我国农田土壤重金属污染及其防治策略研究进展

随着我国工业化、城市化进程不断加快,农田土壤重金属污染的现象日趋严重.重金属污染的农田不仅对农作物有着极大的危害,也威胁到了人类的生命健康.因此,农田土壤重金属污染的修复问题势在必行.本文从我国农田土壤重金属污染的来源和危害两个方面进行分析,并对目前土壤重金属污染的防治策略进行简要的探讨.事实证明,农田土壤重金属污染具...     

农田重金属污染快速检测技术研究与应用

随着工业化和城市化的发展,农田重金属污染和治理问题日趋严峻,急需一种能够高效便捷地对多种农田重金属同时准确测定的新技术手段。本文利用高精度单波长X射线荧光分析,对涉及农田土壤领域重金属含量的快速检测进行了系统研究,研究表明基于单波长X射线荧光的重金属快检方案可有效解决当前农业土壤领域的多种重金属高效准确检测问题,数据质量表明重金属含量分析结果和标准值具有强相关性,其中土壤中镉、铅、砷的决定系数分别为0.999 1、0.999 6、0.998 7,检测下限分别为0.06、1.55、1.02 mg/kg。与现行土壤法规限值相比,此方法可完全满足分析要求,而且可用于野外现场分析与应急检测。研究考察了方法精密度和测量时间、样品粒径、样品水分对结果的影响,以及方法对8种土壤类型13个样品的测量适用性,数据结果表明高精度单波长X射线荧光分析是农田重金属分析检测的利器,可满足当前农田监测土壤、环境应急、环境治理的重金属检测需求,具有良好的现场和应急应用的前景。     

运城市盐湖区土壤重金属含量分布及分析

对运城盐湖区土壤重金属元素含量进行了监测分析,按照不同区域、不同土类的分布规律进行比较。结果表明,盐湖区土壤重金属铅、镉、汞、砷、铬的含量均符合我国土壤环境质量I级标准。     

污水灌溉重金属在农田土壤中的运移分布规律研究

通过试验,研究了污水灌溉重金属(Pb,Cd,Cr,Cu)在农田土壤中的运移分布规律,其中包括重金属在土壤水平方向上的分布特征、重金属在土壤垂直方向上的分布特征以及土壤重金属迁移率。研究成果对于合理开发利用污灌水资源,减轻土壤污染,改善土壤生态环境都具有一定的参考价值。     

多嵌套空间尺度农田土壤重金属空间变异研究

运用地统计学技术对棕壤土典型地块进行了重金属多尺度嵌套空间变异和结构来源分析.选取5种反映土壤污染水平的典型重金属元素铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)、铬(Cr)以及类重金属元素砷(As)进行采样检测.利用克里格法插值拟合,选择最优拟合模型,确定了合理采样间距.结合半方差和分维数分析,研究确定了合理采样尺度.采取主成分分析和半方差分析相结合的方法,确定土壤重金属来源,指导农业管理措施.研究表明,农田土壤重金属主要由成土母质、降水灌溉和农药施肥构成.中等尺度符合半方差模型拟合,变程的范围从319 m到752 m不等.其中球面模型更适合土壤重金属空间分布拟合描述.     

土壤中重金属污染治理研究

随着我国现代经济的不断发展,土壤污染问题也越来越严重,特别是工业化的快速发展,导致各个地区的土壤都出现了不同程度的重金属污染问题,这对人类的身体健康产生了较大威胁.土壤一旦被重金属污染,农作物中就会携带一定量的重金属,人类食用之后就会出现重金属中毒.可见,对土壤重金属污染进行治理非常必要.本文首先对土壤重金属污染的危害...     

太原市农田土壤重金属污染评价与空间分布特征

【目的】揭示太原市农田土壤重金属污染现状、污染来源及其空间分布格局情况,为区域土壤污染防控和农业生产提供依据。【方法】采集太原市农田土样214个,测定土壤中Cr、Cd、Pb、Hg和As 5种重金属量,采用单因子指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属进行污染评价,运用ArcGIS 10.3绘制太原市农田土壤重金属空间分布图,利用SPSS 16.0对数据进行相关分析,进一步了解土壤重金属的污染来源。【结果】①太原市农田土壤中重金属量分布差别较大,Cr、Cd、As、Hg和Pb均值分别为68.38、0.121、8.59、0.08、24.23 mg/kg,均未超过《绿色食品产地环境质量》(NY/T 391—2013)中的规定,但其平均值均显著高于太原市土壤背景值。②单项污染指数值由大到小顺序为Hg(2.36)>Pb(1.76)>Cd(1.57)>Cr(1.19)>As(1.12)。其中,Hg、Pb和Cd主要受工业生产、污水灌溉、燃煤、农药化肥施用和交通运输等人为因素的影响,As和Cr主要受成土母质和农业活动的影响。③太原市农田土壤内梅罗综合指数为2.14,呈中度污染。7个县区农田土壤内梅罗综合指数由大到小依次是晋源区(4.17)>小店区(2.98)>尖草坪区(2.13)>清徐县(2.07)>阳曲县(1.71)>娄烦县(1.67)>古交市(1.57)。重金属空间分布图可以直观看出土壤重金属空间分布和污染情况,在工业发达和人口密集的城郊晋源区、小店区、尖草坪区和清徐县,农田土壤为重度污染和中度污染,远离太原市市区的阳曲县、古交市和娄烦县农田土壤为轻度污染。【结论】太原市农田土壤总体呈中度污染,Hg和Pb单项污染指数最高,重金属污染较严重的区域集中在太原市城郊晋源区、小店区、尖草坪区和清徐县,今后工作中应加强对太原市城郊污染较重区域农田土壤重金属重点监测,尤其是Hg和Pb,以确保土壤健康和可持续利用。     

土壤重金属光谱检测技术的研究进展

随着光学和电子技术的迅猛发展,基于光与物质相互作用而建立的分析测试方法愈来愈广泛地应用于物理、化学和生物等各个学科领域,特别是在物质组成和结构的研究、基团的识别、几何结构的确定以及表面分析等方面,具有很大的优越性。文章主要介绍了土壤重金属光谱检测中几种典型的方法,总结了各种光谱检测技术的优缺点,并概述了国内外土壤重金属光谱检测的研究现状,提出了土壤重金属光谱检测的进一步研究方向。     

太湖流域土壤重金属污染评价与来源分析

选取太湖流域为研究区,利用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对其土壤重金属污染情况进行了评价,并采用描述性统计分析、Pearson相关分析和因子分析方法对其土壤重金属的来源进行了分析。研究表明,太湖流域土壤重金属综合污染等级均处于安全至中度污染之间,Hg、Cu和Zn对其土壤环境质量造成的危害较大,其中Hg的影响最为深刻,起到决定作用,Cr是唯一未对其土壤环境质量造成危害的元素;由重金属元素来源分析结果发现,太湖流域土壤中的Hg、Cu和Zn主要源自于工业源,As、Pb和Cd主要源于农业上施用的化肥农药,其中Pb和Cd也同时受到自然因素的影响,Cr的来源相对天然,未受到明显的人为因素的影响。     

季节性冻融期不同潜水位埋深下土壤蒸发规律模拟研究

为了揭示季节性冻融期不同潜水位埋深和土壤质地对土壤蒸发的影响,通过连续2个冻融期的蒸渗计土壤剖面含水率和土壤温度的监测,利用水热耦合运移模型模拟研究了4种不同潜水位埋深(0.5、1.0、1.5、2.0 m)下砂壤土和壤砂土的土壤蒸发规律。结果表明:不稳定冻结阶段和消融解冻阶段地表土壤均出现昼融夜冻的特征,土壤液态水分较多,砂壤土和壤砂土蒸发量分别占整个冻融期的91.7%和81.8%以上。稳定冻结阶段的土壤蒸发量随着潜水位埋深的增加而增大,但小于0.31 mm。潜水位埋深为0.5 m时冻融期土壤蒸发量最大,砂壤土和壤砂土分别为47.28 mm和25.60 mm,随着潜水位埋深的增加,冻融期土壤蒸发量呈指数型减少,土壤颗粒直径相对较大的壤砂土土壤蒸发量随潜水位埋深的增加而衰减的幅度较为明显。该研究可为地下水浅埋区土壤盐渍化的防治和地下水资源量的科学评价提供依据。     

季节性冻融期灌水对土壤温度与冻融特性的影响

通过季节性冻融期裸地、地膜覆膜地和秸秆覆盖地的田间系列灌水试验,研究了冻融期不同阶段灌水对土壤温度及冻融特性的影响.试验表明:不论何种地表条件,入冬后冻结期较早的灌水地块耕作层土壤温度在整个冻融期处于较低值.消融期,灌水对裸地和地膜覆盖地耕作层土壤温度的影响较小,灌水加速了地表冻层的融化;秸秆覆盖地灌水后土壤温度较低且变幅较小,秸秆覆盖不利于土壤的消融解冻.5 cm土壤累积负温快速增加阶段灌水对于降低土壤最大冻结深度影响非常明显.     

基于电化学和虚拟仪器的土壤重金属检测系统研究

采用超声波辅助提取法对土壤样本进行快速前处理,以铋膜修饰丝网印刷电极作为传感器,结合差分脉冲阳极溶出伏安法对土壤浸提液中的铅和镉进行精确测量。检测仪器以Lab View平台软件为工作核心,结合MSP430单片机、恒电位电路、I/V转换电路、电磁阀和蠕动泵等硬件设备实现了对土壤浸提液的自动进样、电化学分析以及排液清洗等铅和镉的操作。针对实际土壤样本测量时可能产生的误差,分别采用了概率统计算法以及多次标准添加法加以消除。系统检测限分别达到2.6μg/L和1.8μg/L。对不同地区采集到的多个土壤样本进行分析,结果表明该系统具有检测精度高、重现性好、速度快、功耗低等优点,适合对农田土壤重金属进行快速检测和评估。     

再生水灌溉过程中土壤盐分及重金属运移研究

采用污水处理厂再生水,以自来水为对照,通过土柱模拟试验,研究了2种灌溉方式下土壤盐分及重金属的积累分布规律,同时分析了土壤淋滤液中重金属的质量浓度。结果表明,除0～20cm土层全盐量增加外,20～60cm土层盐分积累与自来水灌溉无明显差异;重金属在土壤中累积不明显,与自来水灌溉相比,重金属质量分数无显著差异;土壤淋滤液...     

秸秆覆盖对季节性冻融期土壤水分特征的影响

以北方高寒区典型城市哈尔滨市为研究区域,通过冬季大田试验(试验周期2013-11-01—2014-04-30),设置自然无覆盖、覆盖秸秆厚度5、10、15 cm 4个处理,分别测定不同处理下20、40、60、100、140、180 cm深度土壤液态含水率以及气象数据,分析季节性冻融期秸秆覆盖对土壤水分变化特征的影响。研究结果表明:秸秆覆盖使0~60cm土层内液态含水率增加或减小的时间拐点发生延迟,随着秸秆覆盖厚度的增加其延迟效果越明显,但土壤冻结期的延迟效果比冻土融化期明显;秸秆覆盖阻碍了冻土融化初期融雪水入渗,使自然无覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度出现短暂的峰值,而在冻土融化末期秸秆覆盖抑制了土壤水蒸发,使各秸秆覆盖处理液态含水率在20、40、60 cm土壤深度又高于自然无覆盖。秸秆覆盖可有效平抑冻融期0~60 cm土层土壤液态含水率的变化幅度,且随着土壤深度的增加其平抑效果具有减弱趋势;积雪融水和秸秆覆盖的双重作用能够有效增加土壤墒情,但其增墒能力随着土壤深度的增加而降低,不同秸秆覆盖处理对0~60 cm土层的平均增墒能力由大到小排序依次为:15、10、5 cm。     

再生水灌溉对土壤盐渍化与重金属累积影响研究

再生水是农业灌溉重要的水资源,为了合理利用城市污水处理后的再生水资源,采用包头南郊污水厂二级出水作为再生水,以自来水为对照进行土柱试验,研究再生水灌溉下对土壤盐渍化以及重金属离子累积分布的影响。结果表明,除0~15 cm土壤中全盐量、电导率会增加外,其余土壤深度全盐量、电导率均无显著差异。重金属在土壤中累积不明显,同时,不同再生水灌溉重金属差异不大,且土壤中重金属含量均远低于国家标准规定的允许值,表明再生水灌溉短期内不会对土壤环境造成污染。     

辽西森林覆盖区土壤重金属含量分析

对辽西森林土壤中的镉、铜、汞、砷、铅、铬含量进行检测,选定评价的背景值,利用指数法进行评定。结果显示:6种重金属均有污染点出现,污染程度严重性依次为镉、铅、汞、砷、铜、铬。分析造成污染的主要原因,并提出防治的措施。