农用地土壤重金属空间变异及合理采样数确定

［目的］通过对土壤重金属含量的空间分布和和合理采样数量研究，可为农用地土壤环境质量调查提供帮助。［方法］在江苏省宜兴市农用地共布设1 139个采样点，测定了土壤重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的含量，利用经典统计法和地统计分析对土壤重金属的空间变异性进行了研究，并采用克里格法（Kriging）确定土壤重金属合理采样数目，相比于普通克里格法（Ordinary Kriging），协克里格法（Co-Kriging）插值利用与目标变量相关性较好的辅助变量，可以更合理地确定采样数量。［结果］县域尺度研究区土壤中6种重金属元素空间变异系数范围为3066％～12537％，其变异系数由大至小为Cd>Cu>Hg>Pb>Zn>As，且这些土壤重金属均在一定范围内存在中等空间自相关，空间相关距排列为Cu=Pb>Cd>As>Hg>Zn； 6种土壤重金属与Fe2O3、OM间相关性极显著，且土壤Zn和Cd与土壤pH间相关性极显著，以此作为协同克里格插值的基础。为保证土壤重金属协同克里格的插值精度，土壤Cd的合理的采样点数量应该在1 139个以上，土壤As、Cu、Hg、Pb、Zn可减少至1 025个。［结论］研究可为县域尺度农用地土壤重金属空间变异和采样调查研究提供参考，为制定农用地重金属防治决策提供科学依据。     

天津市七里海滨海湿地沉积物重金属元素的空间分布特征

对七里海滨海湿地沉积物6种重金属元素进行系统分析,结果表明Cu、Zn、Pb、As、Cd 5种元素在沉积物中含量相对稳定,Hg元素在湿地沉积物中分布不均匀,变化较大。富集度分析表明,七里海滨海湿地重金属富集度划分为元素适中、轻度富集、中度富集3个级别,元素富集程度依次为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Hg＞As,As元素基本介于元素适中和元素贫乏之间, Cu、Zn、Pb、Hg 4种重金属达到了轻度富集,说明该区已受到轻度污染,Cd元素已到达中度富集,说明该区已受到中度污染,应引起重视。     

基于复合指数法的土壤重金属污染评价

土壤重金属污染评价是土壤重金属污染防治的重要依据。常用的单因子指数法无法直观反映综合污染状况。为了更为有效、合理地开展土壤重金属评价工作,采用复合指数法对研究区进行评价,该方法通过将单因子指数法评价结果进行空间叠加处理分析,可得到复合种类指数和复合等级指数。复合种类指数可以表示存在污染的元素种类和复合污染的区域,复合等级指数表示复合污染的程度。结果表明:该研究区复合污染的面积依次为:单元素污染双元素污染三元素污染四元素污染。其中单一污染物为As,双元素复合污染物分别为As、Cd或As、Hg;三元素复合污染物分别为As、Cd、Hg或As、Cd、Pb或As、Hg、Pb;四元素复合污染物分别为AS、Cd、Hg、Pb。各程度的污染面积由大到小依次为:轻度污染中度污染重度污染。当地复合污染问题较为严重,政府部门应尽快采取措施进行治理。复合指数法能更为全面、客观、综合的反映评价区的实际污染状况,应加以推广和利用。     

原子吸收法测定污灌土中的重金属含量

随着人类活动对土壤环境影响的加剧,土壤中的重金属富集,给生态环境和人们的生活带来严重的威胁,如何测定污灌土壤中的重金属含量成为治理污染的一项重要课题。因此本文参考《土壤关键监测技术规范》,以GBW-07427标准为对比物质,采用原子吸收光谱法测定污灌土壤中的Cr、As、Pb、Hg、Cd五种重金属含量。结果显示污灌土壤样品中Cr、As含量高于国家标准,污灌土中的Pb、Hg、Cd含量与国家标准无显差异。     

海口湾重金属富集与评价

以海口湾海底沉积物、海水和水产品为研究对象,分析样品中As、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的含量,采用内梅罗指数法、生物浓缩因子及生物-沉积物富集因子评价了水产品体内重金属污染状况。结果表明:海口湾水体中的重金属含量都低于渔业水质标准,海洋沉积物质量良好,海口湾水产品体内As、Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的含量处于洁净状态,符合无公害产品质量标准;生物对不同重金属有不同的富集能力。     

微波消解-原子吸收-原子荧光法快速测定粮食中铅、镉、汞、砷

建立一种微波消解-原子吸收-原子荧光法,用于依次快速测定粮食中铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)元素含量。该方法前处理过程简单、便捷,且只有As元素的测试需要赶酸,节省试验时间;利用小麦粉和大米粉的质控样作为测试样品,结果显示,各元素的质控样测试值均在理论值范围内,不同浓度的加标回收率在83.8%~110.0%,不同本底物质对加标回收测试没有影响;未知样品平行实验的相对标准偏差均在10%以内;Pb、Cd、Hg、As的检出限分别为0.010 0、0.001 5、0.000 8、0.000 5 mg/kg;证明该方法具有很好的准确性、稳定性。     

江西德兴大坞河流域土壤重金属环境质量及演化趋势

对研究区土壤中Cu、Pb、Zn、Cd、As、Hg及Cr这7种重金属元素含量进行分析,以了解重金属对该区的污染状况。采用Borda模糊决策方法评价,并建立预测和预警模型。结果表明:大坞河流域土壤整体质量良好,只是在中下游地区靠近河岸处有部分轻度污染;在大坞河流域部分地区土壤已经受到Cu、As、Hg污染,并且在未来60年内,在其他地区可能还会受到这些元素污染;中下游靠近河岸处发出污染预警,下游离河岸较远的2个取样点发出缓慢恶化预警,其他取样点发出迅速恶化预警。     

粮食重金属污染对粮食安全、人体健康的影响

介绍了重金属污染的起源、历史、后果和现状。首先叙述了北半球亚欧和北美地区重金属污染研究形势,接着论述了中国粮食重金属污染的严重程度。Cd、Hg、Pb、As、Cu和Zn对人体健康的影响作了概述,最后,对今后中国粮食安全研究提出了建议。     

基于数据稳健性的农用地土壤重金属空间分异研究

研究目的:科学分析区域农用地表层土壤重金属空间分异特征,为准确追溯污染源,合理安全利用土地资源提供合理的数据支撑。研究方法:基于传统统计、数据稳健性、空间变异和空间插值构建土壤重金属空间分异研究方法体系。研究结果:以江苏省某市为例,探讨6种农用地表层土壤重金属As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn的统计特征、数据稳健性、空间变异特征和空间分布情况。结果表明:这6种重金属原始数据均不符合正态分布,呈右偏强变异,均受到自然和人为因素的共同作用。Normal Score Transformation(NST)稳健处理后的数据能保持与原始数据几乎相同的内部变异结构,据此利用反距离加权法(IDW)所做空间插值预测效果最佳。研究结论:该方法体系通过引入数据稳健性的概念补充了常规土壤重金属空间分异研究中对局部异常值的处理思路,还为后续该类研究提供了更系统的研究思路。     

设施菜地土壤重金属污染及有效性研究

以佳木斯周边设施菜地土壤为研究对象,测定土壤中8种重金属(Hg、Cd、Pb、As、Ni、Zn、Cu和Cr)含量,采用HCL法提取土壤中重金属有效态含量,并进行生态风险评价。结果表明,佳木斯设施菜地土壤8种重金属中Hg、Cd、As、Ni、Zn和Cu平均含量均超过黑龙江省土壤环境背景值,表明这6种重金属元素都存在富集。在3个采样区中,东部的重金属污染最重,这主要与佳木斯工厂、企业布局有关,企业和工厂在生产中排放的污染物以及在蔬菜种植过程中施用的化肥、有机肥料等可能会对土壤造成污染。8种有效态重金属Hg、Pb、Ni、Zn和Cr元素含量均超标,其中Ni和Zn的超标率分别为59.57%和78.77%。综合潜在生态风险分析表明,佳木斯设施菜地土壤重金属污染指数值为较高污染,且东部采样区对生态环境存在风险胁迫。     

南充市米粉中重金属污染物调查与分析

为调查南充市米粉中重金属污染物情况,评价食用米粉摄入重金属对消费者的健康危害,采集南充市辖区不同类型、不同来源米粉样品200个,采用国家标准方法对米粉中5种重金属进行检测。结果表明:米粉中铅超标率为1.00%,镉超标率为0.5%,铬超标率为2.00%,砷、汞未超标,米粉中重金属综合污染指数为0.380,污染程度为安全,米粉综合健康危害指数为0.562,南充市米粉中重金属总体处于安全范围,不会对食用者造成健康危害。     

原子光谱法测定生活饮用水中的微量元素

目的:研究测定生活饮用水中15种微量元素含量,为评价生活饮用水品质提供参考.方法:采用原子吸收光谱法测定了水中铅、镉、镍、铁、锰、铜、锌、钾、钠、银及钡等微量元素含量,原子荧光光谱法测定了水中总砷、总汞、硒、锑等微量元素含量.结果:方法加标回收率在87％～113％,最低检测质量浓度为0.00000095～0.022 mg·L-1,线性相关系数为0.9989～0.9998,且相对标准差小于5％,均符合要求.结论:不同种类生活饮用水产品中微量金属含量不同,其中钾、钠含量最高,该实验方法准确、快捷、简单,结果令人满意.     

河北省县域乡村人居环境质量评价及其影响因素研究

目的 面向新时代乡村振兴战略现实需求，科学客观评价乡村人居环境质量，并分析影响效应的空间异质性，对因地制宜实施乡村人居环境整治具有重要的指导意义。方法 文章通过构建乡村人居环境质量评价指标体系，运用全排列综合图示法测度结果，利用空间自相关分析空间分异格局，借助逐步回归、GWR模型讨论影响因素效应水平的空间异质性。结果 （1）河北省乡村人居环境质量差异显著，以中等水平为主；（2）在空间上表现为显著集聚特征，热点区和冷点区呈现“双核”分布特征；（3）年平均气温、人口密度、第一产业占比、人均GDP、一般公共预算支出、农用机械化总功率和农业产业化经营率7个因素为影响乡村人居环境的主要因素，各因素影响效应具有空间异质性，且在不同分区上影响效应存在一定差异。结论 该文揭示了河北省乡村人居环境质量以中等水平为主，冷热点区均呈现“双核”的格局特征，探讨了乡村人居环境质量影响因素效应的空间异质性，为因地制宜制定乡村人居环境整治策略提供参考。     

村级尺度耕地产能空间分异及其影响因子分析

[目的]通过探究耕地产能空间分异规律与影响因子,识别地区粮食生产关键制约因素,提升高标准基本农田建设的针对性和建设效果。[方法]采用空间自相关模型刻画了村级尺度耕地产能空间分异规律,对比分析了线性回归模型和地理加权回归模型在耕地产能影响因子识别的效果,并依此划分产能提升类型区。[结果](1)海伦市耕地产能呈现中西部高北部偏低的态势,且具有较强的空间自相关特征。(2)海伦市耕地产能与黑土层厚度、出现障碍层深度、耕作距离、田块状况和质地等变量显著相关,且均呈正相关,但在空间上表现出不同程度的异质性。(3)基于地理加权回归模型的耕地产能影响因子,提出了产能保持区、耕作条件改良区、质地改良区、障碍层改良区和保护性耕作区5类耕地产能提升类型区。[结论]文章所采用的基于村级尺度耕地产能及其空间分异因素模型相关研究,能够较好揭示村级耕地产能空间分布特点、空间自相关性特征及影响因子分布特征,基于此所划分的耕地产能提升类型区较已有研究对耕地分类管理具有更精准的支撑作用。     

县域农业土地利用适宜性评价与优化研究以山西省原平市为例

目的 通过对原平市农业产业适宜性的定量评价,并结合土地利用的角度对原平市农业产业进行布局优化。方法 文章基于GIS空间分析和AHP方法,建立农业适宜性评价指标体系,刻画原平市农业产业适宜性指数的空间分布格局,得出适宜性分级图,进一步叠加原平市土地利用数据,进行农业优化布局分析。结果 原平市农业适宜性水平整体较低,只有14.82%的区域适宜和非常适宜农业生产,集中分布于中部平原地区;53.21%的地区基本适宜农业生产,主要分布于东部丘陵和西部山区;31.97%的地区不适宜农业发展,主要分布于西部山区;同时,在不适宜农业生产的地区中约有15.3%的土地被开垦为耕地,限制了该市整体农业生产效率的提高。结论 与传统的土地适应性相比,该研究嵌入了社会经济因子和管理水平的影响分析,使得研究结果更贴合实际。如何进一步挖掘更全面表征气候、生态、社会经济等影响因素,构建更加全面的适宜性评价指标体系,制定区域有别、因地而异的评价体系标准,是加强农业土地适宜性评价科学性和准确性的有利保障。     

河北省土地利用变化图谱特征分析

[目的]为了能够充分反映土地利用变化的时空过程。[方法]文章基于地学信息图谱理论与方法,运用ArcGIS 9.3软件,以河北省2001年、2007年和2013年3期遥感解译数据为空间数据源合成河北省耕地利用变化模式图谱,以及河北省生态功能用地与耕地、建设用地变化模式的图谱,据此揭示河北省土地利用变化时空特征及分布规律。[结果]2001~2013年河北省土地利用变化图谱主要以稳定型为主,主要表现为"耕地-耕地-耕地"。河北省耕地利用变化模式主要以后期变化模式类型主要为"耕地-耕地-草地",面积达到28.876 244万hm~2,主要集中分布在燕山-太行山地以及山前平原区,是整个变化模式中最大的单体变化类型。2001~2013年河北省生态功能用地随着时间的推移,呈现出向耕地以及建设用地转换的趋势,城市化进程的加快,不合理的经济发展必然导致生态环境日益恶化。[结论]该文为今后河北省土地资源的合理利用和科学规划提供科学的依据与指导。     

农户宅基地退出意愿的空间分异与影响因素分析——以洪泽湖和高邮湖农区为例

[目的]厘清乡村地域环境与农户宅基地退出意愿间的异质性关系对因地制宜制定乡村发展政策具有重要意义。[方法]文章基于感知价值理论构建乡村地域环境对农户宅基地退出意愿的影响机制，以洪泽湖和高邮湖农区全体农户为研究对象，运用空间自相关、多尺度地理加权回归模型（MGWR），刻画农户宅基地退出意愿的村际分异，定量分析乡村地域环境对农户宅基地退出意愿影响的空间异质性及作用机理。[结果]（1）研究区域农户宅基地退出意愿具有显著的空间分异和空间关联并存特征，热点集聚于县域门户地区呈团块状、冷点分布于灌溉干渠两侧呈条带状。（2） MGWR结果显示，17个因子中，10个因子的带宽较大，为全局驱动因子；其余7个为局部驱动因子。（3）全局驱动因子中影响力较强的依次为至市区便捷度、高层次就医机会、与河湖的距离；局部驱动因子均具备双向驱动效应，自然村平均规模的驱动力异质性及强度在17个因子中最大，规模上工业总产值、至幼儿园便捷度、抚养比等因子也处于较高水平。[结论]应完善乡村普惠性设施，因村制宜解决地域性顽疾，科学进行村镇规划布局。