青海省湟中县孙家窑土壤重金属异常成因及生态效应

青海省多目标区域地球化学调查发现,湟中孙家窑地区的土壤中存在Cd、Pb、Zn、和Hg重金属元素组成的综合异常。空间上各异常元素套合较好,且异常元素组合具热液硫化物元素组合特征。经详细调查,异常源于矿化作用所致的高含量成土母岩,且异常生态效应显著,引起了较为严重的作物安全风险,特别是小麦的安全隐患最大。Cd元素的生物有效性最强,是各异常元素中风险最大的元素。建议该区较少农业种植。

黄河下游山东段沿岸土壤中重金属元素异常的成因

山东省多目标区域地球化学调查发现,沿黄河两岸分布有As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni等重金属元素异常,这类异常衬度不大,并多沿河呈不连续分布。研究结果表明,异常区土壤重金属元素的含量与SiO2、Al2O3、Fe2O3等常量组分间具有显著的相关性,多数微量重金属元素随SiO2含量的增加而降低,随Al2O3、Fe2O3含量的增加而增加。根据常量组分与土壤质地的密切关系可以推断,土壤质地对重金属元素异常的形成具明显的控制作用。

合肥市土壤重金属元素异常及其生态效应

通过对合肥市及其周边地区表层土壤重金属元素异常空间分布特征的分析,查明了生活和工业排污是形成Hg、Cd、Pb、Zn异常的主要原因;相对于深层土壤,表层土壤具有明显的富集特征,自地表向下重金属元素含量呈迅速下降趋势。探讨了土壤重金属元素全量与有效量、土壤pH值的关系,土壤重金属元素有效度大小排序为:Cd>Pb>Zn>Hg,Cd、Pb有效量与全量相关性显著,且与pH值呈负相关,随着土壤Cd、Pb元素全量的增加以及土壤不断酸化,其生态风险将显著增大。异常区土壤重金属的累积已造成部分蔬菜重金属超标,进而影响到蔬菜食用安全性,因此,加强土壤环境质量保护,对保证合肥市社会经济可持续发展具有重要意义。

冲积平原区重金属元素异常解析中的矿物学方法

冲积平原区生态地球化学调查方法技术研究中矿物鉴定和化学分析结果对比研究表明 ,土壤中化学元素的含量及其分布特征主要取决于土壤对成壤母质中各种矿物成分的继承 ,元素的区域地球化学背景差异和在不同深度的含量变化均可通过矿物和矿物组合特征较为直接地示踪显现 ,土壤中矿物组成对其化学元素含量的影响是直接的、决定性的。因此 ,利用土壤的矿物组成确定其常量和微量元素的初始值具有重要意义。据此可进一步解析土壤中元素地球化学异常成因 。

城镇及其周边土壤重金属元素异常成因机理

普遍出现在城镇及其周边地区土壤中的重金属元素异常受到广泛关注,但是目前对此类异常的生态危害还没有明确的结论,原因之一是对异常的成因机理缺乏深入研究和客观认识。这里研究结果发现,城镇周边地区的土壤重金属元素异常,与燃煤(或金属矿石选冶)过程中释放出的"微球粒"物质和黄铁矿、磁铁矿等重矿物具有成因联系,因此为确认此类异常的成因机理提供了证据,对异常的生态效应评价以及预警预测研究具有直接意义。

双城市重金属元素异常查证

土壤生态系统是人类赖以生存和发展的重要物质基础。但是各种人为污染物的持续加入,使得城镇周边土壤中普遍存在的重金属元素异常,通过双城市重金属元素异常查证,旨在复查异常是否存在以及判断异常来源。

浙北某区农用地土壤Cu、Zn、Ni异常特征及风险评价

以浙北某区农用地土壤为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱仪及X荧光光谱法测定土壤重金属含量,以查明研究区农用地土壤Cu、Zn、Ni的异常分布特征并进行风险评价。研究区Cu、Zn、Ni的平均含量分别为36.83 mg/kg、108.37 mg/kg、35.85 mg/kg,均低于杭嘉湖平原地区土壤背景值,但仍存在不同程度的异常。通过单项污染指数法、污染累积指数法及潜在生态风险评价分析,结果表明研究区农用地土壤中Cu、Zn、Ni重金属异常程度较低,生态风险水平低,局部异常区主要分布于中部地区,推测主要受区内地质背景影响所致。

城镇周边和江河沿岸土壤中Hg和Cd存在形式解析与生态风险评估

受人类活动和自然作用双重影响,土壤中重金属元素异常普遍存在,其中尤以城镇周边的Hg异常和大江河沿岸区域Cd异常最为典型。近年来,通常采用化学分步提取的方式,探讨土壤水溶态、离子交换态、有机态、铁锰氧化物态等形态中Hg、Cd等重金属元素含量的状况,进而分析其生态效应,但对土壤中Hg、Cd等重金属元素的自然存在形式缺乏深入探讨。本文以Hg、Cd两元素为重点,选择我国代表性城市和地区,采集城镇周边Hg异常区和江河沿岸Cd异常区的土壤样品,采用王水溶样原子荧光光谱法(AFS)测定Hg含量,采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶样电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Cd含量,同时配合其他相关实验手段,对Hg、Cd的自然存在形式进行解析;并以水稻中Hg、Cd含量为依据对Hg、Cd的生态效应进行了评价。结果表明:长春、南京、漳州和广州等城镇周边土壤Hg异常区Hg主体以硫化物形式存在,而且至少有一部分是以辰砂矿物形式存在,由此决定了土壤中Hg有效态在Hg全量中所占比例较小,土壤中Hg平均含量达到500μg/kg时,水稻籽实中Hg含量超过无公害食品标准的比例为3.4%,生态效应不甚敏感;长江、珠江等江河沿岸区域Cd异常区内Cd主要呈黏土吸附形式存在,由此导致50%左右的Cd以有效态形式存在,在土壤Cd全量中所占比例较大,当土壤中Cd平均含量达到1000μg/kg时,水稻籽实中Cd含量超过无公害食品标准的比例为43%,生态效应敏感。由此揭示出土壤中Hg、Cd等重金属元素生态效应敏感程度更直接地受到自然存在形式的影响。以辰砂矿物形式存在的Hg呈现“惰性”,不容易被农作物吸收,故生态效应不敏感;以黏土矿物吸附形式存在的Cd活动性更强,容易被农作物吸收,故生态效应敏感。Hg、Cd等重金属元素被农作物乃至人体吸收后,其存在形式及其转化特性是评估该元素是否存在生态风险的关键。

农业地质调查取得九大收获

获得50多种元素和指标的高精度数据。数据系统地展示了我国重要地区地球化学元素的分布和组成特征，是一项原始性创新成果，具有重要理论意义和广泛应用价值，为地学、农学、环境学、生态学、生物学以至生命学等各学科领域建立了大信息量的、内涵丰富的研究平台。