土壤垂向异质性及离子强度对全氟辛酸在饱和农田土壤中运移行为的影响

全氟和多氟化合物(Perfluoroalkyl and Polyfluoroalkyl Substances, PFASs)污染已对农田土壤-地下水环境构成严重威胁,掌握农田土壤中PFASs运移行为对准确评估其环境风险具有重要意义.本研究以全氟辛酸(Perfluorooctanoic Acid, PFOA)为代表性PFASs,选用南京市六合区水稻土为供试土壤,系统探究了土壤垂向异质性及离子强度对PFOA在不同深度农田土壤运移行为的影响.结果表明:土壤垂向异质性显著影响PFOA在不同深度饱和土壤中运移行为,土壤深度增加使PFOA运移迟滞性显著降低,原因是土壤有机质含量随深度增加而减小,PFOA与土壤间疏水作用减弱.离子强度增加导致PFOA运移阻滞性明显增强,这是由于高离子强度使土壤与PFOA间静电斥力减弱,PFOA在土壤表面吸附和解吸量均显著增加.此外,离子强度增加,上层土壤中PFOA阻滞变化程度显著大于下层土壤,表明离子强度对PFOA运移阻滞性的影响与土壤深度有关.因此,为准确预测和评估实际农田土壤中PFOA运移行为,必须考虑到土壤垂向异质性及离子强度的耦合影响.

四川盆地丘陵区土壤水分空间变异及其时间稳定性分析

土壤水分在空间分布上的不均匀性以及空间分布结构在时间上的稳定性,对深入理解土壤水分空间变异具有重要的意义。在四川盆地丘陵区旱坡地选取150m×150m的地块范围,利用传统统计学、地统计学以及时间稳定性指数对土壤水分空间变异特征及时间稳定性的进行了分析。结果发现:在垂向变异上,土壤水分变异含量随深度的增加而降低,变异系数则相反;在空间变异结构上,0～30cm土壤水分的基台值、块金效应在不同时间发生明显波动,但仍以空间相关性为主,30～40cm的块金效应波动小,空间自相关程度高且比较稳定;球状、指数、高斯模型可用来模拟土壤水分的空间变异;空间分布格局均呈基本带状分布;土壤水分的相对值在1左右波动,稳定性指数各随土壤深度的增加而降低。