基于文献数据的PAHs生态安全土壤环境基准研究

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)具有致癌、致畸、致突变等“三致”效应,其造成的土壤污染问题受到世界各国的强烈关注。然而我国基于生态安全的土壤风险筛选值和管控标准仍未确立,致使当前土壤生态安全风险评估仍无据可依。通过系统调研国内外土壤中PAHs的生态毒性研究结果,针对16种优先控制PAHs,筛选获得248组毒性数据(Effect concentration10,EC10和No observed effect concentration,NOEC),并利用物种敏感性分布法推导出不同用地方式下各PAH的生态安全土壤环境基准。不同用地方式下各PAH的生态安全土壤环境基准分别为1.00~10.60 mg·kg^(–1)(自然保护地和农用地)、1.03~25.44 mg·kg^(–1)(公园用地)、1.12~51.00 mg·kg^(–1)(住宅用地)、1.20~68.41 mg·kg^(–1)(商服及工业用地)。该研究结果可为我国土壤生态安全环境质量标准的制定和PAHs污染土壤的生态风险评估提供数据支撑和方法指导。

基于土壤景观模型的生态地质调查方法

建立在调查者经验思维基础上的传统技巧性生态地质调查,野外观察点的代表性和典型性会导致调查结果不可重复,部分推断过程无法验证。建立了一套基于土壤景观模型、地质建造划分和专家调查相结合的工作方法体系,提取影响生态格局的关键环境因子,建立环境因子数据库;对环境因子进行模糊聚类,建立景观模型,得到环境因子组合隶属度分布图;划分地质建造;根据隶属度值和地质建造类型,遴选野外调查点,获取基质(土壤)类型、植物群落组合信息;将环境因子组合与生态系统类型对应,提取地质建造-环境因子-生态格局关系知识集,划分生态地质单元。该方法在河北承德市柴白河流域的应用结果表明,通过435个野外验证点,可获取环境因子-地质建造-生态系统关系规则知识集,编制的生态地质图验证精度达到84.8%。该研究方法有效地提高了生态地质野外调查工作的效率和精度。

重庆市生产建设项目人为水土流失生态环境损害赔偿探索与实践

系统辨析了人为水土流失及其生态破坏表现类型、人为水土流失生态环境损害内涵,提出生产建设项目人为水土流失生态环境损害鉴定评估程序;分类探讨了重庆市高速公路、房地产、采矿项目的生态环境损害案例特点及借鉴意义,提出人为水土流失生态环境损害鉴定评估应重点关注的几个环节,以期为推动生态环境损害鉴定评估工作及赔偿制度建立提供实践参考。

深圳市东涌红树林生态环境地质特征

为了给红树林生态保护修复和自然保护区的建设管理提供基础支撑,通过生态环境地质调查,利用地质学、地貌学、土壤学、生态学等方法研究东涌红树林的生态环境地质特征,并绘制了东涌红树林典型的生态环境地质剖面。结果表明:东涌红树林地表水中F^(-)偏高,水质略低于该处Ⅲ类水的水质目标,地下水为低矿化度、低硬度的淡水;区内土壤的Cd和Tl局部富集;N、P、Ca CO_(3)、Org和B等营养元素以缺乏和较缺乏为主,K的含量以中等和较丰富为主;部分土壤受到重金属污染,以As污染为主,其次为Cd;东涌红树林叶片营养元素较丰富,表明土壤营养元素的缺乏和重金属污染并不是研究区红树林的生长的最大限制因素,改善红树林的生长环境应从扩大景观面积和加强园区管理着手。

农田土壤中微塑料污染状况与生态环境效应研究进展

微塑料是一种性质稳定、分布范围广、易扩散迁移的新型污染物,近年来受到国内外学者广泛关注。本文对农田土壤中微塑料污染现状、检测方法和生态环境效应进行梳理和总结,明确了当前农田土壤中微塑料的来源及其不同检测方法的局限性和优势,并提出目前研究存在的不足和如何管控农田土壤微塑料污染的建议。文章重点分析了农田土壤微塑料的来源主要包括地膜的使用、灌溉活动、污泥及肥料的施入和大气沉降等途径,而且受耕作方式和气候条件的影响,西南和华中地区地膜源微塑料含量要高于西北地区;其次,土壤中微塑料的分离、纯化、鉴定方法种类繁多,具有各自的局限和优势,其中显微-光谱联用法可获得微塑料浓度、种类、形貌等信息,应用最为广泛;当前研究热点主要集中在微塑料的生物毒性、对土壤结构和功能的影响,以及微塑料迁移转化过程的研究。本文系统综述了农田土壤微塑料的研究现状和存在的问题并提出了展望,为建立土壤微塑料污染监管和潜在生态风险的防范提供理论依据和科学指导。

宁武县生态环境及水土流失问题探讨与对策

宁武县汾河流域水土流失面积为1186 km^(2),主要分布有土石山和黄土丘陵沟壑区侵蚀地貌。绝大部分降雨产生的径流,以山洪倾泻于河道,形成了境内水资源时空分布高度集中、地下水和地面水高度集中的特点。根据宁武县地形、地貌、行政区划、土地利用现状、生态环境敏感性、生态系统服务功能等,将宁武县划分为九个生态功能区,提出了相应的治理保护措施。

土壤环境基线与土壤环境背景值的异同及应用研究

土壤环境基线与背景值均可代表未受污染前的环境状态,在介绍二者于环境污染管理中异同的基础上,通过10起土壤环境污染案例基线及背景值计算结果比对,分析二者在数据与应用意义上的差异。结果表明:基线与背景值在小尺度区域调查内容上与应用方向相似;基线数值往往高于背景值且二者有明显统计趋势,常规对照数据组基线均高于背景值,涉及部分未检出或剔除异常值对照数据组的基线数值则均低于背景值;与2020年前超背景值20%的损害确定条件相比,新基线核实存在环境损害所需的污染物浓度普遍降低,打击环境污染行为的力度有所增强。

^(137)Cs不同污染水平在大亚湾、秦山、北京土壤植物系统的转移

采用我国大亚湾、秦山和北京土壤 ,模拟核裂变产物137Cs在 0Bq kg土、3 3×1 0 4 Bq kg土、3 3× 1 0 5Bq kg土、3 3× 1 0 6 Bq kg土污染水平时 ,研究土壤 -小麦系统的污染影响与137Cs核素的转移规律。结果表明 :在本试验条件下小麦生长发育处于正常状态 ,未发现对小麦有不良影响 ;小麦分别在 3个污染水平下从试验用的 3种土壤中吸收137Cs的趋势是一致的 ;小麦植株中137Cs的比活度随137Cs施入量相应以数量级增加 ,两者间呈十分显著的正相关 ;137Cs在土壤 -小麦系统中的转移系数随土壤的性质不同而变化 ,在同一污染水平下转移系数在n× 1 0 - 2 ～n× 1 0 0 范围变化 ;在同一种土壤中 ,随土壤污染水平的提高 ,转移系数亦有所提高 ,但变化范围不大 ,对北京土转移系数为 2 2× 1 0 - 2 ～ 5 4× 1 0 - 2 ,大亚湾土转移系数为 1 0 4～ 2 0 9,均在同一数量级内变化 ;对秦山土转移系数为 0 51～ 1 2 1。

城市土壤质量演变及其生态环境效应

城市化是人类活动影响下自然生态系统向人工生态系统的急剧变化形式 ,它引起一系列生态环境条件的改变。城市化对土壤资源的数量和质量产生深刻的影响 ,包括土壤地表封闭引起的土壤生态功能彻底消失 ,土壤物理性质恶化 ,土壤形态学特征和演变过程深受人为作用的影响 ,短程变异增加而总体多样性降低 ,土壤污染加剧 ,土壤养分富集等多方面。城市化过程中土地利用变化对土壤产生一系列生态环境效应 ,如养分径流输出增加 ,热缓冲能力下降 ,污染转移危险性上升等。有必要迅速开展城市化过程中土壤质量演变及其生态环境效应的系统研究 ,为我国城市可持续发展提供理论依据。

高度集约农业利用导致的土壤退化及其生态环境效应

集约化农业对保障我国粮食安全发挥了巨大的作用,但其长期的土地高强度利用和农用化学品过量投入的负面影响也日益显现,导致的以土壤养分失衡、土壤酸化、有害物质积累、生物多样性衰退等为主要表现形式的土壤物理、化学和生物学退化,给生态系统本身与环境都带来了巨大压力和严重威胁。在长期保持高强度利用和过量农用化学品投入的情况下,以非线性响应为特征的土壤生态系统特性有可能出现突变状态,并引起更大的环境风险。目前,应当高度重视集约农业利用下土壤退化的形成与演变机理、时空分异规律、以及土壤退化的控制和退化土壤的恢复重建措施的研究。

黄土旱塬农业生态系统土壤深层水分消耗与水分生态环境效应

研究了渭北旱塬不同土地利用方式下大田土壤深层剖面含水率的变化特征,并与长期田间定位试验结果进行比较。结果发现,不同土地利用方式能显著影响土壤深层含水率状况,各种方式对土壤深层水消耗能力的排序是15龄苹果园>15龄人工苜蓿>10龄苹果园>刺槐幼林>高产农田>20年撂荒地>5龄苹果园>裸地。10龄苹果园剖面剩余含水率分布接近高产农田,而15龄苹果园土壤剩余含水率低于高产农田,说明10龄到15龄苹果树耗水量显著增大,超过高产农田作物消耗的水分,导致土壤深层水分进一步消耗。由于塬面大部分耕地是高产农田与苹果园,土壤深层含水率普遍处于较低水平。苹果树的大面积种植加快了土壤深层水分消耗,最终可能影响这一区域的陆地水循环。

中国水土流失与贫困的关系分析

水土流失是我国目前面临的严重危机之一,所造成的危害不仅表现在水土资源破坏、生态环境退化等方面,而且已成为区域贫困的主要根源。应用统计分析等方法,研究证明了我国水土流失区与贫困人口的空间分布具有地理耦合性。二者相互影响,互为因果,生态的破坏导致了水土流失,水土流失又限制了对有限资源的有效利用,增加了环境的压力,成为生态恶化和贫困的根源,同时进一步的贫困又加速了水土流失和生态恶化。因此,全面推进水土保持,控制水土流失,可以实现水土资源的可持续利用,有效改善生态环境,增加农民收入,逐步从根本上减轻贫困。

土壤中结合残留态农药的生态环境效应

土壤中农药结合残留态的形成,导致其活性暂时降低,但并未从土壤中消失,在特定的环境条件下又重新释放到环境中并表现出较高的生物有效性,从而威胁农产品质量安全与环境质量。文章论述了土壤中结合残留态农药的定义、形成过程及影响因素、老化和释放过程及机制。土壤中结合残留态农药主要通过吸附过程、化学反应及物理镶嵌等作用而形成,其形成过程受农药的结构和化学特性、土壤理化性质、环境条件和农艺措施的影响。老化是化合物和土壤组分紧密结合,减少被普通提取方法提取出来的数量,降低了化合物的生物有效性。同时老化的物质在土壤环境条件改变的情况下又重新释放到土壤溶液中或进行矿化,此过程可以通过物理-化学机制或生物化学作用而发生。重新释放到环境中的结合残留态农药又表现出较高的生物有效性,可能被植物、动物或微生物所吸收,并沿食物链富集和放大或进入水体污染水产品和造成水质恶化,从而威胁人体健康。文章还分析了土壤结合残留态农药可能带来的环境问题,提出了此问题今后研究的方向。

生态友好型抑尘剂的制备及性能

为控制中国北方裸露农田土壤风蚀,改善城市环境质量,该文以盐地碱蓬籽饼为主要原料,以十二烷基苯磺酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇等为辅料,经生物改性,制备了一种生态友好型抑尘剂并研究了其保湿性、水稳定性、抗风蚀性等性能以及该抑尘剂对种子出苗率及农田土壤土质的影响。结果表明,该抑尘剂喷洒后易形成团粒结构,可起到保护表层土壤的作用;在25℃时,黏度可高达到55.1 mPa·s,常温下使用时具有较好的黏结性能;保湿时间可以延长至72 h以上,具有良好的保湿性;能够抗击4次雨水冲蚀,具有较好的水稳性;单位面积土壤颗粒累积损失量小于0.7 g/m^2,抑尘效率提高了99%以上;可增加土壤中植物生长所需的一些营养成分,可提高作物出苗率,促进作物生长;每平方米的使用成本约为0.5元。该文可为今后抑尘剂研究与实践提供参考。

干旱区绿洲荒漠带土壤水盐异质性及生态环境效应研究——以黑河中游张掖绿洲为例

对黑河中游地区典型绿洲的土壤含水量与含盐量分析表明，在无灌溉情况下，绿洲及绿洲边缘过渡带表层土壤含水量水平分异明显，由绿洲区的20％左右递减到绿洲-荒漠生态过渡带的2．9％。绿洲-荒漠带土壤水分变化反映了人类利用绿洲水资源的程度，在绿洲地下水资源开发过度和绿洲边缘人类活动剧烈的区域均存在着生态裂谷，对绿洲生态系统的稳定极为不利。绿洲-荒漠带土壤可溶性盐分含量的水平分异表现为绿洲土壤可溶性盐分含量比绿洲-荒漠生态过渡带和荒漠区低；绿洲界外区不同荒漠类型土壤含盐量变化不同，在绿洲外围沙质荒漠区，土壤含盐量较低，在绿洲外围砾质荒漠（戈壁）区，土壤含盐量明显高于绿洲区；荒漠区土壤含盐量的垂直变化表明，含盐量最高的聚集层一般不在表层，而在40～60cm的亚表层。受土壤水盐分异的影响，绿洲外围荒漠植被类型出现分异，从高位绿洲到中位绿洲，外围区荒漠植被的耐旱性和耐盐性均增加。

江苏省如皋市土系及其生产性能和生态环境特征

以江苏省如皋市为例,在收集第二次土壤普查资料和已有的研究成果基础上,经过野外土壤观察和调查、土壤基本理化性质和微量元素性质分析,进行了该市土系划分及其生产性能和生态环境特征的研究。研究确定了土系划分的原则和依据、特征土层等,划分出9个土系。各土系土壤基本理化和微量元素性质的差异很好地验证了土系划分的可靠性。各土系在颗粒组成、化学性质、养分性质、微量元素含量等方面均具有显著差异,反映出各土系独特的生产性能和生态环境特征。

四川资源环境评价研究

研究了四川省水土资源开发利用现状以及资源环境动态变化特征,提出了水土资源可持续利用和生态环境保护对策。结果表明,四川耕地面积大量减少的趋势虽已得到有效控制,但耕地质量仍需进一步提高;水资源短缺,开发利用不足,浪费严重;水土流失综合治理仍需进一步加强。为实现四川省水土资源可持续利用,切实保护生态环境,应切实保护耕地资源,实施耕地质量建设工程,大力提高土地产出能力;科学编制土地整治规划,加大土地综合整治实施力度;继续加强群测群防体系建设,进一步提高地质灾害防治能力;实行严格的水资源管理制度,加强水资源管理,节约用水,防止水资源污染;加强大型水利工程建设,搞好骨干和配套工程建设,提高水资源利用率;加强生态环境建设和保护。

西北地区干旱化趋势及水盐失衡的生态环境效应

基于对西北地区干旱化趋势的讨论 ,研究了西北内陆封闭盆地水盐迁移聚集的系统动力学模式 ,阐明了盆地浅表积盐与水盐失衡的根本原因 .在此基础上 ,探讨了水盐分布与生态适宜性之间的内在联系以及水循环节律的变化对土壤生态指数时空分布的影响 ,提出建立西北地区各物种的生存域及土壤生态指数对西部大开发具有重要意义 .此外 。

生产建设项目人为水土流失的生态环境损害评估

生产建设项目人为水土流失是典型的现代人为加速侵蚀。以人为水土流失危害为切入点,以生产建设项目各种扰动下垫面为研究对象,采用现场调查和原位观测方法对扰动地表与土壤植被进行研究分析,提出人为水土流失的生态环境损害评估程序及方法。结果表明:1)人为水土流失造成的生态环境损害主要以土壤结构和土地资源破坏,地表植被退化、局部地表汇流及地下水改变、生态系统服务功能下降以及在项目区及周边诱发洪水、滑坡、泥石流危险为主要表现特征。2)损害评估范式建立的关键环节有水土流失危害生态环境基线及阈值判定、水土流失危害鉴定指标体系建立、生态环境损害因果关系分析、生态环境损害价值量化方法及标准。3)生产建设项目生态环境损害评估应重点关注工程堆积体在暴雨作用下人为崩塌、滑坡和泥石流灾害的危险性、局部地表汇流及地下水改变、硬化路(地)面对降雨径流调节与水源涵养能力的减弱等问题。研究结果可为生产建设项目人为水土流失的生态环境损害评估和生态环境恢复提供思路。

土壤原生动物对环境污染的生物指示作用

土壤原生动物具有丰富的种类和巨大的生物量 ,在土壤生态系统中具有十分重要的地位 .作为指示生物 ,土壤原生动物具有与其他土壤动物相比更独特的优势 .研究它们的群落结构、数量及多样性动态变化 ,可以很好地评价和监测自然环境变化及人类活动带来的环境污染 .本文根据国内外相关文献 ,简要概述了土壤原生动物在生态系统中的作用 .对原生动物的生物指示物优势、土壤原生动物对环境因子响应和污染指示作用及对大气CO2 浓度变化的响应等进行了论述 ,并对土壤原生动物在生态毒理诊断中的应用前景进行了展望 .