基于微生物视角的耕地土壤质量综合评价 ——以A县土地整治区为例

研究目的:为全面真实地反映耕地土壤质量水平,构建涵盖土壤理化性质、微生物特征以及重金属污染等指标的综合评价模型,以实现土地整治区耕地土壤质量的科学评估。研究方法:最小数据集(MDS)、土壤实验以及DNA高通量测序技术。研究结果:(1)研究区内耕地土壤质量水平不是很高(SQ0.6),并受到不同程度的重金属污染,尤其是Cr污染(GI3);(2)土地整治可以显著提高土壤微生物特征指标和土壤有机质含量,并有效降低重金属污染水平;(3)综合整治和传统耕作下的耕地分别具有最高(SQave=0.53)和最低(SQave=0.41)的土壤质量水平。研究结论:从微生物视角构建耕地土壤质量评价模型,有助于提高耕地资源的生态保护意识,可以为耕地综合效益评估和土地整治技术创新提供参考。     

生态视角下南方典型丘陵区耕地健康诊断——以江西省奉新县为例

研究目的:构建生态视角下的耕地健康诊断体系,对南方典型丘陵区耕地健康状况进行诊断,为促进耕地健康提供对策建议。研究方法:本文基于生态视角,选取土壤肥力指标、耕地土壤环境污染性指标及有益性指标构建了南方典型丘陵区耕地健康诊断体系,利用多因素综合法进行土壤肥力水平评价,采用最小因子法进行耕地有益系数评价,运用内梅罗综合污染指数法进行耕地污染状况评价,针对未污染耕地,利用有益系数对土壤肥力分值进行修正,对受污染耕地根据污染状况进行分类诊断。研究结果:奉新县耕地总体健康状况良好,健康耕地占89.62%,5.40%的耕地因缺肥处于亚健康,4.38%的耕地因灌溉水水质受到污染不健康,0.60%的耕地因存在土壤重金属污染而不健康。研究结论:基于土壤肥力—环境污染—土壤有益元素的耕地健康综合诊断体系与方法,为南方典型丘陵区的耕地质量评价以及耕地保护研究提供了一种新的思路,也为其他区域耕地质量评价和耕地保护提供有益的借鉴。     

西南部矿区污染耕地损毁程度等级研究

为了探索对矿区耕地损毁程度等级的评价方法体系,为其土地复垦工作提供一定的理论依据。采用Delphi法、层次分析法和模糊数学综合评价法,研究矿区污染耕地损毁程度等级评价方法。构建了污染耕地损毁程度评价指标(包括土壤重金属含量、土壤pH值、田面污染率、灌溉水质、土壤有机质和土壤微生物数量变化度6个指标)及权重系数,并建立了评价模型。并以云南省某金属矿为例,进行矿区污染耕地损毁程度等级评价,结果表明矿区耕地污染损毁程度为中度~重度,即污染耕地的损毁程度偏重,其损毁程度等级偏高,耕地污染损毁等级达到Ⅲ～Ⅳ级。本文可为矿区土地复垦方案编制、受损耕地的复垦措施及复垦方向确定等提供一定的现实指导意义。     

镉超标耕地的安全利用评价与优化配置方案

[目的]提出分不同pH、不同地类对重金属超标耕地安全利用评价思路,并以A镇为例探讨了以地类转换、作物调整、园艺措施或其他适当的修复措施以及农用地转为非农用地等措施为途径的优化配置方案。[方法]文章选用单因子污染指数评价法,分不同pH值、水田、旱地、菜地对重金属镉超标耕地进行安全利用评价,采用反距离加权插值法得到整个研究区镉含量空间分布图。基于安全利用评价结果及其空间分布特征,分不同pH值探讨了以地类转换、作物调整、园艺措施或其他适当的修复措施以及农用地转为非农用地等措施为途径的优化配置方案。[结果]通过进一步分析评价结果空间分布特征发现A镇土壤大部分无污染,其中镉严重污染的水田土壤面积大于旱地土壤面积,空间分布主要受当地人为活动影响。[结论]优化配置方案有效降低了镉超标耕地的相对污染程度和重金属对农产品安全的影响程度。     

大庆市土壤环境质量时空变化特征分析及污染源分析

以大庆环境监测站提供的数据为依据,通过对大庆市1996~2010年土壤环境质量监测数据的数学分析,揭示了15年间大庆在石油资源开发和快速城市化过程中土壤重金属含量的时空变化特征。采用单项指数法(Pi)和Nemerow的综合污染指数(P)对大庆土壤质量进行评价。结果表明:大庆四个不同功能区(牧业草原区、农业开发区、石油化工区、油田开发区)中油田开发区综合污染指数最高,其次为石油化工区,牧业草原区综合污染指数最低。采用As、Cd、Cu、Pd四种重金属作为主要评价因子,其中对大庆土壤重金属污染贡献值最高的是Pd,其次为Cu。近15年来,四个功能区中的重金属浓度总体均呈上升趋势。另外通过对土壤中重金属来源进行测定和分析,结果显示目前落地原油并未对土壤产生重金属污染,但废钻井液对土壤重金属污染有较大影响。     

重金属污染农用地风险分区与管控研究

[目的]评价重金属污染农用地的风险等级,对重金属污染农用地的风险分区进行划定,建立农用地重金属污染风险分区分级以及风险控制区划方法,提出不同风险分区的管控对策。[方法]采用单因子指数法对重金属污染农用地土壤与农作物污染等级进行评价,构建农用地重金属风险控制区划方法体系。[结果]利用目前已有的土壤和农作物重金属污染评价标准,可以将土壤与农作物污染等级划分为清洁、尚清洁、轻度污染、中度污染和重度污染5种类型,根据其污染风险等级,按照安全与基本安全保护区、低风险监控区、中风险预警区和高风险限制区对其进行管控利用。[结论]将农用地土壤与农作物重金属污染评价有机结合,确定土壤与农作物不同污染程度下农用地的风险等级,可以对重金属污染农用地实现有效安全利用分区与管控,为国家分级分类管控治理农用地提供理论依据。     

基于生态适宜性评价的耕地生态系统服务价值变化研究 ——以山东省章丘市为例

生态系统服务价值评估是当前生态经济学和环境经济学的研究热点和焦点.耕地生态适宜性评价是对影响耕地各种条件的综合评估,其结果能从一定程度上反映耕地的质量状况.该文首先选取了影响章丘市耕地生态适宜性的因子,在对研究区域进行生态适宜性评价的基础上,以生态适宜性综合指数为修正因子对耕地生态系统服务价值进行修正,使得耕地生态系统服务价值因为其生态适宜性的不同产生了区别.研究发现,章丘市的耕地生态系统服务价值从南往北逐步减少,耕地适宜性综合指数能较好的修正耕地的生态系统服务价值.     

农户对耕地重金属污染治理的认知与满意度评价*——基于长株潭地区的调查

[目的]民以食为天,食以安为先。耕地是农业发展的物质基础,是国家粮食安全和农产品质量安全的源头保障。2013年湖南"镉大米风波"敲响了我国耕地重金属污染治理的警钟。农户是耕地的直接使用者,是耕地重金属污染治理与保护的真正主体,调动农户积极性是提高重金属污染耕地修复治理的效率与效果的关键。[方法]文章基于湖南省长株潭3市5县的181户农户调查数据,构建多元有序Logistic模型,实证分析农户对耕地重金属污染的认知及其对耕地重金属污染治理的满意度评价。[结果](1)受访农户对耕地重金属污染的认知水平较低,但对耕地重金属污染治理的满意度评价相对较高;(2)农户对耕地重金属污染的主观认知会影响其治理满意度评价,且农户对耕地重金属污染的认知越高,对治理的满意度评价越高;(3)农户的年龄和种植规模以及专业技术人员及时到位的指导也是显著影响农户满意度评价的重要因素。[结论]政府制定耕地重金属污染治理方案时应进一步鼓励农户进行土地流转扩大种植规模,加强对农户耕地重金属污染治理的技术培训和宣传,提高专业技术指导到位率。     

咸阳城区表层土壤重金属污染特征及生态健康风险评价

在咸阳市区采集表层土壤样品60个,包括交通主干道路两侧、城市公园、住宅小区、工矿企业周边区域4类典型功能区。采用原子吸收分光光度法测定土壤样品中Cr(铬)、Cu(铜)、Ni(镍)、Pb(铅)、Zn(锌)5种重金属的含量,运用污染指数评价法、潜在生态风险指数法对土壤重金属的污染现状及风险进行评价。结果表明:(1)咸阳市土壤中Cr、Cu、Ni、Pb、Zn 5种重金属的平均含量分别为65.11、26.91、29.81、38.26、90.94mg/kg,均超过陕西省土壤重金属元素背景值;不同城市功能区土壤重金属含量水平具有明显的差异。(2)从土壤重金属单因子污染指数来看,除重金属Pb在城市公园为中度污染外,其余元素在不同功能区及整个咸阳市均为轻度污染;从土壤重金属综合污染指数来看,不论是咸阳市还是不同功能区,其土壤环境质量等级均属于轻污染。(3)不论是综合潜在生态风险还是单个重金属元素潜在生态风险,咸阳市及不同功能区都属于低生态风险水平,且重金属Pb对综合潜在生态风险的贡献率最大(37.56%)。(4)5种重金属(Cr、Cu、Ni、Pb、Zn)对儿童和成人的非致癌风险均很小;人体(儿童和成人)暴露土壤中,Ni的综合致癌风险在可接受范围内,但明显高于下限值,而Cr的综合致癌风险则是显著的;人体(儿童和成人)暴露土壤重金属而产生的非致癌风险和致癌风险的主要途径是直接摄入和皮肤接触。     

基于农户视角的耕地重金属污染影响因素研究*——以陕西省米脂县高渠乡为例

[目的]农户是农业土地利用最主要的决策单元,对耕地重金属累积起主导作用。通过对陕西省米脂县高渠乡典型村落耕地重金属污染的空间分异与影响因素研究,探讨黄土丘陵沟壑区不同类型农户耕地污染影响差异。[方法]选择性采集58个样品,通过单因子指数及内梅罗综合指数进行耕地重金属污染评价,运用普通克里金插值实现综合污染值空间可视化。采用多层次模型进行耕地重金属污染差异的机理研究。[结果](1)典型村落耕地单因子污染指数的平均值大小顺序为:PbZnAsCrCuNi;内梅罗综合污染指数介于1.44～1.99,皆处于轻度污染;自给自足型、兼业型和种植型农户综合污染平均值分别为1.66、1.71和1.73;(2)从空间分异来看,自给自足型农户耕地污染空间分布无规律,兼业型污染高值集中于中部地区,种植型污染从东北向西南递减;(3)多层次模型结果显示,自给自足型耕地重金属污染与农户年龄、劳动力数量和地块距离显著相关;兼业型与种植面积、农业收入及地块所处高程和距道路距离显著相关;种植型与保护意识、劳动力数量和农产品价格显著相关。[结论]基于农户视角探讨耕地重金属污染能对黄土丘陵沟壑区发展绿色农业,保护生态环境提供科学依据,是促进区域农业发展与环境保护并行的有效手段之一。     

湖南省着力推进耕地重金属污染治理

正湖南省已着力推进耕地重金属污染治理行动,在全省范围内开展农产品产地土壤重金属普查工作,年内完成衡阳市等7个市州的耕地土壤及农产品重金属污染详查任务,并以土壤污染状况详查结果为依据,科学划定产地土壤环境质量类别,建立产地环境质量档案和管理信息系统。据介绍,湖南省计划在2018年底前完成农用地土壤污染面积、分布     

基于GIS网格技术的城镇周边永久基本农田划定研究——以江苏宜兴市为例

[目的]通过运用网格化技术和综合评价法将研究区划分为4类永久基本农田划定类型区,为创新县域尺度永久基本农田保护区划定的方法和技术体系,协调耕地保护、经济发展和生态保护之间的关系提供有力支撑。[方法]文章以宜兴市为实证研究区,将城镇周边区域网格化,选取综合等别、距城镇和可建设占用区的距离等因子作为评价指标,确定永久基本农田约束划入区。同时,根据土壤综合污染指数修订耕地利用等,得到耕地综合等,然后以耕地距离城镇、交通干线的距离和空间连片度作为评价指标,对耕地进行立地条件评价并划分等级,最后将约束划入区以外的耕地以综合等-立地条件的形式,划分为不同的类型区。[结果](1)城镇外延区被划分为1.232 0万个100m×100m的网格评价单元,在网格环境下,纳入约束划入区的耕地面积5 170.33hm~2,占全部耕地的9.65%;(2)耕地利用等修订后得到的综合等与利用等相比,耕地等别依然集中在4、5等,受重金属污染区影响出现了8等耕地;(3)约束划入区外的耕地被划分为优先划入区、适宜划入区及整治划入区,耕地面积占比分别为21.16%、40.52%及28.67%。[结论]通过网格化确定的约束划入型主要分布在规划选定的重点建设项目区和有条件建设区,与城镇主要发展方向一致,既满足了城镇连片发展的需求,也实现了对城镇周边优质耕地优先保护;优先划入型分布在城镇周边或交通干线沿线,区位条件优越,且耕地质量高;适宜划入型在立地条件或综合等方面有较大发展潜力,可通过整治措施提升其质量水平;整治划入型受重金属污染严重,综合等别较低且立地条件较差,在经过差别化的土地整治后可作为入选永久基本农田的后备资源。     

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。     

黑龙江省黑土区重金属元素对黑土质量变化的影响与评价——以哈尔滨市和海伦市黑土区为例

黑龙江省黑土区是我国重要的粮食生产基地,人类活动产生的重金属元素排入黑土区后,使黑土环境的质量发生变化.本文以哈尔滨市黑土区和海伦市黑土区为评价区,采用模糊综合评价法,对评价区内的镉、铅、铜、锌四种重金属元素对黑土环境质量的影响进行定量分析与评价,力图客观地反映四种重金属元素对黑龙江省黑土区的污染程度.结果表明:哈尔滨市黑土区受重金属元素的污染严重,处在重污染阶段;而海伦市黑土区受重金属元素的污染较轻,尚处在清洁阶段,最后提出了控制黑土区重金属元素对黑土质量污染的对策.     

农业土壤重金属污染现状、来源及修复治理措施

耕地土壤重金属污染不仅会降低土壤自净能力,减少农作物产量,重金属离子还会通过农作物根系的富集,导致粮食作物重金属超标,通过食物链最终会影响群众的身体健康。分析了当前农业土壤重金属污染现状和来源的基础上,简要介绍了修复技术和农艺调控措施,对保护耕地具有积极作用。     

基于产能核算和土地质量地球化学评估的县域基本农田布局研究

研究目的：补充完善县域基本农田布局方法。研究方法：从耕地产能、利用条件、土壤有益元素质量和土壤环境质量等4个层面分别构建指标体系，利用叠图法将4种评价结果进行整合，同时以优先保护产能高和土壤有益元素丰富的耕地，禁止重金属污染的耕地划入基本农田为原则，综合确定基本农田布局类型。研究结果：（1）云霄县耕地划分为优先划定型、基础保护型、重点整治型和不宜划入型4种类型。（2）优先划定型、基础保护型和重点整治型耕地是云霄县粮食生产的主力军，同时其土壤环境质量较好，并包含土壤有益元素丰富和适中的耕地638.04 hm2和8663.28 hm2，是基本农田布局的主要区域。研究结论：整合方法补充完善了县域基本农田布局方法，为指导耕地保护从“数量”保护向“数量与质量”并重保护转变提供了参考。     

哈尔滨市北郊菜地土壤重金属污染研究

以哈尔滨市北郊菜地土壤为研究对象,经过野外调查和室内分析对土壤的理化性质,重金属的含量及空间分异性以及土壤理化性质与土壤重金属之间的相关性进行研究;采用单因子和综合因子指数法对土壤中重金属的污染现状进行评价;结果表明,哈尔滨市北郊菜地土壤重金属污染的主要贡献因子是Cd;哈尔滨市北郊菜地土壤为轻污染;土壤对Cr,Cd和Ni的吸附容量取决于土壤颗粒的组成状况;Cu,Zn,Ni和Cr和土壤理化性质间存在相关性;重金属元素间存在相关性,说明它们的来源可能相同;造成这一结果的原因是受人类活动的影响。     

土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性效应

作为生态系统中重要的基本组成部分,高等植物能否健康地生长完全取决于是否有一个平衡、稳定的生态系统作为平台。一个受到污染的生态系统可能对高等植物的生长带来直接的负面影响。因此利用高等植物的生长状况来对土壤的生态状况以及土壤受污染的程度进行监测,是一种评价土壤的质量的重要方法。文章将对土壤重金属对白菜种子发芽与根伸长抑制的生态毒性效应,进行探讨。     

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。     

巴中市农田土壤重金属分布及生态风险评价

[目的]通过测定秦巴山区巴中市农田土壤中镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)3种重金属元素的含量及分布特征,为农田重金属防治科学决策的制定提供数据支撑。[方法]文章采用内梅罗指数和潜在生态风险指数来综合评价巴中市土壤重金属污染状况。[结果]巴中市农田土壤锌平均含量比四川省丘陵地区背景值高6.78%,而镉和铅含量均未超出其背景值,总体评价良好,但各检测点之间差异较大,镉含量最多超出背景值5.7倍。内梅罗指数评价结果显示,全市平均综合污染指数为1.10,接近清洁状态。潜在生态风险指数评价结果显示,其最小值为15.94,最大值为177.74,平均值为35.38。[结论]巴中市农田土壤重金属污染状况基本处于低度风险级别,但各地块污染程度不尽一致,应因地制宜,采取适当措施治理土壤污染。