刘建武[1]2000年在《郑州市郊区不同灌区土壤—作物系统有害元素富集规律研究》文中进行了进一步梳理对郑州市郊区四类灌区(污灌区、黄灌区、井灌区及天然降水区)土壤——作物系统(水稻、小麦)的重金属污染和作物富集的特点及规律进行了研究，结果表明：郑州郊区的农田部分已受到有害元素的污染。水稻和小麦各组织富集能力为：根系＞茎叶＞籽粒。对水稻和小麦富集特点进行比较，水稻抗污能力优于小麦。水稻的根系对镉元素、汞元素及砷元素富集能力较高，其含量分别为2.8011mg·kg~(-1)、0.0811mg·kg~(-1)和22.5741mg·kg~(-1)，分别为土壤含量的22.87倍、2.43倍和3.41倍，水稻茎叶中有害元素含量较少，籽粒中最少，籽粒中镉含量为0.0106mg·kg~(-1)，汞为0.0310mg·kg~(-1)，砷为0.0876mg·kg~(-1)，仅为土壤含量的百分之几到千分之几。小麦根系对镉元素、铅元素及汞元素的富集能力较高，其含量分别为2.6450mg·kg~(-1)、21.7581mg·kg~(-1)和0.0998mg·kg~(-1)，为土壤含量的20.46倍、1.12倍和1.51倍。小麦茎叶中有害元素的含量较少，籽粒中的含量最少，籽粒中三种有害元素含量分别为0.1991mg·kg~(-1)、0.9986mg·kg~(-1)和0.0024mg·kg~(-1)。但小麦从根系到籽粒有害元素富集能力下降的速度小于水稻从根系到籽粒下降的速度，对于部分有害元素，小麦籽粒的富集能力高于水稻籽粒。各灌区相比，污灌区与黄灌区污染较重，井灌区与天然降水区较轻，黄河水污染不可忽视。同时提出防治污染的措施及 办法以及农田土壤有害元素污染模型和植物修复模型。
李海华[2]2001年在《郑州市郊区土壤——植物（蔬菜）系统有害元素富集规律研究》文中进行了进一步梳理本文对郑州市郊区23种蔬菜对六种重金属元素的富集规律进行了研究。结果表明：郑州市北郊的蔬菜已全部受到有害元素的污染。其中，汞污染最为严重。不同类别的蔬菜对六种重金属表现出不同的富集规律。蔬菜对镉(Cd)、铬(Cr)及砷(As)的富集体现为：叶菜类＞花果类＞块根类，其中，叶菜类与块根类中镉(Cd)含量差异显著；蔬菜对铅(Pb)及铜(Cu)的富集表现为：花果类＞叶菜类＞块根类，其中，花果类与块根类的铅(Pb)含量差异显著，叶菜类、花果类与块根类的铜(Cu)含量差异均显著；而蔬菜对汞(Hg)的富集与其它略有差异，表现为：叶菜类＞块根类＞花果类。蔬菜对土壤中的砷(As)、汞(Hg)及铅(Pb)的富集能力较弱，其含量均低于土壤中的含量，其富集系数最高的分别为：47.1328、26.23、34.33。蔬菜对土壤中铬(Cr)、镉(Cd)及铜(Cu)却有极强的富集能力，其富集系数分别达到114.35、125.27，蔬菜中铜(Cu)的含量甚至达到土壤中铜(Cu)含量的数十倍到上百倍。用单因子污染指数法和综合污染指数法对郑州市北郊蔬菜的卫生状况进行了评价。结果表明，汞(Hg)污染最为严重，超标率达100％，其次是铜(Cu)和镉(Cd)，超标率分别为86％、82％，铅(Pb)、铬(Cr)和砷(As)的污染状况相对较轻，但也达到了56％、61％和39％；用综合污染指数法进行评价，综合污染指数均大于2.4，没有一个品种符合绿色蔬菜标准。这说明郑州市北郊蔬菜的重金属污染尤其是汞污染状况极其严重。
廖蕾[3]2013年在《包头市及周边土壤生态地球化学环境有害组分分布特征研究》文中指出本文在包头市及周边农田区进行土壤、浮尘等地球化学调查的基础上,对包头市元素地球化学分布特征、周边农田土壤有害组分污染状况及质量进行综合分析和研究,力图在国家已有的评价标准框架下,进一步对包头市及周边农业区进行土壤级别划分,建立地球化学有害元素污染预警,为包头市环境保护、经济可持续发展以及未来规划提供一些科学依据。依托“内蒙古河套农业经济区生态地球化学调查”项目的子课题“包头市生态地球化学环境评价”的数据分析研究,表明包头市表层土壤元素分布具有明显的区域富集特征,大多数重金属元素、稀土元素呈富集状态,主要富集元素为汞Hg、氟F、镉Cd、铅Pb、铜Cu、锌Zn、磷P、硫S和镧La、铀U、钍Th,而浮尘中这些重金属元素含量高于土壤。其中部分重金属元素、放射性元素在土壤中的富集,从人居生态环境的角度来讲,这些富集元素与有机污染物等有害组分共同构成生态环境的污染源。特别是稀土元素和氟元素,异常区分布特征明显,应该与包钢排放大量含有多种元素的煤烟尘、粉尘等有关。经分析研究认为土壤污染区分布于包钢、包钢尾矿坝、东河区以东的包头铝厂和昆都仑河、四道沙河一带污染的局部地段。尤其是包头市包钢尾矿坝一带已形成的污染,其土壤质量级别为劣质土壤。是否对人体健康造成影响目前的尚不明了,还有待于医学观察和实验加以定论。在包头地区土壤评价过程中,使用内梅罗指数,对其进行评价。结果显示包钢厂区和包钢尾矿坝一带为严重污染区。然而对包头市周边蔬菜与根系土壤取样进行元素含量分析其特点为,根系土壤元素含量多符合Ⅰ、Ⅱ类土壤质量标准；蔬菜中元素镉Cd、锌Zn、铅Pb、铜Cu含量也低于无公害食品标准和绿色食品标准中有害元素含量的限定值。只有氟F元素含量也较高,由于国家暂无限定标准,因此无法进行定性评价。目前没有信息表明当地居民因食用该地区种植的蔬菜而出现氟中毒症状。但F元素毕竟对人体有较大危害,应严格监控其变化。在该地区放射性研究中,包钢尾矿坝和矿渣堆放处,存在放射性元素异常,且空气吸收剂量率高于本底值范围。经对包钢尾矿周边村庄调查发现,1993年至今,包钢尾矿坝的污染,已经导致居民10余年间77人死于癌症,骨质疏松症等疾病发病率明显偏高。该地区有机污染物的分析研究表明,多环芳烃主要来源于重工业企业大量燃烧的煤、石油等,其次是受工业污水排放、废物倾倒、工业渗漏、大气沉降等因素的影响。但经过对包头土壤有机物污染进行评价所得的结果,以加拿大农业区域土壤的治理标准值衡量,该地区土壤多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,简称PAHs),属于安全级别。本文结合国内已有的预警模型,分析研究土壤重金属元素的分布和聚集特征,并利用计算机编程处理有害元素的相关数据形成可视化趋势图像,从而获得的区域内土壤中各元素背景分布趋势特征图。该可视化趋势图件,不但在地球化学元素含量数据处理技术上有所突破,还可为管理部门做好灾前预警、定时监测,以及灾害发生时的快速应急反应提供技术支撑,有利于决策层及时制定合理预案,并全面提高土壤有害元素应急管理工作的科技水平发挥应有的作用。
孙志英[4]2004年在《城市化对土壤质量演变的影响研究——以郑州市为例》文中研究说明郑州市位于黄土丘陵与黄淮海平原的过渡带，土壤类型多样；同时处于东引西进、城市化进程快速发展的地区，城市化引发的土壤质量和环境问题十分突出。本文以郑州市下辖的金水区、中原区、管城区、二七区和邙山区为研究对象，采集了105个土壤耕层样品，分析了CEC、pH、有机质、全氮、碱解氮、速效钾(K)、速效磷(P)和缓效钾养分指标，并对其中的56个样品进行4种重金属（Cd、Hg、Pb、Cr）和类金属元素As全量指标的分析，同时结合收集到的第二次土壤普查数据资料，以GIS为平台，研究了城市化这一驱动力对土地利用方式的改变以及这种改变导致的土壤资源功能的转化、土壤肥力的时空变化和土壤环境状况。主要结论如下：（1）土壤功能的转变：在城市化发展过程中，土壤资源功能主要向承载力功能转化，其中从生产力转化的土壤面积达1377.93公顷，从生态环境功能转化的面积为142.56公顷，且主要转化为独立工矿用地。从承载力功能的土壤转向生产力功能的面积为55.82公顷，转向生态环境功能的为0.53公顷。由于承载功能实际上为城市土壤的生产力功能，城市依靠其承载力功能支持城市的发展和运行。因此，土壤这种功能的转变是符合城市发展规律的。生产力功能内部转化主要是从大田向果园和鱼塘方向转变，面积达到602.25公顷，充分体现了城市化过程对周边农业结构的影响，农业种植逐渐转向经济收益较高的产业。从具有生产力功能的土壤转向生态环境功能的面积为101.57公顷，与此同时从具有生态环境功能的土壤转向生产力功能的达到122.97公顷，且主要转化为大田。（2）肥力的时空变异：从时间变异来看，从1982年到2003年<WP=10>郑州周围土壤中有机质、全氮、碱解氮、速效钾(K)和速效磷(P)的含量普遍提高，平均增长幅度分别为7.31g/kg、0.39g/kg、11.15mg/kg、38.36mg/kg，1.55 mg/kg，土壤这些养分的提高与施肥量强度的增加、秸秆还田和农业部开展的“补钾工程”有关。从空间变异看，养分趋向均一，尤其对于速效磷和速效钾来讲更是如此。在第二次土壤普查时含量较高的区域北部的花园口和毛庄附近地区出现了下降，而含量低的区域南部的南曹、十八里河、候寨等地区则提高了一个级别。这主要是在含量低的区域使用磷肥或钾肥，增产效果比较明显，而在含量高的区域几乎没有什么效果，造成了农民施肥的差异。有机质和全氮在菜地和稻麦轮作区含量较高，体现了城市化导致的农业结构调整对土壤养分含量的影响。（3）土壤重金属状况：在分析的Cd、Hg、Pb、Cr4种重金属元素和类金属元素As中，其平均值的含量均较低，除Pb的含量略高于其环境背景值外，其他都低于其环境背景值。含量较高的区域主要分布在北部和东部的污灌区、西部和一些长时间种植蔬菜的地区。可以看出利用城市排放的生活和工业污水进行灌溉，是增加土壤中重金属含量的一个重要原因，另外农药使用强度和交通密度的加大也是导致土壤中重金属含量增加的一个原因。无论是采用单因子还是综合污染指数对研究区域内的样点进行评价分析，全区的土壤都不存在重金属污染现象，但与“九五”期间郑州市环境监测总站监测的数据相比，已略有提高，表明尽管土壤中重金属含量未达污染水平，但已在逐渐富集。
王瑞玲[5]2005年在《农田土壤环境质量预警》文中研究指明随着经济发展和人口增加,我国土壤特别是农田土壤环境污染日趋严重,农产品质量面临严峻挑战,为此迫切需要建立行之有效的预警体系,以便于在农田土壤环境质量发生退化、恶化之前及早提出预警,及时采取措施,保障食物安全,促进农业高效持续发展。 本文借鉴国内外有关预警理论和实践最新成果,将生态环境预警及社会经济预警的理论、方法、技术引入到农田土壤环境质量预警中,对农田土壤环境质量预警的基本概念、基本理论和基本方法进行了研究,建立了具有一定理论基础和实践意义的农田土壤环境质量环境-经济预警模型。具体研究内容:①确立农田土壤环境质量预警概念框架。②建立农田土壤环境质量环境-经济预警模型。③运用监测预警和环境-经济预警两种方法对农田土壤环境质量进行预警研究。④对预警指标的变化趋势进行预测,实现预警的动态性。 在理论分析的基础上,对郑州市郊区农田土壤环境质量进行了预警实证研究,获得重要结论:①郑州市近郊区农田土壤重金属污染比较严重,综合预警级别是重警;②污水灌溉并非是郑州市郊区农田土壤重金属污染的唯一重要来源,另外大气沉降、汽车尾气排放、固体废弃堆置、化肥和农药的不合理施用等都在很大程度上影响农田土壤重金属污染状况。③郑州市郊区农田土壤环境状况虽有好转趋势,但总体状况不容乐观。④郑州市郊区农田土壤环境质量状况变化呈现明显的阶段性。“八五”期间农田土壤环境状况迅速恶化;到“九五”期间达到状态相对最差;“十五”期间农田土壤环境状况趋于好转。 本文理论分析与实证研究相结合,在理论和方法上具有创新性,其主要表现:①初步确立了农田土壤环境质量预警的概念框架。本文在深刻理解生态环境预警理论的基础上,结合土壤污染的特点、来源,确立了农田土壤环境质量预警概念框架;②建立了农田土壤环境质量环境-经济预警模型。本文在深入分析土壤污染来源、深刻理解土壤污染复杂性的基础上,依据研究地区的特殊性(城乡结合部),构建了农田土壤环境质量预警指标体系,在此基础上探索性地建立了农田土壤环境质量环境-经济预警模型,并运用此预警模型进行了动态预警实证研究,获得重要结果。③探索性地运用两种方法对农田土壤环境质量进行了预警研究。目前大多数预警研究均采用单一预警方法,较少考虑多种方法的综合运用。本文运用两种方法对农田土壤环境质量状况进行了预警研究,在宏观和微观结合方面进行了有益探索。
杨磊[6]2009年在《郑州市城郊菜地土壤重金属环境风险研究》文中研究表明重金属累积在土壤中达到一定程度形成土壤重金属污染,蔬菜中重金属的富集会影响蔬菜的生长发育,通过食物链进入人体会对人的身体健康产生影响。土壤重金属污染问题已成为全球性环境问题,随之而来的农产品质量安全问题也令人担忧。本文以郑州市城郊蔬菜地为研究对象,分别研究了土壤和蔬菜样品中Cu、Pb、Mn、Zn、Cd、Cr、Ni的含量,对土壤和蔬菜中重金属污染状况进行分析与评价,并进一步分析了土壤中重金属含量与蔬菜中重金属含量之间的相关关系,并对蔬菜安全的健康风险进行了探讨。主要结论如下:1.研究区表层土壤pH范围5.80～6.02,属于偏酸性土壤;有机质含量范围为6.77～17.62g·kg~(-1),均值为12.71g·kg~(-1)处较低水平;有效磷含量范围是3.65～52.74g·kg~(-1),平均值为30.76g·kg~(-1),含量较高。2.研究区域表层土壤重金属含量分别为:Cu19.12mg·kg~(-1),Mn544.5mg·kg~(-1),Zn51.70mg·kg~(-1),Ni27.74mg·kg~(-1),Cr57.99mg·kg~(-1),Pb 18.50mg·kg~(-1),Cd0.156mg·kg~(-1)。其中Cd含量为河南省土壤环境背景值的2.44倍,说明该地区土壤已经遭受重金属污染。单因子污染指数顺序是Cd＞Ni＞Mn＞Cu＞Cr＞Pb＞Zn,Pi值分别为2.44、1.02、0.97、0.96、0.92、0.85和0.83。综合污染指数1.9,处于轻污染状态。3.土壤中的重金属元素在剖面上一般都有表聚或亚表聚特征,总体上是表层高于中层,中层高于下层,随着种植年限的延长,重金属有累积现象。Ni含量和Cu含量的相关系数最大,为0.887,其次是Cu和Pb,Ni和Pb,Mn和Ni,分别为0.789、0.768和0.727,可见Ni、Cu、Pb三者之间的相关系数都很高,这可能与Ni、Cu、Pb存在相同的来源有关系。4.蔬菜重金属污染程度顺序为空心菜＞苋菜＞香菜＞油麦菜＞葱＞丝瓜＞茄子＞玉米。叶类蔬菜的重金属含量明显比其他蔬菜重金属含量偏高。Pb的单因子污染指数明显高于较易被生物富集的元素Cd。部分蔬菜Pb超标明显。5.土壤重金属健康风险评价结果表明:人体摄入重会属的三种方式摄入量排序为:直接摄入量＞经皮肤吸收摄入量＞呼吸系统摄入量;从人体的吸收量来看,对几种重金属吸收量的排序为Mn＞Cr＞Zn＞Ni＞Cu＞Pb＞Cd;从致癌风险角度看,重金属对于儿童和成人的致癌风险系数均没有超过10~(-6)的标准,在可接受范围内。6.蔬菜重金属风险评价结果表明:郑州市居民食用蔬菜途径日摄入重金属量均未超过PTDI标准。蔬菜中重金属的THQ值均小于1,说明蔬菜途径摄入重金属对郑州市居民健康风险比较低。但是Pb的THQ值达到了0.989,接近1,对人体健康风险存在一定危险,顺序为Pb＞Cd＞Cu＞Zn＞Ni＞Cr。但有个别样品重金属含量较高,其健康风险仍值得关注。
刘琼峰[7]2013年在《长沙城郊农田土壤铅镉的空间变异、影响因素与评价研究》文中提出城郊区在来自工业、农业、交通以及城市生活多重环境压力下,农田土壤重金属污染等环境质量恶化问题尤为复杂和严峻。城郊区农田土壤重金属的空间变异特征、影响因素、现状评价与风险评价研究是防控该区域农田土壤重金属污染生态风险的必要途径。本文以长沙城郊农田土壤重金属Pb、Cd为例开展相关研究。根据长沙市流域的分布情况,采集长沙城郊区近郊、中郊、远郊18个乡镇513个农田土壤样点,测定了农田土壤重金属Pb、Cd的含量及主要土壤理化性状指标(pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾)；以长沙市土地利用现状图为基础,在GIS平台下获取了土壤采样点的区位特征数据(土壤采样点离城镇的距离、离工矿建设用地的距离、离河流的距离、离农村居民点的距离)。采用ArcGIS缓冲分析、空间自相关分析和地统计分析模型等研究了长沙城郊农田土壤Pb、Cd的空间变异特征。采用传统回归模型(Ordinary least squares OLS)和地理加权回归模型(Geographically weighted regression GWR)分析比较了土壤Pb, Cd含量与影响因素(土壤理化特性、土壤区位特征)间的相关关系。运用单因子污染指数法对土壤Pb、Cd的质量状况进行了现状评价;采用Hakanson潜在生态危害指数法对农田土壤Pb、Cd进行了潜在生态风险评价；运用模糊综合评价法和层次分析法从农田土壤重金属Pb、Cd的含量、土壤理化特性、土壤区位特征三个方面选取评价指标,建立农田土壤重金属Pb、Cd的生态风险评价模型,对长沙城郊农田土壤Pb、Cd的生态风险进行分级和分区。长沙城郊农田土壤Pb、Cd含量大部分处于Ⅰ级水平(背景状况),但两种元素均存在不同程度的累积,尤其是Cd的累积程度更为突出。土壤Pb、Cd的平均含量在20km以内、20-40km、40-60km的缓冲区由近至远均呈下降趋势,表明城市人类活动在一定空间距离内对城郊区农田土壤Pb、Cd含量有较大影响；土壤Pb、Cd在较大范围内存在空间相关性,Pb和Cd的空间变异是由结构性因素和随机性因素共同作用引起的。土壤Pb、Cd的OLS模型和GWR模型估计结果表明,土壤Pb与Cd含量呈极显著正相关；土壤pH值、有机质、氮磷含量与土壤Pb、Cd含量的相关性显著；离城镇、河流、工矿建设用地的距离对于城郊农田土壤Pb、Cd含量也有一定影响,Pb、Cd的GWR模型拟合度较OLS模型高,残差不存在空间自相关,GWR模型在每个不同空间位置的采样点都有一组局部的参数估计来反映各影响因子与土壤Pb、Cd含量的相关程度,能更好地解释土壤Pb、Cd与影响因素变量的空间异质性。Pb、Cd的单项累积指数和潜在生态危害系数均呈现出近郊>远郊>中郊的趋势,各区域土壤Cd的潜在生态危害趋势较土壤Pb更明显,城市近郊南北方向区域及远郊局部工矿聚集区是农田土壤Pb、Cd的累积程度和污染风险较高的区域。运用模糊综合评价法建立农田土壤Pb、Cd的生态风险评价模型,根据生态风险指数值(ERI)将生态风险等级划分为四级(Ⅰ级ERI>0.70、Ⅱ级0.6<ERI≤0.70、Ⅲ级0.4<ERI≤0.60、Ⅳ级ERI<0.40),22.9%的土壤样点生态风险指数为Ⅲ级和Ⅳ级水平,具有较高的生态风险,主要分布在河流、城镇、工矿建设用地和农村居民点的聚集区。根据各乡镇生态风险等级的差异,划分农田土壤重金属Pb、Cd的高、中、低生态风险区。该研究可为定量分析区域土壤重金属含量的空间结构与影响因素提供参考,为长沙城郊农田土壤重金属污染生态风险的防控提供理论依据。土壤Pb、Cd的“高-高”集聚区(土壤Pb或Cd含量高的区域被Pb或Cd含量高的其他区域所包围,区域土壤Pb或Cd含量水平较高,且空间差异程度较小)和离城镇、河流、工矿建设用地较近的农田是Pb、Cd污染风险防控的重点区域。农田土壤重金属的生态风险评价与分级、分区是建立农田土壤重金属生态风险防控体系的必要手段,可为农田土壤的科学合理利用提供技术支撑。
张石棋[8]2013年在《北碚区菜地土壤重金属含量分析与环境质量评价》文中进行了进一步梳理近年来,由于现代工农业的迅速发展,土壤环境污染不断加剧,其中土壤重金属污染尤为突出。菜地土壤中累积的重金属元素在蔬菜中不断富集,最终通过食物链进入人体,严重威胁人类的身体健康。当前菜地土壤重金属污染受到了学者和政府部门的广泛关注,为提高蔬菜质量,保障居民身体健康,农业部启动“无公害食品行动计划”,“无公害”已经成为蔬菜市场准入的必备条件,这对蔬菜生产地的土壤环境质量提出了更高的要求。为了摸清北碚区菜地土壤环境质量现状,在北碚菜地集中区复兴、歇马和东阳三个镇共选取了9个样地,每个样地设置5-7个样点采集表层土壤,共采集土样49个,分别对其土壤pH值、有机质含量、机械组成、质量磁化率等土壤理化性质和Cd、Pb、Cu、Zn4种重金属全态及有效态含量进行了测定,分析了菜地土壤重金属含量特征以及土壤理化性质和菜地生产环境条件(经营方式)对土壤重金属含量的影响；在复兴、歇马和东阳三镇设置4个外源源点,采集不同距离土样,并在各镇采集一组土壤剖面(A、AC、C、R层)土样,共计33个土样,以此为依据分析了土壤Cd、Pb、Cu、Zn的来源；采用单项累积指数、地质累积指数、内梅罗污染指数、CPI综合污染指数、潜在生态危害指数和生态风险指数等方法分别对北碚区菜地土壤的重金属累积状况、污染风险和生态风险进行了评价,同时探索了基于土壤重金属有效态含量的环境质量评价方法,对以磁化率浓集因子评价土壤环境质量的方法进行了验证,结果表明：(1)研究区菜地土壤Cd、Pb、Cu、Zn全态含量平均值分别为0.26mg/kg、20.38mg/kg、22.69mg/kg、79.58mg/kg,普遍高于重庆市土壤背景值,特别是土壤Cd全态含量达到背景值2倍；4种重金属有效态含量分别为0.05～0.32mg/kg、0.14～10.51mg/kg、0.93～9.43mg/kg、0.15～13.80mg/kg,对应的生物有效性系数分别为17.14-91.27%,0.64～26.31%,3.91-40.19%,0.25-11.22%,其中土壤Cd的生物有效性系数较高；土壤重金属有效态含量及生物有效性的变异系数较全态含量要大,说明其影响因素较为复杂。(2)研究区菜地土壤重金属全态含量之间有明显的相关关系,存在同源的可能性大；研究区内源(土壤母质)对表层土壤Cd、Pb、Cu、Zn全态含量的贡献不大,在评价本区域土壤重金属生态风险和环境污染时可以忽略其影响；研究区菜地土壤4种重金属全态含量受外源影响明显,除距公路高值出现在30m附近外,距其他外源源点如机械厂、居民点高值均出现在0～15m的近距离范围内；受公路和机械厂单一影响,4种重金属表现出较强同源性,受公路和化工厂双重影响和居民点单一影响,同源性较弱。土壤理化性质中pH值对土壤Cd、Cu、Zn全态含量影响较大,在酸性土壤中随着土壤pH值增加土壤重金属全态含量增加。此外,不同菜地经营方式及其施肥类别对研究区土壤Cd、Cu、Zn全态含量的影响较大,在蔬菜基地经营方式下施用无机肥,土壤Cd、Cu、Zn全态含量少,传统菜地经营方式下施用有机肥,土壤Cd、Cu、Zn全态含量多。(3)研究区菜地土壤Cd、Pb、Cu、Zn全态含量与有效态含量之间有极显著的正相关关系,说明研究区土壤4种重金属全态含量是有效态含量的主控因子,但是二者的大小变化并非完全一致,可见有效态含量还受到其他因素的影响。土壤理化性质中pH值和有机质(SOM)含量对土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态含量影响较大：在中性和酸性土壤中随着土壤pH值升高,4种重金属生物有效性系数减小；土壤有机质含量与4种重金属有效态含量则存在显著或极显著的正相关关系。内源对土壤4种重金属有效态含量没有直接的影响,而外源的影响较大,与外源源点不同距离土壤Cd、Pb、Cu、Zn有效态含量的分布与全态含量一致,与工厂(机械厂)不同距离土壤有效态含量的高值分布范围较全态含量更广,达到0～30m。此外不同菜地经营方式及其施肥类别对研究区土壤Cd、Cu、Zn有效态含量全态含量的影响较大,在不同经营方式下施用无机肥,土壤Cd、Cu、Zn有效态含量都较少,传统菜地经营方式下施用有机肥,土壤Cd、Cu、Zn有效态含量多。(4)研究区菜地土壤Cd累积状况严重,在土壤重金属整体累积状况中有较大的分担率,而土壤Pb、Cu、Zn累积状况相对轻微,分担率也较低,通过不同方法的单项指数对研究区菜地土壤4种重金属全态含量进行环境质量评价,结果显示,土壤Cd污染较为严重,对研究区菜地土壤环境形成了一定的生态威胁,其余3种重金属基本为未污染状态；基于土壤Cd、Pb、 Cu、Zn全态含量的各项综合指数显示,研究区菜地土壤整体上达到无公害蔬菜生产土壤环境要求,复兴镇蔬菜基地符合绿色蔬菜生产土壤环境要求。通过对不同评价方法的对比分析,提出适于研究区的土壤环境质量评价方法,同时对评价方法的选用与完善提出建议。(5)对研究区菜地土壤重金属有效态含量进行环境质量评价,结果显示在土壤Cd、Pb、 Cu、Zn中,Cd有效态含量较高,存在一定程度的污染；基于4种重金属有效态含量的综合指数显示,研究区菜地土壤重金属有效态含量处于安全级,与基于全态含量进行环境质量评价得出的结论一致,但是个别土样的评价结果与全态含量评价结果仍然存在较大差异,说明以土壤重金属全态含量评价土壤环境质量虽然能够从整体上判断出区域土壤重金属的污染状况,但是其评价标准仅仅考虑土壤pH值对重金属生态有效性的影响,评价结果不能直接反映出土壤重金属对土壤-植物系统形成的生态风险与危害；目前我国基于土壤重金属有效态含量的土壤环境质量评价研究还处于起步阶段,评价方法较为欠缺,并且尚未制定针对重金属有效态含量的评价标准,因而基于土壤重金属有效态含量的环境质量评价研究十分必要与迫切。土壤磁化率与土壤重金属全态含量及其评价单项、综合指数均有较好的相关性,但以土壤磁化率浓集因子对研究区菜地土壤环境质量进行评价,结果不够准确。
廖钢[9]2011年在《水稻对重金属镉胁迫响应的品种间差异》文中研究表明随着工农业的迅速发展,农田重金属污染现象日益严重。在我国由于粮食生产的需要,大面积的受污染农田仍用于农业生产。为了减少污染物通过农产品进入食物链,本研究以污染对策品种(Pollution-safe Cultivar,简称PSC,即在受一定程度污染的农田土壤中种植农作物,其可食部位重金属含量符合安全消费标准的品种)为研究对象,以我国第一大粮食作物水稻为研究材料,盆栽试验验证了水稻Cd-PSC的存在及PSC策略的可行性,并进一步分析了Cd在籽实中的分布及对籽实营养品质的影响。主要结果如下：1.通过盆栽试验研究了轻度(1.75 mg kg-1)和重度(75.69 mg kg-1)Cd胁迫下43个水稻品种(包括20个常规稻和23个杂交稻)不同器官对Cd吸收积累的品种间差异。结果表明,在两种Cd胁迫下,43个水稻品种不同器官的Cd含量有显著差异。低Cd胁迫下,有30个品种属于Cd-PSCs,在一定污染水平的土壤上筛选PSC是可行的。高Cd胁迫下没有筛选到PSC,表明PSC的存在是以土壤污染物含量为条件的。在两种Cd胁迫下供试水稻品种平均的稻草和籽实生物量差异不显著,因此水稻的生长和生产对于Cd的毒害作用有一定的耐性。这一特性将可能掩盖土壤的受污染程度,使生产者难以发现土壤中存在的问题,从而增加水稻受Cd污染的风险。因此,筛选PSC并且建立PSC育种体系对于减少人类暴露于食物源污染物的风险是重要而且可行的。2.以盆栽试验收获的典型水稻品种籽实为对象,测定了其粗蛋白和直链淀粉含量。结果表明,轻度Cd胁迫下籽实蛋白质含量的范围在5.88%-8.45%之间,重度Cd胁迫下蛋白质含量则在5.58%-7.39%之间。与轻度Cd胁迫相比,重度Cd胁迫下籽实的蛋白质含量有所下降,下降幅度从1%-23%不等,表现出了品种间的差异。8个品种籽实直链淀粉的含量在重度Cd胁迫下显著下降,平均值由轻度Cd胁迫下的18.79%下降到了16.29%,8个水稻品种下降幅度在10%-20%之间,品种之间存在差异。两种Cd胁迫下籽实蛋白和直链淀粉含量与Cd含量并没有显著的相关性,有可能选到低Cd而品质较好的品种。3.用不同提取剂对5个水稻品种籽实中的Cd进行溶出性研究,结果显示虽然几个水稻品种中提取的比例不尽相同,但各提取剂的提取顺序大致为FEDTA>FNaCl、FHAC、FNaOH>FE。属于Cd-PSC品种的籽实0.1 mol EDTA的提取比例平均值显著低于非Cd-PSC品种,可能是由于非Cd-PSC品种籽实结合Cd的能力比Cd-PSC品种要强。而2.5%NaCl和0.2%NaOH提取比例则是Cd-PSC品种高于非Cd-PSC品种,说明Cd-PSC品种籽实中与蛋白质结合的Cd比例高于非Cd-PSC品种。对籽实中主要蛋白质提取的结果表明,5个品种的水稻籽实中球蛋白和谷蛋白中结合的Cd较多,醇溶性谷蛋白结合的Cd最少。5个品种间相比较,属于Cd-PSC品种的籽实NaCl提取的球蛋白比例平均值高于非Cd-PSC品种,这些结果与Cd在籽实中不同形态的溶剂提取结果基本吻合。
邱孟龙[10]2016年在《珠江三角洲耕地环境质量演变的时空模拟和风险评价》文中研究说明粗放型经济增长方式导致珠江三角洲地区的耕地土壤重金属污染问题日益严重。为了表示多种重金属元素对耕地土壤造成的综合污染程度,提出了耕地环境质量的概念。研究珠江三角洲耕地环境质量演变规律及其环境风险状况能够为其自身和类似区域的耕地环境质量改善与风险管理决策提供理论基础和科学依据。本文首先对珠江三角洲耕地中重金属含量及其环境质量的时空演变规律、影响因素进行了系统分析,在此基础上,构建了基于Logistic与元胞自动机(Logistic-CA)的耕地环境质量演变时空模拟模型,并以珠江三角洲的典型代表区域东莞市为案例区进行了实证分析。然后基于“问题形成——风险分析——风险表征”的风险评价框架,构建了基于群决策AHP和熵权法的耕地环境质量风险模糊综合评价模型,对珠江三角洲地区的耕地环境质量风险状况进行了评价,提出了相应的风险管理策略。主要研究成果如下：(1)耕地环境质量演变的驱动因素定量识别：利用多元统计和地统计方法对耕地中重金属含量及其环境质量的时空演变规律进行了分析,通过聚类分析和相关分析识别了耕地环境质量演变的主要驱动因素,利用主成份分析／绝对主成分分数模型计算了各污染源的贡献率大小。案例分析结果表明：东莞市耕地环境质量在2002—2012年均处于警戒级别,呈轻微下降趋势。耕地环境质量总体变化特征为高耕地环境质量区域的恶化和低耕地环境质量区域的改善。耕地环境质量演变主要受到自然因素、工业化和城市化相关因素以及农业生产相关因素的影响,污染来源由2002年的河流水域与成土母质源、电镀化工与铁路运输源、电子电镀制革与公路交通源转变为2012年的河流水域与成土母质源、电子电镀与生活垃圾源。(2)耕地环境质量演变模拟和情景预测：基于Logistic-CA的耕地环境质量演变模拟模型具有较高的模拟准确度,能够有效预测未来不同情景下耕地环境质量的演变趋势。研究结果表明：与耕地环境质量相关的空间解释变量包括距离类变量、耕地环境质量现状、工业化相关变量、自然因素类变量和土地利用相关变量5类,不同空间解释变量与耕地环境质量污染概率的相关关系不同。情景模拟结果表明未来采取更加严格环境管制措施虽然能够有效遏制耕地环境质量污染,但由于邻域效应的存在,并不能完全阻止污染面积的进一步扩大。因此,政府部门不仅要实行更加严格的环境管制措施,还要加强对当前污染区域的修复治理。(3)耕地环境质量的风险评判和管理策略：基于群决策AHP和熵权法的耕地环境质量风险模糊综合评价模型在案例应用中取得了较好的效果,风险评价结果与理论预期基本一致。模型利用熵权法和群决策AHP法得到主客观相结合的评价指标权重体系,并对最大隶属度原则的有效性进行了检验。案例分析表明：珠江三角洲地区经济相对较为发达的广州、深圳、佛山和东莞的耕地环境质量风险较高,达到“中险”水平；而经济相对滞后的珠海、惠州、中山和江门则均处于“轻险”水平。根据风险评价结果及其空间分布情况,提出了实施风险分区管理,优化风险影响因素管理顺序,建立全过程的风险管理链和构建完善的风险管理体系4项主要风险管理对策。
参考文献：
[1]. 郑州市郊区不同灌区土壤—作物系统有害元素富集规律研究[D]. 刘建武. 河南农业大学. 2000
[2]. 郑州市郊区土壤——植物（蔬菜）系统有害元素富集规律研究[D]. 李海华. 河南农业大学. 2001
[3]. 包头市及周边土壤生态地球化学环境有害组分分布特征研究[D]. 廖蕾. 中国地质大学(北京). 2013
[4]. 城市化对土壤质量演变的影响研究——以郑州市为例[D]. 孙志英. 河南农业大学. 2004
[5]. 农田土壤环境质量预警[D]. 王瑞玲. 中国农业科学院. 2005
[6]. 郑州市城郊菜地土壤重金属环境风险研究[D]. 杨磊. 郑州大学. 2009
[7]. 长沙城郊农田土壤铅镉的空间变异、影响因素与评价研究[D]. 刘琼峰. 湖南农业大学. 2013
[8]. 北碚区菜地土壤重金属含量分析与环境质量评价[D]. 张石棋. 西南大学. 2013
[9]. 水稻对重金属镉胁迫响应的品种间差异[D]. 廖钢. 湖南农业大学. 2011
[10]. 珠江三角洲耕地环境质量演变的时空模拟和风险评价[D]. 邱孟龙. 中国农业大学. 2016
标签：生物学论文; 环境科学与资源利用论文; 重金属论文; 土壤重金属污染论文; 土壤环境质量标准论文; 生态环境论文; 风险评价论文; 环境评价论文; 土壤结构论文; 元素分析论文; 土壤密度论文; 系统评价论文; 蔬菜论文;