包头南郊农田土壤环境质量特征及农作物健康风险评价

为调查与评价包头市南部旧工业区周边农田土壤和农作物的镉、铅和锌元素特征,分析测试了土壤及农作物根系土和籽实重金属含量,参照相应标准进行了污染评价,运用污染指数法、生物富集系数和人体健康风险指数等方法开展了重金属元素风险评估及来源解析。结果表明:区内土壤环境质量以清洁土壤为主,污染土壤主要分布于旧排污渠两侧;根系土超标点位也主要分布在旧排污渠周边;重金属元素形态中碳酸盐结合态、铁锰结合态和残渣态占比较高,可交换态(水溶态、离子交换态)占比较低,大部分农作物籽实样品呈正常和低富集特征;与其他农作物比较,向日葵籽实对镉、铅和锌具有超强吸附性,对儿童和成人均存在明显的非致癌和致癌健康风险。

土默特左旗农田土壤环境质量综合评价及特色农业开发建议

土地是人类生存和社会经济稳定发展的重要基础资源,其中耕地是土地资源的重要组成部分,摸清耕地质量“家底”,全面掌握耕地质量现状,对于实现耕地土地资源的科学合理利用和绿色生态农业的可持续发展具有重要指导意义。本文基于1∶5万土地质量地球化学调查与评价,对获得的土壤有益营养元素和有毒有害元素含量进行了土地质量评价和级别划分,分析了土壤中元素分布特征及其控制因素。结果发现,研究区土壤主要由黄河冲洪积物形成,以农牧业为主,未受重金属污染,养分较丰富,一、二等优良土壤占比达88.85%,并且区内大部分土壤中的硒含量适量,建议富硒土地资源纳入政府土地利用规划,打造特色农业。

基于大数据的中国土壤背景值与基准值及其变化特征研究——写在《中国土壤地球化学参数》出版之际

土壤地球化学背景值与基准值研究是地球科学领域重要基础性工作。《中国土壤地球化学参数》是在全国多目标区域地球化学调查基础上,基于高质量高精度大数据研究的重要成果。本文概述地球化学调查工作方法与样品测试质量等若干基本要求,说明大数据的获取方式与精度水准。主要从宏观尺度上论述中国土壤背景值与基准值变化特征,包括:(1)研究中国土壤地球化学背景值与全球地壳丰度比值特征,阐述中国土壤元素(氧化物)背景值相对于全球地壳丰度的总体特征和基本规律;(2)通过辽河流域、黄河流域、长江流域及珠江流域土壤元素(氧化物)背景值与地壳丰度对比,研究由北方至南方各大流域相对于全球丰度的变化特征;(3)通过上述各大流域与全国土壤背景值对比,研究各大流域分别在全国总背景中的变化特征;(4)以中国基本无人类影响的代表自然本底的第一环境土壤背景值为基准,研究代表人类深度影响的第二环境土壤地球化学富集特征;(5)通过对比国内各大流域和地区第一环境与第二环境土壤地球化学背景比值特征,研究全国不同自然环境和地理景观条件下元素指标富集与贫化规律等。《中国土壤地球化学参数》研究建立在地球化学大数据基础上,信息量巨大,内涵极为丰富,是我国地球化学历史上空前规模的具有里程碑意义的学术成就,为包括土壤学、生态学、环境学、生物学在内的地球科学领域提供基础信息,为全球变化、全球环境、全球治理重大科学问题研究提供重要依据,为国家自然资源、生态环保、农业农村及卫生健康等行业部门科学管理与科学决策提供评价标准。本文研究仅仅触及宏观层面的某些方面,就已经涌流出大量生态信息、自然规律与科学问题需要深化研究和应用实践。可以预见,随着中国土壤地球化学参数的深入研究与广泛应用,将促使地球化学更加深度融入国家经济社会发展,在国家发展大格局中发挥积极作用,国家经济社会发展也将会更加关注地球化学问题。本项调查与研究成果凝聚了广大地学工作者的辛劳和智慧,展现出严谨的科学精神和崇高的事业心与责任心,展示中国质量和中国精度,代表中国地学领域高质量发展方向。

土壤铁锰氧化物结合态元素提取技术在内蒙古新巴尔虎右旗头道井铜金矿地球化学勘查中的应用试验

针对常规地球化学方法在水系不发育而风成砂较发育的内蒙古丘陵草原覆盖区找矿效果均不理想的问题,以新巴尔虎右旗头道井铜金矿为试验研究区,开展土壤样品中的铁锰氧化物结合态地球化学找矿试验。采用等离子体质谱法、原子荧光光谱法和无火焰原子吸收光谱法配套测试土壤铁锰氧化物结合态的元素含量,利用面积性试验对比矿体上方和外围土壤铁锰氧化物结合态的元素异常特征,圈定并发现了新的隐伏金矿体。结果表明,本次土壤铁锰氧化物结合态元素分析测试方法的精确度和准确度满足地球化学找矿的需求;土壤铁锰氧化物结合态可有效圈定找矿靶区,寻找隐伏金矿。本试验是一项成功的找矿案例,可为该类丘陵草原覆盖区开展地球化学找矿活动提供借鉴。

包头工业区周边耕地砷和镉环境地球化学特征研究

耕地中重金属含量超标直接影响农作物和灌溉水的质量,而且严重影响人体健康.通过调查内蒙古包头工业区周边灌溉水、化肥、农作物及根系土中砷和镉含量及形态特征,研究其转化和富集规律,结果表明,区内土壤和灌溉水呈偏碱性,灌溉水和化肥中砷、镉含量符合国家标准;玉米、向日葵、甘蓝、葱的根系土和可食部分砷含量均未超标,砷主要以残渣态形式存在;4种农作物根系土中镉有不同程度超标现象,向日葵籽粒镉含量超标50%,其余作物可食部分镉含量均未超标.通过分析发现,向日葵籽粒镉超标的原因是与镉赋存形态主要为碳酸盐态和腐殖酸态及向日葵籽粒对镉的富集高于其他植物有关.

Polycyclic aromatic hydrocarbon in urban soil from Beijing, China

Polycyclic aromatic hydrocarbons （EPA-PAHs） in the urban surface soils from Beijing were determined using gas chromatography and mass spectrometry （GC-MS）. It is significantly complementary for understanding the PAHs pollution in soil of integrated Beijing city on the basis of the information known in the outskirts. The total concentration of 16 EPA-PAH was from 0.467 to 5.470 μg/g and was described by the contour map. Compound profiles presented that the 4-, 5- and 6-ring PAHs were major compositions. The correlation analysis showed that PAHs have the similar source in the most sampling sites and BaP might be considered as the indicator of PAHs. Characteristic ratios of anthracene （An）/（An＋ phenanthrene （Phe））, fluoranthene （Flu）/（Flu/ pyrene （Pyr）） and benzo[a]pyrene （BaP）/laenzo[g,h,i]perylene （BghiP） indicated that the PAHs pollutants probably mainly originated from the coal combustion and it was not negligible from vehicular emission. The level of PAHs in our study area was compared with other studies.

河北省土壤化学元素的背景值与基准值

地球化学背景值和基准值是了解土壤元素地球化学特征的重要参数,而河北省土壤化学元素背景值和基准值的研究程度尚浅.基于此,收集了河北省2004~2018年间的多目标区域地球化学调查和土地质量地球化学调查数据,覆盖范围约占全省陆域面积的71%.以表层和深层土壤数据为基础,利用科学和稳健的中位值-绝对中位差法,计算了河北全省及11个地级市土壤中54项指标[Ag、Al2O3、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、CaO、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cu、F、Fe_(2)O_(3)、Ga、Ge、Hg、I、K_(2)O、La、Li、MgO、Mn、Mo、N、Na_(2)O、Nb、Ni、P、Pb、pH、Rb、S、Sb、Sc、Se、SiO_(2)、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Y、Zn、Zr和总碳(TC)、有机碳(Corg)]的背景值、基准值和它们的变化区间,同时还计算了每个指标的自然背景变化率.结果表明,与全国相比,河北省大多数土壤化学元素的背景值、基准值略低,Ba、Br、Cl、MgO、Na_(2)O、P、pH、S、Sr和TC等略高,以CaO高出程度最大;与华北地区相比,54项指标的背景值、基准值差距不大,比值分别在0.83~1.17和0.79~1.19之间.自然背景变化率计算结果显示,河北省Corg、Hg、N、P、S和Se表现为自然背景显著-极显著的增加,说明这些元素受人为因素影响较大,初步分析认为燃煤排放和农用化学品的使用是两个非常重要的诱导因素.

雄安新区土壤重金属地球化学监测关键问题探讨

为构建雄安新区土壤环境质量监控网,系统获取雄安新区建设前后土壤重金属地球化学数据,长期监测新区建设过程中土壤重金属的变化趋势,在分析雄安新区土地质量地球化学调查监测数据和土壤重金属元素地球化学空间变异特征的基础上,采用统计学方法估算构建新区土壤地球化学监测网所需要的采样密度、采样数量和采样周期等参数,为后续新区土壤重金属地球化学长期监测工作提供参考.结果表明,调查区重金属As、Cd、Cu、Hg和Pb元素变异系数>36%,属于高度变异元素;Cd、Cu和Pb元素块金系数均>75%,其高度富集是在较高自然背景上出现了人为源的叠加.在置信水平P为95%和90%时,对样本平均值允许误差Δ分别为5%、10%和15%的条件下,同时对新区土壤中8种重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn进行土壤环境质量监测,最少合理采样数分别为1077个、270个、120个和767个、192个、86个.土壤各重金属元素可监测最小变化量(MDC)介于0.0025~2.54 mg·kg^-1之间.在不同的重金属年变化速率下土壤重金属监测所需要的重访间隔时间不同,在目前调查区重金属年变化速率条件下,调查区土壤监测所需要的重访间隔时间在2 a左右.