土壤重金属空间变异的研究方法

综述了土壤重金属空间变异的研究方法及其进展,包括地统计学方法、GIS技术、经典统计学、分形理论和空间自相关分析方法在重金属空间分析中的应用,并分析和讨论了这些研究方法的优势和不足。同时,根据当前土壤重金属空间分析采用较多的地统计学方法的应用范围和特点,提出在应用中应考虑各变量在不同尺度的空间特征及其转化,应根据不同的研究内容和研究目标,选择适宜的研究方法。可为土壤重金属污染和土壤重金属的空间变异研究提供资料借鉴和参考。     

土壤重金属化学形态的空间异质性及其影响因素研究*

 介绍了重金属在土壤中的存在形态，讨论了土壤重金属化学形态的空间变异规律及影响因素，土壤中重金属化学形态及其迁移能力与土壤pH值、有机质、机械组成和作物根际环境有关。土壤重金属的不同形态在空间的分布、迁移能力影响着其生物的有效性及环境安全。     

土壤重金属污染植物组合修复技术的应用*

 阐述了植物组合修复技术的概念、优点、类型及其在土壤重金属污染修复中的应用前景。     

土壤水力学特征参数空间变异的研究方法评述

对非饱和土壤水力学特征参数空间变异的标定理论、随机理论、土壤传递函数、分形理论和统计方法等5种研究方法作了比较全面的介绍,分析了各种方法的优点和局限性,指出了土壤水力学特征参数空间变异研究中需要解决的参数测定、模型系数单一化和参数空间变异特征3个关键问题,认为多种方法相结合是研究土壤水力学特征参数空间变异尤其是大尺度空间变异的有效途径。     

基于空间变异分析的土壤重金属复合污染研究

通过对国内外农田土壤重金属复合污染研究现状的综合分析表明，目前的研究热点包括定量分析重金属复合污染过程的时空变化规律及其影响因素，以及建立区域重金属复合污染环境风险的敏感指标体系和快速测定方法。针对东南沿海区的重金属复合污染问题，需要从“面”尺度对区域污染过程进行空间分析，结合“点”尺度的微观过程研究，加强时空演变过程的定量分析，利用遥感等技术的发展建立环境风险的快速分析评价方法，为区域环境质量的评价、预测与调控提供理论依据。     

沈阳市土壤重金属的空间变异规律分析

运用地统计学采样和分析方法,研究了沈阳市土壤重金属污染的空间变异特征及其规律。结果表明,土壤4种重金属平均值含量最大的为铅,最小的为铬,变异系数大小顺序为铜〉锌〉铅〉铬。经理论模型的最优拟合,发现锌、铜的最佳拟合,模型为指数模型,铅的最佳拟合模型为球状模型,铬的最佳拟合模型为线形模型。4种重金属中锌、铜的空间相关性较强,其空间变异主要是由结构性因素引起的;铅的空间相关性适中,其空间变异是由结构性因素和随机性因素共同作用的;铬的空间结构性最弱,其变异主要是由随机性因素引起的。     

修复重金属污染土壤的超富集植物栽培措施研究进展*

 利用植物修复被重金属污染的土壤是当前国际学术界的热点研究领域。从超富集植物的品种选择、幼苗繁育、施肥(N,P肥和有机肥)、螯合剂和改良剂的使用、土壤水分条件、群落构建、采收时间等方面,系统地阐述了国内外关于超富集植物栽培措施的研究进展,提出了通过改善栽培措施,提高超富集植物地上部分生物量和重金属积累量的研究方向。     

昆明地区设施土壤养分变化规律研究*

 研究了昆明地区不同棚龄不同土壤层次设施土壤养分的变化情况。结果表明，不同棚龄设施土壤除了全钾和速效钾含量是随棚龄的增加先升高后降低外，全氮、全磷、碱解氮、速效磷和有机质含量变化趋势均为随棚龄的增加而上升，呈明显的富集；设施土壤养分含量水平为：全钾水平属于缺乏水平，其它养分含量均能达到稍丰或丰富水平。土壤的pH值变化则不明显，均处于5.5～7.5之间。     

沈阳地区农田土壤重金属元素含量的空间变异及分布特征

以沈阳地区农田的表层土壤为研究对象,采集代表性土壤样品,测试土壤重金属元素镉、汞、砷含量,利用ARCGIS软件及其扩展的地统计分析模块,揭示土壤重金属元素的空间变异规律和分布特征。结果显示,镉、汞元素体现为弱的空间相关性,砷元素体现中等空间相关性,镉呈条带状分布,汞和砷呈斑块状和连续性分布。镉、汞的分布主要是受于洪境内张士灌区、浑蒲灌区及细河沿岸历史污灌污染影响所致。     

沱江上源支流土壤重金属污染空间相关性及变异解析

为探究沱江上源支流土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr 5种重金属的空间变异及其相关性,运用Global Moran’s I和Anselin Local Moran’s I空间关联指数进行相关性分析,并利用半变异函数云分析其空间结构,最后利用克里金法对污染空间进行预测,并分析其变异成因。结果表明:研究区土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr 5种重金属含量大部分处于较低水平,且平均值均未超过国家土壤环境质量标准(GB 15618—2018)风险筛选值;土壤重金属含量与空间均呈现正相关的特点;除Hg外其他重金属产生聚类特征的可能性均很大,但从局部冷热点及异常值分析可知,Hg也存在聚类特征;Cd、Pb的空间连续性较好、相关性强烈且变程最长,As、Cr次之,Hg最差;重金属含量空间变异与企业分布、污水灌溉、大量施肥以及其他自然因素具有一定的相关性。     

基于神经网络的农田土壤重金属空间分布分析

以江苏省南通市为研究区,通过野外采样,利用采样点实测数据,在借助神经网络模型进行空间插值的基础上。结合3S技术对农田土壤重金属的空间动态分布进行分析,进而确定农田土壤重金属污染状况。运用Arcgis进行的分析结果显示．在该地区Pb和As造成的污染最严重,其他重金属污染相对较轻,其中南通市区、海门市和启东市重金属富集最严重;南通大部、通州、如东大部分地区含量较少,含量最少的地区是如皋市和海安县。造成这种空间分布变异性的主要原因是经济发达的地区污染源较多而且集中,而经济欠发达区污染源则相对较少而且分散。重金属污染物通过水系导致农田污灌也是重金属产生空间变异性的重要原因。     

太原城区周边土壤重金属分布特征及生态风险评价

以太原市城区周边土壤为研究对象,分析了土壤重金属Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、Hg和As的污染特征及其空间分布特征,并通过对研究区的污染源进行资料收集和实地调查,探究了污染源与土壤重金属污染间的关系。结果表明:研究区土壤重金属元素Zn、Cr、Hg、Pb、Cd的均值都超过了山西省土壤背景值,元素Ni、Cu和As与背景值相差不大;从Hankson生态风险评价来看,研究区的综合生态风险程度处于中等水平,Hg和Cd的风险较为明显,其达到中等风险强度以上的样点分别有74.1%和30.8%;从空间分布来看,研究区的南部土壤重金属元素Pb、Hg、Cd、Cu、Zn、Ni和Cr的含量较高,As含量较高的区域集中分布于东北部;化工类污染源和矿石类污染源是造成研究区重金属污染的两个主要污染源。     

渭北黄土高原苹果园土壤重金属空间分布及其累积性评价

通过对渭北黄土高原苹果园217个样点0～40cm土层土壤取样分析,采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了苹果园土壤中Hg、Cd、Pb、As、Cr、Cu6种重金属的含量及其积累状况、空间结构及其分布特征,并根据绿色食品产地环境质量标准对苹果园土壤环境质量进行了评价。结果显示,渭北苹果园土壤中6种重金属已出现一定程度的累积,其累积程度依次为:Hg>Pb>Cd>As>Cu>Cr。各采样点Hg、Cd含量变异程度较大,变异系数在50%以上;而Pb、As、Cr、Cu各采样点含量差异较小,变异系数为19.10%～23.70%。6种重金属均表现为较强的空间相关性,其空间变异性主要由成土母质、气候、地形等结构性因素控制。其中随机因素对Cd的空间变异的影响程度相对较大,一定程度上消弱了结构性因素对Cd空间变异的主导作用,而Pb、Cr、Cu空间变异受随机因素的影响较弱,随机性因素对各重金属空间变异的影响程度依次为:Cd>As>Hg>Pb>Cr>Cu。重金属积累的单项评价指数均小于1,综合评价指数小于0.7,果园土壤环境质量完全满足绿色食品产地环境质量的要求,其中As的累积对绿色食品苹果生产可能有较大的潜在影响,应加以有效控制以防止其持续累积。     

基于GIS技术的蒲城县农田土壤重金属空间分布及来源分析

以陕西省关中东北部蒲城县耕地土壤为研究对象,通过地累积指数法和Kriging空间插值法对研究区土壤Pb、Zn、Cu、Ni、Cr、Cd重金属污染程度进行评价,并探讨土壤重金属的来源。结果表明,研究区土壤环境质量较好,但在西南部及东北部地区Pb、Cu、Ni、Cr、Cd五种重金属有个别区域出现污染,并有扩张趋势;Pb、Cu、Ni、Cr、Cd五种重金属的来源主要受成土母质影响,其中人为活动也对其含量产生了一定的影响。     

土壤中重金属的形态区分法与环境风险评价方法研究进展

概述了土壤中重金属的赋存形态及其影响因子,介绍了当前国内外常用的土壤重金属形态区分的Tessier、BCR及其改进方法,对土壤中重金属污染的环境风险评价方法进行了评述。     

重金属污染土壤植物修复技术研究进展

随着城市化和工业化的加速,土壤的重金属污染问题日趋严重。植物修复技术作为一种环境友好型治理措施,越来越受到人们关注。植物修复是利用某些植物对土壤重金属的超量吸收、挥发以及固定等特殊功能,并与根际微生物协同作用,原位修复污染土壤的方法,费用低、效果显著,是极具发展潜力的"绿色产业"。     

北京市水源涵养区上游万庄金矿田土壤重金属空间分布、形态特征及污染评价

对北京市水源涵养地平谷金矿及尾矿库土壤重金属(As、Cd、Cu、Pb、Cr、Ni、Zn和Hg)的空间分布特征、形态特征及污染现状进行研究与评价。空间分布图显示,As、Cd、Cu、Pb和Zn显示出基本相同的分布情况,污染相对较严重的区域大部分分布在金矿区及周边,受到人为活动的显著影响;Cr和Ni的空间分布特征表明污染严重的区域为尾矿库矿区周边。采用改进的BCR法提取土壤中重金属形态,采用ICP-OES测定。结果表明,Cd可交换态及易还原态占总量的20%~30%,Zn、Pb的易还原态含量较高,为潜在污染源。利用统计学分析,Pb、As、Hg、Zn、Cd可能来源于矿山的开采、金属冶炼等人为活动。地累积指数评价结果表明,研究区域土壤中8种重金属的含量,除Hg外基本均处于污染状态,其中:Ni、Cr、Hg都处于轻度污染或未污染程度;Cu个别采样点处于偏中度与中度污染水平;Pb、As、Cd环境生态污染较严重,个别采样点达到重度污染水平。