白洋淀流域浅层地下水硝酸盐分布及来源的区域分异特征

白洋淀位于雄安新区规划的核心范围,地下水是白洋淀流域主要的用水水源。由于白洋淀上游工业、生活污水的排放和农田肥料过量施用等农业面源引起的硝酸盐污染来源多样,使得流域内地下水硝酸盐污染较为普遍。然而,目前对全流域尺度地下水硝酸盐分布特征及来源仍不明晰。本文在分析过去近10年地表水和地下水硝酸盐数据的基础上,于2016年12月采集了平原区浅层地下水样品,结合水化学和硝酸盐氮同位素,从全流域尺度解析浅层地下水硝酸盐污染分布的时空差异和不同来源氮对地下水硝酸盐影响的程度。研究表明：山区典型流域河谷沉积带地下水硝酸盐浓度高值主要受农村厕所粪污水和局地污水排放影响（最高达313 mg·L^-1）,而历史时期农田有机肥施用是近年来地下水硝酸盐普遍升高的原因;雨季降水淋滤作用使地下水硝酸盐浓度明显升高,硝酸盐超标率大于旱季的2倍以上。平原区地貌类型控制着不同来源地下水硝酸盐的空间分布和迁移转化。2016年12月平原区130个浅层地下水硝酸盐超标率为21.5%,从上游到下游不同地貌类型地下水硝酸盐浓度中值呈现下降趋势：洪积扇（42.4 mg·L^-1） > 冲洪积扇（24.1 mg·L^-1） > 冲洪积平原（6.0 mg·L^-1）和河道带（6.2 mg·L^-1）,而硝酸盐氮同位素中值呈现上升趋势：洪积扇（12.8‰）和冲洪积扇（11.3‰） < 冲洪积平原（16.7‰） < 河道带（20.9‰）,说明从上游到下游地下水硝酸盐反硝化作用增强。其中山前平原洪积扇和冲洪积扇地区渗透性较好,地下水硝酸盐超标率高达33.3%和34.0%,主要来源于污水和有机肥。湖泊洼淀区典型生活和工业污水河周边,地下水硝酸盐则存在工业、生活和化肥多污染源并存的特征,且随着地表治污措施的影响地表水和地下水硝酸盐浓度变化较大,污水侧渗导致河道周边地下水硝酸盐浓度较高,距河道较远含水层强烈的还原条件使地下水硝酸盐浓度降低（<10 mg·L^-1）,污染风险较低。鉴于以上不同区域地下水硝酸盐脆弱性程度和风险水平的差异,提出了对白洋淀流域上游山区、山前平原洪积/冲洪积扇区、湖泊洼淀污水影响区等硝酸盐脆弱区实施区域分异农田面源污染和水环境整治及管理的建议,为雄安新区水环境安全保障提供科学依据。     

天津表土中多环芳烃含量的空间分布特征与来源

采用聚类分析、方差分析和多重比较等统计方法,结合空间分异分析研究了天津表土中多环芳烃(PAHs)含量的多元和空间分布特征。结果表明,可根据样点PAHs含量和空间分布特征将天津地区划分为三个含量有显著差异且连续分布的区域,即南北低值区、市中心近郊次高值区和塘沽汉沽高值区。三区除PAHs含量有显著差别外,16种PAHs化合物的谱分布也有显著不同。根据不同化合物的含量关系及天津地区燃料消耗资料可以判定,南北低值区土壤中PAHs基本来自燃煤排放,而两个高值区污染来源复杂,除燃煤仍是主要来源外,其他重要来源还包括燃油和其他工业活动。     

某再生铅工业园周边土壤重金属的空间分布及来源分析

基于表层土壤重金属的实测含量,运用多元统计和地统计相结合的方法,对某再生铅工业园周边土壤重金属的分布情况和来源进行分析。结果表明,再生铅工业园周边土壤中Pb、Cd、As、Cr、Cu、Ni、Zn的几何平均含量分别为124.05、0.394、21.18、82.72、24.23、35.47、62.04 mg/kg。其中Pb、Cd、As分别是背景值的4.96、2.90、1.84倍,其余重金属元素含量与土壤背景值相当。重金属Pb、Cd在临近工业园区域含量较大,以工业园为中心呈岛状空间分布,且在工业园东部呈扩散趋势;As在周边农田中具有一定的累积量。来源分析表明,土壤中Pb、Cd主要受工业园生产活动的影响,而As则可能受到农业生产活动的影响。     

陕西泾惠渠灌区土壤重金属空间分布特征及来源

土壤重金属空间变异性是监测和评价农田生态系统环境质量的前提。该文基于104个表层土壤样品的重金属实测含量,运用多元统计和地统计相结合的方法,对陕西泾惠渠灌区土壤重金属含量的分布特征和来源进行了分析。结果表明,土壤中Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni 8种重金属平均质量分数分别为0.091、15.40、0.25、75.50、27.20、28.10、81.10、36.60 mg/kg,均超出土壤背景值(参考1986年报道的陕西省关中平原主要农业土壤中重金属含量),但低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)。地统计分析表明,Hg、Ni、As基底效应介于25%~75%之间,属于中等空间相关;而Zn、Pb、Cd、Cu、Cr基底效应均大于75%,属于空间弱相关。多元统计分析表明,泾惠渠灌区土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、As、Cr和Ni的累积主要源于农业生产活动、交通运输等人为活动,而Hg的累积则主要受工业排废的影响。目前,该灌区土壤环境质量良好,但土壤重金属有累积的倾向,应引起重视。     

城乡结合带农田土壤多环芳烃空间分布特征及来源解析

为了解城乡结合带农田土壤PAHs的污染特征及分布规律,本文以南京市江宁区周岗镇为例,就该地区表层农田土壤中15种优控PAHs组分的含量、空间分布特征及来源进行了研究。结果表明:有14种PAHs普遍被检出（苊未检出）,以高环（4 ~ 6环）PAHs为主;PAHs总量范围在24.49 ~ 750.04 μg kg?1之间,平均为230.89 μg kg?1,有48.28%的土样受到了污染;与国内其他地区农田土壤相比,研究区PAHs含量处于中低水平;空间趋势面分析表明,14种PAHs在东西和南北方向上呈现出明显的规律增减性;从空间分布格局来看,研究区土壤中14种PAHs含量差异较大,整体呈现由东北向西南递减的趋势,且个别点位存在PAHs的富集现象,存在局部点源污染;采用主成分及多元线性回归分析污染来源,结果显示,研究区PAHs来源主要为煤、生物质燃烧,其次为汽油、柴油燃烧,贡献率分别为71%和29%,这与当地的工业发展水平关系密切。     

东平湖沉积物中磷的赋存形态及其空间分布特征

用采集沉积物样本分析测试的方法,探究了东平湖沉积物中磷的赋存形态特征及其空间分布特征。结果表明,东平湖表层沉积物总磷（TP）含量在500 ~ 812 mg kg?1之间,平均值为 618 mg kg?1,空间分布上表现为湖区中部和西南部含量高、东南部含量低的趋势。沉积物中磷以非活性磷（Ca-P、Res-P）为主,非活性磷与总磷（TP）呈显著正相关（P < 0.01）;在总磷中钙结合态磷（Ca-P）占比最高（62.6%）,残渣态磷（Res-P）次之（36.2%）,活性磷（Ex-P、Al-P、Fe-P）占比最低（1.20%）。靠近湖区边缘的点位沉积物中活性磷占总磷的比例略高于湖区中部点位;表层（0 ~ 4 cm）沉积物中各形态磷含量变化幅度大于下层,随垂直深度增加活性磷含量和非活性磷含量分别表现为下降和上升的变化趋势,这可能与人类活动影响以及沉积物中磷的来源和转化机制不同有关。     

长江三角洲典型地区水稻籽粒中重金属含量及空间分布特征

对张家港地区水稻籽粒中重金属元素Cu、Pb和Cd的含量及其空间变异性进行了研究.结果表明:与<国家食品卫生标准>(GB2762-2005)相比,张家港局部地区的水稻样品存在着Pb超标现象,超标样点主要出现在某些企业周围:Cu、Cd不存在超标情况,但在某些工厂企业周围含量较高,应当引起注意;空间分布上,水稻重金属Cu、Pb含量在雏形土地区明显高于人为土地区,而水稻中Cd的空间分布则相反;工业活动导致的土壤重金属含量异常对水稻中元素含量影响也较突出,不同类型的工厂企业对水稻重金属的影响不同,化工类企业周围的水稻重金属Cu和Cd含量要明显高,水稻重金属Pb在冶金类企业周围的含量要明显高;土壤重金属Cu、Cd全量对水稻Cu、Cd含量和富集有着明显的影响,土壤pH的变化对水稻中Cd元素的富集有明显的影响.这些结果为该市农产品质量安全的评价和针对性农业管理措施的开展提供了重要的基础资料和参考依据.     

黄河三角洲地区典型地块地下水特征的空间变异性研究

以黄河三角洲地区典型地块为研究区,运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了包括埋深和含盐量的地下水性质空间变异特征,绘制了各地下水特征的随机性和结构性的半方差图和空间分布图。结果表明:受不同尺度的结构性因素和随机性因素的共同作用,地下水埋深和含盐量均具有中等的变异强度和空间自相关性,地下水埋深的自相关距大于含盐量。对Kriging插值结果分析表明:地下水埋深的空间变异性受微地形因素及农田工程措施影响较大,长期的农业生产措施会影响地下水含盐量的空间分布,地下水含盐量空间变异性与埋深有一定的关联。地下水特征的空间结构性和定量化研究对黄河三角洲地区地下水资源评价、土壤的次生盐碱化防治及区域水盐运动调控有着直接的现实意义。     

天鹅湖泻湖表层沉积物中各形态磷的空间分布特征

以山东半岛天然泻湖—荣成天鹅湖为研究对象,研究了表层沉积物中总磷、各形态无机磷、有机磷的含量水平及空间分布特征,明确了不同湖区沉积物磷的潜在生物可利用性,并对各形态磷与磷酸酶的相关性进行了分析。结果表明,天鹅湖表层沉积物总磷含量变化在236.9~689.7 mg kg-1之间;在大多数样点,无机磷含量高于有机磷,钙结合态磷是无机磷的主要存在形式。有机磷含量变幅为40.57~198.7 mg kg-1,中等活性和非活性有机磷之和占有机磷总量的90%以上。相关性分析表明,有机磷与无机磷、铁铝结合态磷、总磷呈极显著相关关系,碱性磷酸酶与总磷、有机磷、铁铝结合态磷等呈极显著相关(P0.01)。天鹅湖沉积物的总磷及各形态磷含量存在较大的空间差异性,其中西北部和东北部铁铝结合态磷、生物可利用磷和活性有机磷含量均较高,说明此湖区沉积物中的磷具有较大生物可利用性。     

吉林市城区地下水中总氮的分布规律及迁移影响因素分析

针对吉林市城区地下水中总氮浓度逐年升高的现象,本文对总氮浓度在空间上和时间上的分布规律进行了研究。在空间上,南部由丰满大坝及二松支流——温德河谷地向北部市区方向,地下水中总氮浓度逐渐升高;东西以贯穿整个城区的第二松花江为分界线,东部以/牛河支流的河谷平原区为中心地带,地下水中总氮浓度由东向西逐渐降低;西部以九站工业区方向向孤店子井灌区所在地,总氮浓度逐渐降低。在时间上,年内变化表现为,丰水期的总氮浓度高于枯水期,但农业区的总氮浓度变化较为规律,工业区的变化呈现出不规律的现象;在年际上,总氮在年际的变化规律随地点的不同而存在差异。工业、农业和生活污染源是总氮的主要来源,其分布和污染强度是总氮浓度变化规律的重要影响因素。总氮的迁移主要受到大气降水、灌溉水、农业施肥量、土壤的渗透性以及包气带厚度等因素的影响。并针对控制及减少输入到地下水中总氮的总量提出了建议。     

表面活性剂辅助的甲硫氨酸和色氨酸叶面喷施对芥蓝生长及菜薹芥子油苷组分和含量的影响

采用盆栽试验,研究了脂肪族芥子油苷和吲哚族芥子油苷的合成前体甲硫氨酸和色氨酸单独及配合表面活性剂叶面喷施对芥蓝(Brassica alboglabra L.)生长及菜薹中芥子油苷组分和含量的影响。结果表明,各处理对芥蓝生长指标及芥子油苷组分无显著影响,在芥蓝菜薹中均检测到7种脂肪族芥子油苷和4种吲哚族芥子油苷。与喷施清水对照相比,甲硫氨酸、色氨酸单独叶面喷施及表面活性剂辅助的色氨酸叶面喷施,对芥蓝菜薹总芥子油苷含量、总脂肪族芥子油苷含量和总吲哚族芥子油苷含量均无显著影响。表面活性剂辅助下甲硫氨酸叶面喷施处理中菜薹总芥子油苷和总脂肪族芥子油苷含量比清水对照处理分别提高28.5%和31.9%,其中在11种芥子油苷中脂肪族芥子油苷3-丁烯基芥子油苷含量提高幅度最大,达到44.3%,同时表面活性剂辅助下甲硫氨酸叶面喷施显著提高了芥蓝菜薹全硫含量并降低了氮硫比(N/S)。本试验结果表明,有效供给甲硫氨酸能明显促进脂肪族芥子油苷的合成和积累,而辅之以表面活性剂能增进叶面对甲硫氨酸的吸收效果,其影响机理还有待进一步研究。     

三峡库区紫色土坡耕地吸附态磷可迁移污染负荷空间分布

为研究三峡库区紫色土坡耕地吸附态磷负荷的空间分布特性、预测坡耕地改造技术在整个库区应用的减污效果,基于地形指数,提出了吸附态污染物入河系数的空间分布式。以修正的通用土壤流失方程为基础,结合所提出的入河系数分布式,构建了吸附态污染负荷模型,并对模型的模拟效果进行了检验。应用所构建的模型,对三峡库区紫色土坡耕地改造技术-"大横坡+小顺坡"和"地埂+植物篱"的减污效果进行了预测与定量分析。结果表明:采用"大横坡+小顺坡"和"地埂+植物篱"的紫色土坡耕地耕作模式可分别减少吸附态磷负荷41%和64%。     

Spatial variability and concentration of arsenic in the groundwater of a region in Nadia district,West Bengal,India

Arsenic pollution in ground water in India and Bangladesh is considered to be the largest contamination problem in the world. About 15?–?18% of the area of West Bengal, India comes under the threat of arsenic (As) contamination and around 5.36 million people are exposed to this hazard. A detailed isoline map corresponding to variations in arsenic concentration and their spatial distribution was prepared for the study area, which comprised two villages Ghentugachi and Gotera in Nadia district, West Bengal and the total area covered was 808 hectares. The pattern of arsenic contamination was highly irregular and diverse. About 11.2% of the study area was affected most (?>?0.50?mg As l^?1) with sample As values reaching 0.71 and 0.80?mg?l^?1. About 22.5% of the area had As content between 0.20 and 0.50?mg?l^?1 and 33.9% of study area had As content below the WHO guideline of 0.01?mg As/l. Thus the local population living around these areas is vulnerable and exposed to arsenic contamination. None of the water samples exceeded the allowable limit (1.0?mg As l^?1) of As for water used in irrigation purposes. The spatial distribution map helped to determine zones with different As concentrations, making it possible to identify high-risk zones.     

宁夏农业现代化水平格局演变及空间分异

农业现代化是"四化"协调发展的核心问题,研究农业现代化水平格局演变和空间分异对协调"四化"发展和区域发展具有重要意义。文章基于2001—2013年宁夏农业现代化相关数据,以宁夏19县市为基本研究单元,采用综合指数法和相对发展率研究宁夏农业现代化水平格局演变和空间分异。结果表明:(1)宁夏农业现代化水平总体发展趋势呈上升状态,19县市农业现代化水平呈交替上升状态,等级格局变动明显;(2)研究基期农业现代化综合指数较低的海原县、泾源县、彭阳县等县市相对发展率较高,但是到研究期末其农业现代化水平仍然处于区域最末水平;(3)宁夏农业现代化水平空间分异明显,呈现"北高南低"的分布态势,与宁夏自然地理分区呈现出明显的耦合性。     

企业密集区土壤主要污染物的空间分布及其预测性初步探讨

用克里格空间插值方法研究了城乡民营企业密集区土壤中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As和多氯联苯(PCBs)等9种污染物的空间分布特征,对比该区的企业布局,初步探讨了企业布局对土壤污染物浓度预测的可行性.结果表明,该区污染物的高浓度区主要分布在废旧拆解园区周边地区和小冶炼集中地带,且存在多污染物的复合污染.当在约1 km2 的范围内有金属类生产企业、电机生产企业或(和)电线电缆生产企业存在时,土壤中可能有Cu和Pb积累.电机、电线电缆和(或)自动喷雾器生产企业的密集分布可能出现土壤中Pb的累积.而金属类生产企业的空间布局与土壤中Cd、Ni和Cr的浓度间存在显著的相关关系.汽摩配生产企业和金属配件生产企业可能分别会带来土壤As和PCBs积累.     

德州市近50年来旱涝特征分析

对德州市1951～1999a的逐年降水数据、区域旱涝灾害成灾面积及降水与成灾之间的相关性进行了统计分析。依据Z指标划分了7个旱涝等级,给出了旱涝指标与旱涝成灾面积的多年变化趋势以及它们之间的相关系数。结果表明：德州市近50a来,降水变化呈下降趋势;1975a以前偏涝,间或有旱的年份出现,极涝年份为1953、1961、1964a;1975a以后偏旱,间或有涝的年份出现,极旱年份为1981a;旱灾面积越来越大,涝灾面积越来越少,60～70年代为旱涝灾害成灾面积变化的转折点。降水指标为该市今后旱涝预测提供了可能的途径。     

玛纳斯河流域土壤类型空间分布格局分析

以玛纳斯河流域为例,运用G IS技术和景观生态学原理,对土壤类型空间分布格局进行了定量分析,得出以下结论:(1)玛纳斯河流域各土壤类型的分离度指数大多集中在0~3之间,各土壤类型的分布相对比较集中;(2)玛纳斯河流域土壤空间分形结构特征客观存在;(3)玛纳斯河流域各土壤类型的斑块形状复杂性差距较大。分维数最大的是草甸盐土,为1.709,土壤斑块的镶嵌结构最复杂。平均形状指数最大的是新积土,为3.684,土壤斑块的长短轴之比较大,斑块形状偏离正方形或圆形的程度较大;(4)玛纳斯河流域土壤类型多样性指数为3.037,均匀度指数为0.803,表明研究区内各土壤类型的异质性和多样性较高;(5)土壤类型的优势度指数为2.465,斑块密度指数为0.027,表明流域内的土壤是由半固定风沙土等少数几种土壤类型所控制。     

科尔沁沙地固定沙丘土壤氮素空间分布特征研究

为了研究固定沙丘土壤N素空间分布特征,选择以栽植小叶锦鸡儿25年后的固定沙丘为研究对象,从迎风坡、顶坡和背风坡3个位置4个层次(0～5、5～10、10～20和20～40 cm)进行取样分析.研究结果表明:全N、NO_3~--N和NH_4~+-N含量均随着土层加深而呈现出减少的趋势,0～5 cm土层显著高于其他各层.表层土壤受凋落物的影响较大,从而相对于深层土壤来说积累了更多的N素.全N、NO_3~--N和NH_4~+-N含量在不同坡位间存在显著差异(p＜0.01):全N和NO_3~--N含量在迎风坡较高,而NH_4~+-N含量在背风坡较高.丛下全N、NO_3~--N和NH_4~+-N的含量显著高于丛间(p＜0.01).土壤电导率与全N、NO_3~--N、NH_4~+-N含量呈显著正相关,而pH与NO_3~--N、NH_4~+-N含量呈显著负相关,NO_3~--N、NH_4~+-N的富集降低了土壤pH值.小叶锦鸡儿的栽植对沙土改良具有重要意义.     

大同市南郊区土地利用生态服务价值空间分布及变化

本研究以中国生态服务价值当量因子表为基础计算了大同市南郊区不同土地利用生态服务价值单价,结合该区1987年和2002年Landsat TM/ETM 影像分类数据,借助Fragstats和ENVI软件支持进行了矩形单元土地利用生态服务价值的空间模拟,然后采用ENVI的波段运算功能、分类功能进行大同市南郊区土地利用生态服务价值空间分布及变化研究。结果显示:大同市南郊区1987年和2002年土地利用正生态服务区面积大于负生态服务区面积,但生态服务质量等级都不高。1987年平原区生态服务质量好于山丘区,2002年山丘区生态服务质量好于平原区。大同市南郊区从1987年至2002年土地利用生态服务增加区面积大于减小区,且以轻度增加为主。平原区生态服务增加区面积小于山丘区,生态服务减小区面积大于山丘区。平原区生态服务增加区面积小于减小区面积;山丘区生态服务增加区面积大于减小区面积。