烟台市土壤环境质量现状及重金属元素分布迁移规律

烟台市是山东半岛蓝色经济区核心城市之一。通过对山东省烟台市生态地球化学资料的系统整理,发现土壤主要污染因子是Cd、As、Hg、Cu、Pb、Zn等重金属元素,工矿三废排放是土壤重金属的主要来源;过量施用化肥和工矿污染形成的酸雨使区内土壤明显酸化,土壤根系土中镉等元素在酸性环境中活化迁移能力明显增强,有毒重金属镉等通过土壤-水-植物活化迁移量大,经食物链向人体中转移危险性增大。土壤重金属污染和土壤酸化成为烟台市域内两项重大的生态环境问题,为土地污染防治提供了科学依据。

山东省小清河沿岸土壤重金属污染分布及迁移规律

通过对山东省小清河流域土壤重金属污染现状的调查研究,查明土壤重金属污染状况,元素来源和分布迁移规律,从而为该区土壤重金属污染的科学治理提供有效依据。研究发现,小清河沿岸地区的重金属污染主要表现为As、Cd、Cr、Ni等元素的污染;依据内梅罗污染指数评价方法发现研究区存在重金属污染的土壤总面积为880.5 km2,未受到重金属污染的土壤面积为1 822.1 km2,分别占全区总土壤面积的32.58%和67.42%,其中上游的济南市城区北园镇至华山镇区域的小清河两岸是重污染区。对小清河流域土壤重金属来源的探析表明,大气干湿沉降是土壤重金属污染的主要来源;土壤重金属的生物有效性评价显示重金属元素Cd的活动态比例高达56.17%,活化迁移能力强,是该区对生态环境危害性最大的污染因子。此外,As、Cd、Cr、Pb等重金属元素的活动态含量明显受pH值和Corg含量的制约,在低pH值、高Corg含量的土壤区应高度重视As和Cd的污染问题。

山东省烟台地区土壤重金属的生态效应--以砷为例

烟台市是山东半岛蓝色经济区核心城市之一,通过对山东省烟台市生态地球化学资料的系统整理,研究土壤重金属污染现状与分布迁移规律,发现土壤主要污染因子是As、Cd、Hg、Cu、Pb、Zn等重金属元素污染,工矿三废排放是土壤重金属污染的主要原因;主要致污因子砷是环境中毒性最大的有害元素之一。土壤-苹果树体系中As迁移及形态转化规律为:植物根系吸收土壤中的砷,并在根部发生了AsⅤ→AsⅢ的还原作用,由植物的根部向上迁移过程中,AsⅢ的比例逐渐降低。砷在根系土-植物体系中的分布为:根系土>根>叶子>茎>苹果。

山东烟台环境介质中重金属元素富集特征及与酸化土壤的关系

利用山东省烟台市生态地球化学调查及相关专题研究所取得的分析测试数据,通过高灵敏度的识别系统和多参数地球化学评价体系的建立,揭示了在重金属污染区内酸化的土壤环境中Cd、Hg、Pb、As等重金属元素活化迁移的地球化学机制、影响因素,以及浅层地下水和玉米等主要粮食作物籽实中重金属超标的原因及生态危害。与全国土壤基准值和背景值对比,研究区内Cd、Cr、Ni、Pb等元素的基准值相对偏高,Cd、Cr、Pb、Cu、Ni元素的背景值相对较高。As、Cd、Cr、Ni、Hg、Pb等存在于Ⅲ级及Ⅲ类以上土壤,是主要致污因子。典型金矿污染区内浅层地下水和玉米籽实中均检出超标重金属元素,影响浅层地下水环境质量的主要指标是Pb。达到Ⅲ类及以上水质标准的采样点数占研究区总采样点数的3.47%;玉米中的Cd含量相对较高。表层酸性、弱酸性土壤占土壤总面积的55.29%,土壤酸化趋势明显。随着土壤酸化程度的加深和范围扩大,导致土壤耕作层可给性营养元素的损失及某些毒性元素(Cd、Pb等)的释出和活化,提高了土壤中主要污染因子Cd、Hg、Ni、Pb、As等重金属的活化迁移能力;富含有机质的土壤中有利于对Cu、Zn、Pb、Cd的吸收,固重金属元素于土壤中,降低了土壤重金属污染的环境风险水平。研究结果为土壤修复、降低土壤重金属毒性提供了重要的科学依据。

沾化冬枣产地土壤元素分布特征及其对冬枣品质的影响

通过对沾化冬枣产地生态地球化学环境资料的系统整理,发现土壤中有益、有害元素的分布分配、迁移转化规律和赋存特征影响沾化冬枣的品质和食用安全性。对冬枣品质影响较大的元素有Mo、Cd、Co、Hg、S、N、Se等,其中Mo、Cd、Co、Hg、S含量过高时会降低冬枣果实的品质,尤以Hg、S、Cd影响最大,而N、Se可以提高冬枣的品质。结合基础研究成果,在土壤中增加Fe、K与水提取Se有效态含量或降低有效态B、Cu、P、N含量将有利于提高冬枣品质,该研究为冬枣统筹施肥和田间管理指明了方向。

济南市土壤重金属污染现状及其土壤生物学表征

以济南市区及郊区农田土壤为对象,研究土壤中重金属污染的特征,结果表明,土壤重金属污染不仅引起了生态环境的恶化,而且影响土壤生物多样性,降低了土壤活性。济南市土壤动物各类群的数量与土壤重金属元素含量的相关性统计结果显示:土壤原生动物数量与Co、Ni含量呈明显负相关;土壤线虫数量与Cu、Mo含量呈显著负相关;旱生土壤动物数量与Cu含量呈显著负相关;说明重金属元素对土壤动物多样性具有不利影响,土壤线虫是耐污种类,旱生动物多为不耐污种类,土壤线虫与旱生动物密度之比可以作为土壤重金属污染程度的生物学指标。通过对土壤地球化学元素含量与土壤生物学参数的相关性分析,找到了重金属的敏感生物指标:Pb污染的生物学指标为土壤线虫;As污染的生物学指标是真菌PLFA含量等,用土壤生物作为敏感、快速的重金属污染生物毒性的指示物,具有广阔的应用前景。

土壤重金属生态危害评价:以典型金矿区为例

通过对典型矿区土壤重金属污染现状与分布规律研究,发现土壤污染的主要因子是Cd、As、Hg、Cu、Pb、Zn等重金属元素污染,金矿三废排放是土壤重金属污染的主要来源。一号金矿区Hg、Cd、As三种元素对土壤危害的贡献率之和达到94%,其中仅Hg元素的贡献率就达到了77%。二号金矿区Hg、Cd、As、Pb、Cu五种元素对土壤危害的贡献率之和达到97%,其中仅Hg元素的贡献率就达到了61%。金矿区土壤重金属元素潜在生态危害强、很强的土壤样品数量占总数的66.54%,占金矿专题研究区控制总面积的79.51%,土壤潜在生态危害严重,本成果为金矿区土壤污染防治提供了科学依据。

山东省乐陵—河口地区重金属污染现状与分布迁移规律

对山东省乐陵—河口地区重金属元素的分布迁移规律进行研究,结果表明,研究区土壤以清洁型为主;污染区土壤轻度污染所占比例最大,中度及重度污染占研究区的0.57%,污染因子主要为Cd、Hg、Pb,工业废水是土壤污染的主要来源。Cd、Hg在污染区小麦秸杆中明显富集,接近或超过其根系土中的含量,在籽实中含量最低,小麦籽实中Se、Zn明显富集。土壤根系土中Cd、Hg等以稳定态分布为主,活动态的含量很低,活化迁移量少,这与区内碱性环境密切相关。

章丘市富硒土壤环境对大葱品质的影响

通过采集章丘大葱产地土壤、水、大葱植株样品,研究了大葱品质与产地地质地球化学特征的关系。结果表明,营养元素和有毒有害元素的丰缺不仅关系到大葱的长势和产量,而且关系到大葱品质和食用健康性;章丘大葱中的Se与土壤全量Se的关系不显著,而与土壤有效态Se具有更好的相关性。

东营油气开采区土壤环境污染状况

通过对东营油气开采污染区土壤环境状况的研究,发现井口附近土壤中Cr、Pb、Zn含量较高,随着离井口距离的加大向两侧有降低的趋势;Cd含量基本上在井口处表现为高值,在井口两侧的土壤中含量降低并趋于稳定;Cr、Zn含量受落油污染的影响较大,影响范围在1 m以内;Cu、Ni、Pb和As的含量随深度变化不大,仅在80 cm或1m深度处略有增加;多数采油井附近的土壤中,饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的含量最大值存在于采油井口处,这与油田开发过程中落油易在井口处富集的现象相吻合;采油井附近土壤中烃类含量有随时间而逐渐减弱的趋势,说明开发时间越长烃类污染越严重。

寿光市高氟地下水的分布规律和成因

寿光市曾经是山东省地氟病防治的重点地区,通过在病区开展野外调查和岩土、水样测试等工作,总结了该区地氟病分布及地球化学环境特征,探讨了地氟病与地层岩性、土壤、地形地貌、浅层地下水、生活用水等的关系。在系统环境地球化学调查的基础上,研究了当地高氟地下水的成因,认为岩石、土壤、海水是高氟浅层地下水的主要来源,高氟浅层地下水形成可能有海侵富集型和蒸发浓缩型。分析了地下水中氟富集的因素与过程,提出了地氟病的防治措施。

日照市生态地球化学环境对绿茶品质的影响

通过对日照市绿茶产区地质、地球化学环境的系统分析,认为地形、地貌、土壤理化性质和元素含量等对茶叶的品质具有重要影响。土壤元素全量与茶叶的相关性并不好,但其有效含量的丰缺情况对茶叶品质有较大影响,当土壤中速效N、SiO2含量较高时,茶叶中游离氨基酸、咖啡碱、总灰分含量也会比较高,茶叶品质相对较好;当土壤pH值及Ca、Mg有效含量较高时,茶叶中游离氨基酸、咖啡碱、总灰分、黄酮的含量反而会较低,从而降低茶叶的生化品质。该研究成果为日照绿茶产地规划与南茶北引提供了科学依据。

土壤质量评价与地力提升技术研究——以山东黄淮海平原为例（英文）

以全国土地污染防治项目取得地球化学资料为依据,通过分析研究山东省黄淮海平原区土壤化学元素特征,结果表明:土壤中一级营养元素有机质、氮、磷相对缺乏,钾含量富足;二级营养元素氧化钙、氧化镁相对缺乏,硫含量富足;其他有益微量元素氧化铁、锰、钼和硼均相对缺乏,氯含量丰富,基本不太缺。土壤地力提升的主要障碍因素是土壤盐渍化和土壤重金属污染。根据土壤综合肥力评价结果:研究区土壤绝大多数属低肥力-较低肥力区,其中低肥力区和较低肥力区面积分别为为61 604.0和1 244 km2,分别占总面积的97.43%和1.97%;中等肥力土壤面积约172 km2,占总面积的0.27%;较高肥力面积约128 km2;高肥力区面积仅76 km2。结合基础调查成果,提出了通过科学施肥、土壤障碍消除和重金属污染修复等地力提升措施,增强土壤肥力,变中、低产田为中、高产田;兴利除害,抑制土壤重金属元素的活性,降低风险,为高效优质农业的规划与发展提供技术支撑。

山东乐陵-河口地区土壤质量评价与地力提升技术研究

以全国土地污染防治项目取得地球化学资料为依据,分析研究乐陵-河口地区土壤化学元素特征,结果表明:土壤中一级营养元素有机质、氮、磷相对缺乏,钾含量富足;二级营养元素氧化钙、氧化镁相对缺乏,硫含量富足;其他有益微量元素氧化铁、锰、钼和硼均相对缺乏,氯含量丰富,基本不缺。土壤地力提升的主要障碍因素是土壤盐渍化和土壤重金属污染。根据土壤综合肥力评价结果,结合基础调查成果,提出了通过科学施肥、土壤障碍消除和重金属污染修复等地力提升措施,增强土壤肥力,变中、低产田为中、高产田;兴利除害,抑制土壤重金属元素的活性,降低风险,为高效优质农业的规划与发展提供技术支撑。

活体长爪沙鼠幽门螺杆菌检测方法的建立

目的应用巢式PCR方法通过胃液活体检测长爪沙鼠幽门螺杆菌感染,从而建立可以持续监测长爪沙鼠幽门螺杆菌感染的检测技术。方法体外培养幽门螺杆菌并接种至长爪沙鼠体内,在感染后第10周使用普通PCR方法检测长爪沙鼠胃液,使用巢式PCR方法对长爪沙鼠胃液、胃组织、十二指肠内容物、结肠粪便进行检测;同时还利用快速尿素酶试验和血清ELISA方法等对比分析巢式PCR方法的准确性,上述PCR产物均经过测序验证。结果普通PCR方法检测胃液、巢式PCR方法检测胃液、胃组织、十二指肠内容物,结肠粪便以及快速尿素酶试验、血清ELISA检测方法检验结果阳性率分别为30%、100%、100%、90%、10%、100%和0%。比较不同检测方法的检测结果发现,胃液巢式PCR、胃组织巢式PCR和快速尿素酶试验均有100%的检测率,普通PCR检测胃液的方法、结肠粪便巢式PCR方法及血清学ELISA检测方法检测率均比较低。结论胃液巢式PCR检测方法由于其特异性、准确性及灵敏性较高等特点可以用于长爪沙鼠幽门螺杆菌的长期检测,特别是对于预防和治疗幽门螺杆菌感染的实验具有重要价值。

雌二醇诱导雄性长爪沙鼠乳腺增生模型的初探

目的建立雌激素诱导雄性长爪沙鼠乳腺增生模型。方法使用苯甲酸雌二醇腹腔注射诱导雄性长爪沙鼠、小鼠和大鼠,建立乳腺增生模型。取模型动物乳腺组织进行组织学观察,并与正常雄性和雌性长爪沙鼠、小鼠和大鼠进行比较。结果通过组织学观察,正常雄性长爪沙鼠未见乳腺相关结构,而在苯甲酸雌二醇诱导后的组织中显示较为明显的乳腺导管和乳腺小叶。此外,相比于小鼠和大鼠,长爪沙鼠在雌激素诱导后除了有较明显的乳腺增生外还伴有炎性细胞浸润。结论苯甲酸雌二醇可以在雄性小鼠、大鼠和长爪沙鼠较好地诱导乳腺增生,初步证实长爪沙鼠可以作为男性乳腺增生动物模型。

Mylpf基因在自发性糖尿病长爪沙鼠6种组织中的表达水平分析

目的分析Mylpf基因在糖尿病长爪沙鼠6种组织中的表达水平,进而探究长爪沙鼠糖尿病发生的分子机制。方法选取糖尿病长爪沙鼠和正常沙鼠各6只,使用Real-time PCR和Western blotting技术分别检测动物的骨骼肌、肝脏、脂肪、肾脏、心脏和脑组织中Mylpf的mRNA和蛋白表达水平。结果 Real-time PCR的结果表明,在骨骼肌、心脏和脑组织中,Mylpf在糖尿病组mRNA表达水平高于对照组。在脂肪组织和肝脏组织中糖尿病组mRNA表达水平低于对照组。在肾脏组织中两组mRNA表达水平基本相同。Western blotting结果显示,在骨骼肌中Mylpf在糖尿病组蛋白表达水平高于对照组,且有统计学差异,在心脏和脂肪组织中Mylpf在糖尿病组蛋白表达水平低于对照组,在肾脏组织中蛋白表达水平基本相同,在肝脏和脑组织中没有检测出。结论 Mylpf与长爪沙鼠糖尿病的发生有一定相关性,该基因对长爪沙鼠糖尿病的影响可能主要发生在骨骼肌和心脏组织中。

山东省东部地区土壤地球化学基准值与背景值及元素富集特征研究

以山东省东部地区农业生态地球化学调查取得的区域土壤地球化学数据为依据,研究了区内54种元素或指标的土壤地球化学基准值和背景值与全国土壤的差异。通过对比区内土壤基准值与背景值的变化,认为本区大部分元素或指标在表层土壤中的含量继承了成土母质,后期人类活动对其影响较小,Hg、Cd、Pb、Cu、Zn、Se、S、P、N和OrgC等元素或指标在表生作用或人类活动等因素影响下,其分布分配特征产生明显变化。通过表层与深层土壤元素间相关关系的研究,探讨了由人为活动导致土壤重金属元素富集的评价与识别方法,莱州-招远-烟台和牟平-乳山金矿集中区以及人口密集的城镇地带Hg、Cd、Pb、Cu、Zn、Se和S等元素在表层土壤中强烈富集。结合典型地区土壤垂向剖面及元素分布与地质背景的对比研究,认为人类活动(采金污染、城市化、工业化发展等)和自然地质背景作用是引起山东东部局部土壤重金属富集的重要原因。

山东省黄河下游流域土地质量地球化学评估及方法研究

利用土地质量地球化学评估的基本方法,以黄河下游流域山东境内6.4万km2冲积平原区表层土壤区域地球化学调查数据为基础,提出了区内进行评估的参评指标体系,确定了各评估指标层的权重,进而对区内土地质量进行了系统的地球化学评估。研究发现,由于区内土壤物源的相对单一性,在不同参评指标体系下,大部分评估单元的分等始终趋向一致,其中优良等级土地占全区的80%,两端分等土地往往面积较小且分散。评估分等的意义以反映土壤综合肥力和健康指标的高低为主,由于区内土壤环境质量超标比例极小,分等仅指示土壤环境质量的相对优劣。该评估成果可为土地资源的合理利用提供指导,并为今后区内开展的次级地球化学评估工作提供了基础和参照。

山东烟台市土壤中有机氯农药的分布特征

在山东烟台市1.3万km2范围内以1个点/36 km2采样密度采集表层土壤样品408件,测试六六六、滴滴涕等10项指标,并研究其含量变化。区内土壤中停用近30年的六六六、滴滴涕仍有检出,且部分样点含量较高,按土壤环境质量评价标准,研究区内出现了Ⅲ类和超Ⅲ类土壤。土壤中六六六的4种异构体,除个别样点δ-HCH含量高外,其他样点β-HCH的含量最高;土壤中的滴滴涕,P,P'-DDE和P,P'-DDT为其主要存在形式。进一步研究w(α-HCH)/w(γ-HCH)、w(β-HCH)/w(γ-HCH)和[w(P,P'-DDE)+w(P,P'-DDD)]/w(P,P'-DDT)的变化规律,得出调查区内六六六使用时间较长,没有新的污染源输入;大部分地段滴滴涕的使用时间也较长,其组分已经通过物理和化学等作用发生了很大变化,污染是过去形成的。区内仍有4.41%的地区近期可能存在新的污染源,应引起高度重视。