准）。评价标准分别以农业部公布的行业标准《无公害食品 枸杞生产技术规程》（NY/T 5249-2004）和《绿色食品 枸杞》（NY/T1051-2006）产地环境标准要求下的《绿色食品 产地环境技术条件》（NY/T 391-2000）为依据。依据农业源土壤镉输入量,以土壤现状值为起点,以绿色食品标准限量值为终点,测算输入量积累突破两端差值的年限。【结果】原生地22个土壤样品的镉平均含量为0.30 mg/kg,是土壤背景值的两倍（0.14 mg/kg）,达到无公害食品（0.60 mg/kg）和绿色食品（0.40 mg/kg）标准;种植50年农田的50个土壤样品的镉平均含量为0.43 mg/kg,是土壤背景值的3倍,达到无公害食品标准,但超过绿色食品标准。用于灌溉的河水的镉含量为0.0036 ng/kg。检测生产中使用的15种农药和7种肥料,其中的镉导致每年土壤镉增加3444 mg/hm2。最严重的污染源是鸡粪,施入土壤后每年导致土壤镉增加2025 mg/hm2,其次依次为复合肥（使土壤镉增加576 mg/hm2）,磷酸二铵（增加432 mg/hm2）,有机肥（增加360 mg/hm2）。【结论】以小尺度空间分布和全量统计研究的诺木洪农场土壤镉含量这一单一指标衡量,可以看出诺木洪原生地土壤是清洁的,能够满足无公害、绿色食品的生产;但是研究选择的多年耕种田已经遭到重金属镉的污染,只能达到无公害食品标准,而达不到绿色食品标准。现行生产中的施肥措施是导致诺木洪土壤重金属镉污染的一个重要因素,其中鸡粪对镉污染的贡献最大,其次是复合肥、磷酸二铵和有机肥。如果继续现在这种耕种方式,以现有的原生地镉含量均值为0.30 mg/kg进行计算,76.3年后该土地镉含量将超过0.40 mg/kg的绿色标准上限。     

基于GIS的城市镉元素空间分布特征及其污染评价

以内江市城区为研究区,以GIS软件为平台,利用单因子污染指数法结合地统计方法,分析了内江市城市土壤镉元素空间分布特征及污染水平。结果表明:内江市土壤镉元素含量偏高,污染较重。总体来看,0—15 cm镉含量[（0.823 9±0.429）mg/kg]大于15—30 cm镉含量[（0.637 5±0.306）mg/kg],均高于国家二级标准值0.3 mg/kg。方差分析表明,不同土地利用类型同国家二级标准值之间镉元素含量差异显著。同时,表层的污染程度较深层大,表层中度和重度污染面积占95.07%,污染较重;深层轻度污染和中度污染面积占82.26%,污染较轻。     

长期定位施肥对土壤中镉含量的影响及其时空变异研究

针对磷肥是农田土壤中镉的主要来源,采用田间试验与室内分析相结合的研究方法,对沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验地28年不同施肥处理土壤重金属镉含量变化及其时空变异规律进行研究,结果表明:长期施用磷肥和高量有机肥会增加土壤中镉的含量.0-20 cm土层镉的含量高于20-40,40--60 cm土层土壤.说明镉在表土中积累与施肥有密切关系,试验区土壤中镉的背景值(1979年表层值)为0.712 6 mg/kg,约为棕壤土壤环境背景值的8倍,表明其镉的本底含量就很高,再加上人为耕作活动的影响,使镉快速累集、富集并达到污染的程度(Pi=CI/Si=实测浓度/评价标准＞0.85).     

重庆市北碚区疏菜地土壤铅含量及影响因素分析

为了解重庆市北碚区新规划蔬菜地以及老蔬菜基地土壤铅含量及分布状况,为蔬菜生产提供基础资料,2010年8月通过野外采样及室内测试方法对北碚区疏菜地耕层土壤铅含量进行了调查分析研究,同时采用单项污染指数法进行了污染程度评价。结果表明:北碚区蔬菜地土壤耕层铅平均含量为43.92 mg/kg,最高值是最低值的4.71倍;通过计算污染指数得出北碚区的蔬菜地土壤在铅含量水平上完全满足无公害蔬菜生产,基本能满足绿色蔬菜生产;影响研究区域内土壤铅含量的自然因素主要是土壤类型和土壤理化性质中的pH值、黏粒含量、有机质含量,人为因素主要是距离公路的远近。     

菜地土壤铅、镉有效态与生物有效性研究

通过野外采样、室内测试分析,探讨重庆市北碚区菜地土壤铅、镉的有效态含量及生物有效性。结果表明：研究区菜地土壤铅、镉有效态平均含量为3.114,0.051mg/kg,生物有效性系数分别为7.7%,25.1%;小白菜可食部分铅、镉平均含量分别为0.123,0.021mg/kg,富集系数分别为0.4%,9.8%;从富集系数和生物有效性系数看,研究区菜地土壤镉的潜在生态风险要大于铅的。研究区菜地土壤理化性质中pH对有效态镉有显著影响;砂粒、粘粒和有机质对有效态铅含量有显著影响;铅、镉有效态与全量变化一致,全量是有效态含量的主要影响因素;土壤类型对铅、镉有效态含量有影响;在人类活动中交通对有效态铅含量有影响,肥料的施用对有效态镉含量有影响。菜地土壤中铅、镉有效态含量与小白菜可食部分铅、镉的含量相关性优于全量的,用土壤中铅、镉的有效态表征铅、镉的生态风险更准确。     

南京郊区某菜地土壤镉污染水平及其来源调查

通过南京郊区某菜地表层土壤、土壤剖面、大气降尘、灌溉水、土壤溶液、化肥的Cd含量研究,结果表明,菜地表层土壤存在一定程度的Cd污染,且土壤剖面由深及浅表现出累积趋势。表层土壤Cd的总体含量水平为0.30mgkg-1,其中自然背景含量为0.20mgkg-1,人为作用叠加含量为0.10mgkg-1。在人为污染来源中,大气降尘对菜地的贡献率为79%,化肥的贡献率为17%,而灌溉水仅为4%。工厂应采取适当措施避免废气直接排入大气中,菜农应施用有机肥,因为这些措施会有效控制进入菜地的镉含量。     

不同农业用地类型对土壤性质和土壤环境的影响——以北京市延庆县为例

选择北京市延庆县为研究区域,通过对不同农业用地类型的土壤进行采样和分析,研究了延庆县不同农业用地类型对土壤性质和环境的影响,以期为北京市土壤的农业可持续利用提供依据。结果表明,研究区域粮田、菜地、果园的土壤pH值、有机质和碱解氮含量均显著低于林地;4种不同农业用地类型中表层土壤的As,Cd,Cr含量平均值分别超出北京市土壤背景值0.93,0.09和15.3 mg/kg。粮田、菜地耕作层的重金属含量高于林地和果园,内梅罗指数和单项污染指数评价表明这4种土壤利用类型尚属清洁。尽管研究区目前重金属污染程度较低,最高值仅为警戒值的74%,但其单项污染指数显示该地区土壤重金属累积速度较快。粮田土壤中As,Cd元素含量较退耕林地分别增加了20.9%和38.5%。如不加以控制,土壤重金属污染状况会进一步加剧。     

北京市菜地土壤重金属现状分析与评价

近年来北京蔬菜种植业得到迅速发展,已成为农业经济的支柱产业之一。为了解北京地区菜地以重金属为主要指标的土壤环境质量现状,采集北京市主要蔬菜生产区表层土壤(0~20cm),测定镉(Cd)、铅(Pb)、铜(Cu)、铬(Cr)、锌(Zn)、镍(Ni)、汞(Hg)含量和基础理化性质。依照《土壤环境质量标准》和《土壤环境监测技术规范》采用单项和综合污染指数法进行评价,结果表明,与土壤背景值相比,大兴、昌平、密云、延庆、房山、顺义、通州区内Cd、Cr明显富集,顺义区、房山区Cd质量分数平均值接近于《食用农产品产地环境质量评价标准》限量值(0.40 mg/kg),但未超过《土壤环境质量标准》中二级限量值(0.60 mg/kg)。Cd、Cu、Zn、Cr单项污染指数平均值处于0.7~1.0,属于尚清洁(警戒限)水平,且土壤Cd质量分数变异系数极高,40%以上样点存在"轻度"和"中度"污染,设施菜地较裸露菜地相比存在较高Cd污染风险。综上,北京市菜地土壤重金属环境质量指标总体安全,处于非污染状态,但存在一定程度的Cd、Cr、Cu、Zn累积污染风险。     

土壤、蔬菜Cd污染相关性分析与土壤污染阈限值研究

为探求土壤重金属污染和蔬菜污染的相关性，为绿色蔬菜生产提供技术支持，该研究以郑州市常见的5种叶菜类蔬菜(油麦菜、荆芥、蕹菜、生菜、苋菜)为试验材料，采用温室盆栽土培试验方法研究了土壤不同浓度 Cd污染与蔬菜污染的相关性，并对绿色蔬菜生产要求的土壤污染阈限值进行了分析。研究结果表明：低浓度Cd污染的土壤对蔬菜生长、产量有促进作用；随着Cd浓度的增加，5种蔬菜中的Cd含量都呈现增加趋势。蔬菜中的Cd含量与土壤中的含量相关性较好；模拟得出土壤Cd阈限值为：油麦菜(0.3199±0.0349)mg/kg，荆芥(0.3335±0.01904)mg/kg，蕹菜(0.1952±0.1072)mg/kg，生菜(0.1554±0.0064)mg/kg，苋菜(0.2690±0.0532)mg/kg；对Cd富集能力由大到小排序为：生菜、蕹菜、苋菜、油麦菜、荆芥。     

上海市区公园表层土壤铅含量及其污染评价

通过对上海市区44个公园土壤中Pb含量的调查,发现表层土壤中Pb的平均含量为55．06 mg/kg, 变幅为26．39-174．35 mg/kg,为上海市土壤环境背景值的1．04-6．85倍。运用地积累指数法对公园表层土壤Pb 污染进行评价,结果表明:超过半数的公园为轻度污染至中等污染,近1/3的公园无污染, 6个公园达到中等污染和中等污染至强污染水平。通过对土壤Pb含量的空间分布分析发现,上海市区公园土壤中Pb主要来源于交通和工业污染,土壤Pb含量与公园建成时间无显著性相关。     

滕州表层土壤硒异常特征及来源分析

为确定影响滕州地区表层土壤硒含量变化的因素,对研究区土壤的地球化学指标进行统计分析,结果显示,研究区土壤硒背景值为0.08mg/kg,异常下限值为0.17 mg/kg,表层土壤硒平均含量为0.23 mg/kg,标准差为0.144 mg/kg,变异系数为62.6%。综合相关性分析、主成分分析以及富集因子分析结果,表明表层土壤硒异常主要受人为因素的影响。不同区域表层土壤硒含量由高到低依次为煤矿区交通繁忙区农田区。在土壤垂直方向上,煤矿周边土壤中硒含量自下而上增加的趋势要明显快于不受煤矿直接影响的区域,同时前者的变化速率和转折端的出现均快于后者。因此,滕州地区表层土壤硒异常主要受煤矿开发的影响。     

汾河表层沉积物中营养盐和重金属的含量、来源和生态风险

采集30个汾河太原段表层沉积物样品,对表层沉积物中营养盐有机质、全氮、全磷和重金属元素砷、镉、铬、汞、铅及铝含量进行测定,同时对沉积物中营养盐及重金属的污染程度、来源和生态风险进行研究.结果表明:(1)研究区全氮、全磷、有机质含量分别为0.07～1.93 g/kg,0.05～0.97 g/kg,0.82～9.99g/kg,表现出源头低、太原市区和南郊相对较高的趋势,且主要来源于藻类和水生生物.(2)研究区As、Cd、Cr、Hg、Pb、Al含量分别为8.30～15.60 mg/kg,0.062～0.232 mg/kg,35.20～129.00 mg/kg,0.011～0.131mg/kg,15.90～63.50mg/kg,3.67～8.62mg/kg.多数点位沉积物中重金属含量高于背景值,总体呈现源头低,进入市区后快速升高,然后趋于相对稳定的态势.分析发现,汾河表层沉积物多数点位重金属EFs值大于1,河道重金属受人类活动影响较大.(3)除Cd和Hg外,研究区其他重金属和营养盐均具有造成较小生态风险的可能性,且部分点位Cr具有引起较大生态风险的可能.     

陕南茶区土壤重金属含量评价分析

为了解陕南茶区土壤重金属的含量特征及其污染现状,对陕南汉中的31个茶区进行土壤样品采集,分析了土壤中的Cu,Cd,Cr,Zn和Ni的含量以及土壤pH值。采用单因子指数法、综合指数法以及潜在生态危害指数法对陕南茶区土壤重金属污染进行评价。结果表明:茶区土壤pH值为4.32~6.66,主要呈酸性;Cu,Cd,Cr,Zn和Ni的平均含量分别为23.73mg/kg,0.00mg/kg,46.79mg/kg,102.78mg/kg和35.17mg/kg。各重金属含量均符合《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级土壤标准。以陕西省土壤元素背景值作为评价标准,以单因子指数法、潜在生态危害指数法为评价方法,茶区土壤总体表现为安全清洁,均达到无公害、绿色食品产地环境土壤标准,大部分达到有机标准。     

南方典型设施蔬菜生产系统镉和汞累积的健康风险

选取南京市典型设施蔬菜生产系统为研究对象,研究了设施土壤-蔬菜系统中镉和汞的累积特征,评价了不同类型蔬菜中镉和汞的暴露风险,提出了基于健康风险的设施菜地土壤镉和汞的环境质量基准。结果表明:(1)设施菜地表层土壤中镉和汞产生了明显累积,且土壤汞的平均含量超过了温室蔬菜产地环境质量评价标准;(2)叶菜类蔬菜对镉和汞的富集能力最强,部分叶菜中的镉和汞含量超过了食品中污染物限量标准;(3)研究区有约21.2%的蔬菜具有镉的潜在人体摄入风险,蔬菜中汞的风险概率约为1%,不同蔬菜镉和汞的人体摄入风险排序为叶菜根茎茄果;(4)不同蔬菜类型土壤镉和汞的环境质量基准值差异较大,因此在今后的标准修订时可考虑针对不同蔬菜类型分别制定设施菜地土壤重金属环境质量基准。     

福州市郊菜地土壤磷素特征及流失潜能分析

对福州市郊11片蔬菜基地土样的磷素含量、等温吸附特征及流失潜能进行分析.结果表明:与林坡地自然土壤相比.菜地土壤全磷(2.043 g/kg)、速效磷(Oslen-P.182.893 mg/kg)和CaCl2-P(1.018 mg/kg)平均含量都呈现出明显的累积特征;菜地土壤可用Langmuir等温方程很好拟合(R2=0.991**～0.998**),其等温吸附特征值,如易解吸磷(RDP)、磷吸持饱和度(DPS)和磷零吸持平衡浓度(EPC0)均出现大幅度提高.而最大缓冲能力(MBC)和吸附常数K则明显降低;据Langmuir方程求得菜地土壤指导施磷量范围为11.62～67.37(P)kg/hm2,平均为27.18(P)kg/hm2;菜地土壤的速效磷和全磷含量均显著高于由回归方程求得的土壤发生磷素淋失的速效磷临界值(56.96 mg/kg)和全磷的临界值(1.146 g/kg);菜地土壤的DPS平均为23.12%,已经接近容易流失的阈值(25%),其中4片菜地土样的DPS已经超过容易流失的阈值.因此,福州市郊菜地土壤磷素具有很高的流失潜能,应作为农业面源磷污染控制的关键源区.     

广东省东南部菜地水田砷含量空间分布

针对稀疏采样条件下农用地土壤砷含量空间分布难以高效准确识别的问题,以广东省东南部农用地为例,采集表层土壤(0~20 cm)样本104个,借助空间分析与多元回归建模手段,分菜地、水田和果园3类农用地分析土壤砷含量统计特征、模拟揭示土壤砷含量空间分异的成因与空间分布格局。结果表明:1)研究区农用地土壤砷含量总体上达标,但个别样点土壤砷含量值高达137.80 mg/kg,显著高于国家土壤环境质量二级标准(GB156182-1995);2)3类农用地中菜地土壤砷含量最高、水田次之、果园相对较低,均值分别为11.04、9.89和2.54 mg/kg;3)各类农用地土壤砷污染来源不同,菜地砷污染主要在不同地形条件下,受河流污水灌溉和烟囱排放的废气沉降随地表径流累积影响,在空间上呈现北部偏高、其他地区偏低的分布格局;4)水田砷污染受河流污水灌溉影响显著,空间上呈现南北部偏高、中部地区偏低的污染格局。研究结果对在稀疏采样监测地区开展农用地土壤重金属污染制图与精细防控策略的制定提供了一种行之有效的方法。     

不同土地利用方式下红壤磷素径流流失特征

土壤磷素流失已成为地表水富营养化的重要威胁,红壤在我国分布范围广、分布面积大,研究红壤磷素累积与流失特征可为红壤区农业面源污染控制、防止区域地表水污染提供科学依据。选取红壤区牧草地、休闲地、玉米地、菜地、大棚5种常见土地利用方式,采用人工模拟降雨方法,研究了红壤区不同土地利用方式下磷素累积状况、形态组成和随地表径流的迁移特征及其环境阈值。结果表明:(1)供试土壤Olsen-P含量的范围为6.81～178.17 mg/kg,土壤溶解态活性磷(CaCl_2-P)含量的范围为0.29～8.26 mg/kg,藻类可利用总磷(NaOH)的变化范围为30.34～369.81 mg/kg,不同利用方式红壤中均存在一定程度的磷素累积;(2)不同利用方式红壤的磷吸持指数PSI范围为31.95～47.05,均值大小表现为牧草地玉米地菜地休闲地大棚;(3)红壤地表径流中TP的浓度范围为0.245～2.073 mg/L,TDP浓度范围为0.023～0.308 mg/L,PP浓度范围为0.223～1.826 mg/L,不同场次降雨地表径流中TP和PP平均浓度和流失量大小与土壤表层Olsen-P含量分布规律一致,TDP平均浓度表现为大棚菜地旱地玉米牧草地休闲地,而TDP流失量却表现为大棚菜地牧草地休闲地旱地玉米;径流输出以PP为主,占TP的比例为82.46%～90.15%;(4)土壤Olsen-P与NaOH-P和CaCl_2-P存在极显著正相关,随着Olsen-P含量的增加,NaOH-P和CaCl_2-P提高,且Olsen-P与NaOH-P之间存在一个明显的"突变点",确定36.17 mg/kg为红壤磷素流失的环境阈值,同时还指出,径流TP浓度或流失量与土壤NaOH-P含量呈显著正相关。     

广东省揭阳市土壤铬的空间结构及分布特征研究

开展对广东省揭阳市土壤Cr的调查研究，系统采集了表层土壤样（0~20 cm）1330个和深层土壤样（> 150 cm）331个，测定表层和深层土壤Cr含量，并据此研究该地区Cr的空间结构及分布特征。利用富集因子法分析了Cr的污染状况，结合Geoda、GS+等软件分析了Cr的结构特征、Moran指数与空间集聚效应，GIS空间分析技术和方差分析对Cr的空间含量分布以及影响因素进行了研究。结果表明，揭阳市土壤Cr不存在明显的污染状况，表层土壤平均Cr含量为22.39mg/kg，低于揭阳市土壤背景值27.88mg/kg，远低于广东省土壤背景值50.50mg/kg。富集因子表明研究区土壤Cr污染程度多为无污染和轻微污染，分别占到75.11%和23.46%，Moran指数值为0.52，表明研究区有正相关集聚，“热点”主要分布在榕城区及揭东区的东南部、揭西县的中南部、惠来县的北部以及西南部；“冰点”主要分布在揭西县的西南部以及惠来县南边沿海地区，这与Cr含量的空间分布特征基本一致。土壤Cr主要受到成土母质的影响，成土母质为粉砂岩和页岩中的Cr含量较高，沙性母质中的Cr含量较低，不同土壤类型中水稻土Cr含量较高，风沙土含量较低，不同土地利用方式下的Cr含量差异不明显，Cr含量并未受到人为活动的明显影响。     

北京市挂甲峪地区土壤全硒含量分布特征

为调查北京市挂甲峪地区土壤全硒含量分布特征,探讨不同土地利用方式和海拔高度对土壤全硒含量的影响,采集挂甲峪地区表层土壤(0～20 cm)样品122个,采用GIS方法对土壤全硒含量进行了空间分布特征研究。结果表明:挂甲峪地区土壤全硒含量变幅为0. 06～0.76 mg/kg,平均值为0. 30 mg/kg。86.88%的土壤全硒含量处于足硒及以上水平( 0.175 mg/kg),其中有20.49%的土壤属于富硒含量(0.40～0.30 mg/kg)。不同土地利用类型间以草地土壤全硒含量平均值最高(0.40 mg/kg),其次是林地(0.37 mg/kg),最低为园地(0.25 mg/kg)。表层土壤全硒含量随海拔高度的增加呈上升趋势。土壤硒元素的块金值为0.0014,块金系数为88.10%,空间相关性弱。挂甲峪地区整体上呈北西向带状分布,存在富硒土壤。