城市土壤重金属污染特征分析

目前越来越多的大城市的土壤受到不同程度的重金属污染,这将深刻影响到城市环境质量和人体健康。因受人类活动的强烈扰动,城市土壤重金属污染特征与传统意义上的土壤重金属污染特征差别很大,文章就城市土壤重金属污染特征做了详细的分析,并提出了一些相应的管理对策。     

珠江三角洲典型区域土壤重金属污染探查研究

以珠江三角洲典型区域研究高强度经济开发下土壤环境中重金属污染的状况。测定了84份样品中铜、锌、镉、铬、铅的含量水平。土壤中镉、铬、铅、镍、铜、锌的含量分别在0.166～0.433mgkg-1、2.28～94.28mgkg-1、20.36～143.3mgkg-1、2.29～63.55mgkg-1、4.8～65.1mgkg-1、10.06～131mgkg-1之间。从分析结果可以看出,镍、铅等元素在有些地方普遍偏高,且有的极为明显,已高出背景值108.3mgkg-1。其他元素也存在不同水平的富集,普遍高出背景值。     

郑州市郊区土壤重金属污染评价分析

为揭示城市化过程对土壤环境质量的影响,本研究以郑州市郊区为例,对其表层土壤重金属Pb、Cr、Cd、Hg、As含量进行了测定分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,根据土壤环境背景值标准进行了评价,并应用克里格插值方法对研究区内表层土壤污染的空间变异特征进行了分析.结果表明,研究区表层土壤中各种重金属均有超过背景值现象;其中Cr含量远远高于背景值,重度污染,为主要污染因子,Ph为轻污染,其它重金属处于警戒线等级;污染综合指数均超过1,处于轻污染以上等级;各重金属单因子污染指数和综合污染指数在郑州市郊区的分布特点各不相同.     

DNA滴定中数学模型的拟合研究

以电化学方法研究DNA滴定的过程中,涉及一个复杂的四参数数学模型来分析实验数据,通过该模型获得DNA与被滴定物质之间相互作用的信息,其中包括键合常数K、键合位点数s、游离的化合物分子的扩散系数D_f和与DNA结合的化合物分子的扩散系数D_b。本文基于Matlab中的“fminsearch”提出了一种用于拟合该模型,结果表明,本文提出的方法能够很好地解决模型的参数拟合问题,而且本文对各参数对滴定曲线的影响做了分析。     

红透山铜尾矿重金属分布及其对土壤重金属污染的影响

通过对红透山铜尾矿重金属分布及尾矿区和农田区土壤重金属污染状况进行研究,结果显示:尾矿中四种重金属Cu、Zn、Ph、Cd均出现不同程度的淋滤-富集现象,对周围土壤存在较大的环境威胁.尾矿区土壤综合污染指数16.27,达重污染程度;周围农田土壤为轻度污染,综合污染指数1.29.四种重金属的污染状况分别为:Cd、Cu为重度污染,Zn为轻度污染,Pb为安全级别.     

基于ALDS-MLR的土壤重金属污染来源解析研究

建立土壤重金属污染来源解析的受体模型,为土壤重金属的来源解析提供方法。以某县为研究区域,采集722个表层土壤样品信息,通过线性判别分析（LDA）算法进行特征降维,构建基于LDA算法的ALDS-MLR源解析模型,与APCS-MLR模型结果进行对比。结果表明,ALDS-MLR模型的源解析结果要优于APCS-MLR模型的结果。其中,ALDS-MLR模型的回归系数均大于0.75。该区域污染来源分析结果显示,研究区域土壤中的重金属元素主要来自汽车尾气和工业排放的混合源、工业源和农业源。     

基于决策树技术的土壤重金属污染预警分析研究

土壤重金属污染的日益恶化对我国生态环境、食品安全等构成严重的威胁,土壤重金属预警的研究是一个重要的内容。采用决策树技术中的C4.5算法对山东省新泰市土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As、Hg等8种重金属的污染情况进行数据挖掘,得到并分析决策树和产生式规则,从而对土壤重金属污染进行预警,能够辅助防止土壤质量的退化、生态环境的污染以及食品安全的危害。     

土壤-植物系统中重金属污染的治理途径及其研究展望

由于工业“三废”的排放,使农田遭受不同程度重金属的污染,重金属通过在作物体内富集进入食物链,对人畜健康构成了威胁。文章对土壤重金属的污染现状、治理途径及其原理、优缺点、可行性作了简要的回顾,对土壤重金属污染植物修复技术类型、原理、特点以及基因工程等现代生物技术在重金属污染植物修复技术中的应用前景作了进一步的展望,为实现对重金属污染土壤进行有效的生态整治与安全高效益的利用提供了新的技术途径。     

上海市延安高架道路沿线绿地土壤中重金属的分布与评价

以上海市延安高架道路沿线绿地为研究对象,按照建设时间的差异将其分成3个路段,并对其表层土壤进行分段采样,用原子吸收光谱法分析土壤中的重金属Pb、Cd、Cu、Zn、N i,然后再采用单项污染指数法和综合污染指数法对各种重金属元素和各路段的污染情况进行评价,研究结果表明:该区域土壤中重金属Pb、Cd、Cu、Zn、N i平均值分别为93.61mg kg-1、0.70mg kg-1、80.78 mg kg-1、452.20 mg kg-1和31.09 mg kg-1,除N i以外,其余重金属均超过上海市土壤背景值,分别为上海市土壤背景值的3.68倍、5.30倍、2.83倍和5.25倍。单项污染指数评价结果表明:重金属Pb、Cd、Zn已经形成重污染,Cu处于中等污染程度,N i尚未形成污染。综合污染指数评价结果表明:整条延安高架道路以及三个分段路段均已形成重污染。     

基于无线传感器网络的河流中稳态扩散污染源定位研究

针对河流中污染源定位问题,首先分析了河流污染源扩散模型,给出了一种处理完全吸收边界,不完全反射边界以及完全反射边界的通用河流污染源稳态扩散模型。改进了在边界约束下以测量值与理论值之差的平方和为目标的非线性最小二乘算法,并提出了一种新的最小二乘污染源定位算法。该算法弥补了直接非线性最小二乘算法在数值计算过程中稳定性较差的缺点。最后,仿真研究了浓度测量噪声,节点漂移误差和反射系数误差对定位性能的影响。仿真结果表明:已知信息的误差越大,则定位均方根误差越大;传感器节点个数越多,估计精度越高,但当节点增加到一定数量时,继续增加节点对定位精度的影响会减小。另外,仿真结果验证了非线性最小二乘算法的优越性,说明了算法在河流污染源定位应用中的有效性。     

植物修复技术中有关土壤重金属活化机制的研究进展

植物修复技术是现在环境污染研究领域的一个热点问题,而植物提取是植物修复技术一个重要分支。本文主要从三个方面综述了植物提取中土壤重金属活化的机制问题。1.植物本身分泌特殊物质来螯合溶解难溶性金属;2.通过某些微生物或微生物和植物的共生体促进植物对重金属的吸收;3.通过一些土壤改良措施如螯合剂、酸性肥料等的施用增加重金属的有效性,从而提高植物对重金属的提取效率。土壤重金属的植物修复涉及到的学科很多,在进行研究时应加强学科之间的协作研究。     

土壤中颗粒状有机质对重金属的吸附作用

为了解土壤颗粒状有机质(POM)对重金属富集机理,用室内分析方法研究了土壤POM对Cu、Cd、Co、Pb、Ni和Zn等6种常见重金属的吸附作用.研究表明,土壤中颗粒状有机质(POM)对重金属有较高的吸附潜力,吸附过程是一个快速反应,在100分钟内可接近平衡.POM对重金属的吸附强度随pH的变化而变化,在pH5～7范围达到较高水平,pH＜5和pH＞8均可降低POM对这些重金属的吸附;POM对重金属的吸附明显高于相同粒径的矿物质,也高于或接近于细土(＜0.053mm).重金属元素共存时,POM对重金属的吸附强度由大而小顺次为Cu＞Pb＞Cd＞Cr＞Co＞Zn＞Ni.移去土壤颗粒态有机质将显著降低土壤对重金属的吸附,增加土壤重金属的淋失风险.POM对重金属的强吸附性能可能是土壤中POM重金属富集的主要机理之一.     

Soil Heavy Metals Estimation based on Hyperspectral in Urban Residential

To explore the possibility of using soil spectral reflectance to estimate soil heavy metal content in urban residential area,this study chooses 30 soil samples of Cu,Pb and Zn in Minhang Residential area,Shanghai Province.Through the spectral factor transform to highlight its eigenvalues,constructed Multiple Linear Stepwise Regression(MLSR) model and Partial Least Squares Regression(PLSR) model based on spectral reflectance of soil heavy metals.The results show that the reciprocal first-order and the logarithmic first-order differential transformation can effectively enhance the heavy metal soil spectral characteristics.The best characteristic bands of Cu,Pb and Zn are 1 042.7 nm、706.84 nm and 1 404.8 nm.In terms of model stability and accuracy,PLSR model is better than MLSR model.The RMSE of Cu and Zn were only about 10% of the mean value of heavy metals in the study area,and the accuracy of the model was high.Compared with Cu and Zn,the R2 of Pb is between 0.64~0.88 which with higher model stability.By preprocessing the spectral data,the partial least-squares regression can effectively improve the accuracy of estimating the heavy metal content in urban residential areas.〖WTHZ〗Key words:〖WT〗 Urban residential area;Soil heavy metals;Hyperspectral;Multivariate Linear Stepwise Regression(MLSR) model;Partial Least Squares Regression(PLSR) model〖HT〗〖ST〗〖HJ〗〖WT〗〖JP〗〖LM〗     

一种基于分段偏最小二乘模型的土壤重金属遥感反演方法

土壤中重金属由于其毒性而成为最有害的环境污染物之一,利用遥感进行土壤重金属检测和分布制图是目前最为高效的手段。采用哨兵二号（Sentinel-2）多光谱影像与实测样品光谱数据,对山西省铜矿峪铜矿尾矿库及其周边农田土壤的铜（Cu）含量进行估算,利用68个土壤样品的反射光谱,优选出适合土壤铜含量预测的波段,结合分段偏最小二乘法（Piecewise Partial Least Squares Regression,P-PLSR）,对土壤铜含量进行估算,将模型用于Sentinel-2影像获得了Cu含量的空间分布。通过P-PLSR对实测样品光谱建模反演Cu含量的决定系数（R²）为0.89,预测偏差比（RPD）为2.82;利用Sentinel-2多光谱影像获得了该区域Cu元素含量空间分布,其Cu含量的估算精度R²为0.74,RPD为1.73,Cu含量高值区空间分布与尾矿库关系密切。Sentinel-2多光谱数据具有高空间分辨率（10、20和60 m）、高时间分辨率和幅宽大（290 km）等优势,通过敏感波段选择并建立反演模型,可实现大范围土壤环境制图。     

土壤环境中重金属生物有效性评价方法及其环境学意义

重金属生物有效性是衡量重金属元素迁移性和生态影响的关键参数,在生态地球化学评价中有重要的作用。国土资源部目前进行的新一轮多目标区域生态地球化学调查与评价,使重金属生物有效性受到进一步的重视。本文评述国际上基于化学和基于生物学两种对生物有效性概念理解及其分歧,评价各种生物有效性评价方法发生的背景、应用范围和优缺点。物理化学法和土壤生物学评价法是两类主要的生物有效性评价方法,经常使用的包括化学总量预测法、化学一步提取法、顺序提取法、自由离子活度法(唐南膜平衡法)、植物指示法、微生物学评价法等。各种方法间往往相互独立,尚未形成被一致接受的方法,从而影响了生物有效性在风险评价和污染治理等工作中的应用。未来发展的重点是,进一步加强重金属生物有效性的理论研究,实现土壤学、化学和生物学的融合,将评价方法统一化和标准化,提高数据的可靠性和对比性,同时将越来越多地应用于我国多目标生态地球化学调查与评价,提高调查质量和服务水平。     

新乡市自来水自备水源地土壤中重金属的形态研究

用化学连续浸提法研究了新乡市自来水自备水源地土壤污染元素(Zn、Cr、Ni、Cu)的化学形态分布.结果表明,重金属Zn、Cr、Ni、Cu残渣态含量最高,所占比例为87.81%、78.38%、84.26%、59.33%,可交换态含量最低,所占比例为0.21%、2.56%、1.00%、3.51%.由于Zn、Cr、Ni、Cu主要以生物不可利用态为主,因此暂时不会造成地下水重金属污染,但存在潜在风险应及对其进行修复处理.     

合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价

以Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni七种重金属元素为评价因子,主要依据温室蔬菜产地环境质量评价标准和国家土壤环境质量二级标准为评价标准,以单因子指数法和内梅罗综合指数法为评价方法,研究了合肥地区27个采样点大棚土壤重金属含量状况.结果表明:本地区大棚土壤综合指数<1,属于尚清洁等级.但Cd单项指数>1,有潜在的污染性.     

洛川苹果园地土壤重金属污染调查与评价

通过对洛川苹果园地土壤样品的采集、监测,依据无公害果同产地土壤环境质量标准和绿色食品产地土壤环境质量标准,重点分析评价了对土壤环境及人体危害较大的Cd、As、Cr、Ph等重金属元素的污染现状.评价结果表明:以无公害果园产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As＞Cr＞Cd＞Ph的特征,土壤重金属综合污染指数为0.51,土壤Cd、As、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤环境中的重金属元素含量现状水平符合无公害苹果生产的要求;以绿色食品产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As＞Pb＞Cr＞Cd的特征,土壤重金属综合污染指数为0.64,土壤Cd、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤As单项污染指数平均值大于0.7,但小于1.土壤环境中的重金属含量现状水平符合绿色食品苹果生产的要求.但土壤As单项污染指数平均值为0.74,已超过绿色食品产地土壤污染警戒线.洛川苹果园地土壤重金属As污染程度较高,主要是由于人为长期不合理使用含As农药、化肥所致.因而,洛川苹果生产中应将土壤环境中的As作为严控的土壤污染物.     

模糊数学模型在土壤重金属污染评价中的应用

通过对乌鲁木齐市水西沟乡、板房沟乡、四十户乡、青格达湖乡、安宁渠镇、永丰乡、六十户乡7个蔬菜基地土壤中重金属离子(镉、汞、砷、铜、铅、铬)含量进行检测,采用单因素决定和加权平均两种模糊数学模型对土壤重金属综合污染进行评价,其分析结果表明,评价区域土壤环境中的6种重金属离子均在标准之内,土壤环境质量为一级,属于安全、清洁级水平,符合无公害蔬菜产地环境的要求。