干旱区绿洲土壤共存重金属Cd、Pb、Zn、Ni的吸收积累及形态分布实验研究

通过盆栽试验和室内分析初步研究了共存重金属Cd、Pb、Zn、Ni在干旱区绿洲土壤-芹菜系统中的吸收积累和形态变化特征。结果表明:Cd、Pb、Zn、Ni四种共存重金属元素在芹菜不同部位的吸收量均为根部地上部,累积率大小顺序依次为CdZnNiPb;供试绿洲土壤原状土中Pb、Zn、Ni均以稳定的残渣态为主要存在形态,Cd以铁锰氧化态为主要存在形态,随着重金属元素添加量的增加,土壤中的Cd主要以碳酸盐态存在,Pb主要以碳酸盐态和铁锰氧化态存在,而Zn和Ni主要以铁锰氧化态存在;逐步回归分析表明,干旱区绿洲土壤中Cd的可交换态对芹菜地上部Cd含量的贡献最大,Ni的铁锰氧化态对芹菜根部Ni含量的贡献最大,而对芹菜地上部和根部吸收Pb和Zn量贡献最大的形态分别为Pb和Zn的可交换态。     

宝鸡某冶炼厂周边土壤铅镉总量及形态空间分布特征

采用克里金插值法对宝鸡某冶炼厂周边农田土壤中铅镉含量及形态空间分布特征进行了研究,并分析了土壤中铅镉总量及各形态含量与小麦中铅镉含量的相关性,目的在于为冶炼厂周边土壤重金属污染的表征提供依据。结果表明,土壤中Pb形态的高低顺序为：残渣态>有机硫结合态>铁锰氧化态>可交换态,Cd形态为：可交换态>残渣态>有机硫结合态>铁锰氧化态。土壤中Pb总量及Pb、Cd铁锰氧化态在距离冶炼厂500 m处含量均显著高于1 500 m和2 500 m处,后两者之间无差异;而Cd总量及Pb、Cd可交换态、有机硫结合态和残渣态在三个采样距离并没有表现出显著性差异。克里金插值分析表明,除Pb可交换态外,Pb和Cd其余形态在一定程度上均显示出与风向的一致性。相关分析表明,土壤中Pb、Cd可交换态、铁锰氧化态与小麦Pb和Cd含量均有显著的相关性,表明冶炼厂周边旱地土壤中,Pb、Cd可交换态和铁锰氧化态都可能作为土壤重金属污染空间分布和有效性表征的指标。     

新乡小冀工业区周边土壤重金属污染评价与形态分析

通过实地调查和实验分析,对小冀工业区周边土壤中六种重金属(Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)进行了总量测定。参照GB15618-1995二级标准,采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤质量进行了现状评价,并采用Tessier五步连续萃取法对超标重金属Cd、Ni和Zn进行了形态分析及生物活性分析。结果表明:1)Cr、Cu和Pb含量均未超过国标二级标准,Cd、Ni和Zn三种重金属含量均超标,工业区综合污染非常严重,主要污染元素是Cd;2)Cd、Ni和Zn在土壤中的形态分布差异性较大,Cd主要以铁锰氧化物结合态存在,Ni和Zn主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在;3)金属生物活性系数大小顺序为Cd>Zn>Ni,迁移系数的大小顺序是Cd>Zn>Ni,其中Cd的生态风险很大。     

干旱区绿洲土壤Cd-Zn复合污染下重金属形态及其生物有效性的研究

通过模拟基于Cd-Zn复合污染下干旱区绿洲土壤的胡萝卜盆栽试验,用Tessier连续提取法对胡萝卜土壤中Cd、Zn的形态分布进行分析,同时就生物利用性形态的变化研究了Cd、Zn的生物有效性。结果表明:1)原状土壤中Cd和Zn主要以残渣态存在,随着复合胁迫浓度的增加,Cd的主要赋存形态逐步转变为碳酸盐结合态和可交换态,Zn主要赋存形态逐步转变为以铁锰氧化态和残渣态,但有效态和潜在有效态的比例大大增加。2)胡萝卜对Cd、Zn的富集作用均为地上部分大于地下部分,对Cd的富集能力远远大于Zn。3)胡萝卜吸收的Cd和Zn不仅包括可交换态和碳酸盐结合态,还包括了在一定条件下释放出来的铁锰氧化态和有机结合态。     

干旱区绿洲土壤外源Cd、Pb的形态分布及再分配

以干旱区绿洲土壤为研究对象,采用Tessier连续提取技术对外源Cd和Pb的形态分布与再分配进行了研究。结果表明:在盆栽试验完成后,Cd和Pb主要以碳酸盐结合态和铁锰氧化态存在。Cd的全量是影响其可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化态含量的主要因素,而有机物结合态和残渣态受其它因素的影响也较大。Pb的全量是其各种形态含量的主要影响因素。随着Cd和Pb添加量的增加,其土壤总的再分配系数呈增加趋势,结合强度系数则相反,表明Cd和Pb各形态间的稳定性下降。随着时间的推移,二者各形态会继续发生变化,但这一过程缓慢。因此,土壤重金属污染具有长期性。     

新疆污灌区重金属含量及形态研究

本文对新疆污灌区土壤中Cu、Zn、N i、Cr、Pb五种重金属元素的含量和形态特征进行了研究。结果表明,Cu、Zn、N i、Cr、Pb主要富集在0—20cm表土中。以《土壤环境质量标准》GB15618—1995二级标准为评价标准,污染综合指数评价均为安全级。新疆污灌表土中Cu、Zn、N i、Cr、Pb以残渣态为主,水溶态和可交换态比例低,其中Cu、Zn、Pb的潜在生物可利用性较高。     

西安郊区农耕地和大棚菜地土壤重金属迁移的对比研究

以西安污灌区典型大棚菜地和附近农耕地土壤为研究对象,在不同土壤剖面上对重金属As、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni的分布进行了测定和分析。结果表明:在0~20 cm土层农耕地土壤重金属Cr、Cu、Pb、Zn、Ni的含量均高于大棚菜地,分别高出53.1、16.7、20.5、151.2和3 mg/kg,同农耕地相比,温室大棚更有利于土壤表层重金属的迁移,且对Zn、Cr、Pb、Cu等元素的迁移程度较明显。认为在西安污灌区发展大棚花卉,可以有效减少污灌区土壤表层重金属的含量。     

西安市护城河沉积物重金属形态、污染及潜在生态风险

采集西安市护城河沉积物样品,分析其中重金属含量和形态,并对其污染水平和生态风险进行分析。结果表明:沉积物中Cu、Pb、Zn、Mn、Co、Ni、Cr、As和Hg平均含量分别是138.70、153.24、424.86、614.47、78.36、81.53、123.36、20.01μg·g-1和6.55μg·g-1,高于中国水系沉积物背景值和陕西省土壤背景值,尤其是Cu、Pb、Zn、Co和Hg。沉积物中,Cu主要以可氧化态存在,Pb主要以可还原态存在,Ni、Cr和Co主要以残余态存在,Zn主要以乙酸可提取态和可还原态存在,Mn平均分布在乙酸可提取态、残余态及可氧化态中,重金属的迁移为:Zn(83.53%)Cu(75.09%)≈Pb(74.54%)Co(64.93%)Mn(62.31%)Ni(47.50%)Cr(45.89%)。沉积物中,Mn未污染,Cr和As为轻度污染,Cu、Pb、Ni和Zn属于偏中度污染,Co处于中度污染,Hg达到严重污染。根据调整后的生态风险分级标准,护城河沉积物重金属总的潜在生态风险达到严重水平,重金属生态风险系数为:HgCo≈CuPbAsNiZnCrMn,Hg达到严重生态危害,其他重金属处于低等生态危害。     

乌鲁木齐城市土壤性质及污染研究

通过对乌鲁木齐城市土壤基本理化性质、营养盐特征、重金属污染的研究,结果表明:乌鲁木齐市城市土壤较自然土壤碱性更强、有机质丰富;氮素缺乏,磷有明显的累积特征;Cr,Cu,Pb,Zn含量很高,Mn,Fe含量不高;除Mn和Fe以外,其他重金属及有机质、总氮、总磷在不同功能区的空间分布差异都很大;重金属形态均以残渣态为主,但各重金属形态分布规律并不完全相同,Pb的活性最大,Fe的活性最小.     

铅锌尾矿中重金属形态分布与毒性浸出特征研究

以铅锌尾矿为研究对象,用改进BCR法探讨Pb、Zn、Cd、Cr、Cu五种重金属形态分布特征,TCLP法研究重金属毒性浸出特征,并将金属形态含量与浸出含量做相关分析。结果表明:表层尾矿金属含量低于下层尾矿,Zn、Cd、Cu、Cr主要以残渣态为主,Pb主要以弱酸提取态为主,表层尾矿中Pb、Zn、Cd的弱酸提取态比例系数高于下层尾矿;下层尾矿浸出含量均高于表层,Zn、Pb、Cd浸出含量均超标;在本文既定的实验条件下,不考虑重金属性质、含量差异的情况下,重金属弱酸提取态和可还原态与浸出含量呈极显著正相关;铅锌尾矿应重点关注Pb、Zn、Cd的环境污染,尾矿堆积过程中会造成下层尾矿中重金属含量增加和金属Zn、Pb、Cd活性降低,以弱酸提取态和可还原态之和评价尾矿重金属有效性较合理。     

黑河中游绿洲农田土壤微量元素含量的空间分布特征

采用地统计学与GIS相结合的方法,对黑河中游绿洲农田土壤中Cu、Zn、Ni、Fe、Mn和Co含量的空间变异特征、分布规律进行了研究。结果表明:研究区土壤Zn、Fe、Mn的含量平均值低于全国平均值,而Cu、Ni、Co的平均值高于全国平均值,6种微量元素均具有中等程度变异,且各微量元素样本均符合正态分布;土壤Cu、Ni含量的最佳半方差拟合模型为高斯模型,Zn、Fe和Mn为球状模型,Co为指数模型;土壤Cu、Zn、Ni、Fe、Co具有中等程度的空间相关性,土壤Mn具有强烈的空间相关性;6种微量元素含量的变程大小顺序为Cu、Zn、Mn>Fe>Co>Ni;土壤Cu、Zn、Fe、Mn含量的空间分布特征相似,即总体上为由东南向西北降低,Ni、Co含量呈现斑块状分布。研究区土壤中微量元素含量除Mn主要受自然因素影响外,其它各微量元素均受到自然因素和人为因素的双重影响。     

黑河流域中部土壤微量元素有效态含量的空间变异及丰缺评价

基于G IS技术,通过地统计学方法对张掖临泽、山丹、民乐县和甘州区农田表层土壤有效Fe、Cu、Zn、Mn、N i和Co含量的空间变异、丰缺状况及影响因素进行了研究。结果表明:有效Fe含量的最适模型为球状模型,Cu、Zn和N i为指数模型,Mn和Co为高斯模型;有效N i和Mn具有强烈空间相关性,有效Fe、Cu、Zn和Co具有中等空间相关性;各微量元素有效态含量均具有各向异性。研究区域有效Fe、Cu、Zn和N i含量在甘州区最高,有效Mn和Co含量由东南到西北逐渐减小;有效Cu和N i含量大部分面积处于中等及丰富水平,而有效Fe、Zn和Mn含量为中等及偏低水平。土壤有机质与六种微量元素有效态含量均呈显著或极显著正相关;pH与有效Fe、Cu、Zn和N i含量呈显著或极显著负相关。     

博斯腾湖湿地Cu、Ni和Pb的分布特征及其生态风险

为探讨博斯腾湖湿地重金属分布特征及其潜在生态风险,采集博斯腾湖湿地表层沉积物样品,利用HNO_3-HF-HClO_4体系及全自动石墨消解仪消解,以AAS原子吸收光谱仪-石墨炉法测定Cu、Ni和Pb的含量。研究发现:博斯腾湖湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的含量分别达到12.11(7.37~28.75)mg·kg~(-1)、117.51(90.03~195.38)mg·kg~(-1)和6.94(0.99~23.19)mg·kg~(-1),Cu和Pb的含量均低于背景值,而Ni的含量远高于背景值,是背景值的4.66倍。重金属累积程度依次为:NiCuPb,Ni的地累积指数处于2级以上污染水平,Cu和Pb地累积指数均处于0级污染水平,Ni为博斯腾湖湿地沉积物中主要富集的重金属元素,Cu和Pb基本无富集;3种重金属累积程度均存在明显的空间差异,其中,博斯腾湖西岸的累积程度相对偏高。湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的潜在生态风险均为低等级,可产生轻微生态危害;但Ni对湿地重金属综合潜在生态风险贡献度最高,其潜在生态风险不容忽视;就整个环湖区湿地来看,西岸潜在生态风险相对偏高,与累积程度的评价结果趋于一致。     

30 a耕作对高寒草地土壤碳氮与颗粒组成的影响

根据青海湖流域1987—2010年5期遥感图像解译,在青海湖北部区域存在毗邻的30 a未曾变动草地和耕地。以这两类土壤为研究对象,对其0~60 cm土层的土壤总碳、土壤全氮、土壤粒度组分进行对比研究。结果表明:草地和耕地土壤总碳和全氮含量以30 cm为界,分异明显,界上草地总碳和全氮含量大于耕地,而界下两者之间差异较小。另外,草地总碳和全氮含量最大值出现在0~10 cm,耕地总碳和全氮含量最大值出现在10~20 cm。草地和耕地粒度组成上都属于砂黏壤级,其中草地粉砂和黏粒大于耕地,而砂含量小于耕地。30 cm以上,草地和耕地间土壤粒度组分差异大,30 cm以下差异小。草地土壤黏粒和粉砂组分与总碳(P0.05)、全氮(P0.01)呈显著相关,而土壤砂粒组分与其相关性不显著;耕地总碳和全氮与各土壤粒级组分之间均无显著相关性。     

省道路边菜地土壤重金属含量分布及污染评价

采集西安市S107省道路边菜地土壤样品,利用XRF法测定土壤样品中重金属的含量,研究路边土壤中重金属的含量变化特征及污染水平。研究结果显示,路边菜地土壤中存在着Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni和V的累积现象。土壤重金属含量空间变化分析表明,防护林能够有效限制扩散能力强的Pb和Cr的传播范围,可阻挡通过大颗粒污染物扩散的Cu、Zn、Mn、Ni、V和As进入菜地土壤。单项污染指数评价结果显示,菜地土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Mn、Ni、V单因子污染指数均在1.0～1.7范围内,都达到了轻度污染,其中Pb、Cr污染指数能达到1.6和1.7,污染相对较重。路边菜地土壤重金属的综合污染指数分别为1.9和1.8,污染水平为轻度。     

Spatial distribution of soil moisture,salinity and organic matter in Manas River watershed,Xinjiang,China

With the classical statistical and geostatistical methods,the study of the spatial distribution and its influence factors of soil water,salinity and organic matter was carried out for 0-70 cm soil layers in Manas River watershed.The results showed that the soil moisture data from all soil layers exhibited a normal distribution,with average values of 14.08%-21.55%.Geostatistical analysis revealed that the content of soil moisture had a moderate spatial autocorrelation with the ratios of nugget/sill ranging from 0.500 to 0.718,which implies that the spatial pattern of soil moisture is influenced by the combined effects of structural factors and random factors.Remarkable spatial distributions with stripped and mottled features were found for soil moisture in all different soil layers.The landform and crop planting had a relatively big influence on the spatial distribution of soil moisture;total soil salinity was high in east but low in west,and non-salinized soil and lightly salinized soil appeared at the northwest and southwest of the study area.Under the effect of reservoir leakage,the heavily salinized soils are widely distributed in the middle of the study area.The areas of the non-salinized and lightly salinized soils decreased gradually with soil depth increment,which is contrary to the case for saline soils that reached a maximum of 245.67 km2 at the layer of 50-70 cm.The types of soil salinization in Manas River watershed were classified into four classes:the sulfate,chloride-sulfate,sulfate-chloride and chloride.The sulfate salinized soil is most widely distributed in the surface layer.The areas of chloride-sulfate,sulfate-chloride,and chloride salinized soils increased gradually along with the increment of soil depth;the variation range of the average values of soil organic matter content was between 7.48%-11.33%.The ratios of nugget/sill reduced gradually from 0.698 to 0.299 with soil depth increment,which shows that the content of soil organic matter has a moderate spatial autocorrelation.The soil organic matter in all soil layers met normal distribution after logarithmic transformation.The spatial distribution patterns of soil organic matter and soil moisture were similar;the areas with high organic matter contents were mainly distributed in the south of the study area,with the lowest contents in the middle.     

宝鸡二电厂周边农田土壤重金属污染特征及评价

采集宝鸡二电厂周边34处农田土壤样品,采用X-Ray荧光光谱仪测定土壤样品中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量,利用内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属的污染水平及潜在生态风险。结果表明:宝鸡二电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量均高于陕西表层土壤背景值,电厂西南方向土壤中Cr、Mn含量最大,东北方向土壤中含量最小,其他重金属元素的含量在各方位变化不明显;电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V均处于轻度污染状态,各采样点重金属综合污染属于轻度;土壤中各重金属元素均处于轻度生态风险,总的潜在生态风险处于中等水平。     

Micronutrient Distribution in Different Physiographic Units of the Siwalik Hills of the Semiarid Tract of Punjab,India

We investigated the profile distribution of total and diethylenetriamine pentaacetic acid ( DTPA )- extractable micronutrients ( Zn , Mn , Cu , Fe ) in soils developed on six physiographic units of the semiarid Siwalik hills of Punjab in northwest India . The soils showed a gradual fining of texture from shoulder slopes to toe slopes . All soils were alkaline and calcareous . In general , total and DTPA-extractable micro nutrients were higher in surface horizons and decreased in subsurface horizons . However , none of the micronutrients exhibited any consistent pattern of distribution with depth on different geomorphic surfaces . Physiography had a strong influence on the spatial distribution of total and available micronutrients . Contents of all micronutrients and their forms were higher in fine-textured and uneroded soils than in coarse-textured eroded soils . Soil pH , calcium carbonate , organic matter , and size fractions had strong influence on the distribution of total and extractable micronutrients . Based on linear coefficients of correlation , total content of micro nutrients increased with increase in clay content , whereas DTPA - extractable micronutrient content increased with increase in organic carbon and decreased with increase in pH and CaCO3 content . Except for Cu , no other micronutrient showed influence of total reserves on availability of the respective micronutrient . Among the various micronutrients , deficiency of Zn was found to be widespread , followed by Fe and Cu in the cultivated soils on foot slopes , toe slopes , and floodplains .