山东海阳地区番茄大棚土壤重金属元素分布特征

对山东省海阳地区150个不同种植年限的番茄大棚土壤重金属元素的分布特征进行了调查研究.结果表明,该地区番茄大棚土壤Fe、Zn、Cu、Mn含量平均值为18 874、80.1、27.7、467.5 mg/kg,变异系数26.7％ ～ 39.2％,具有一定的空间变异性.该地区番茄大棚土壤Cu和Zn元素含量在种植年限为1～ 10年间逐年增加,而在种植年限11 ～ 17年间呈降低的趋势,番茄大棚土壤Cu和Zn元素含量随种植年限变化的规律与大棚土壤施肥量以及土壤pH的变化有关;随着蔬菜温室使用年限的增加,土壤Mn含量有逐年降低的趋势,Fe元素含量变化趋势不明显.     

主成分分析方法在长期施肥土壤质量评价中的应用

以长期定位试验玉米季成熟期6种土壤微生物活性和9种土壤化学性质指标组成的土壤生物肥力性质为评价指标对不同施肥条件下的土壤质量水平进行主成分分析。结果表明,经18年连续不同施肥处理后,各土壤性质在处理间均产生显著差异,但各土壤性质在处理间的变化趋势并不完全一致。上述15个土壤性质指标最终可以用两个主成分来综合表征土壤质量,其中有机C、全N、碱解N、pH值、微生物生物量C、微生物生物量N、脲酶、转化酶、FDA酶和脱氢酶活性等10个土壤性质在第一主成分（PC1）上有较高因子负荷;全P、全K、速效N和速效P在第二主成分（PC2）上有较高的因子负荷。同时各施肥土壤质量水平在主成分1上的分异程度大于主成分2。根据两个主成分的综合得分结果显示,长期不同施肥土壤质量水平高低依次表现为OM＞1/2OM＞NPK＞NP＞PK＞NK＞CK。     

天山北坡土壤重金属含量的分布特征及其来源解释

以天山北坡巴里坤 伊吾、新源 巴音布鲁克和昭苏 特克斯3个区段为研究区域, 利用新疆土壤背景值、土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)、单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对不同区段土壤重金属含量进行污染评价, 应用多元统计分析方法对不同区段之间的土壤重金属含量及其污染指数进行定量比较, 分析并阐明不同区段土壤重金属含量的分布特征及其污染来源。结果表明: 天山北坡巴里坤 伊吾区段各重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)含量的平均值及其单因子污染指数和综合污染指数比新源 巴音布鲁克区段、昭苏 特克斯区段高, 新源 巴音布鲁克区段的比昭苏 特克斯区段高。巴里坤 伊吾区段土壤重金属污染程度比新源 巴音布鲁克区段、昭苏 特克斯区段高, 新源 巴音布鲁克区段的比昭苏 特克斯区段高。巴里坤 伊吾区段重金属污染除了受成土母质的影响之外, 还受人为因子(交通、工业和农业、旅游业)的影响, 其中PC1方差贡献率为91.22%; 新源 巴音布鲁克区段土壤重金属污染除了受成土母质的影响之外, 还受人为因子(交通和工业)的影响, 其中PC1方差贡献率为67.58%, PC2贡献率为22.47%; 昭苏 特克斯区段土壤重金属污染主要受成土母质的影响, 此外该区段的农业对其也有一定影响, 其中PC1方差贡献率为47.93%, PC2方差贡献率为29.84%。     

天水市蔬菜大棚土壤重金属污染特征及生态风险评价

[目的]对甘肃省天水市蔬菜大棚土壤重金属污染程度和生态风险进行评价,为该地区设施农产品安全生产提供科学依据.[方法]以天水市大棚蔬菜主产区21个乡镇的362个土壤样品为研究对象,用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定As,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb,Hg含量,采用内梅罗综合污染指数和潜在生态风险指数对蔬菜大棚土...     

香石竹设施栽培土壤可溶性盐分主成分分析

为探索香石竹设施栽培土壤盐害的防治方法与技术途径,对香石竹设施栽培土壤可溶性盐分进行了主成分分析。结果表明:土壤中可溶性盐分可分为主成分1(SO42-、NO3-、Ca2+、Cl-、K+)和主成分2(CO32-、HCO3-)两个成分,主成分1中SO42-、NO3-、Ca2+与土壤EC值三次模型拟合度较高(R2>0.850**),并与土壤EC值呈不同强度的正相关性;土壤EC值与全盐量呈强正相关性(r=0.99**),并接近线性关系(线性模型R2=0.976**,三次模型R2=0.984**);土壤EC值可作为一个有效指标,反映土壤盐渍化及土壤可溶性盐分,特别是反映SO42-、NO3-、Ca2+的变动情况,盐害防治重点在于SO42-、NO3-、Ca2+。研究对指导香石竹设施栽培土壤管理与持续利用具有重要意义。     

河南南阳烟区土壤生态指标的主成分分析

采用主成分分析法对南阳烟区13个不同生态类型土壤的物理、化学及生物学性状指标进行分析,结果表明,南阳烟区土壤化学生态指标中第一主成分为有机质的综合指标;第二主成分为pH。南阳烟区土壤物理生态指标中第一主成分为容重、孔隙度;第二主成分为土粒密度。南阳烟区土壤生物学生态指标中第一主成分为脲酶活性、过氧化氢酶活性的综合指标;第二主成分为纤维菌数、放线菌数、氨化菌数的综合指标。南阳烟区土壤物理和化学生态指标中第一主成分为容重、孔隙度;第二主成分为土粒密度。南阳烟区土壤物理、化学和生物生态指标中第一主成分为有机质的综合指标;第二主成分为脲酶活性、过氧化氢酶活性、真菌数等生物学的综合指标;第三主成分为pH、土粒密度、容重等理化综合指标;第四主成分蛋白酶活性和放线菌数的生物学综合指标。为抓住主要矛盾从不同层次研究和改良南阳烟区土壤生态条件提供理论依据。     

合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价

以Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni七种重金属元素为评价因子,主要依据温室蔬菜产地环境质量评价标准和国家土壤环境质量二级标准为评价标准,以单因子指数法和内梅罗综合指数法为评价方法,研究了合肥地区27个采样点大棚土壤重金属含量状况。结果表明:本地区大棚土壤综合指数<1,属于尚清洁等级。但Cd单项指数>1,有潜在的污染性。     

天水市武山县蔬菜大棚土壤重金属含量分析与评价

为了解武山县蔬菜大棚土壤重金属污染情况,从天水市武山县8个镇的蔬菜大棚中采集48份土壤样品,结合国家土壤重金属评价标准,应用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对其重金属(Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As、Hg)含量进行分析评价.结果表明,天水市武山县蔬菜大棚土壤状况总体处于安全范围,与甘肃省背...     

南京江北地区菜地土壤有效态重金属的含量及空间分异特征

在南京市浦口和大厂的5大主要功能区（工业区、交通干线、居民区、蔬菜生产基地和风景区）内共采集了75个菜地表层土壤样品,以Cd、Cu、Pb和Zn等典型污染重金属的有效态含量为基础,运用经典统计分析、主成分分析和地统计分析相结合的方法对菜地土壤重金属污染进行了评估。结果表明,菜地有效态Cd、Cu、Pb和Zn的平均含量以交通干线沿线（宁六公路泰山新村-南信大段）最低,工业区（南钢或扬子石化）最高,其他功能区的均介于两者之间。主成分分析将菜地土壤有效态重金属大致分为农业源和工业、生活源。从功能区菜地土壤污染总得分排序结果可以看出,宁六公路沿线（泰山新村-南信大段）菜地土壤环境质量最高,以下依次是龙王山风景区、盘城蔬菜基地和盘城镇,老工业区的扬子石化和南钢周边菜地土壤环境质量较差。研究区内菜地土壤有效态Cd、Cu、Pb和Zn的空间分布均具有中等强度空间相关性,不同有效态重金属在空间上具有明显的各向异性,其空间变异主要发生在北-南方向。有效态Pb的空间分布较离散,有效Cd、Cu和Zn的高值区大致都位于老工业区内。     

滨海开发带土壤重金属分布特征及来源分析

以江苏省大丰市为例,研究了土壤中8种重金属的空间分布特征及其与土地利用的关系,并通过主成分分析方法,对其可能的来源进行了探讨。结果表明:研究区8种土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Hg、Ni平均含量分别为17.40、74.38、18.14、0.105、55.58、8.33、0.074、25.73mg/kg,不同采样点之间变异不大。沿垂直海岸线方向,随距海岸线距离增加,Cu、Zn、Pb、Cr、Hg、Ni 6种重金属含量逐渐升高,As含量逐渐降低,Cd含量则先升高、后降低。Cu、Zn、Pb、Cr、Hg、Ni 6种重金属均在水田土壤中含量最高,Cd在旱地土壤中含量最高,As则在滩涂土壤中含量最高。相关分析表明,土壤As含量与其他重金属元素含量的相关性均不显著,土壤Cd含量与Zn、Pb、Hg、Cr含量的相关性显著,与Cu、As、Ni含量的相关性不显著,其他各元素间相关性均达极显著水平。基于主成分分析结果,认为研究区土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Hg、Ni 6种重金属元素含量受土壤母质影响较大,Cd含量与农业生产中磷肥施用关系密切,As含量的累积受磷肥施用的影响,但以水稻种植为主的耕作土壤As含量总体上呈下降趋势。本研究可为滨海开发带土地利用规划提供指导。     

连续四年施用规模化猪场猪粪温室土壤重金属积累研究

分别采集连续施用0～4年猪粪的蔬菜温室土壤和蔬菜果实样品,测定土壤和果实中Cu、Zn、Pb、Mn、Cr、Cd、Ni和As全量以及土壤中Cu、Zn、Pb、Mn、Cd和As有效态含量,对测定数据进行了Fisher小样本非参数随机化显著水平检验,研究连续4年施用规模化猪场猪粪的温室土壤重金属积累、重金属有效态含量变化及对蔬菜可食部分的影响。结果表明,连续4年施用猪粪,主要导致土壤中Cu和Zn的积累,As有一定积累,Pb、Cd、Ni和Cr短期积累效应不明显,Mn积累不明显,长期大量施用猪粪,Pb、Cd、Ni和Cr有积累的风险;土壤pH值降低;Cu、Zn有效态与全量呈显著正相关(p<0.05),与pH值呈极显著负相关(p<0.01);Pb、Cd和Mn有效态与pH值呈显著负相关(p<0.05);Cu、Zn、Pb、Cd和Mn有效态含量增加;有效态As与全As含量和pH值相关性不明显,但连年施用猪粪As有效态含量增加;连续4年施用规模化猪场猪粪的温室生产的部分番茄和黄瓜As含量超标。若连续以150 m³/(hm²·a)的猪粪施用量于该研究区蔬菜温室,土壤中全Cu和全Zn含量分别经过10年和15年可能超过国家农田土壤二级标准。该研究可为降低温室土壤重金属污染风险提供依据。     

典型设施栽培土壤重金属含量变化及其风险评价

采用野外调查采样和室内分析相结合的方法,对典型设施栽培地山东寿光的部分土壤重金属含量进行测定,并根据温室蔬菜产地环境质量评价标准,选取单项污染指数法和尼梅罗综合指数法对土壤的重金属污染状况进行了环境质量评价。结果表明,重金属Cu、C r、Pb在设施栽培土壤耕层(0—20 cm)的含量达最大值,显著高于露地土壤;而设施栽培土壤中Zn和Cd的含量分别在20—40 cm和40—60 cm的土层达到最大值,其中Zn含量在0—20 cm和60—80 cm的土层显著高于露地土壤,Cd含量在0—20 cm,40—60 cm,60—80 cm和80—100 cm的土层显著高于露地土壤。从不同使用年限设施栽培土壤中重金属含量变化看出,重金属在设施栽培24~年的土壤中含量最高。对研究区设施栽培土壤重金属含量进行风险评估及分级发现,山东寿光设施土壤耕层主要受到重金属Cd的污染。     

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。     

贵阳市主要土壤重金属状况研究

通过对2000～2003年贵阳市的白云区、修文县、开阳县、清镇市、息烽县、乌当区、小河区以及花溪区的多个旱地的表土和底土（53个样品）中重金属元素（汞、砷、铅、镉、铬）含量进行检测，以GB／T18407．1—2001《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》为标准，采用单因子指数法及N．L．Nemerow综合指数法进行评价，分析结果表明：贵阳市无公害蔬菜生产基地的大部分土壤中的5种重金属元素的含量基本在GB／T18407．1—2001规定的范围内，但也有个别区域内土样中砷、镉含量达到了警戒线的含量范围，如白云区底土中砷的单因子综合污染指数达到0．7968、乌当区表土中镉的单因子综合污染指数达到0．7542，两者都属于0．7～1．0污染警戒线范围内。总体土壤的表土、底土重金属综合污染指数分别为0．3785、0．4204，小于0．7，污染等级属于安全，污染水平为清洁，土壤环境质量为1级。     

北京耕作土壤重金属多尺度空间结构

为了有效揭示土壤重金属的空间分布特征,为土壤环境质量评价提供科学依据,该研究以北京市耕作土壤中重金属为例,通过地统计学方法分析了重金属空间结构的尺度效应。研究结果表明：土壤重金属Cr、Ni、Zn和Hg的空间结构性对空间尺度有明显的依赖,理论半方差函数的最优性检验进一步表明多尺度套合模型能充分地挖掘和利用土壤重金属Cr、Ni、Zn和Hg的空间变异结构,并且采用多尺度套合模型法对重金属Cr、Ni、Zn和Hg进行克里格插值,其插值效果明显优于单一尺度下的普通克里格插值。因此,多尺度套合模型法能有效地揭示耕作土壤中重金属的空间分布特征。     

北京耕地土壤重金属空间自回归模型及影响因素

为了揭示土壤重金属含量与其影响因素间的作用关系,为土壤重金属的污染控制和治理提供参考,该研究以北京市耕作土壤重金属元素为例,采用传统线性回归模型和空间自回归模型分析和比较了土壤重金属含量及其影响因素间的相关关系。结果表明：Cr、Ni、Zn、Hg空间自回归模型的拟合度较传统线性回归模型好,并且残差的空间自相关性消失。因此,空间自回归模型能够很好地解释重金属含量与其影响因素间的相关关系。结果表明：Cr、Ni含量的影响因素主要为土壤母质和土地利用强度,Zn、Hg含量的主要影响因素为道路、工矿企业和土壤母质。     

污泥和水溶性重金属盐的植物有效性比较研究

采用盆栽方法研究了污泥中重金属的植物有效性,并与等量重金属盐进行了比较。结果表明,施用污泥50 g/kg土和100 g/kg土能明显增加番茄和玉米苗期地上部Zn、Cu、As的含量,对Cr、Ni、Pb含量影响不大。施用污泥可以降低玉米苗期地上部Cd的含量。施用污泥与施用等量水溶性重金属盐比较,污泥重金属有效性低于水溶性重金属盐的有效性。在土壤污泥施用量为50 g/kg时,污泥重金属在番茄苗期的Zn、Cu有效系数分别为80.9%和54.8%;玉米苗期Zn、Cu的有效系数分别为53.4%和70.3%;污泥用量为100 g/kg土时,污泥重金属在玉米苗期的Zn、As有效系数分别为74.5%和64.4%。     

一个新的土壤重金属竞争吸附等温模型

A new competitive adsorption isothermal model (CAIM) was developed for the coexistent and competitive binding of heavy metals to the soil surface. This model extended the earlier adsorption isothermal models by considering more than one kind of ion adsorption on the soil surface. It was compared with the Langmuir model using different conditions, and it was found that CAIM, which was suitable for competitive ion adsorption at the soil solid-liquid surface, had more advantages than the Langmuir model. The new competitive adsorption isothermal model was used to fit the data of heavy metal (Zn and Cd) competitive adsorption by a yellow soil at two temperatures. The results showed that CAIM was appropriate for the competitive adsorption of heavy metals on the soil surface at different temperatures. The fitted parameters of CAIM had explicit physical meaning. The model allowed for the calculation of the standard molar Gibbs free energy change, the standard molar enthalpy change, and the standard molar entropy change of the competitive adsorption of the heavy metals, Zn and Cd, by the yellow soil at two temperatures using the thermodynamic equilibrium constants.     

森林土壤重金属的分布和迁移: 一种高密度采样方法的应用

The vertical distribution and migration of Cu, Zn, Pb, and Cd in two forest soil profiles near an industrial emission source were investigated using a high resolution sampling method together with reference element Ti. One-meter soil profile was sectioned horizontally at 2 cm intervals in the first 40 cm, 5 cm intervals in the next 40 cm, and 10 cm intervals in the last 20 cm. The migration distance and rate of heavy metals in the soil profiles were calculated according to their relative concentrations in the profiles, as calibrated by the reference element Ti. The enrichment of heavy metals appeared in the uppermost layer of the forest soil, and the soil heavy metal concentrations decreased down the profile until reaching their background values. The calculated average migration rates of Cd, Cu, Pb, and Zn were 0.70, 0.33, 0.37, and 0.76 cm year^-1, respectively, which were comparable to other methods. A simulation model was proposed, which could well describe the distribution of Cu, Zn, Pb, and Cd in natural forest soils.