基于景观结构和3S技术的干旱区绿洲生态风险分析——以高台县为例

以干旱区绿洲的典型区域-张掖市高台县为研究对象,基于景观结构中的景观干扰度指数和景观脆弱度指数构建区域生态风险指数,并利用空间分析方法对生态风险指数进行变量空间化。通过对生态风险指数采样结果进行半变异函数分析和空间插值,绘制了研究区域2000和2010年生态风险分布图,并对区域生态风险结构分布变化和空间分布变化进行分析。结果表明:生态风险强度为0.1-0.3的区域主要分布在水域、建设用地与耕地集中的人工绿洲区;生态风险强度为0.3-0.4的区域主要分布在人工绿洲外围的过渡带;以盐碱地、戈壁及沙地景观为主的各种荒漠景观类型所在区域的生态风险强度在0.4-0.65之间。     

干旱区绿洲受污染土壤中Cd和Pb在油菜中的累积与迁移

运用Tessier五步连续提取法研究干旱区绿洲受污染土壤中重金属Cd、Pb在油菜中的积累与迁移。结果表明,①原状土中Cd主要以碳酸盐结合态为主,Pb主要以残留态为主,随着外源性Cd投加量的增加,交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量增大,有机结合态、残留态含量随投加量的增加有所减少,且残留态呈锐减趋势,各形态Pb含量均随投加量的增加而升高,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态Pb的含量增幅较大。②随着外源性Cd、Pb投加量的增加,油菜根和叶中累积的Cd、Pb含量随之增加。用土壤中各形态Cd、Pb的含量与油菜叶和根部累积的Cd、Pb含量做逐步回归分析,发现土壤中的碳酸盐结合态Cd、Pb与油菜叶和根部累积的Cd、Pb含量呈极显著相关。表明碳酸盐结合态对油菜各器官Cd、Pb的累积有最大贡献。③油菜叶和根部Cd的富集系数均大于1,Pb的富集系数均小于1。Cd的富集系数大于Pb,表明油菜吸收Cd的能力大于Pb,其毒害作用也相应大于Pb;Cd的富集系数叶部均大于根部,表明Cd在油菜中的迁移性较强;Pb叶部的富集系数小于根部,表明Pb主要在油菜根部累积,迁移性较差。     

绿洲区土壤镍的吸附解吸特性

土壤重金属的移动性和生物有效性与重金属的吸附解吸及形态分布密切相关.通过序批试验、单步提取和连续提取的方法,研究绿洲区土壤镍(Ni)的吸附解吸特性.结果发现:①所研究的土壤呈现碱性,具低有机质含量和高碳酸盐含量特征,土壤未被镍所污染;②Freundlich可以用来模拟绿洲区土壤对镍的吸附行为.吸附能力与土壤粉粒、黏粒、全磷、有机质、CEC成显著正相关,而与砂粒成显著负相关,土壤pH并不是影响绿洲区土壤吸附镍的重要因子,绿洲区土壤对镍的吸附不是哪一个土壤理化参数所控制,而可能是土壤理化参数的联合控制;③绿洲区土壤镍的解吸量随土壤中镍吸附量的增加而增加,土壤镍解吸量与解吸前吸附量的关系可以用幂函数进行模拟;④在添加50 mg/L镍的条件下,绿洲区土壤吸附的镍主要以铁-锰结合态、碳酸盐结合态和可交换态为主.     

污泥堆肥对黄土小麦系统中镉生物有效性的影响

将城市污泥施加于干旱区黄土中,进行小麦盆栽试验,用Tessier连续提取法对土壤镉(Cd)的形态分布进行分析,同时研究了污泥堆肥对小麦各部位Cd含量及Cd赋存形态的影响。主要得到以下结论:随Cd胁迫水平的升高,不施加污泥的对照中小麦各部位生物量无显著变化,而施加污泥的处理下的小麦根、茎叶、颖壳及籽粒均表现出生物量先增大后减小的趋势。施加不同配比污泥的土壤中,小麦各部位Cd含量均随Cd胁迫浓度的升高而升高,各部位相较,根茎叶壳籽粒;随着Cd处理水平的增大,Cd活性增强,对作物的潜在危害增大;施加污泥后残渣态和有机结合态的分配系数显著增高,碳酸盐结合态降低,污泥的施用增加了不可利用态Cd的含量;无论施加污泥与否,Cd的总再分配系数均随着Cd胁迫水平的增加呈递增趋势,而结合强度系数呈递减趋势;施加污泥后Cd的总分配系数变小,结合强度系数变大,说明施加污泥降低了Cd的活性。施加污泥处理下,小麦各部位对Cd吸收的主要贡献形态为可交换态。     

油料作物对重金属污染农田土壤修复的研究进展

土壤是人类赖以生存和农业生产的重要物质基础,但随着社会经济的高速发展和人类生活强度的增加,造成土壤重金属污染问题突出,土壤污染面积不断扩大。植物修复由于具有经济有效,生态友好,成本低的优点,已成为当今环境科学领域的一个研究热点,采用油料作物对重金属污染的土壤进行修复,不但能有效的降低土壤中的重金属,而且又能维持土地的价值属性,带来一定的经济价值而且易于推广。笔者通过对常见油料作物修复重金属污染农田土壤的效果进行综述,并对油料作物修复土壤后植物残体的处理以及作物籽粒出油后粕饼的进一步处理和综合利用做了探讨,通过飞灰溶融处理技术对植物残体进行处理,既能有效避免重金属的二次污染,并且实现对资源二次利用的目的。最后对油料作物在重金属污染土壤修复中的研究做了展望。     

三种不确定性水质综合评价方法比较研究

将BP与SOM人工神经网络模型与模糊综合评价法进行实例比较研究,以探讨这三种不确定性水质综合评价方法的科学合理性及其适用范围.主要结论为:1)BP与SOM网络模型通过对样本的学习来获得水质指标与水质类别之间的映射关系,评价结果更客观.2)模糊综合评价法通过构建隶属函数对水质进行分类,评价结果偏重,易引起过保护.3)当水...     

镉胁迫下磷酸二铵对小麦生长及吸收镉的影响

以黄土和小麦为供试对象,通过盆栽试验研究了不同Cd胁迫水平下施用(NH4)2HPO4对小麦生长及Cd富集、转移的影响。结果表明,Cd胁迫对小麦的生长表现为低促高抑,Cd胁迫下施用(NH4)2HPO4可促进小麦的生长,尤其是茎叶的生长;小麦各部位的Cd含量均随着土壤Cd胁迫水平的升高而升高,且根系茎叶籽粒。施用(NH4)2HPO4能促进小麦对Cd的吸收,对根系和籽粒的促进作用大于茎叶;小麦各部位对Cd的富集能力均随着土壤Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,而茎叶的转移能力先降低后升高,籽粒反之。施用(NH4)2HPO4显著促进根系对Cd的富集和茎叶对Cd的转移。     

土壤吸附铜离子的研究进展

对土壤吸附Cu的研究进行了综述。主要讨论了吸附速率,吸附等温线,表面络合模式和影响吸附量的因子等方面的问题。目前对土壤吸附Cu的速率研究主要有两种方法:一是根据实验数据绘制吸附量随时间变化的曲线,根据所绘制的曲线斜率来研究吸附动力学过程;二是选择经验性的化学动力学方程对数据进行拟和,依据较高的相关系数和较低的标准误差选择最优方程,根据吸附速率系数来进行定量的研究。土壤对Cu吸附的定量描述,经验性的吸附等温式仍不失为一个十分有用的方法;考虑到土壤性质和环境因子对吸附的影响,模型中应该加入这些参数使其更能反映土壤对重金属的吸附过程,但这方面的研究相对较少。土壤表面电荷特征、低分子有机酸对土壤吸附Cu的影响和吸附过程中Cu形态的变化等方面研究也较少。     

土壤重金属污染现状与治理途径研究进展

分析了我国土壤重金属污染现状,阐明了土壤重金属的危害,介绍了当前污染土壤的各种修复措施,包括工程修复措施、物理化学修复措施、化学修复措施、农艺调控措施以及生物修复措施等;对各种措施的修复原理、已取得的研究进展以及优缺点进行了分析,并提出土壤重金属污染物防治必须重视管理措施的发展和应用。最后对土壤污染防治存在的问题和今后研究的方向进行了探讨。     

黑河流域中部土壤微量元素有效态含量的空间变异及丰缺评价

基于G IS技术,通过地统计学方法对张掖临泽、山丹、民乐县和甘州区农田表层土壤有效Fe、Cu、Zn、Mn、N i和Co含量的空间变异、丰缺状况及影响因素进行了研究。结果表明:有效Fe含量的最适模型为球状模型,Cu、Zn和N i为指数模型,Mn和Co为高斯模型;有效N i和Mn具有强烈空间相关性,有效Fe、Cu、Zn和Co具有中等空间相关性;各微量元素有效态含量均具有各向异性。研究区域有效Fe、Cu、Zn和N i含量在甘州区最高,有效Mn和Co含量由东南到西北逐渐减小;有效Cu和N i含量大部分面积处于中等及丰富水平,而有效Fe、Zn和Mn含量为中等及偏低水平。土壤有机质与六种微量元素有效态含量均呈显著或极显著正相关;pH与有效Fe、Cu、Zn和N i含量呈显著或极显著负相关。