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。     

国外土壤环境基准研究进展及对中国的启示

综述了国外土壤环境基准的发展历程、研究体系及技术方法,结合中国土壤环境基准领域的研究现状及发展需求进行综合分析,提出了我国土壤环境基准发展“三步走”战略:1)建立适合我国基本国情的、有充分科学依据的土壤环境基准制定理论与方法体系,引导相关人员有序开展基于我国土壤类型及其分布、土地利用方式、人群特征及本土化物种特征的基准研究工作;2)基于代表性土壤类型,开展一批典型污染物的土壤环境基准建议值研究工作,发展一批能够支撑国家发展需要的环境基准重点实验室,并逐步建成和完善国家土壤环境基准基础数据共享与应用平台;3)形成一套完整的土壤环境基准研究体系,为我国土壤环境标准体系建设、土壤污染风险防控和土壤环境损害评估等工作提供科学支撑。     

金华茶氟调查

金华氟污染严重,又是茶叶产地,其茶氟值得关注。调查分析表明,金华现有绿茶的茶氟含量偏高,地氟病病区居民的氟摄入量偏高,平均日摄入量可达4.77 mg。茶氟摄入值得关注。     

耕地质量构成要素间的影响分析——以吉林省前郭县为例

耕地质量各构成要素的特点和相互间的影响,决定了耕地质量的外在表现。从构成耕地质量的自然因素和环境因素入手,研究具体区域耕地质量构成要素间的相互影响关系,以便针对耕地质量的特点,选择适宜的利用方式。本文以吉林省前郭县为研究区域,基于农用地分等成果和地球化学评估成果,分析该研究区内耕地质量构成要素的特点和相互影响关系。结果表明:在本研究区内耕地利用等与土壤肥力等呈正相关趋势,说明耕地生产能力随土壤肥力的增高而增大;耕地利用等与土壤环境健康等呈负相关趋势,说明研究区内的耕地利用方式对耕地的土壤环境状况造成了负面影响;土壤肥力等与土壤环境健康等呈负相关趋势,说明人们改善土壤肥力的方式,对土壤环境健康造成了负面影响。尽管目前研究区内耕地的土壤重金属含量尚未超标,但土壤环境健康等的变化趋势向我们发出了警示,应注意合理施用化肥农药,避免耕地土壤环境的恶化。     

土壤环境功能区划的体系与方法探讨

随着我国社会经济的发展,土壤污染问题逐渐显露。加强土壤环境管理,防控土壤污染是当前我国土壤环境管理的重要方向。土壤环境管理要求构建土壤环境分区分类的管理体系,这需要以开展土壤环境功能区划研究为基础。研究通过探讨土壤环境功能区划概念,分析了土壤功能与土地利用的关系,提出了一个三级的土壤环境功能区划体系。依据土地利用类型和土壤功能及相关规划,划分出土壤生产功能区、土壤生态功能区和土壤承载功能区三个土壤功能区;在此基础上,依据土壤环境功能亚类并结合相关规划,将土壤功能区划分为八类土壤环境功能亚区;结合土壤环境质量评价和土壤污染区分析结果,将土壤环境功能亚区进一步划分为二十个土壤环境管理区,以进行保护、一般监控、重点监控或整治。提出的土壤环境功能区划体系和方法可为开展土壤环境功能区划提供借鉴,从而为土壤环境管理提供科学依据。     

沼液灌溉对土壤质量的影响

通过田间试验研究了不同沼液灌溉量对土壤质量和生态安全的影响.结果表明在N、P、K养分相等条件下,完全沼液灌溉和与化肥配合施用均能改善土壤肥力,重金属等有害元素在国家土壤环境质量指标内,但沼液长期灌溉对土壤质量的影响还需进一步研究.     

土壤环境中微塑料污染：来源、过程及风险

土壤环境中微塑料污染问题已成为全球关注的环境问题。相对于水环境,土壤环境中微塑料的研究明显滞后与缺乏。本文系统综述了土壤环境中微塑料的研究进展与未来需求。详细介绍了国内外土壤中微塑料的丰度和分布、微塑料的来源和进入途径;重点分析了微塑料在土壤中的积累、迁移、风化和降解过程,以及与金属和有机污染物的相互作用及其环境效应;阐述了微塑料对土壤中的动物、植物、微生物及土壤质量的影响与生态风险,探讨了土壤中微塑料的暴露途径与潜在的人体健康风险;并展望了土壤环境中微塑料研究的未来方向与重点。以期为全面了解土壤环境微塑料研究的现在与未来提供资讯信息和科学指导。     

氟与健康的环境流行病学研究

氟是与机体健康密切相关的微量生命元素，原生环境中氟过量或缺乏均会导致机体产生疾病。氟对人类健康的影响己成为全球性的环境健康问题。综合国内外近年来的相关资料，作者概述了环境生态系物质中氟的含量，分布及化学行为，阐述了氟对机体的健康效应，分析了我国地氟的现状，并指出了今后在氟与健康研究领域中应关注的问题。     

中国土壤环境质量标准中重金属指标的筛选研究

我国土壤重金属污染问题十分严重,但目前国家的土壤环境质量标准已不适应当前土壤环境管理的需求,在指标体系上主要体现在重金属污染物项目过少,对一些新出现的污染问题无法有效监管。本研究通过深入调研美国、加拿大、荷兰、德国、澳大利亚、日本、中国台湾和香港等发达国家和地区的土壤环境标准,并将他们的重金属指标与我国现行的土壤环境质量标准中的重金属指标进行系统比较分析,提出我国土壤环境质量标准中重金属指标的修订建议。主要是要补充六价铬、有机汞等高毒害重金属价态和形态的标准;新增铍、锑、铊、钒等新型重金属污染物的土壤环境质量标准;同时,结合石灰(岩)土高背景区土壤,探索建立基于有效性的土壤重金属浸提态标准体系;为实现我国土壤重金属污染的风险管理提供科学依据。     

我国水库消落带研究概况

随着人们对三峡工程竣工后可能造成的一系列生态环境问题认识的加深,水库消落带逐渐成为我国诸多学科研究的热点。回顾了我国在水库消落带领域的研究成果,总结了在水库消落带生态环境、土地利用、土壤环境和生态重建等方面研究的进展,并分析了其中存在的问题与不足,提出了今后我国水库消落带研究的建议,包括加强水库消落带生态环境形成机理、土地开发利用的健康评价体系、土壤环境元素迁移与吸附一释放特性、适生植物种类选择与生理生化机制、控制农业面源污染和生态重建模式研究等。     

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。     

茶叶氟含量与茶园土壤特性的相关性及其影响因素

通过对青岛地区10个典型茶园中的茶叶氟含量和土壤水溶性氟、p H、交换性酸及交换性阳离子等的测定,分析了茶叶氟含量与土壤特性的相关性,并探讨了土壤水溶性氟和交换性酸的主要影响因素。结果表明,茶园土壤水溶性氟和交换性酸含量与茶叶氟含量呈显著正相关性(P0.05),是影响茶叶氟含量的关键因素。土壤交换性H+和交换性Na+与土壤水溶性氟含量呈显著正相关性(P0.05),是影响土壤水溶性氟含量的主要因素。土壤交换性Al3+与交换性酸呈极显著正相关性(P0.01),p H、交换性Ca2+、交换性盐基总量和盐基饱和度与交换性酸含量呈极显著负相关性(P0.01),是土壤交换性酸含量的主要影响因素。研究结果可为茶园土壤改良及降低茶叶氟含量的质量安全风险提供依据。     

典型工业区河道水与底泥氟污染分布及评价

[目的]评价分析浙江省温州市龙湾工业区永强塘河及中横河干支流河道水与底泥氟污染程度和空间分布特征,确定水氟污染严重河道和污染源,为河道水氟污染治理修复提供科学依据。[方法]在野外实地采样基础上,利用离子选择电极法、单因子污染指数法和相关统计法对河道水和底泥氟含量进行测定,评价氟污染程度并探讨氟污染来源。[结果]永强塘河与中横河主干及支流河道采样断面水氟含量超标率分别达到96%和83.3%,永强塘河中游主干及东、西两侧支流河道采样断面水氟污染达到中度和重度污染等级比例分别为60%,85.7%和80%,中横河经开区河段主干和东侧支流河道水氟污染达到重度等级的采样断面比例依次为80%和75%,河道底泥氟污染全部在轻度及以下等级;71.4%的河道采样断面水氟含量与沿岸不锈钢类企业数量相关系数超过0.9。[结论]以含氟工业废水治理为重点,大力开展永强塘河中游支流河道、中横河经济开区主干及东侧支流河道水氟污染综合整治,可有效改善研究区河道水环境质量。     

氟 对玉米产量品质及土壤性质的影响

适量氟对动物和人类健康有益, 而过量氟对动物和人类健康有害。为研究氟对玉米产量品质及土壤性质的影响, 采用盆栽试验研究了添加0、100 mg·kg^-1、200 mg·kg^-1、500 mg·kg^-1、1 000 mg·kg^-1 和1 500 mg·kg^-1 氟(NaF)对玉米产量、粗蛋白和淀粉含量及土壤pH、水溶性钙和微生物数量的影响。结果表明: 随氟处理浓度的增加玉米产量显著降低, 减产9.9%~85.4%; 玉米籽粒蛋白质含量显著增加, 从91.8 g·kg^-1 增加到108.8 g·kg^-1。加入氟100 mg·kg^-1 和200 mg·kg^-1 时, 淀粉含量表现为下降趋势,而当加入氟500 mg·kg^-1、1 000 mg·kg^-1 和1 500 mg·kg^-1 时, 淀粉含量表现为上升趋势。玉米不同部位氟含量基本上随氟浓度的增加而增加, 玉米根部和籽粒含氟量与氟添加量的相关性达极显著水平, 相关系数分别为r_根=0.998^**和r_粒=0.915^**; 叶含氟量与氟添加量的相关性达显著水平, r_叶=0.852^*; 玉米不同部位氟含量的大小顺序为根>叶>叶鞘>茎>籽粒。氟浓度在200 mg·kg^-1 时, 籽粒含氟量已超过无公害农产品标准1.0 mg·kg^-1。石灰性土壤添加氟后, 可使土壤pH 增加,从8.05 增加到8.70; 水溶性钙含量显著下降, 由2.71 g·kg^-1 下降到1.02 g·kg^-1。随氟浓度的增加土壤放线菌数量显著降低, 与对照相比, 降低0.92%~65.22%; 低浓度的氟可以促进土壤细菌、真菌的生长, 而高浓度的氟可以抑制细菌、真菌的生长。     

Environmental risks for application of iron and steel slags in soils in China: A review

Iron and steel slags are smelting wastes, mainly including blast furnace slag(BFS) and steel slag(SS) produced in the iron and steel industry. Utilization of iron and steel slags as resources for solving the problem of slag disposals has attracted much attention with increasing iron and steel smelting slags in China. Because the iron and steel slags contain calcium(Ca), magnesium(Mg), phosphorus(P), and silicon(Si), some have tried to use them as Si-and P-fertilizers, for producing Ca-Mg-P fertilizers, or as soil amendments in agriculture. However, in the iron metallurgical process, several pollutants in iron ores can inevitably transfer into iron and steel slags, resulting in the enrichment of pollutants both in BFS(mainly nickel(Ni), copper(Cu), mercury, zinc(Zn),cadmium(Cd), chromium(Cr), arsenic, lead, selenium, fluorine(F), and chlorine(Cl)) and in SS(mainly Ni, Cr, Cd, Zn, Cu, F, and Cl), in which some of pollutants(especially Cr, Ni, F, and Cl) exceed the limits of environmental quality standards for soils and groundwater. The elements of manganese, barium,and vanadium in iron and steel slags are higher than the background values of soil environment. In order to ensure soil health, food safety, and environmental quality, it is suggested that those industrial solid wastes, such as iron and steel slags, without any pretreatment for reducing harmful pollutants and with environmental safety risk, should not be allowed to use for soil remediation or conditioning directly in farmlands by solid waste disposal methods, to prevent pollutants from entering food chain and harming human health.     

“十四五”土壤质量与食物安全前沿趋势与发展战略

土壤质量与食物安全和人体健康息息相关。土壤质量与食物安全这一分支学科作为"十四五"土壤科学发展战略重要的组成部分,致力于治理与改善耕地土壤质量以应对粮食安全危机。文献计量结果表明,与发达国家相比,中国在该领域的研究起步较晚,但近年呈现加速上升甚至有超越的趋势。随着气候及环境污染问题凸显,国际上的相关研究热点集中于环境监测、土地利用、施肥管理、污染修复(重金属、抗生素、有机农药和病原微生物)及可持续发展等方面。本学科以土壤质量、土壤污染和粮食安全为重点研究方向,通过与地理信息学、环境科学、应用数学、医学等学科的交叉融合,借助同位素源解析、生物地球化学循环、分子生物学等前沿性理论与技术,未来将解决区域土壤质量监测、养分质量管理、食物安全与人体健康风险、土壤-作物系统中污染物迁移转化及阻控修复等关键科学问题。     

土壤环境质量指导值与标准研究Ⅰ.国际动态及中国的修订考虑

介绍了国际上土壤质量指导值的研究动态、指导原则及应用功能,提出对中国现行土壤环境质量标准进行修订的若干考虑。基于风险的土壤质量指导值／标准已是国际发展的必然趋势。基于风险的土壤质量指导值／标准的制定,需考虑不同的土地利用方式,设置各种土地利用方式下的一般暴露途径、暴露参数(如暴露周期和暴露频率)和临界风险受体。基于风险的土壤质量指导值／标准多用于污染场地／土壤的风险管理,是潜在污染场地／土壤健康风险初步识别和预测的依据。中国现行土壤环境质量标准的修订,需对标准的功能和宗旨、制定方法论、土地利用方式、土壤污染物迁移对其他环境介质的影响、污染物的种类等方面予以考虑。现行标准修订的最终目的是要建立保护生态和人体健康的“土壤环境和健康质量指导值／标准”,服务于污染场地／土壤的识别及风险管理,同时还需制定保护土壤资源的“土壤自然质量指导值／标准”。     

石门雄黄矿周边农田土壤重金属污染及健康风险评估

湖南石门雄黄矿区环境污染及风险是当前国家环保部门和地方政府极为关注的重要环境问题之一。本研究以该矿区周边农田表层土壤为研究对象,调查分析了矿区周边农田土壤重金属污染状况及其空间分布特征,并采用美国EPA土壤健康风险模型评估了其对人体的健康风险。土壤重金属污染评价结果显示:该区土壤受到中度的As污染和Cd污染,As平均含量为80.26 mg/kg,Cd平均含量为0.55 mg/kg;Cu、Zn、Pb含量均未超过国家《土壤环境质量》的二级标准;综合污染指数显示研究区域为中度污染。美国EPA模型评估结果显示:成人和儿童的日暴露量及非致癌健康风险主要途径均为经手–口摄入,Cd对成人和儿童均不存在非致癌风险和总风险,As对儿童非致癌总风险指数为3.36,造成严重的非致癌健康威胁;经呼吸暴露的致癌风险,Cd对儿童和成人均不造成致癌健康影响,As对成人和儿童的平均致癌风险指数为3.13×10~(-4)和5.58×10~(-4),均存在显著的致癌健康风险,且As、Cd对儿童的健康威胁均高于成人。可见,该矿区周边农田土壤中As、Cd污染及其风险应加强控制与治理。     

关于耕地土壤污染调查与评价的若干问题探讨

土壤污染调查与评价是土壤环境研究和管理的重要内容,一直受到各国政府及相关部门的关注。尽管如此,至今有关土壤污染调查与评价的基本认识还相当欠缺。本文基于近20年来作者对相关方面的研究体会与思考,分别从耕地土壤污染调查的全面性、污染评价指标、污染超标率以及土壤环境质量等级划分等几个问题加以探讨,以期为今后更好地开展我国耕地土壤污染调查与评价工作提供参考。     

生物质炭对茶园土壤水溶性氟吸附特性的影响

采用室内培养试验法对添加生物质炭的茶园土壤水溶性氟吸附特性进行了研究。结果表明,茶园土壤随生物质炭添加量增加对水溶性氟的吸附量和吸附率均逐渐降低,应用等温吸附Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能够较好地描述其吸附规律,其中以Freundlich方程拟合曲线最佳。随生物质炭添加量的增加土壤氟净吸附量逐渐降低。各处理土壤的氟吸附动力学过程包含吸附快反应和慢反应阶段,平衡时间小于120 min区间为吸附量快速上升期,平衡时间达到1 440 min后0.25%和0.50%生物质炭添加量处理土壤基本达到平衡状态。从双常数方程、Elovich方程和一级动力学方程拟合方程计算得到的理论吸附量与试验实测吸附量之间的符合程度较高,可准确描述添加生物质炭土壤对水溶性氟的吸附过程。添加生物质炭使土壤p H值升高与茶园土壤对水溶性氟最大吸附量、吸附强度和净吸附量的降低密切相关。