商丘市不同建设用地分区土壤重金属污染特征及评价

为了解城市建设用地土壤重金属污染情况,为土壤重金属污染防治提供科学支撑,以河南省商丘市科教区、工业区、居住区、商业区、医疗区、城市公园及道路7种不同建设用地分区土壤为对象,测定重金属Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn含量,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法进行污染分析。结果表明,各分区土壤重金属平均含量均超过商丘地区土壤背景值,其中Cd为背景值的28.28倍。Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn平均含量分别为31.80、31.43、306.61、4.61、95.61 mg·kg^-1和584.02 mg·kg^-1,平均地质累计指数I_geo值表现为Cd（4.16）>Cr（1.75）>Zn（-0.12）>Pb（-0.27）>Cu（-0.30）>Mn（-0.56）,Cd和Cr分别为弱极度污染和中度污染,而Zn、Pb、Cu和Mn属于无污染程度。潜在生态风险指数平均值表现为Cd（828.31）>Cr（10.30）>Pb（6.91）>Cu（6.78）>Zn（2.81）>Mn（1.02）,其中Cd达到较高的潜在生态风险程度,贡献达95%以上,Mn、Zn、Pb、Cr、Cu均为轻度潜在生态风险。各分区土壤均达到较高的潜在生态风险程度,其中工业区污染最严重,科教区和居住区最小。相关性分析表明,土壤有机质含量与Cu、Pb、Zn含量显著或极显著正相关,土壤pH与Pb和Zn含量显著负相关,土壤Pb-Cr-Cd-Zn、Cr-Zn-Mn和Cd-Zn这些组元素可能有相同或相似的污染来源。     

海南岛砖红壤重金属污染特征及其风险评价

分析了海南岛砖红壤中的Cr、Cu、Zn、As、Cd、Pb等6种重金属的含量特征,利用Hakanson潜在生态风险指数法评价了海南岛砖红壤中重金属综合污染效应.结果表明:海南岛砖红壤中主要重金属污染因子是Pb,各重金属影响因子的顺序为Pb ＞Cu ＞Cr＞Zn＞As ＞Cd;各种重金属的潜在生态危害系数大小顺序为Cd ＞Pb ＞As ＞Cu ＞Cr＞Zn.海南岛砖红壤潜在生态风险指数RI平均值为40.06,属于轻微潜在生态危害范畴.     

小江消落区土壤中重金属背景调查与潜在生态风险评价

对小江消落区土壤沉积物进行采集,用原子吸收光谱法测定土样中的Pb、Cu、Cr、Cd、Zn等重金属的含量,用单因子指数法和Ha-kanson生态风险指数法评价了土样中重金属综合污染效应。结果表明,小江消落区主要的重金属污染因子为Pb,生态风险影响因子顺序为Pb〉Cd〉Zn〉Cr〉Cu。潜在生态风险因子大小顺序为Cd〉Cu〉Zn〉Cr〉Pb,潜在生态风险指数RI平均值为48.36,小江消落区大部分断面处于重金属中等潜在生态风险。     

北京顺义区土壤重金属分布与环境质量评价

在北京顺义区采集了412份土壤表层样品,分析了其中7种重金属元素(Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、As和Hg)的全量,采用单因子指数和内梅罗指数对土壤环境质量进行评价.结果表明,土样中As、Cd、Cr、Hg、Cu、Pb和Zn含量平均值分别为7.85、0.136、61.47、0.073、22.43、20.38 mg· kg-1和69.75 mg· kg-1,As、Cd、Cr、Cu和Zn含量平均值超过了北京地区环境背景值,但所有元素含量的平均值均未超出土壤环境质量一级标准.土壤中各重金属元素含量Shapiro-Wilk检验和相关性检验结果表明,研究区土壤中重金属Cr呈正态分布,Cd、Cr、Cu、Pb元素与As元素相关性显著.土壤各元素单因子污染指数排序为Zn＞Cr＞Cd＞Cu＞Pb＞As＞Hg,内梅罗综合污染指数平均值为0.745,达到了土壤环境质量评价分级标准Ⅱ级,污染等级为“警戒线”级;菜地、果园、荒地、林地、苗圃、设施农业用地和水浇地的土壤内梅罗指数分别为0.809、0.765、0.720、0.669、0.781、0.786和0.729,表现为菜地＞设施农业＞苗圃＞果园＞水浇地＞荒地＞林地.土壤环境质量总体安全,部分地区土壤重金属污染处于警戒水平.     

山区谷地铅锌矿区稻田土壤重金属污染特征及风险评价

采集贵州省镇远县金堡乡爱河村谷地21个田块土壤样品,测定其重金属(Cd、Cr、Pb、Zn、Cu)含量,利用单因子指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法,对其土壤污染特征进行分析,并利用主成分分析法研究重金属的可能污染来源。结果表明:谷地土壤中Cd、Cr、Pb、Zn、Cu含量的平均值分别为0.91、26.92、30.45、298.69、16.8 mg/kg,综合污染指数算术平均值为2.94,说明谷地稻田土壤属于中度污染。5种重金属污染程度排序为:CdZnPbCrCu,Cd属于重度污染,Zn属于轻度污染,Pb、Cr和Cu属于无污染。土壤重金属单项生态风险指数大小顺序为:CdPbZnCuCr,综合潜在生态危害指数为152.65,生态风险处于中等水平。重金属的来源包括:农业运输源、自然活动源、工业污染源和交通污染源,其中,Cd、Zn和Cu含量可能受到人为因素影响较大,Cd可能来源于长期施肥,Zn和Cu可能受附近交通工具影响较多,Cr可能与之前研究区矿业开采活动有关,Pb则可能来源于成土过程等自然因素。     

浙江省义乌市蔬菜基地土壤重金属元素的污染评价

利用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对浙江省义乌市12个蔬菜基地土壤的重金属元素进行污染状况的评价。12个蔬菜基地土壤的重金属元素平均含量：Cd 0.36 mg·kg-1;Zn 279.02 mg·kg-1;Cr 62.93 mg·kg-1;Cu 5.16 mg·kg-1;Hg 0.28 mg·kg-1;As 2.14 mg·kg-1;Pb 21.20 mg·kg-1。在供研究的7个重金属元素中,As和Hg的变异系数最大（110%）;Cd,Zn,Cr和Cu的变异系数居中（60%～94%）;Pb的变异系数最小（28%）。土壤重金属单因子污染指数（Pi）平均值由大到小的顺序为：Cd （1.01）> Hg（0.81） ≈ Zn （0.80） > Cu （0.33）> Cr （0.29） > Pb≈As （0.10）。处于安全水平、警戒线和轻度污染的土壤样品数分别占总样品数的33.3%,25.0%和41.7％。总体来看,义乌市蔬菜基地部分土壤已经受到轻度污染。     

郑东新区不同利用类型土壤重金属污染评价

为了解郑东新区土壤重金属污染状况,对不同类型土壤[道路绿化带(RGS)、景观绿地(LGS)、国道旁农地(ALS)、高校休闲地(FLS)]重金属Pb、Cu、Cr、Zn、Cd的含量进行检测,并采用单因子污染指数法、改进的内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数法进行重金属污染综合评价。结果表明,在不同土地利用类型之间,重金属Pb、Cr、Zn、Cd、Cu含量变化较大,其中Cu含量差异达到显著水平。该区域除RGS土壤中Zn含量处于污染水平外,其他土壤利用类型各重金属单因子平均污染指数均小于1,处于未污染水平;但RGS土壤中Pb、Cr、Zn含量和LGS土壤中Pb含量有部分样点超出标准限值。用改进的内梅罗综合污染指数法评价重金属污染程度,其大小顺序为RGSLGSFLSALS,其中RGS土壤处于轻污染水平,LGS处于警戒线水平,而ALS和FLS处于安全水平,研究区整体上处于警戒线水平。对于综合生态风险程度而言,不同土地利用类型大小顺序同改进的内梅罗综合污染指数法评价结果,RGS土壤处于中等生态风险水平,而LGS、ALS和FLS则处于低生态风险水平,该区域总体也处于低生态风险水平;但重金属Pb、Cd在RGS和LGS土壤中存在中等生态风险。     

农田土壤重金属含量及生态风险程度评价

【目的】 分析干旱区农田表层土壤重金属含量及土壤可能存在的生态风险。【方法】 于乌鲁木齐米东区采集农田表层（0~20cm）土壤,分析As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni 8种重金属含量,综合运用地累积指数法、潜在生态危害指数法评价米东区农田土壤生态风险,采用相关分析法和主成分分析法分析米东区土壤重金属的主要来源。【结果】 米东区农田土壤8种重金属含量均低于《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T 332-2006）限值,Cd、Hg、Cu、Zn平均值高于新疆土壤背景值,Cd、Hg平均值含量为新疆土壤背景值的3~4倍。地累积指数（Igeo）平均值Hg>Pb>Cd>Zn>Cu>Ni>Cr>As,米东区农田土壤7种重金属整体处于轻度污染。潜在生态危害指数（RI）均值为31.41,米东区整体处于低潜在生态风险水平。米东区土壤Cr、Ni以自然源为主,Hg以人为源为主,Pb、Zn、As、Cd与Cu以自然、人为复合源为主。【结论】 米东区农田土壤重金属整体处于轻度污染,低潜在生态风险水平,属于生产安全区域。     

渝西某煤矿区土壤重金属污染程度及其特征分析

【目的】研究渝西煤矿开采导致该区域土壤重金属污染的程度并进行特征分析,为当地煤矿区环境污染防控和生态修复提供科学依据。【方法】利用国家标准方法对渝西某废弃煤矿区土壤中碳氮磷和主要重金属含量进行测定,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及土壤污染负荷指数法评估该煤矿区土壤重金属的污染程度。【结果】渝西某煤矿区的土壤总氮、总磷和有机质含量分别在8.400~126.000 g/kg、1.508~6.033 g/kg和18.006~216.070g/kg,其中总氮和有机质含量在煤矿中心区域（运煤干线两侧、煤矿进口、矿山山坡和矸石场）含量较高,在煤矿周围区域（农田、居民区、公园和学校）含量较低,总磷含量则表现为煤矿中心区域低于煤矿周围区域。渝西煤矿的开采使该区域土壤重金属[镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、铅（Pb）和锌（Zn）]出现不同程度超标,各样地Cd和Cu含量均已超过重庆土壤背景值和国家土壤背景值,其中Cd的最小值已达农用地土壤污染风险筛选值的6.37倍。运煤干线两侧土壤中的Cr和Cu以及矸石场土壤中的Pb含量最高。污染程度评价结果显示,该煤矿区土壤Cd污染达严重污染水平,其单因子污染指数范围在25.811~60.023;内梅罗综合污染指数和土壤污染负荷指数均显示该煤矿区土壤为重度污染。【结论】渝西某煤矿区土壤已受到煤矿开采引起的多种重金属复合污染,其中Cd和Cu是威胁当地土壤生态环境健康的主要重金属元素。相比内梅罗综合污染指数法,土壤污染负荷指数法能更好地反映该煤矿区的污染特征。     

成乐高速两侧农田土壤重金属污染及潜在生态危害评价

【目的】为评价成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染程度及其潜在生态危害。【方法】采用原子吸收分光光度法,对成乐高速公路两侧农田土壤中的Pb、Cd、Cu、Zn和Cr含量进行测定,采用单项污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法对成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染及潜在生态危害进行评价。【结果】Cd的含量超过风险筛选值,Cr的含量明显低于风险值,Zn的含量临近风险值。彭山段农田土壤的Cd、Pb和Cr含量较高,夹江段农田土壤的Cu含量较高,东坡段农田土壤的Zn含量最高。5种重金属的含量随着距离的增加总体上呈下降趋势。5种重金属的单项污染指数顺序为CdZnPbCuCr,5种重金属的综合污染指数为0.96,4个测试路段的综合污染指数的大小顺序为彭山段东坡段青神段夹江段。5种重金属的潜在生态危害依次为CdPbCuZnCr,潜在生态危害综合指数RI=42.17。【结论】Cd和Zn为成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染的主要元素,Pb、Cu和Cr处于清洁状态,不同路段的不同重金属含量存在一定差异。成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染与农田距离路基的垂直距离具有明显的负相关关系。成乐高速公路两侧农田土壤重金属污染处于警戒状态,临近轻度污染,具有轻微的生态危害风险,Cd污染的潜在生态危害相对较大,值得高度关注。     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土养分调查

2002年5月对昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土136个土壤样品进行了测试分析,了解昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土3种土壤肥力现状。结果表明:有机质、全N、全P、碱解N、速效P在耕作中不存在缺乏现象。全K3种土壤全层都缺乏。速效K在水稻土、菜园土的20～40cm、40～60cm土层中缺乏,其余土壤的土层不缺乏。     

水田自然免耕土壤结构状况研究

本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。     

白浆土的水分性质和水分动态

通过试验和调查研究,发现大部分白浆土的干燥度在1.00～1.27之间,各土层的水分性质差异显著。白浆土水分变化可分为冻结凝聚期,融冻返浆期,初夏干旱期,伏雨湿涝期和秋夏稳定期。研究表明,调节土壤水分是利用改良白浆土的首要问题。     

侵蚀土壤酶活性与土壤养分的关系

通过对泥河沟侵蚀试验小区表层(0～10 cm)土壤酶及土壤养分的测定,研究了侵蚀土壤和泥沙中酶活性与土壤养分的关系.结果表明,水土流失使土壤酶损失,造成了泥沙中除脲酶外其它酶活性均高于表土层,呈现出高肥力土壤高流失的现象;流失泥沙中各种酶活性,以及它们与流失养分间呈现出显著或极显著关系,这种关系表明土壤流失不仅造成了土壤养分的损失,也造成了各种酶活性的降低.     

湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征

选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。     

Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels

Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels.     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

营养型土壤改良剂对酸性土壤的改良

营养型上壤改良剂施入3种不同理化性状和不同肥力水平的酸性土壤进行恒温培养，20和40d后，测定土壤的pH值以及交换性酸总量、H^ 、K^ 、Na^ 含量。试验结果表明，营养型土壤改良剂提高了土壤的pH值，降低了土壤中交换性H^ 和AP^ 含量。说明营养型土壤改良剂对酸性土壤具有明显的改良作用。     

土壤质量管理：〈Ⅰ〉土壤功能和土壤质量

土壤质量管理是对土壤功能、土壤质量、土壤退化、土壤修复及其关系的研究和成果应用的科学实践活动.各种土壤的不同功能有其空间分异、历史演替和强弱序列;土壤质量及其评价建立在土壤功能之上.本文阐述了土壤功能、土壤质量及其评价指标和方法,并对今后的土壤评价研究提出了建议.