唐山城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价

以唐山城市土壤为对象,采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对土壤重金属的环境质量及污染特征进行评价,并采用Hakanson的潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行评价。结果表明,没有重金属元素出现污染状态,其中Hg、Ni、Cr、As都处于清洁状态,Pb、Zn、Cu绝大部分样点处于清洁状态,7.94%、6.35%、1.59%处于安全状态,Cd元素绝大部分样点处于清洁安全状态,只有1.59%处于警戒状态;综合污染评价土壤环境整体优良,清洁、安全土壤面积比例分别为98.41%、1.59%,没有出现警戒和污染土壤;各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Hg,已达到强潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害,综合考虑多种重金属的潜在生态危害性,其轻微生态危害、中等生态危害、强生态危害、很强生态危害的百分比分别是73.02%、26.98%、0%、0%,整体表现为轻微潜在生态危害。

石家庄城市土壤重金属污染及潜在生态危害评价

以石家庄城市土壤为对象,采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对土壤重金属的环境质量及污染特征进行评价,并采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行评价。结果表明,重金属污染程度依次是Cd>Zn>Hg>Cr>Ni>Pb>Cu>As,其中Cu、Pb、As都处于清洁安全状态,Ni绝大部分样点处于清洁安全状态,只有0.45%处于警戒状态,Cd、Hg、Zn、Cr元素都出现污染,其中Cd污染面积最大,达到1.36%;综合污染评价土壤环境整体良好,清洁、安全、警戒、污染土壤面积比例分别为65%、31.82%、2.73%、0.45%,其中警戒及污染土壤面积为3.18%,其形成可能与工业生产及人类活动有关;各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Hg、Cd,已分别达到强潜在生态危害和中等潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害,综合考虑多种重金属的潜在生态危害性,其轻微生态危害、中等生态危害、强生态危害、很强生态危害的百分比分别是38.6%、53.2%、7.3%、0.9%,整体表现为中等潜在生态危害。

石家庄市大气降尘重金属元素来源分析

本文对石家庄市大气降尘重金属含量水平进行了研究,从2007年11月起连续收集一年的大气降尘样品,分析了As、Cd、Hg、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Mo、Mn、Al2O3、K2O等12项。结果表明,与土壤背景值相比,石家庄市大气降尘中除Al2O3外的重金属含量总体明显升高。采用相关分析和主成分分析,对降尘重金属元素来源进行解析,认为有3种主要来源:一是Pb、Cr、As、Hg、Mo、Cd、Mn与燃煤活动、道路交通有关;二是Ni、Cu、Zn除与燃煤活动有关外,还与工矿企业废气排放有关;三是Al2O3主要与土壤颗粒物有关(自然来源)。以Al作为参考元素计算重金属的富集因子表明,受工业活动影响的Cd、Hg、Zn具有较大的富集因子,大气降尘中的重金属含量高值区与工业区域的分布相吻合。

河北中南部平原土壤重金属元素存在形态及生物有效性分析

本文以河北省中南部平原农田表层土壤为研究对象,对表层土壤中7种重金属元素的形态含量进行了统计和分析,对重金属元素的生物有效性进行了评价,并运用相关分析法,对影响重金属元素生物有效性的因素进行了研究。结果表明,研究区表层土壤7种重金属元素的有效态含量以Cd最高,达36.83%,潜在生态危害性较大;其次为Pb,达13.37%,其中碳酸盐结合态达到12.38%,由于土壤呈中性或偏碱性,Pb元素的迁移能力较弱,其潜在危害性较小;Cu、Hg、Cr、As、Zn重金属元素含量均以稳定态的含量存在,之和均在90%以上,表明其潜在危害性较小;研究区土壤重金属元素的活性系数和迁移系数大小顺序为:Cd>Pb>Hg>Cu>Zn>As>Cr和Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn>Cr,其中Cd的活性系数和迁移系数平均值分别达到0.330和0.160,展现出较强的生物活性、不稳定性和迁移能力,其他重金属元素在土壤中活性系数(Pb除外)和迁移系数均较小,生物活性较弱,在土壤中稳定存在,由土壤中向植物中的迁移能力弱;研究区不同的重金属的生物有效性与其影响因素的关系不尽相同,其主要因素是土壤重金属元素全量,其次为p H、TOC、CEC、粘粒含量等,二者关系复杂。

河北省保定市平原区土壤重金属污染及潜在生态危害评价

以河北省保定市平原区土壤为对象,采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对土壤重金属的环境质量及污染特征进行评价,并采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对土壤中重金属的潜在生态危害进行评价。结果表明:重金属污染程度依次是Cd>Zn>Hg>Cu>Pb>Cr>Ni>As,其中Cr、Pb、Ni、As都处于清洁安全状态,Hg和Cu绝大部分样点处于清洁安全状态,分别只有0.15%和0.40%处于警戒状态,Cd、Zn元素都出现污染,其中Cd面积最大,达到0.22%;综合污染评价土壤环境整体良好,清洁、安全、警戒、污染土壤面积比例分别为94.39%、5.00%、0.50%、0.11%,其中警戒及污染土壤面积为0.61%,其形成可能与工业生产及人类活动有关;各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Hg,已达到中等潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害,综合考虑多种重金属的潜在生态危害性,其轻微生态危害、中等生态危害、强生态危害、很强生态危害的百分比分别为93.71%、4.71%、1.29%、0.29%,整体表现为轻微潜在生态危害。

石家庄城市近地表降尘重金属污染及潜在生态危害评价

以2007年6月采集的石家庄城市近地表降尘为对象,采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法对石家庄城市近地表降尘中重金属污染及潜在生态危害进行评价。结果表明,石家庄城市近地表降尘中重金属元素含量变化均较大,Zn、Cd、Cr、Ni、Cu、Pb等属于强变异元素,重金属元素在近地表降尘中积累已达到严重程度;各重金属元素中,产生潜在生态危害的重金属主要是Cd、Hg,已分别达到强潜在生态危害和很强潜在生态危害水平,其余重金属均为轻度潜在生态危害。综合考虑多种重金属的潜在生态危害性,其轻微生态危害、中等生态危害、强生态危害、很强生态危害的百分比分别是2.0%、15.1%、30.6%、52.3%,整体为很强潜在生态危害,石家庄城市近地表降尘中重金属元素污染严重。

河北平原土壤元素评价

参照土壤质量内涵的3个方面,对河北平原表层土壤元素进行了评价。研究认为:反映土壤肥力质量的肥力元素大部分处于丰富或适宜状态,只有土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、锌、钼、有效钼、有效硼等处于相对缺乏状态,其中有机质、全钼、有效钼缺乏严重;依据《土壤环境质量标准》(GB—15618—95)评价研究区土壤,其结果认为研究区土壤重金属环境质量状况良好,土壤重金属超标率非常低。同时通过对研究区重金属元素的形态分析认为:Cd的生物有效性和潜在危害性较大,是研究区最具有生态危害的重金属;反映土壤健康质量的土壤元素F处于丰富或适宜状态,I处于相对缺乏状态。

耕地质量占补平衡评价方法探讨——以河北省霸州市为例

依据农用地分等定级的理论及成果,充分考虑了我国耕地占补平衡中所存在的问题,对耕地质量占补平衡的评价方法进行了初步探讨,并以河北省霸州市为例进行了实证研究,确定了霸州市耕地质量占补平衡评价体系及测算方法,为耕地占补平衡的顺利实施,土地的有偿使用,土地流转估价等提供了科学的依据。

石家庄污灌区土壤元素评价

本文参照土壤质量内涵的三个方面,对石家庄污灌区表层土壤元素进行了评价。研究认为,反映土壤肥力质量的肥力元素大部分处于丰富或适宜状态,只有Mo、Co、碱解氮、有效Mo等处于相对缺乏状态;反映土壤环境质量的重金属元素含量都低于《土壤环境质量标准》(GB-15618-95)中二级标准限值,其中Cu、Ni、As、Hg、Pb元素100%达到了土壤一级环境质量标准,同时通过对研究区重金属元素的形态分析认为:Cd的生物有效性和潜在危害性较大,是研究区最具有生态危害的重金属;反映土壤健康质量的土壤元素F处于丰富或适宜状态,I处于相对缺乏状态。

石家庄污灌区土壤质量综合评价

通过对石家庄污灌区土壤评价指标的综合分析,确定了石家庄污灌区土壤质量的评价指标为碱解氮、有效硼、有效钼、Co,Cd,I。利用层次分析法和模糊评判法相结合的手段,在确定石家庄污灌区土壤质量评价指标权重和隶属度函数模型的基础上,对石家庄污灌区的土壤质量进行综合评价。结果显示:该研究区土壤整体处于良好状态,优质土壤、优良土壤、一般土壤、较差土壤面积分别占研究区总面积的24.60%,40.98%,18.03%,16.39%。影响土壤质量的因素主要是污水灌溉方式,其次为土壤质地和元素间的相互作用。通过对石家庄污灌区表层土壤质量的综合评价,客观地分析了土壤的养分水平,正确的定位了土壤的肥力水平和环境质量状况,为当地今后的农业规划、环境污染治理提供了科学的地球化学资料和依据。

基于农用地分等定级的耕地占补平衡理论研究

通过分析农用地分等定级体系的特征,对我国耕地占补平衡理论进行了解译。在此基础上,讨论了我国农用地分等定级与耕地占补平衡之间的逻辑关系,从数量型、数量-质量型、数量-质量-生态型、数量-质量-生态-人文型四个层次分析了耕地占补平衡管理逐渐升级的层级关系,指出了我国“耕地总量动态平衡”管理的重心正处在由“数量平衡”向“数量-质量平衡相结合”管理升级的时期;提出耕地占补平衡是基于农用地分等的耕地质量评价,是以农用地分等中的自然质量评价模块和土地利用系数为连接桥梁的质量评价。

石家庄市近地表灰尘重金属污染及环境质量评价

以石家庄市主城区为研究区,采集252个近地表灰尘样品,研究其重金属污染及环境质量状况。采用单因子指数法和尼梅罗综合指数法对石家庄城市近地表灰尘中重金属污染进行环境质量评价,最后应用ARCGIS的空间分析模块进行空间插值制图。结果表明,研究区近地表灰尘中重金属质量比均超过当地背景值,质量比变异系数较大的为Zn、Cd、Cr、Ni、Cu、Pb、Hg等,As的变异系数最小。重金属单元素污染评价表明,Zn、Cd为严重污染,Cr、Hg、Pb、Cu为潜在污染,Ni、As为清洁。重金属综合评价表明,石家庄市近地表灰尘重金属综合污染严重,重污染以上比例达到30.56%,其严重污染区与工业区域、交通分布发达程度的分布相吻合,重金属污染可能与城市的燃煤、交通等污染源有关。

冀东表层土壤中镉的环境地球化学基线

以土壤环境地球化学研究为主线,以冀东地区13 472 km2为研究区域,将土壤重金属污染元素镉的空间分布规律与环境地球化学机理研究相结合,建立区域土壤环境地球化学基线,选用合适的判别指标判识自然作用过程与人类活动过程对土壤环境的影响。通过对3 287个样品的镉含量的统计分析,结果表明,冀东地区表层土壤中镉的基线值为0.073 mg/kg,镉元素含量大于0.230 mg/kg的样品可能遭受人为污染的影响。地质累积指数分析结果显示,冀东地区49.0%的表层土壤未受镉污染,47.6%的表层土壤在无污染与中度污染之间,2.1%受中度污染,1.2%的表层土壤介于中度污染到强污染之间,只有1%受强污染。污染程度指数分析则显示,冀东地区94.5%的表层土壤未受到镉污染,98.8%的表层土壤污染程度小于2,总污染程度小于0,即总体未受到污染。

石家庄污灌区表层土壤中重金属环境地球化学研究

对石家庄市污灌区上、中、下游3条剖面中的农田表层土壤重金属元素Pb、Hg、Cr、Cd、As、Cu、Zn的含量、污染状况、形态等进行了调查与研究。结果发现,研究区表层土壤中的重金属(除As外)在污灌区上、中、下游均有不同程度的富集,其中Hg、Cd含量较高,下游表层土壤中重金属平均含量均高于上、中游。运用Muller的地积累指数法进行了污染评价,结果表明,以河北省土壤背景值计算,As未对研究区表层土壤造成污染,研究区上、中、下游表层土壤受到了Hg、Cd的污染,主要为轻度—中等的污染程度。研究区表层土壤中Pb、Hg、Cr、As、Cu、Zn的形态主要为残渣态,Cd的形态主要为离子交换态和碳酸盐态,Cd具有一定的生物有效性和潜在生态危害性。

冀东平原土壤重金属元素的来源分析

通过对比冀东平原表层和深层土壤样品中8种重金属含量,并利用因子分析提取了7个主因子,结合因子得分图进行重金属来源分析。结果显示Cr的来源具有分异性,一部分源于土壤本底,另一部分来源于矿业污染造成的元素叠加;Hg的来源主要为农业生产,部分地区Hg是由冶金、交通等污染排放所致;唐海县附近Cd主要为河流上游元素搬运成因。局部地区Pb高度富集是由于采矿污染造成。As、Cu、Zn、Ni等元素主要来源于当地自然地质背景。

河北行唐大枣品质与成土母岩类型关系的探讨

笔者从农业地质研究的角度出发,探讨了成土母岩对行唐大枣产量和品质的影响。调查研究发现在行唐山区品质好、产量高的大枣主要分布在黑云斜长片麻岩区,其主要原因是黑云斜长片麻岩较其他类型风化层厚,裂隙发育,P、Sr、稀土元素等含量高,K含量高并以缓效态赋存在黑云母中易被植物吸收;从土壤地球化学背景分析表明,优质大枣分布区具有与P、Sr、Na和稀土元素总量的富集区吻合性最好,Ni、Cr含量低的特点,这也验证了行唐大枣优质产区分布和成土母岩黑云斜长片麻岩分布的一致性。

河北省南部平原区大气降尘来源及分布特征

从2007年11月到2008年11月,采用被动方式在河北省南部平原区域采集了48个点的大气沉降样品,分析了Al、K、Ca、Cr、Cd、Pb、Se、Mo、I、F、S等21种元素的含量。在计算了各元素之间相关性和富集因子的基础上,得出河北南部平原区大气降尘的物质来源以土壤颗粒物为主,在此基础上叠加了燃煤污染。大气降尘输入通量的结果表明,河北省南部平原区的大气质量明显低于北京平原区。省内对比表明,沧州地区绝大多数元素输入通量最大,而邯郸地区最低,省会石家庄以燃煤元素(Cd、Hg、Mo、Se)的输入通量最大为特征。

冀东平原土壤中重金属元素的地球化学特征

通过分析冀东平原土壤中有害重金属元素Pb、Cr、Cd、As、Hg的含量变化特征,显示有害重金属元素Hg、Cd、Pb在冀东平原表层土壤的富集已较为明显,Cr、As也形成局部的异常,原有的地球化学特征发生较大变化。初步认为表层土壤中重金属元素的高含量与当地地质背景和人为活动有关,局部异常成因需要进一步研究。研究区地积累指数污染评价结果表明:以全国土壤背景值计算,重金属未造成污染;以研究区背景值计算,Hg表现为轻度—中度污染状况,As、Cd、Cr、Pb未造成污染。

河北平原土壤有机碳含量的变化

应用1979年第二次土壤普查数据和2004年多目标地球化学调查结果及其它资料,利用网格单元分别计算了1979年和2004年河北平原0~0.2m和0~1.8m的不同土壤类型的有机碳储量。结果表明河北平原土壤有机碳含量在25年间持续增长,2004年浅层和深层土壤平均有机碳储量比1979年有了分别增加了24.25%和31.39%。水分含量、土壤母质和质地等是影响土壤碳贮存能力的因素。含水量和粘粒含量较高的水稻土、沼泽土、砂姜黑土等土壤类型碳储能力强,反之含水低、粘粒含量低的土壤类型如风沙土和新积土等则储碳能力较弱。植被的破坏、土壤水分的流失会导致高水分含量的土壤类型的有机碳储量降低。在本研究中表现为绝大多数土壤类型的平均有机碳储量升高,但是表层的棕壤、沼泽土、滨海盐土和深层的棕壤、沼泽土等土壤类型发生了降低。

河北省南部平原区土壤有机碳储量估算

土壤中碳储量的估算是当前研究全球大气碳循环和变化的基本问题。本文以河北省多目标地球化学调查所获大量土壤数据为基础,在GIS平台中采用中国地质调查局提出的"单位土壤碳含量"概念,按土壤类型和土地利用分类两种划分方式计算了河北省南部平原区土壤有机碳储量。结果表明,河北省南部平原区土壤有机碳储量为819402498t,平均有机碳储量为13206.1t/km2。