天津表土PAHs不同组分和土壤理化参数的多尺度空间关系

多环芳烃(PAHs)是一类重要的全球性有机污染物,研究其不同组分和周围土壤理化参数之间的多尺度空间关系,有助于了解它们在环境中的迁移转化规律,同时也是污染治理的基础。为此在因子克立格方法的基础上,通过多元空间结构分析结果研究了天津表层土壤16种多环芳烃不同组分和土壤理化参数之间的多尺度空间特征。分析结果显示,在所有的空间尺度上,土壤TOC含量均是影响天津地区表层土壤PAHs各组分含量的主要因素,并且它们之间的关系是显著正相关。而土壤粘粒含量和土壤pH值,在空间尺度小于采样间距的情况下,和PAHs各组分含量之间不存在任何相关性,随着空间尺度的增加,它们与PAHs各组分含量的相关性逐渐增强。     

天津地区表层土壤多环芳烃的分区特征研究

根据实际情况,把天津地区划分为5个地区单元,通过现场采样及室内分析测试,研究了各单元表层土壤多环芳烃的分区特征。结果表明,在划分的5个单元区中,PAHs总浓度及各组分浓度基本上均符合市区>近郊区>滨海区>郊县>远郊县这样的分布规律。在天津的5类地区单元中,土壤PAHs污染物成分谱基本相同。其中,前3类地区(同属于城市化水平高的地区)的成分谱尤为接近;郊县和远郊县的成分谱与前3类地区略有不同,除Nap的高值外,次高值区为Bbf、Bkf和Bap,而不是前3类中的Phe和Fla。此外,PAHs含量大小与各地的单位面积工业总产值的自然对数呈显著正相关,样本可决系数r2=0.8983。这表明,工业化和城市化水平是决定天津地区表土中PAHs含量的重要的社会经济因素。     

银川平原及周边地区表层土壤中多环芳烃分布特征

为揭示银川平原及周边地区表层土壤中多环芳烃分布特征,分析了银川平原及周边地区37个表层土壤样品中16种美国环保署优先控制多环芳烃的含量与组成特征。结果表明,研究区域内表层土壤中多环芳烃含量为17.2~1 199.3 ng·g-1(干重)之间,算数均值为190.6±232.2 ng·g-1,几何均值为125.9 ng·g-1,与国内外相关研究相比处于较低水平。多环芳烃以三环和二环为主要组分,荧蒽与菲为主要污染物,主要来源为区域内的燃烧源排放。多环芳烃在研究区域内呈南北高、东西低的分布态势,人类生产、生活排放和土壤中有机质对多环芳烃的吸附性是影响其空间分布的重要因素。耕地中多环芳烃含量高于草地与荒地,接近我国东部地区耕地,且受土壤总有机碳影响,高环组分所占丰度高于草地和荒地。     

新余土壤多环芳烃分布特征研究

对新余土壤中采集样品,对8种可能高致癌多环芳烃(PAHs):苯并[a]蒽(4)、屈(ChR)、苯并[b]荧蒽(4)、苯并[k]荧蒽(4)、苯并[a]芘(5)、二苯并[a,h]蒽(5)、苯并[ghi]苝(6)、茚并(1,2,3-cd)芘(5),运用高压液相色普仪方法,进行分析测定。结果显示,样品土壤中8种PAHs总含量范围在32.3～241200ng/g,平均含量80447.4ng/g。城北区总含量110.2ng/g,城南农业蔬菜地总含量32.3ng/g,钢铁厂焦炉区采样点土壤中的PAHs总含量241200ng/g高于其他采样点;新余市癌症发病率与PAHs平均暴露量存在明显的相关性,这一现象应引起重视和进一步研究。     

黄岩区表层土壤中多环芳烃含量分布及源解析

分析黄岩区83个表层土壤中16种多环芳烃的含量,并对土壤中多环芳烃进行源解析。结果显示,黄岩区表层土壤中,16种多环芳烃除苊烯外,其余多环芳烃均被检出,检出率最高的是荧蒽,其次是萘和芘。黄岩区表层土壤中多环芳烃以中高环(4环及以上)为主。按照样品采集地点分析,多环芳烃总量最高的是江口,其次是城区,以及院桥、澄江和新前等近郊区。农村地区多环芳烃含量较低。冶炼厂或化工厂等工厂的煤炭燃烧、稻草等秸秆的露天焚烧,以及生活用煤燃烧可能是多环芳烃污染的主要来源,石油等液体化石燃料的燃烧也是黄岩土壤多环芳烃的来源之一。     

某地区表层土壤中多环芳烃(PAHs)的检测

采用索式提取法对某城区的表层土壤进行多环芳烃含量检测,结果表明:20个土样的平均PAHs浓度是65.19μg/kg,苯并(b)荧蒽和?的含量占总PAHs含量的47.74%,由此判断该城区表层土壤中的PAHs污染形势严峻,其主要来自于汽车尾气.     

天津西青区不同功能区土壤中多环芳烃分布特征研究

采集天津市西青区西部中北镇、杨柳青、张家窝、辛口镇等四镇不同功能区表层土壤,以ASE-GPC-SPE联合净化方法对土壤样品进行处理,并通过HPLC-UV-FLU串联检测方法进行测定.结果表明,研究区域土壤16种优控PAHs总量范围67.6～1 274.7 ng·g-1,平均含量为422.8 ng·g-1.四个镇中PAHs总量大小为中北镇＞杨柳青＞张家窝＞辛口镇,四种功能区土壤PAHs平均水平为工厂区＞农用地＞路边区＞生活区,部分采样点存在16种PAHs未完全检出情况.通过主成分分析法揭示了其污染来源,前三个主成分方差贡献率达到91.3％,第一主成分高环PAHs占主导,主要是燃烧源导致.第二主成分低环PAHs占主导,是由石油源导致.同时研究了天津西郊土壤中PAHs与有机质的相关关系,污染浓度不高的情况下PAHs与有机质呈线性正相关R2=0.613,与相关性最强R2=0.665,说明土壤有机质是影响土壤中PAHs含量的重要因素之一.但是如果在高污染源附近,对PAHs的吸附及迁移作用的影响因素较为复杂.通过对比欧洲PAHs风险等级划分标准,中北镇处于中度污染水平,杨柳青镇、张家窝为轻度污染水平,辛口镇无污染.     

史前水稻土剖面中多环芳烃(PAHs)的分布特征

采用现场采样及室内测试方法,研究了罗家角遗址（7000aBP）和跨湖桥遗址（8000aBP）两个含有史前古水稻土的土壤剖面中的多环芳烃（PAHs）分布特征。结果显示：罗家角遗址剖面中表层水稻土PAHs含量最高,其次是古水稻土层,各层中含量均较高的化合物为萘（Nap）和菲（Phe）;而跨湖桥遗址剖面中,表层的荒地土壤含量最低,PAHs最高含量出现在底部的古水稻土层,各层含量较高的化合物为菲（Phe）和芴（Flu）。相关分析表明,PAHs与土壤有机碳含量显著相关（r^2=0．868）,与粘粒含量之间也有良好的相关性（r^2=0．585）,这表明土壤的理化性质会影响PAHs在土壤中的分布,但在耕作土壤中,现代人类生产活动的扰动可能会削弱这种影响。     

天津地区表层土壤中菲系列化合物的分布特征和污染源分析

通过野外采样法,分析了天津地区表层土壤中菲系列化合物中能反映污染物来源的地球化学参数(菲/蒽、甲基菲指数及甲基菲/菲)的空间分布特征,初步讨论了不同环境功能区多环芳烃污染物的来源。结果表明,天津市区、近郊区和汉沽、塘沽的污染物主要是汽车尾气、工业和生活燃煤等不完全燃烧产物的近源沉降;蓟县北部、宝坻西南部、武清西北部的污染物主要为北京地区的大气输入,此外由于当地工业和民用燃料以燃煤和木材燃烧为主,所以当地的煤烟型污染也有一定的贡献;三大排污河污灌区及其附近土壤中的主要污染物为工业油类;大港区的主要污染物是随风迁移来的煤燃烧的产物,而大港油田在开发储运过程中的原油泄露造成的污染贡献并不显著。静海县土壤中的主要污染物为远距离迁移而来的化石燃料的燃烧产物。     

天津土壤PAHs的多元地统计学研究展望和意义

近年来,地统计学在土壤科学和环境科学领域得到了广泛应用。应用地统计学的方法研究土壤多环芳烃的空间特征以及在此基础上的污染源识别、风险评价等,是土壤PAHs污染治理研究的重点之一。在总结国内外研究进展的情况下,提出了应用多元地统计学方法研究天津地区表层土壤PAHs空间特征的框架,进一步阐述了其意义。     

城市表层土壤重金属空间分布特征

运用R软件和地统计学方法,对某城市土壤地表的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属含量的空间结构特征进行了建模,研究了影响重金属空间结构的主要影响因素。结果表明,该城市土壤地表中8种重金属元素的变异函数理论模型拟合效果较好。除Cu、Hg外,其余6种重金属具有明显的空间变异性,工业区、交通区、生活区、公园绿地农药肥料等人为活动是造成重金属累积的主要原因。同时,该城市土壤地表存在重金属元素混合污染的潜在危害。     

天津表土DDT浓度的空间插值方法研究

分别运用反距离加权插值法（IDW）、反距离平方加权插值法（ISDW）、多项式回归法（PR）、双线性插值法（BI）以及普通克里格法（OK）共5种方法对天津表土188个采样点的DDT浓度数据进行了空间插值,并对插值精度进行了评估和比较。结果表明,上述5种方法均无系统误差,且方均根误差（RMSE）差别不大,从误差分布来看,普通克里格法表现稍好。188点中,普通克里格法插值误差在0.5和1.0个对数单位以内的百分比分别为62.2%和91.5%。在表土DDT浓度突变的局部,所有插值方法的误差都超过一个对数单位。相对于其他4种插值方法而言,普通克里格法生成的空间插值图,更能准确表达天津表土DDT浓度的空间分布特征,其细部的浓度变化也更清晰。     

基于GIS的天津滨海新区土壤盐渍化空间分布研究(英文)

通过野外采样调查和GIS技术相结合,对天津滨海新区进行土壤盐渍化分布调查。结果表明,滨海新区土壤全盐平均含量为0.818%,土壤pH值平均值为8.43,土壤Cl-和Na+的平均含量接近,分别为0.27%和0.22%;从滨海新区土壤全盐空间分布上来看,从西部到东部沿海基本呈条带状分布,土壤全盐含量逐渐升高。对不同盐渍化程度土壤的分布面积进行了统计,非盐渍化土壤分布面积很少,仅占土地总面积的3.18%,轻度盐渍化土壤分布面积为 107.43 km2,占土地总面积的 6.34%,中度盐渍化土壤分布面积 173.51 km2,占土地总面积的 10.24%,重度盐渍化土壤分布面积为 217.36 km2,占土地总面积的 12.82%。盐土面积为 1 142.8 km2,占滨海新区陆地总面积的 67.42%,其中全盐含量为 0.6%~1.0%、1.0%~1.5%、>1.5%的分布面积分别为388.47、411.82、342.51 km2,分别占总面积的22.92%、24.3%、20.21%。     

西藏日喀则地区闪电时空分布特征

利用2009年8月～2013年12月日喀则地区闪电监测定位系统获得的闪电资料,统计和分析了该地区闪电的密度、强度的时空分布特征.结果表明,日喀则地区闪电平均强度为45.90 kA,负闪平均强度为38.35kA,正闪平均强度为53.48 kA;其中负闪占总闪的94.4％,正闪占总闪的5.6％,负闪次数远高于正闪次数;时间变化表现为闪电月分布呈显著单峰变化,总闪、正闪、负闪频次主峰均出现在7月份;闪电频次季节分布也呈显著单峰变化,夏季闪电频次最多,冬季闪电最少,秋季闪电活动频次略高于春季;一天内闪电频次高发时段为14:00～20:00,其次是20:00～次日02:00,最少时段为08:00 ～ 14:00;空间变化特征为闪电集中在日喀则地区的东边偏北区域,而西南方向的仲巴、吉隆、聂拉木等县境内闪电密度非常低,其中闪电密度最低为吉隆县,仅占总闪次数的0.3％;闪电强度分布特征为冬季平均值略低于夏季值,峰值出现在6月份,谷值出现在11月份;平均闪电强度最高为仲巴县,强度为108.2 kA,闪电强度最低为江孜县,平均仅有26.0 kA.     

基于GIS的天津滨海新区土壤盐渍化空间分布研究

通过野外采样调查和GIS技术相结合,对天津滨海新区进行土壤盐渍化分布调查。结果表明,滨海新区土壤全盐平均含量为0.818%,土壤pH平均值为8.43,土壤Cl-和Na+的平均含量接近,分别为0.27%和0.22%;从滨海新区土壤全盐空间分布上来看,从西部到东部沿海基本呈条带状分布,土壤全盐含量逐渐升高。对不同盐渍化程度土壤的分布面积进行了统计,非盐渍化土壤分布面积很少,仅占土地总面积的3.18%,轻度盐渍化土壤分布面积为107.43 km2,占土地总面积的6.34%,中度盐渍化土壤分布面积173.51 km2,占土地总面积的10.24%,重度盐渍化土壤分布面积为217.36 km2,占土地总面积的12.82%。盐土面积为1 142.8 km2,占滨海新区陆地总面积的67.42%,其中全盐含量为0.6%～1.0%、1.0%～1.5%、1.5%的分布面积分别为388.47、411.82、342.51 km2,分别占总面积的22.92%、24.30%、20.21%。     

北京东南郊再生水灌区土壤PAHs污染特征

采用Eijkelkamp土壤采样器对北京东南郊再生水灌区进行了3个钻孔剖面采样,同时采集了灌溉用水及地下水样品,并采用气相色谱-质谱联用仪对16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析。结果表明,表层土壤中有14种PAHs检出,浓度在0.4～53.1μg·kg-1之间,∑PAHs平均含量为206.7μg·kg-1,达到了土壤污染临界值;表层以下PAHs的检出种类和含量显著减少,以中、低环的萘、菲、芴、荧蒽、芘为主,∑PAHs仅占表层的3.8%～12.0%,从剖面PAHs含量变化可以判断,低环PAHs较易迁移,迁移性强弱顺序为萘、芴>菲>芘、荧蒽;污灌区表土中PAHs组成与大气降尘接近,但与再生灌区有明显差异,这种差异主要由于灌溉用水不同所造成;再生水灌区表土以下土壤剖面检出的PAHs与再生水中的PAHs一致,说明再生水灌溉是导致土壤剖面PAHs污染的主要原因,同时地下水中检出的PAHs种类也与土壤剖面基本一致,但含量较高,可能是早期污水灌溉所造成。