北京市通州区绿地土壤重金属源解析及风险评价

【目的】北京市通州区土地利用类型变化较大,本研究对通州区绿地土壤开展重金属调查,进行源解析和风险评价,评判现阶段的绿地利用是否符合清洁安全的要求并提出重金属风险防控建议。【方法】采集并测定研究区60个表层土壤样品中的pH值及镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)和汞(Hg)等7种重金属全量。运用主成分分析法和绝对因子得分-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型等方法进行源解析;采用地积累指数法、潜在生态风险评价法进行重金属污染评价。【结果】研究区土壤中Cd、Cr、Pb、Hg、As、Cu和Zn等7种重金属平均质量分数分别是0.53、47.87、11.95、0.25、6.71、4.64、51.21 mg·kg^(−1),所有点位的重金属质量分数均没有超过GB 15618—2018《农用地土壤污染风险管控标准》。主成分分析表明:Cd、Pb、Hg、As受人为源影响,主要来自煤炭燃烧、交通、工业和农业活动污染;Zn受自然源影响,和土壤母质有关;Cu和Cr受混合来源影响,来自土壤母质和农业活动污染。根据受体模型对重金属元素进行定量源解析,发现在表层有一定累积的Cd大部分来自人为源(92%);Hg分别来自工业源(29%)、燃煤和交通源(17%)、农业源(13%),还有35%的未知源,推测未知源可能是混合源。对绿地土壤进行环境质量评价,地积累指数和潜在生态危险指数显示Cd和Hg有较高生态风险响应。研究区综合潜在风险值大部分处于轻微和中等潜在生态风险,有少量点位处于重度生态风险。【结论】通州区绿地土壤整体风险等级处于中低风险,引起风险的主要重金属元素为Cd和Hg,二者是生态风险优先控制元素,可从燃煤、交通和工业排放方面进行控制。

不同类型配生土与固体废弃物大田配施对绿地土壤理化性质和白玉兰生长的影响

为研究白玉兰配生土与固体废弃物配施对绿地土壤理化性质和白玉兰生长的影响,利用4种白玉兰配生土(降盐型、沃土型、消污型和疏松型)与3种固体废弃物(建筑废弃物、农林废弃物和餐厨垃圾有氧发酵初产物)进行大田配施,于白玉兰种植后180d、360d和720d分别测定表层土壤(0—30cm)pH、水溶性盐分含量、有机质含量、容重以及白玉兰相对生长率和叶绿素含量。结果表明:4种配生土和3种固体废弃物大田配施后,与原土处理(CK)相比,土壤pH和容重分别降低了8.53%—13.36%和22.62%—48.61%,水溶性盐分和有机质含量分别提高了182.9%—745.9%和38.45%—279.3%;种植后720d,白玉兰株高相对生长率提高了25.9%—102.9%,叶绿素含量提高了46.95%—67.38%。综合考虑土壤改良效果和固体废弃物消纳能力,处理降盐型Y2、沃土型F3、消污型M2和疏松型S2对土壤质量的改良及白玉兰植株生长作用较好,同时有助于固体废弃物的消纳和资源化利用。

城市绿地土壤质量研究进展

快速的工业化和城市化导致城市人口高度集中和大量污染物排放,对城市生态环境造成了巨大的影响,不可避免地影响到土壤、生态系统乃至人类的健康。城市绿地土壤在促进城市生态系统平衡及人类健康等方面发挥了重要作用,逐渐引起了广泛关注。在此背景下,梳理了以下3个方面内容:1)城市绿地的兴起与分类;2)城市绿地土壤质量的内涵与评价;3)绿地土壤质量提升技术。在全球推动可持续发展与绿色发展的背景下,如何权衡城市绿地土壤资源开发保护与城市经济发展,是城市化过程中面临的重要难题之一。因此,未来应深入绿地土壤质量理论研究,加强绿地土壤质量监测,综合研究绿地土壤质量评价体系,阐明绿地土壤在陆地生态过程中对自然、经济及社会的影响,为推动城市生态系统可持续发展提供依据。

园林废弃有机物修复城市绿地土壤研究进展

园林废弃有机物在土壤中的合理应用能有效改善土壤结构,增加土壤中的微生物多样性,从而提升土壤的自我恢复能力。这种方法符合生态环保的要求,还符合城市生态可持续发展的战略。研究人员对这一领域的深入研究,将为城市生态系统的稳定发展提供重要的理论支持。围绕园林废弃有机物对城市绿地土壤的危害,结合常见的修复城市绿地土壤技术,深入探讨园林废弃有机物修复城市绿地土壤研究进展。

上海市不同土地利用方式绿地土壤中Cu、Zn、Pb和Cr的污染评价

通过对上海市不同土地利用方式下绿地土壤中重金属Cu、Zn、Pb和Cr的调查研究,发现工业区和交通区绿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cr的平均含量均显著高于大学、公园及居民区。与上海市土壤环境背景值相比,不同土地利用方式中4种重金属均存在一定富积。就单项污染指数而言,Cu、Pb和Cr的污染程度大小依次为工业区>交通区>大学≈公园≈居民区,而Zn为交通区>工业区>大学≈公园≈居民区;就内梅罗综合污染指数而言,工业区和交通区污染较严重,分别有54.17%和67.9%的土壤达重度污染;而公园、大学及居民区绝大部分土壤为轻度污染,分别为73.1%、100%和60%。

绿地土壤孔隙度检测方法及其对土壤肥力评价的重要性

为研究不同测定方法对土壤孔隙度大小及孔隙度对土壤肥力的影响,以上海辰山植物园典型绿地土壤和自然土壤为例,分析农业和林业2种检测方法对土壤孔隙度测定结果的影响;以上海世博会规划区典型土样为例,分析主要物理指标对绿地土壤评价结果的影响。结果表明:2种方法测定绿地土壤孔隙度差异明显,其中农业方法测定的总孔隙度、非毛管孔隙度均显著高于林业方法(P<0.05),但毛管孔隙度差异不显著;2种方法测定的自然土壤的孔隙度各组成差异不显著(P>0.05);林业方法更适宜绿地土壤孔隙度的检测;非毛管孔隙度比土壤容重对绿地土壤肥力影响大(P<0.01),应作为绿地土壤肥力评价的重要指标。

徐州市不同功能城区绿地土壤的理化性质分析

以徐州市三环路内不同功能区的绿地土壤为研究对象,通过对城区土壤的理化性质与养分状况等指标进行测定分析,并与该地区自然土壤进行了对比,研究其变化的趋势。结果表明:该绿地土壤的容重较大,孔隙度和田间持水量少,有机质缺乏,养分含量不均,pH值明显向碱性的方向演变。

不同配比改良材料对典型城市绿地土壤物理性质的影响

选择土壤物理性质退化的典型绿地——上海辰山植物园,进行不同配比改良材料的现场试验,结果显示:与对照相比,不同配比改良材料能显著改善土壤物理性质;并以配比3(土︰绿化植物废弃物︰有机肥=8︰3︰0.8和0.5 kg/m3脱硫石膏)改良效果最好,其土壤体积质量最低,土壤含水量、饱和持水量、田间持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度和有效水含量最高,土壤饱和导水率也达到良好水平。在30、90和180天的试验时间内,同一配比土壤物理性质较稳定;各配比土壤水分特征曲线均较好拟合Gardner模型(R2>0.9)。砂虽能增加土壤导水率,但对绿地土壤物理性质改良综合效果不及绿化植物废弃物或草炭等有机材料;而脱硫石膏对土壤各物理性质的改良作用随试验时间延长,其作用越来越明显。在所有改良材料中,以有机材料和脱硫石膏混合使用效果最佳。

成都西部不同交通环线区域绿地土壤肥力特征比较研究

以成都市不同交通环线绿地土壤为研究对象,通过对p H、有机质、N、P、K、Fe等10项指标的比较研究,探讨成都市不同环线绿地土壤的肥力特征,为城市绿地的管理与可持续利用提供依据。结果表明:成都市绿地土壤呈碱性化趋势;全氮、碱解氮和有效铁水平较低,植物易缺;有机质、全磷和有效磷呈累积趋势,速效钾也表现出有效性提高的特征,而全钾和全铁有被外来低含量物质稀释的特征。各肥力指标在不同交通环线区域的分布特征差异明显,土壤p H表现出从一环路到绕城高速路逐渐升高的趋势,全钾有从一环路内到三环路逐渐升高的趋势,而土壤全磷、有效磷和速效钾从一环路内到绕城均呈逐渐降低的趋势,碱解氮含量表现出从一环路到绕城高速路逐渐降低的趋势;其他指标无明显规律。土壤综合肥力依次为一环到二环区域>一环内区域>三环到绕城区域>二环到三环>绕城以外。

上海城市绿地土壤有机碳、全氮分布特征

选择上海市中心城区公园、道路、街头等样地,研究了城市绿地土壤有机碳、全氮的分布特征及其在不同利用方式下各土壤剖面的含量变化。结果表明:上海城市绿地土壤有机碳、全氮平均含量分别为11.21、1.06 g/kg,其中有机碳含量以0～10 g/kg和10～20 g/kg为主,分别占全部的47.18%、47.18%,全氮含量以0.5～1.0 g/kg和1.0～1.5 g/kg为主,分别占全部的49.56%和39.80%;与上海市郊区农田土壤相比,中心城区绿地土壤有机碳平均含量低5.68g/kg,幅度为33.63%,全氮平均含量低0.89 g/kg,幅度为45.64%;与第2次土壤普查上海数据相比,上海中心城区绿地土壤有机碳含量下降了10.19 g/kg,降幅为47.62%,全氮含量下降了0.18 g/kg,降幅为14.52%。不同利用方式下城市绿地土壤有机碳、全氮含量从大到小顺序为公园、街头、道路,且差异主要与人为养护水平有关;城市绿地土壤有机碳、全氮含量随剖面深度增加呈下降趋势,且表层均显著高于下层(p<0.05)。回归分析表明,城市土壤有机碳、全氮之间满足显著线性关系,符合方程y=0.056 3x+0.430 5。研究结果表明,提高土壤养护水平,降低人为活动影响强度是增加城市绿地土壤有机碳、全氮的重要途径。

长沙市韶山路沿线不同绿地土壤重金属含量及其潜在生态风险

调查和分析了长沙市韶山路沿线4种绿地类型0-20 cm土壤层重金属Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Ni的含量及其来源,并以湖南省土壤背景值和全国土壤平均值为评价标准评价其污染程度和潜在的生态风险。结果表明,公共绿地、居住绿地和道路交通绿地土壤重金属含量普遍较高,而生产绿地的含量普遍较低,不同绿地类型土壤重金属含量空间分布差异较大。公共绿地、居住绿地和道路交通绿地中,有机质是绿地土壤重金属的主要载体,Cd、Pb、Ni、Cu、Zn来源相同的可能性较大,公共绿地和道路交通绿地中Cd、Pb、Ni、Cu、Zn可能主要来源于交通活动产生的污染源,居住绿地中可能来源于生活垃圾污染源。4种绿地土壤重金属综合污染指数由高至低的排序为:道路交通绿地>居住绿地>公共绿地>生产绿地,均处于轻度污染或警戒水平,Cd污染最为严重,Pb、Cu污染为其次,Mn、Zn、Ni污染较小。公共绿地、道路交通绿地Cd和Pb污染较重,居住绿地Cd和Cu污染较重。4种绿地土壤重金属潜在生态危害指数大小排序为:居住绿地>道路交通绿地>公共绿地>生产绿地,均处于轻微生态危害程度,Cd的生态风险最大,Pb、Cu为其次,Zn、Mn最小。

合肥市绿地土壤水分入渗性能研究

为探明影响城市绿地土壤水分入渗性能的限制因子,提高城市绿地在雨水径流调蓄中的作用,采用双环入渗法研究了合肥居民区、公园、道路绿化带(市政绿地)和文教区(校园)等不同类型绿地的土壤水分入渗特征及其与质地、容重和空隙度等土壤物理性质之间的关系。结果表明:合肥市不同功能区绿地土壤入渗速率在0～40min内下降较快,90～100min后趋于平缓。土壤水分平均入渗速率呈现:公园绿地(2.42×10-5m/s)>市政绿地(2.10×10-5m/s)>小区绿地(0.62×10-5m/s)>校园绿地(0.56×10-5m/s)的规律。土壤稳定入渗率属于快和较快级别的占21.1%,中等及较慢等级的占78.9%。合肥市绿地土壤黏粒平均含量在37.6%～44.7%之间;土壤容重在1.22～1.68g/cm3之间,均值均大于1.40g/cm3;绿地土壤通气孔隙度在9.21%～17.6%之间,其中小区绿地(14.1%)>市政绿地(13.9%)>公园绿地(13.7%)>校园绿地(11.3%)。研究结果为合肥市城区绿地土壤消减城市面源污染设计提供科学依据。

北京城市绿地土壤研究现状及问题

城市绿地土壤作为城市生态环境的物质基础,其质量直接影响着植物的健康生长以及生态效益、景观功能的发挥,从而在一定程度上决定着城市绿地质量。因而城市绿地土壤研究对于提高绿地质量,改善城市生态环境有重要作用。查阅北京城市绿地土壤研究相关文献,从理化性质、生物学特性、环境安全3个方面进行了分析整理,对北京城市绿地土壤研究的进程及现状加以总结,并就其存在的问题及未来发展方向进行了讨论。

重庆主城区市街绿地土壤肥力质量评价及管理对策

近年来，由于人为活动的强烈影响，城市绿地土壤性质发生了显著的改变，从而影响了绿化植物的正常生长，降低了城市绿化质量．通过对重庆市主城六区的市街绿地土壤的质地、容重、pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等物理化学性质的研究，对市街绿地土壤质量进行了综合评价．结果表明，重庆市街绿地土壤总体质量不高，具体表现为：土壤石砾含量高，混有大量建筑废弃物；土壤pH值较自然土壤明显增高，碱性土壤占73．4％；有机质含量在4．84～52．9g／kg之间，处于中等偏低水平；土壤碱解氮含量处于15．0～183mg／kg之间，含量水平较低；有效磷含量在1．00-81．5mg／kg之间，61．06％的土壤有效磷含量较低；速效钾含量适中，在41．0～499mg／kg之间；土壤EC值升高，53．2％的土壤即将或已经发生盐渍化；绝大部分土壤容重适中，可以满足植物生长．根据重庆市街绿地土壤质量状况，提出了加强重庆市街绿地土壤科学管理的措施和建议．

合肥城市绿地土壤特点

以合肥市一环内绿地土壤和近郊蜀山森林公园土壤为对象,研究了土壤表层0~10 cm的理化特性,分析了全磷与速效磷,速效磷与潜在酸度之间的关系。结果表明,市区绿地土壤的容重平均值为1.41 kg/cm3,土壤电导率显著高于近郊森林土壤;城市绿地土壤pH值多在7.51~8.50之间,与森林土壤相比,碱性化趋势明显;城市土壤具有明显的富磷和贫氮特征,其全氮含量平均值为1.44 g/kg,全磷含量平均值为792.0 mg/kg、速效磷含量为50.6 mg/kg,分别是近郊森林土壤的0.64倍、2.9倍和5.1倍;城市土壤全磷与有效磷含量呈显著的正相关(r=0.79,p=0.000);潜在酸度与有效磷含量呈显著负相关(r=0.65,p=0.000)。

徐州市城区公园绿地土壤重金属污染及其评价

通过对徐州市泉山、云龙、鼓楼、九里4个城区的公园绿地土壤进行系统采样测定,对其土壤重金属富集与污染状况进行分析与评价。结果表明,该城区表层土壤中5种重金属(Cd、Cu、Zn、Pb、Cr)含量均高于中国土壤元素背景值,其中Cd单因子富集指数为30.00,污染指数为14.56,富集程度较高,污染较严重;Cu、Zn、Pb、Cr单因子富集指数和污染指数均接近1,富集程度较低,无污染或轻度污染。

上海市典型绿地土壤中重金属形态分布特征

采用Tessier连续提取法研究了上海市典型绿地土壤的重金属Cu、Zn、Pb和Cd的形态分布。结果表明:上海绿地土壤中Cu主要以有机态的形式存在,Zn主要以铁锰氧化态和残渣态的形式存在,Pb主要以残渣态的形式存在,只有Cd的可交换态所占比例比较高。有机态Cu与Cu的其它各形态之间呈极显著相关,Zn的各形态之间均达到了极显著相关性;而Pb除可交换态外,其它各形态之间也达到了显著或极显著相关;Cd除了残渣态外,其它各形态之间达到了显著或极显著相关。土壤性质不同对重金属形态分布影响不同,有机态和残渣态受土壤的CaO、Fe2O3和MnO影响大,碳酸盐结合态主要受pH影响,除Zn外,Pb、Cd和Cu的铁锰氧化态质量分数受铁锰质量分数影响小。土地利用方式影响重金属的形态分布,钢铁厂重金属形态活性相对最小,而试剂溶剂厂可交换态和潜在可交换态Cd质量分数均最高。

上海市主要道路绿地土壤中多环芳烃的分布特征

以上海市延安高架、中环和外环3条主要道路的交通繁忙地带绿地土壤为研究对象,调查研究了其多环芳烃(PAHs)的分布状况。结果表明,3条道路绿地土壤中∑16PAHs的含量在538～2.19×104μg/kg之间,与国外Maliszewska-Kordybach建立的标准相比,3条道路绿地土壤均受到PAHs的污染,尤其是4～6环PAHs,其含量占∑16PAHs的90%,分析认为有机质是影响其分布的重要因素之一。3条道路污染程度有所不同,大小顺序为:外环>延安高架>中环,这主要与道路建成年限和允许的通车车辆类型有关,通车年限越长,大型卡车越多,土壤所受PAHs污染的程度越严重。

城市绿地土壤入渗模型及参数确定

采用降雨径流法和正交实验L9(34)获得了天津中心城区绿地土壤入渗曲线,选取Kostiakov模型、Kostiakov-Lewis模型、Philip模型、Horton模型、Collis-George模型对土壤入渗过程进行描述,利用粒子群算法确定模型参数,使用剩余平方和对模型进行评价。结果表明,Horton模型较常用的Kostiakov模型更好地描述了天津中心城区绿地土壤入渗特性,Philip模型效果最差。进一步利用4次野外实验验证了Horton模型的准确性,预测值与实测值的决定系数高于0.986。

滨海盐碱地城市绿地土壤肥力的时空变化特征

城市化不仅使土地及地域空间发生了变化,也使土壤肥力发生了根本性的变化。笔者运用模糊数学、主成分分析和层次分析方法,选取指标并计算了天津经济技术开发区土壤肥力各指标的隶属度、权重,并最终求得土壤肥力综合指数。对照分析了1998年和2008年秋季天津经济技术开发区城市绿地土壤盐分、pH值及养分的时空变化和土壤肥力综合指数变化。结果发现,10年来,研究区土壤盐分显著下降;碱解氮、速效磷和有机质有较大幅度的显著提高;土壤pH值略有下降,速效钾也略有增加;土壤肥力综合指数显著增加。分析了土壤肥力时间变化的主要原因可能是"浅密式"的暗管排盐工程和人为科学地施肥;土壤肥力空间变化的主要原因与开发区建区时客土的来源不同及填垫时间的不一致有关。