嘉陵江河水主要离子化学组成的时间和空间变化特征

通过2008年8月(雨季)及2009年2月(旱季)对嘉陵江流域河水进行密集采样,分析测定河水中主要阴、阳离子的化学组成,探讨河水水质的季节及空间变化特征。结果表明,嘉陵江河水离子化学组成主要受流域内碳酸盐岩的溶解控制。同时,降雨、流域内梯级电站开发及其他工农业生产生活活动等也是影响河水化学组成的重要因素。

重庆市表层土壤有机碳空间分布、影响因素及对碳减排的贡献

【研究目的】土壤碳汇和岩溶碳汇共同构成自然地质碳汇,土壤中的碳参与碳循环的主要形式是有机碳。因此,土壤有机碳研究对提升土壤碳汇、实现“双碳”目标具有重要意义。【研究方法】基于多目标区域地球化学调查数据,利用地统计学方法分析了重庆市表层土壤有机碳密度空间分布,应用单因素方差分析及分类回归树法研究了土壤有机碳密度影响因素及其重要性,采用模型法评估了农田土壤固碳减排潜力。【研究结果】研究区表层土壤有机碳平均密度为2.75 kg/m^(2),空间分布上具有中等程度空间自相关性,呈现南北两端高、中间低的分布格局。海拔、温度、土壤类型是影响有机碳密度的重要因素,降雨量、土地利用方式次之。农田土壤固碳潜力约为36.88 Tg C,相当于2018年重庆市能源消耗碳排放量的24.10%。【结论】重庆市凉爽湿润的高海拔区表层土壤有机碳密度较大;不同土地利用方式中林草地、水田更利于土壤有机碳的积累。在达到碳平衡之前,农田土壤整体呈“碳汇”效应,吸收着空气中的碳。

西南喀斯特区土壤养分含量及生态化学计量特征

利用土地质量地球化学调查数据,研究我国西南黔江—酉阳一带喀斯特区土壤养分含量及生态化学计量特征,为揭示岩溶生态系统各组分之间的养分循环提供科学参考。结果表明,土壤SOC、TN、TP和TK平均值分别为27.15、1.66、0.693和21.62 g/kg,化学计量比C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K平均值分别为16.24、42.42、1.45、2.60、0.087、0.037;C∶N、C∶K、N∶K两两之间呈极显著正相关,P∶K与C∶P、N∶P呈极显著负相关。不同土地利用方式下,SOC、TN、TK均为水田中含量最高,TP在旱地和园地含量较高,C∶N在水田、园地较高,C∶P、N∶P、N∶K在水田、有林地较高,C∶K在灌木林地、有林地较高,P∶K在各用地方式间均无显著差异。

重庆某农业集中区土壤重金属污染评价与来源解析

土壤重金属污染问题日益突出,分析土壤重金属污染成因与来源对污染防治和风险管控具有重要的指导意义。选择重庆某农业土壤集中分布区域,综合采用地累积指数、污染负荷指数、相关分析、主成分分析和正定矩阵因子分析等多种方法,开展了土壤重金属污染特征分析、土壤重金属污染评价和重金属来源解析。结果表明,研究区土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni8种重金属元素平均含量均高于重庆市背景值。其中累积程度最高的重金属为Hg,其次为As和Cd,其平均含量分别为重庆市土壤背景值的54.70、3.03和1.50倍。地累积指数统计结果表明,研究区内土壤Hg和As污染程度较深且分布面积较广。污染负荷指数法评价结果表明,研究区土壤重金属以轻微污染和中度污染为主,研究区综合污染负荷指数(P_(zone))为1.76,整体上呈轻微污染。采用正定矩阵因子分析法对重金属来源进行定量解析,结果表明,研究区土壤中As和Pb的积累主要来自于工业活动和交通排放;土壤中Cr、Cu、Zn和Ni主要来源于自然地质背景;土壤Cd的积累与农业生产活动有关;区域Hg污染由汞矿开采引起。

酉阳油茶籽油营养安全品质、油茶含油率特征和立地土壤评价

为了解酉阳油茶营养品质、含油率特征和生长环境,分析了油茶籽油脂肪酸组成及采于不同地层油茶果的含油率特征,评价了立地土壤养分及土壤环境质量。结果表明:酉阳油茶籽油脂肪酸组成与橄榄油相似,是一种难得的高级油料。油茶果含油率特征与地层关系显著,产于二叠系地层的油茶果含油率最高,其次为志留系,奥陶系最差,产生差异的原因应为不同地层土壤地球化学组成有差别。酉阳油茶立地土壤养分一般但土壤环境质量较好,仅Cd存在少量超标现象,耕作时应科学辅以各种肥料,保证油茶健康生长。

渝西北土壤重金属分布特征及其风险评价

为全面了解重庆西北地区(潼南区、铜梁区、合川区和大足区)土壤中重金属质量分数、分布特征及其生态风险,在该区共采集表层土壤样品6 792件,测定了As,Cd,Cr,Cu,Hg,Ni,Pb和Zn等8种重金属元素质量分数,并用土壤环境质量标准(GB15618-1995)和潜在生态风险指数对土壤重金属污染进行评价.结果表明:1)表层土壤Cd质量分数累积效应最大,是背景值的2.43倍,超标比例为18.67%,其余7种重金属元素质量分数平均值低于土壤环境质量一级标准值;2)空间分布特征表明,Zn,Cd,Pb,As,Ni,Cu和Cr 7种元素在研究区西部质量分数较高,Hg在东部质量分数较高,主要受地层控制和土地利用方式的影响;3)研究区重金属污染对该区构成的潜在生态危害由强至弱依次为:Cd,Hg,As,Pb,Cu,Ni,Cr,Zn,整体处于中等潜在生态风险等级,主要受Cd和Hg元素的影响,二者可能造成的生态危害应引起重视.

重庆秀山西北部农田土壤重金属生态健康风险评价

为了解矿业活动较多的重庆秀山县西北部农田土壤重金属污染状况,采集了表层土壤样品386件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Mn等9种重金属元素,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型,对该区土壤重金属污染程度、生态风险和健康风险进行评估。结果表明,该区农田土壤9种重金属平均值都高于重庆市土壤背景值,呈现不同程度的积累;Cd、Hg明显超出国家农用地土壤污染风险筛选值,超标率分别为75.2%和44.6%。土壤中Hg污染较严重,处于中污染或重污染状态,Mn、As、Cd总体呈轻污染,其余重金属基本无污染。生态风险评价显示,Hg、Cd为主要生态危害元素,Hg以强、很强和极强风险为主,Cd以中等风险为主。人体健康风险评价显示,儿童更易受到重金属污染威胁,重金属对成人不具有非致癌风险,对儿童具有非致癌风险,As、Cr是主要非致癌因子;成人致癌风险在可接受范围内,个别土壤样对儿童具有致癌风险,As致癌风险最大。

渝西经济区土壤地球化学基准值与背景值及元素分布特征

基于渝西经济区多目标区域地球化学调查资料,采用正态和对数正态法,获得了土壤54种元素(指标)的地球化学基准值和背景值,并研究其分布特征;同时分析了岩石风化成土过程元素的富集贫化规律,以及表层土壤元素分布特征。结果表明,与全国土壤相比,该区重金属元素Cd、Cr、Hg、Ni基准值较高,As较低,Pb、Zn、Cu与全国值相当;多数重金属元素和植物营养元素背景值偏高,仅K、Mn、P、Cl元素背景值低于全国水平。对比土壤背景值与基准值,发现多数元素(指标)背景值与基准值相当,说明表生作用和人为活动对表层土壤影响较小;而Se、Hg、S、N等14种元素在表层土壤富集,人为输入作用显著。不同母岩区表层土壤元素(指标)分布表现为,碳酸盐岩区多数元素含量较高;就不同pH值范围而言,CaO、MgO、K2O、P以及除Hg以外的重金属元素均在碱性环境含量较高,SiO2在酸性环境含量高,较多元素(指标)在中性环境中趋于稳定。

南川金佛山方竹笋营养安全品质和立地土壤评价

为了解南川金佛山方竹笋营养品质、安全品质和生长环境,分析了方竹笋的基本营养成分、矿质元素和重金属含量,评价了立地土壤养分及环境质量等级和土壤富硒、富锗状况。结果表明,南川方竹笋水分、蛋白质、总糖、K、Zn、Cu含量较高,并含有17种氨基酸,必需氨基酸占39.9%。新鲜方竹笋Se含量为0.006×10^(-6)~0.042×10^(-6),富硒率达73%,属富硒食品;Ge含量为0.0002×10^(-6)~0.0018×10^(-6),Ge含量中等,不属富锗食品。南川方竹笋立地土壤养分丰富,除K、Ca O营养等级为中等外,其余均达较丰富或丰富水平;土壤Se含量较高,为富硒土壤;土壤重金属Cd存在超标现象,但未影响方竹笋安全品质,其余重金属环境质量较好。

耕地质量地球化学评价及应用研究——以重庆市荣昌区为例

基于Arcgis平台,以耕地图斑为评价单元,对重庆市荣昌区耕地质量进行了地球化学评价及其应用研究。结果表明,研究区耕地土壤质量较好,地球化学等级以中等为主,占耕地总面积的74.44%,优质和良好等级占24%。土壤养分综合等级以中等为主,有机质、氧化钙和磷元素较缺乏,钾、硫、锌等多种元素较丰富。土壤环境质量总体较好,清洁和轻微污染区面积较大,轻度至重度污染区不足1%,土壤污染主要由Cd元素引起。耕地质量地球化学评价可广泛应用于耕地分等定级、基本农田划定、土地整治和农业生产活动中。

渝西北土壤有机质空间变异及影响因素分析

【目的】深入认识重庆西北部丘陵区土壤有机质空间变异特征及影响因素,为农业生产、土地利用等提供科学依据。【方法】采用地统计学和GIS相结合的方法,进行有机质空间变异和基于土地利用类型修正的空间插值研究。【结果】研究区土壤有机质平均含量为16.26 g/kg,属中等偏下水平;变异系数为33.8%,存在中等程度的空间变异性;土壤有机质空间分布呈现中间高,两端低的趋势,合川区整体偏低。【结论】土壤有机质具有中等空间自相关性,空间变异性受结构因素(地形坡度、土壤类型)和随机因素(土地利用类型、耕作措施等)影响,土地利用类型是主控因素。

重庆西部农业区大气沉降特征及其对地表的影响

从2009年4月至2010年4月,在重庆西部农业区采集了50个大气干、湿沉降样品,分别测试干、湿沉降样品中K、Ca、Mg、N、P、S、Fe、As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn、Pb、B、Mo、Mn 18种元素的含量,计算各元素的年沉降通量。研究发现,重庆西部农业区各元素年沉降通量均低于重庆主城区和成都经济区。采用富集因子分析得出,S、Cd、N、Pb、P、Hg、Mo、Zn、Cr、As明显受人为活动影响,其中S、Hg、As、Pb是典型的燃煤元素,Cd、Cr、Zn主要来源于工业排放、汽车尾气等,N、P与农业施肥密切相关。相关性分析表明,大气沉降输入Hg引起土壤中Hg含量显著增加,大气沉降输入S引起地表水中SO2-4浓度显著升高。

重庆西部表层土壤有机碳储量与密度分布

利用多目标区域地球化学调查数据，估算了重庆西部地区表层土壤有机碳密度和储量。结果表明，重庆西部地区表层（0～20 cm）土壤有机碳储量为41038589 t，平均密度为2929 t·km－2。从地貌类型看，低山（2984 t· km－2）和中山（2986 t·km－2）区土壤有机碳密度较高，丘陵区（2628 t·km－2）最低，山地土壤有机碳储量最丰富。不同类型土壤中，石灰土有机碳平均密度最高（5043 t·km－2），其次为黄壤（3756 t·km－2），紫色土最低（2329 t· km－2），紫色土有机碳储量最大。就土地利用方式而言，林地土壤有机碳平均密度最高（4071 t·km－2），耕地土壤处于中等水平（2752 t·km－2），居民及建筑用地有机碳密度最低（2416 t·km－2），耕地土壤有机碳储量最大。与第二次土壤普查数据对比发现，该区土壤有机碳储量和密度呈降低趋势，表层土壤作为碳源向大气释放碳，尤其是江津、潼南地区土壤有机碳密度分别降低了56．7％、45．1％。

万州玫瑰香橙果实品质与树体营养水平

为了解重庆市万州区甘宁镇玫瑰香橙果实品质和树体营养状况,分析玫瑰香橙果实基本品质、生物活性物质和矿质元素特征,并评价叶片矿质元素丰缺水平。结果表明,玫瑰香橙单果质量较小,种子数较少;果实的可溶性固形物含量、固酸比、可食率均达到鲜柑橘优等果要求,并且固酸比、维生素C含量明显高于一般血橙;果肉富含花青素、类黄酮、类胡萝卜素等生物活性物质和K、Fe等多种矿质元素。玫瑰香橙叶片中N、P、Fe等元素较丰富,K、Cu、Zn等元素较缺乏,Ca、S、Mn、B、Mo等元素的含量适中。

重庆市黔江猕猴桃果园土壤养分状况分析

为全面了解重庆市黔江区猕猴桃果园土壤养分状况,对黔江区具有代表性的果园土壤进行实地取样,系统分析了黔江猕猴桃果园土壤的pH、有机质、阳离子交换量、土壤中植物营养元素和重要生命元素全量及有效量。结果表明:黔江猕猴桃果园土壤整体呈中到酸性,有机质含量较丰富,平均值达到2.89%,但土壤阳离子交换量整体偏低,4级(中偏贫)和5级(贫缺)水平的样本累计占75%;果园土壤大量营养元素氮、磷和钾含量总体较好,但部分样点已经超过猕猴桃适宜生长的范围,中量营养元素钙整体缺乏,个别地区含量丰富,镁含量整体丰富,个别地区较缺乏,微量元素铁、锰和钼含量在不同采样点差异较大,研究区土壤总体富硒。综合以上分析,建议在今后的施肥过程中,可增施有机肥,以提高有机质含量和土壤阳离子交换量;维持或适量增加氮肥的施用量,控制磷肥和钾肥的施用量;对于土壤中微量元素的缺乏,是否需要施肥,还需进一步研究。

重庆市万州区西部土壤氟地球化学特征及生态效应

利用1∶50 000土地质量地质调查数据,分析了三峡库区万州区西部地区土壤氟的地球化学特征,初步评价了氟的生态效应。结果表明,研究区表层土壤氟含量平均值为578.4 mg/kg,略高于全国表层土壤均值,空间分布格局受地层控制作用明显,水平剖面中土壤与岩石样品氟含量呈显著正相关,土壤氟与成土母岩具有较好的继承性。土壤氟地球化学评价结果显示,研究区局部土壤氟过剩,主要分布于三叠系地层区。氟生态效应调查显示,地表水氟含量偏高,但未超出国家标准;部分地区农产品出现氟超标现象,建议高度重视并展开深入研究。

矿区周边农田土壤重金属污染风险评价

为了系统的评价矿区周边土壤-农作物-人体系统中重金属的污染风险,为矿区生态风险的分类治理和农作物安全生产提供科学依据,选择在重庆市黔江区金洞乡主要农耕区采集表层土壤样品321件、水稻和对应根系土样品30套,分析了土壤和水稻中重金属(Cd、Hg、Pb、As和Cr)的含量、土壤中有机质和Mn的含量及土壤pH,利用潜在生态风险指数法和人体健康风险评估模型进行重金属污染风险评价.结果表明,研究区土壤中Cd和Hg均存在一定程度的超标现象,土壤重金属含量受到成土母质、矿业活动及农业活动的影响.土壤总体潜在生态风险较小,主要以轻微污染为主,Cd和Hg存在点状的很强-极强的污染点位,是主要的土壤污染因子.水稻样品存在Cd和As的超标问题,水稻重金属含量主要受到土壤中重金属的含量、土壤pH、土壤有机质含量及土壤Mn含量的影响.通过食物摄入的暴露途径存在一定程度的非致癌风险,主要的贡献因子为As和Cd.可根据重金属污染在土壤-农作物-人体系统中的不同特点,进行污染分类管理、分类治理,以达到土地安全利用的目的.

地质背景对土壤微量元素的影响——以渝北地区为例

研究地质背景对土壤元素的控制特征,可为区域土壤元素地球化学研究、种植施肥和农业布局提供科学依据。本研究利用网格化定位与化学分析的方法,结合GIS技术和相关评价标准,探讨了地质背景对Cl、Mn、B、Zn、Cu和Mo元素含量及分布的影响。结果表明:渝北地区土壤Mn、Cu、Zn元素含量整体处于适中与丰富水平,Mo、B元素丰缺参半;B、Mo元素含量显著高于重庆主城区,Zn元素含量显著高于全国水平。受地质背景影响,B、Cl、Cu、Mn元素呈现高度空间相关性,结构性空间变异起主导作用;Mo、Zn元素表现中等空间相关性,由结构性因素和随机因素双重控制。地层的组对元素含量分布起主控作用,土壤元素含量分布形状在空间上与地层组相对应。成土母岩决定土壤元素含量,是土壤元素含量水平的重要控制因素之一,其影响因素主要为岩石类型,其次为岩石形成的地质时期。土壤类型显著影响元素含量,总体上,Mn、Cu、Zn、Mo、B在石灰岩土中含量最高;除B、Mo元素外,其他元素在黄壤中含量最低。

基于土壤重金属特征的绿色食品产地环境评价——以重庆(江津)现代农业园区为例

以重庆市江津区现代农业园区内4种农用地类型的653个表层土样为研究对象,测定土壤重金属元素含量.依据绿色食品产地环境相关标准,采用重金属污染指数法对标准中所涉及的Cu、Cr、Cd、Hg、As和Pb共6种重金属元素开展土壤环境质量评价和潜在生态风险评价,并结合用地类型确定绿色农产品生产的适宜性土壤分区.结果表明:除元素Cu、Cr和As外,其他元素的平均含量均高于重庆市土壤背景值;除元素As和Hg外,其他元素的平均含量均高于我国土壤背景值.土壤重金属元素Cu、Cr、Cd、Hg、As和Pb的平均浓度均达到《绿色食品产地环境质量》标准要求,但Cd污染已处于安全警戒线内,应高度警惕和严格监管园区内该元素的污染.水田、旱地和果园的土壤环境均以尚清洁为主,其他园地的土壤环境以轻度污染水平为主.部分水田存在一定程度的Pb污染(轻度)、Hg污染(中度)和Cd污染(中度),旱地存在一定程度的Hg污染(中度)和Cd污染(中度),果园和其他园地的土壤存在一定程度的Cd的轻、中度污染.全区符合《绿色食品产地环境质量》标准要求的土壤面积为12.47km^2,占农用地总面积的63.64%,旱地、果园、水田和其他园地中符合该标准的面积分别占各自总面积的84.83%、68.07%、56.51%和42.09%.4种用地类型的土壤环境生态风险水平均以低等为主,共占研究区总面积的74.70%. Cd和Hg在园区表层土壤重金属生态风险评估中占有较大的贡献率,应列为优先控制污染元素并对其生态效应开展进一步研究.

重庆土壤硒的地球化学特征及经济意义

通过重庆表层土壤网格化及岩土剖面取样测量,对重庆表层土壤Se的地球化学特征及丰缺进行研究。结果表明,重庆浅层土壤Se含量范围为（0.005～5.790）×10-6,背景值为0.197×10-6。土壤Se含量分布受地层、母岩岩性、土壤类型、土壤层位及土壤对Se富集特性的控制。高Se土壤主要分布在三叠系、二叠系、志留系、奥陶系及寒武系的石灰土中。以土壤Se含量（0.400~3.000）×10-6为富硒土标准,已调查发现重庆分布富硒土3 684 km2,在綦江南部—万盛—南川一带,在主城区周边天俯、花溪、三汇等小面积分布,推测在武隆—酉阳—秀山及城口—巫山一带存在大面积富硒土,重庆可能拥有上万平方千米富硒土。富硒土区pH环境、有机质含量有利于农产品安全,已发现北碚天府富硒土区谷物类及十字花科类农产品为富硒无公害或富硒绿色农产品。重庆富硒土具良好经济意义。