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雄安新区土壤重金属污染特征及健康风险 被引量：60
1
作者 郭志娟 周亚龙 +5 位作者 王乔林 王成文 宋云涛 刘飞 杨峥 孔牧 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期431-441,共11页
为了解雄安新区表层土壤重金属污染特征及潜在生态风险状况,系统采集和分析测试区内土壤样品600件,采用富集因子、地累积指数、综合污染指数、潜在生态危害指数和健康风险评估模型,对土壤重金属污染程度、潜在生态风险和健康风险进行评... 为了解雄安新区表层土壤重金属污染特征及潜在生态风险状况,系统采集和分析测试区内土壤样品600件,采用富集因子、地累积指数、综合污染指数、潜在生态危害指数和健康风险评估模型,对土壤重金属污染程度、潜在生态风险和健康风险进行评估.结果表明,各项重金属富集因子(EF)均值小于2,从高至低顺序为Hg>Cd>Cu>Pb>Ni>Zn>Cr>As,78.67%的土壤样品各项重金属富集因子处于无~弱污染水平.土壤样品中15.67%的Hg和4.33%的Cd富集因子处于中污染.土壤中As、Cr、Zn、Ni和Pb地累积指数呈无污染状态的样品占比84.5%以上;Hg和Cd污染相对严重,其地累积指数处于污染状态的样品数占比分别为51.83%和22.83%,以轻污染为主,无重~极重以上污染样品;Cu、Hg和Pb存在少量样品地累积指数呈中污染状态.95.17%的土壤样品综合污染指数(IPIN)处于安全无污染等级,总体环境相对安全,15件处于污染状态的样品主要污染元素为Cd.土壤以轻微和中等潜在生态风险等级为主,所占比例分别为69.67%和27.33%;仅2.67%的样品为强潜在生态风险等级,其主要位于研究区西南部,受周边企业生产活动影响.土壤重金属成人非致癌健康风险危害和致癌健康风险危害均在可接受范围内,As、Cr、Pb是研究区土壤重金属主要非致癌因子;仅研究区西南部1件土壤样品重金属对儿童具有一定的健康风险. 展开更多
关键词 土壤 重金属 潜在生态风险 健康风险 雄安新区
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滇西地区土壤重金属来源解析及空间分布 被引量：38
2
作者 王乔林 宋云涛 +4 位作者 王成文 徐仁廷 彭敏 周亚龙 韩伟 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3693-3703,共11页
以滇西重金属地质高背景区为研究区,系统采集了4193件表层土壤样品,分析测试了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 8种重金属元素的含量,综合运用相关分析、主成分分析和单因素方差分析等经典统计方法探讨了土壤重金属来源和土壤重金属含... 以滇西重金属地质高背景区为研究区,系统采集了4193件表层土壤样品,分析测试了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn 8种重金属元素的含量,综合运用相关分析、主成分分析和单因素方差分析等经典统计方法探讨了土壤重金属来源和土壤重金属含量与成土母质、土地利用方式之间的关系,并利用地统计方法对重金属的空间分布特征进行了分析.结果表明:(1)研究区8种重金属含量平均值均超过全国土壤背景值,但是低于农用地污染风险筛选值;与云南省土壤背景值相比,As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn含量平均值与云南省背景值相当,Hg和Cr的平均含量分别是其背景值的2.35和1.60倍,土壤重金属存在不同程度累积现象.(2)Cr、Cu和Ni主要受成土母质的控制;Cd、Zn和Pb主要受人类活动影响,人为来源主要为铅锌矿开采选冶、交通运输和煤炭燃烧,Cd、Zn在一定程度上受成土母质的影响;As和Hg以人为来源为主,受汞矿采选、农业活动及煤炭燃烧的影响.(3)不同成土母质和土地利用方式的土壤中重金属含量差异显著.Cd、Cr、Cu、Hg和Ni在沉积岩母质区土壤中平均含量最高;草地中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn平均含量最高.(4)Cu、Ni、Cr高值区与沉积岩母质区及区内分布的铜矿和铁矿空间耦合性良好;Pb、Cd和Zn的高值区与区内的铅锌矿分布范围基本一致;As和Hg高值区与区内汞矿等热液型金属矿的分布具有较高的空间一致性,在人类活动密集地区也呈高背景分布. 展开更多
关键词 重金属 来源 空间分布 土壤 滇西地区
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青藏高原湿地冻土区活动层甲烷排放特征 被引量：13
3
作者 张富贵 张舜尧 +4 位作者 唐瑞玲 王惠艳 杨志斌 周亚龙 孙忠军 《物探与化探》 CAS CSCD 2017年第6期1027-1036,共10页
青藏高原作为地球陆地碳循环系统的重要组成部分,一直是科学家和环保工作者关注的热点,天然气水合物的发现是否会引发环境和地质灾害再次引起科学家甚至政府部门的重视。本文选用甲烷通量、近地表大气甲烷浓度、土壤甲烷浓度和甲烷稳定... 青藏高原作为地球陆地碳循环系统的重要组成部分,一直是科学家和环保工作者关注的热点,天然气水合物的发现是否会引发环境和地质灾害再次引起科学家甚至政府部门的重视。本文选用甲烷通量、近地表大气甲烷浓度、土壤甲烷浓度和甲烷稳定碳同位素为监测指标,以祁连山天然气水合物试采区为研究区,开展甲烷排放监测。结果表明:(1)祁连山高寒草原、高寒草甸区甲烷排放具有季节性变化和区域分布特点,最大排放值为19.2 mg/m^2·h,最大吸收值为-108 mg/m^2·h,表现出巨大的碳汇潜力,对青藏高原碳循环具有重要意义;(2)甲烷碳同位素显示冻土区活动层大量存在微生物,10~30 cm甲烷主要微生物成因,微生物活跃期在夏季,冬季则减弱,微生物的代谢影响着甲烷的氧化和产生,嗜甲烷菌的存在对甲烷的排放起很大的控制作用;(3)试采前后近地表大气甲烷含量没有出现"爆炸式"增长,这与研究区天然气水合物的赋存状态和储量及试采方式有关;(4)甲烷排放受多种因素的影响,应加强对土壤温度、土壤湿度和pH值等因素的进一步研究。 展开更多
关键词 天然气水合物 甲烷排放 环境效应 冻土区 青藏高原
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中国多年冻土区天然气水合物地球化学勘探技术研究进展 被引量：6
4
作者 张富贵 周亚龙 +3 位作者 孙忠军 方慧 杨志斌 祝有海 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期276-287,共12页
我国多年冻土区多位于中纬度高原地区,与环北冰洋极地地区多年冻土的状态不完全相同,天然气水合物成因机理、赋存环境和基本特征更为复杂。近10年来,在自然资源部行业专项和中国地质调查局水合物试采专项的资助下,先后在青藏高原和东北... 我国多年冻土区多位于中纬度高原地区,与环北冰洋极地地区多年冻土的状态不完全相同,天然气水合物成因机理、赋存环境和基本特征更为复杂。近10年来,在自然资源部行业专项和中国地质调查局水合物试采专项的资助下,先后在青藏高原和东北多年冻土区开展了天然气水合物地球化学勘探技术攻关,总结了多年冻土区天然气水合物地球化学指标组合和识别标志,探讨了多年冻土区天然气水合物地球化学成藏机制,研发了多年冻土区天然气水合物地球化学勘查模型,初步建立了多年冻土区天然气水合物调查地球化学方法技术体系,在勘探实践中发挥了重要的作用,地球化学方法技术对天然气水合物的有效性得到了初步检验和应用,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 勘探技术 地球化学 天然气水合物 冻土区
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中国冻土区天然气水合物的地球化学调查 被引量：6
5
作者 张富贵 孙忠军 +9 位作者 杨志斌 周亚龙 张舜尧 曹长茂 王惠艳 唐瑞玲 庞守吉 王平康 唐世琪 祝有海 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1224-1234,共11页
天然气水合物是一种极具潜力的新型能源,中国陆域永久冻土区天然气水合物资源具有极大的潜力。本文根据中国地质调查局在祁连山地区、羌塘盆地和漠河盆地天然气水合物远景区取得的大量地球化学调查数据和成果,分析总结了冻土区的温压条... 天然气水合物是一种极具潜力的新型能源,中国陆域永久冻土区天然气水合物资源具有极大的潜力。本文根据中国地质调查局在祁连山地区、羌塘盆地和漠河盆地天然气水合物远景区取得的大量地球化学调查数据和成果,分析总结了冻土区的温压条件、冻土条件、气源条件等,探讨了冻土区天然气水合物的成矿机制和制约因素,初步建立了冻土区天然气水合物的成藏模式,以期为下一轮的冻土区天然气水合物勘查提供地球化学技术支撑。 展开更多
关键词 天然气水合物 地球化学特征 气源条件 成藏模式 冻土区
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一种冻土区天然气水合物地球化学勘查新技术——惰性气体氦氖分析 被引量：6
6
作者 张富贵 唐瑞玲 +3 位作者 周亚龙 张舜尧 孙忠军 王惠艳 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期751-761,共11页
开发不受沼泽微生物影响的地球化学勘查技术是提高中纬度冻土区天然气水合物探井预测成功率的重要课题之一。本文选择在祁连山聚乎更天然气水合物已知区进行惰性气体勘查技术实验,研究了氦氖的测试方法,实验区为高寒沼泽景观,面积150km... 开发不受沼泽微生物影响的地球化学勘查技术是提高中纬度冻土区天然气水合物探井预测成功率的重要课题之一。本文选择在祁连山聚乎更天然气水合物已知区进行惰性气体勘查技术实验,研究了氦氖的测试方法,实验区为高寒沼泽景观,面积150km^2,采样密度2点/km^2,采样深度60cm,采集土壤顶空气样品300件和DK-3井岩芯样品400件,应用色谱反吹技术对顶空气样品进行了惰性气体氦氖的分析。结合地质和地球化学勘查成果进行了综合解释,认为惰性气体异常与天然气水合物矿藏关系密切,与烃类异常浓度范围一致,为顶部异常模式。实验区天然气水合物矿藏11个水合物发现井有10个位于He、Ne异常内,1个井位于异常外。分析了天然气水合物岩芯顶空气轻烃和氦氖指标的垂向分布特征,提出了天然气水合物矿藏上方土壤惰性气体的地气迁移机理。研究区近地表氦氖异常源于深部水合物矿藏和断裂构造,不受沼泽微生物的影响,是冻土区天然气水合物勘查的一种有效技术。 展开更多
关键词 惰性气体 天然气水合物 高寒沼泽 冻土区 祁连山
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热释汞:一种冻土区天然气水合物地球化学勘查新技术 被引量：4
7
作者 张富贵 周亚龙 +3 位作者 张舜尧 唐瑞玲 王惠艳 孙忠军 《物探与化探》 CAS 北大核心 2019年第2期329-337,共9页
开发地球化学勘查新技术是提高中纬度冻土区天然气水合物探井预测成功率的重要课题之一。本文选择在祁连山聚乎更天然气水合物已知区进行土壤热释汞勘查技术试验,试验区为高寒沼泽景观,面积150 km^2,采样密度2点/km^2,采样深度60 cm,采... 开发地球化学勘查新技术是提高中纬度冻土区天然气水合物探井预测成功率的重要课题之一。本文选择在祁连山聚乎更天然气水合物已知区进行土壤热释汞勘查技术试验,试验区为高寒沼泽景观,面积150 km^2,采样密度2点/km^2,采样深度60 cm,采集土壤样品300件,应用测汞仪对土壤样品进行了热释汞分析。试验结果表明,土壤热释汞在天然气水合物矿藏边界出现高值异常,在天然气水合物上方是低值带,与烃类异常浓度范围一致,为串珠状异常模式,热释汞最大值为127.37×10^(-9),平均值为32.59×10^(-9),异常下限为39.24×10^(-9)。结合地质和地球化学勘查成果进行了综合解释,认为祁连山聚乎更地区热释汞异常与天然气水合物矿藏关系密切,源于深部水合物矿藏,对天然气水合物进一步调查具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 热释汞 天然气水合物 高寒沼泽 冻土区 祁连山
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青藏高原天然气水合物勘探对湿地碳循环系统的影响 被引量：3
8
作者 张舜尧 张富贵 +4 位作者 杨志斌 周亚龙 王惠艳 唐瑞玲 孙忠军 《物探与化探》 CAS CSCD 2017年第6期1044-1049,共6页
湿地是全球重要碳循环载体,青藏高原作为我国最大的湿地分布区,成为湿地碳循环系统的研究热点区。笔者通过采用地球化学勘探方法,利用顶空气和酸解烃方法,评估青藏高原祁连山木里盆地天然气水合物勘探活动对湿地碳循环系统的影响。研究... 湿地是全球重要碳循环载体,青藏高原作为我国最大的湿地分布区,成为湿地碳循环系统的研究热点区。笔者通过采用地球化学勘探方法,利用顶空气和酸解烃方法,评估青藏高原祁连山木里盆地天然气水合物勘探活动对湿地碳循环系统的影响。研究区2009年、2011年、2013年酸解烃平均值分别为15.55、13.73、12.82μL/kg,未发现明显增加;顶空气平均值分别为4.49、6.16、19.22μL/l,随天然气水合物勘探开发活动增加。通过分析顶空气分布特征,发现顶空气是一种时间有效性较短的指标,并未指示烃类气体排放总量的增加。研究结果显示,天然气水合物试采井对碳循环系统的影响范围较大,但并未导致明显烃类气体排放增加,对区域碳循环系统整体影响较小,对环境的影响在可控范围内。 展开更多
关键词 湿地 环境监测 青藏高原 天然气水合物
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祁连山冻土区天然气水合物地球化学迁移机理探讨 被引量：2
9
作者 张富贵 秦爱华 +5 位作者 祝有海 孙忠军 张舜尧 王惠艳 杨志斌 周亚龙 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期326-336,共11页
陆域冻土区天然气水合物成矿机制较为复杂,水合物横向难以对比,形成机理不清楚,急需对天然气水合物迁移机理进行研究。文章根据祁连山冻土区天然气水合物发现区钻井揭示的地质和地球化学资料以及岩芯样品分析测试结果进行了综合分析。... 陆域冻土区天然气水合物成矿机制较为复杂,水合物横向难以对比,形成机理不清楚,急需对天然气水合物迁移机理进行研究。文章根据祁连山冻土区天然气水合物发现区钻井揭示的地质和地球化学资料以及岩芯样品分析测试结果进行了综合分析。结果显示,研究区中侏罗统和上三叠统均为较好烃源岩,天然水合物气源以热解气为主,主要由上三叠烃源岩迁移和中侏罗统木里组烃源岩扩散提供,显示了多源多期次的特点。根据地质和地球化学分析,祁连山天然气水合物的形成经历了晚侏罗世—早白垩世的气体运移与聚集、中新世中晚期—上新世整体抬升、第四纪游离气体转化成天然气水合物矿藏3个阶段,经历了"先聚集-再抬升-后成藏"等过程,是构造-气候耦合作用的结果,初步建立了祁连山冻土区天然气水合物迁移机理。 展开更多
关键词 地球化学 天然气水合物 烃源岩 迁移机理 祁连山冻土区
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中国城市土壤化学元素的背景值与基准值 被引量：216
10
作者 成杭新 李括 +3 位作者 李敏 杨柯 刘飞 成晓梦 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期265-306,共42页
通过对中国31个省会城市3 799件表层土壤样品（0－20 cm）和1 011件深层土壤样品（150－180 cm）中52种化学元素（Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、La、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S... 通过对中国31个省会城市3 799件表层土壤样品（0－20 cm）和1 011件深层土壤样品（150－180 cm）中52种化学元素（Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、La、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Y、Zn、Zr、SiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、Na2O和K2O）及pH和有机碳（Corg）数据分布结构的研究，采用中位数绝对中位差法、正态和对数正态法计算出中国及31个省会城市土壤52种化学元素的地球化学背景值、基准值及它们的变化区间。数据显示，城市土壤中Corg、N、Ca、Hg、Ag、Au、Bi、Cd、Cu、Mo、Pb、S、Sb、Se、Sn、Zn元素的自然背景发生了显著变化，清晰显示出中国大规模的城镇化和工业化对这些元素在城市土壤中累积的重要贡献。这对全面认识中国城市土壤环境质量现状具有重要的现实意义，也是土壤环境质量保护立法及执法标准制定的重要依据。 展开更多
关键词 52种元素 地球化学背景 地球化学基准 城市土壤 中国
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广西典型碳酸盐岩区农田土壤-作物系统重金属生物有效性及迁移富集特征 被引量：104
11
作者 马宏宏 彭敏 +8 位作者 刘飞 郭飞 唐世琪 刘秀金 周亚龙 杨柯 李括 杨峥 成杭新 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期449-459,共11页
为揭示碳酸盐岩地质高背景区土壤重金属生态风险,选择广西典型的成土母岩为碳酸盐岩的土壤重金属高背景区,采集水稻籽实及对应根系土样品68套,在分析测试土壤、农作物籽实样品中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb... 为揭示碳酸盐岩地质高背景区土壤重金属生态风险,选择广西典型的成土母岩为碳酸盐岩的土壤重金属高背景区,采集水稻籽实及对应根系土样品68套,在分析测试土壤、农作物籽实样品中砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铜(Cu)、汞(Hg)、镍(Ni)、铅(Pb)和锌(Zn)这8种重金属含量及土壤中重金属赋存形态的基础上,采用统计学、地累积指数、生物富集系数及相关性分析等方法开展土壤重金属生态风险研究.结果表明,研究区土壤中8种重金属平均含量明显高于全国和广西表层土壤的平均水平,其中Cd、As和Cr超过农用地土壤污染筛选值的比例分别达95. 6%、86. 8%和69. 1%,超过土壤污染管控值的比例分别为27. 9%、17. 6%和5. 9%.区内土壤中As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要以残渣态为主(残渣态占比> 80%),显示出较低的生物活性;Cd的生物活性相对较高,生物有效态组分占20. 99%,但仍明显低于全国其它非碳酸盐岩地区的土壤;Hg的潜在生物有效态组分占44. 04%,然而土壤中Hg全量较低,因此其潜在生物有效态的绝对含量较低.与土壤相比,研究区水稻籽实中重金属超标率明显较低,仅部分样品中Cd、Cr、Pb超过国家食品限量标准,超标率分别为8. 8%、2. 9%和23. 5%.相关性分析显示,研究区土壤重金属全量与对应的水稻籽实中重金属含量不存在显著正相关关系.水稻籽实重金属生物富集能力普遍较低,8种重金属生物富集系数(BCF)的均值均小于0. 1,其中As、Cr、Hg、Ni和Pb的BCF均值小于0. 05.上述结果表明,对于碳酸盐岩等地质高背景区,相关部门在制定污染土壤管控政策时不能仅以土壤重金属全量作为衡量标准,应综合考虑金属赋存形态、生物活性及农作物超标率等因素. 展开更多
关键词 碳酸盐岩 土壤-作物系统 重金属形态 生物有效性 生物富集系数
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基于乡镇尺度的西南重金属高背景区土壤重金属生态风险评价 被引量：90
12
作者 张富贵 彭敏 +7 位作者 王惠艳 马宏宏 徐仁廷 成晓梦 侯召雷 陈子万 李括 成杭新 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期4197-4209,共13页
西南地区土壤重金属具有天然的高背景属性,在重金属高背景区开展生态风险评价和识别重金属潜在来源具有重要意义.以往工作主要以区域尺度的调查工作为主,调查精度难以满足空间规划和自然资源管理的需求,迫切需要在乡镇尺度上进行生态风... 西南地区土壤重金属具有天然的高背景属性,在重金属高背景区开展生态风险评价和识别重金属潜在来源具有重要意义.以往工作主要以区域尺度的调查工作为主,调查精度难以满足空间规划和自然资源管理的需求,迫切需要在乡镇尺度上进行生态风险评价.云南省宣威市热水镇是典型的碳酸盐岩覆盖区,重金属来源复杂,潜在生态风险较高.本文在热水镇采集土壤表层样品(0~20 cm)1092件,分析表层土壤中8种重金属(Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn和Ni)含量,采用统计学、地理信息系统、地累积指数、生态风险指数和正定矩阵因子分析模型(PMF)等方法开展生态风险评价和重金属源解析.研究发现,土壤中重金属Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn含量平均值和中位数均超过云南省土壤背景值,Cd、Cr、Cu和Ni平均含量均超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB 15618-2018)规定的筛选值.地累积指数结果表明,研究区表层土壤污染最严重的是Cu,其次是Cr和Cd.土壤重金属Cr、As、Pb、Cu、Zn和Ni多以残渣态存在,多来自于地质背景,生物有效性较低,Hg的潜在有效组分较高,但是Hg全量较低,污染风险较小.Cd生物有效性比例较高,易于进入土壤溶液并被农作物吸收,是研究区污染风险最高的重金属元素.土壤重金属潜在生态风险指数统计结果显示,生态风险较低、中等生态危害和强生态危害比例分别为44.23%、54.40%和1.37%,无很强生态危害样品,贡献率最高的元素为Cd和Hg,贡献率分别为34.62%和34.33%.PMF结果显示研究区重金属来源包括人类日常活动来源、自然来源、煤矿开采及交通排放引起的综合污染源和农业生产来源,各种来源的贡献率分别占9.29%、53.67%、11.23%和25.81%.PMF可以有效识别和量化污染物来源,为政府部门进行土地规划提供重要的参考依据. 展开更多
关键词 土壤重金属 生态风险评价 正定因子矩阵分析(PMF) 源解析 重金属高背景
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全国土地质量地球化学调查二十年 被引量：71
13
作者 李括 彭敏 +12 位作者 赵传冬 杨柯 周亚龙 刘飞 唐世琪 杨帆 韩伟 杨峥 成晓梦 夏学齐 关涛 骆检兰 成杭新 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期128-158,共31页
土地质量地球化学调查计划是我国继区域化探全国扫面计划之后一个新的国家地球化学填图计划,该计划实施20年来,在支撑土壤环境污染防控、土地资源管理、国家重大立法、精准扶贫等方面做出了重大贡献,显著拓展了地质工作服务链。本文从... 土地质量地球化学调查计划是我国继区域化探全国扫面计划之后一个新的国家地球化学填图计划,该计划实施20年来,在支撑土壤环境污染防控、土地资源管理、国家重大立法、精准扶贫等方面做出了重大贡献,显著拓展了地质工作服务链。本文从计划的提出背景、项目的组织实施、主要进展、调查技术的进步和分析测试技术的提高与质量控制方案的完善等方面回顾了该计划的发展历程。从全国耕地地球化学状况、全国省会城市土壤环境质量状况、中国主要淡水湖泊沉积物环境质量状况、中国主要农耕区20年来土壤碳库变化4个方面对调查成果做了全面总结。全方位介绍了调查应用成果在土地管理、土壤污染防治、农业种植结构调整、脱贫攻坚、地方病防治、油气勘查、固体矿产勘查等7个领域中的应用。并在调查技术革新、评价方法创新和调查与研究融合三个方面对土地质量地球化学调查工作的未来发展趋势做了展望。 展开更多
关键词 土地质量地球化学调查 全国耕地地球化学状况 全国省会城市土壤环境质量状况 中国主要淡水湖泊沉积物环境质量状况 中国主要农耕区20年来土壤碳库变化
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表生地球化学动力学与中国西南土壤中化学元素分布模式的驱动机制 被引量：43
14
作者 成杭新 彭敏 +16 位作者 赵传冬 韩伟 王惠艳 王乔林 杨帆 张富贵 王成文 刘飞 周亚龙 唐世琪 李括 杨柯 杨峥 成晓梦 陈子万 张华 莫春虎 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期159-191,共33页
地球表层是由山水林田湖草等要素构成的互动和互馈的复杂系统,这些要素中化学元素的互动和互馈过程均可驱动化学元素分布模式的变化。本文以系统的1∶25万土地质量地球化学调查数据为基础,讨论了中国西南地区土壤中常量元素、亲生物元... 地球表层是由山水林田湖草等要素构成的互动和互馈的复杂系统,这些要素中化学元素的互动和互馈过程均可驱动化学元素分布模式的变化。本文以系统的1∶25万土地质量地球化学调查数据为基础,讨论了中国西南地区土壤中常量元素、亲生物元素、卤族元素、重金属元素分布模式的驱动机制和互动过程。结果发现成土母质决定了土地资源中化学元素的自然状况,表生地球化学动力学过程重塑了表层土壤中元素分布模式,生物地球化学过程驱动了土地质量的演化趋势,强烈的人类活动(如矿业活动)破坏了元素分布的自然演化规律。表生地球化学动力学理论的提出将引领山水林田湖草生命共同体知识体系构建和土地资源地球化学综合调查技术的革新。 展开更多
关键词 表生地球化学动力学 驱动机制 土壤中元素分布模式 中国西南
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典型碳酸盐岩区耕地土壤剖面重金属形态迁移转化特征及生态风险评价 被引量：41
15
作者 唐世琪 刘秀金 +6 位作者 杨柯 郭飞 杨峥 马宏宏 刘飞 彭敏 李括 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3913-3923,共11页
碳酸盐岩土壤母质区是我国耕地土壤重金属高含量的主要分布区,且耕地重金属迁移转化受到自然过程与人为活动的交互影响.以广西碳酸盐岩母质水田9条土壤剖面为研究对象,在分析测试土壤Cd、As、Zn、Cr、Cu、Hg、Ni和Pb含量、pH、Corg含量... 碳酸盐岩土壤母质区是我国耕地土壤重金属高含量的主要分布区,且耕地重金属迁移转化受到自然过程与人为活动的交互影响.以广西碳酸盐岩母质水田9条土壤剖面为研究对象,在分析测试土壤Cd、As、Zn、Cr、Cu、Hg、Ni和Pb含量、pH、Corg含量等土壤性质指标以及Cd、As、Zn和Cr赋存形态基础上,重点探讨了研究区耕地土壤重金属形态垂向分布特征、重金属生态风险以及对比在自然成土过程中和人为活动干扰下重金属迁移转化的影响因素.结果表明,研究区土壤剖面中Cd、As、Zn和Cr存在样本超农用地(水田)污染风险筛选值,Cd和As部分超管制值.土壤剖面Cd各形态均有一定比例分布,且随剖面深度由浅至深,Cd生态风险较高的水溶态、离子交换态比例呈显著下降趋势;土壤剖面As、Zn和Cr各深度段均以残渣态为主,随深度加深,水溶态和离子交换态比例变化不大.风险评价编码法(RAC)和次生相与原生相分布比值法(RSP)评价结果显示,研究区土壤Cd污染风险相对较高,总体上As、Zn和Cr处于无污染或无风险状态.研究区自然发育的土壤,黏土矿物含量和土壤发育程度对Cd迁移活动性的影响较为显著,而受人为活动影响的耕作层中,土壤pH与有机质含量则成为其迁移活动性的主控因素;土壤As的迁移能力主要与土壤有机质、Fe_(2)O_(3)含量以及土壤发育程度有关,但在耕作层中,有机质对其控制作用明显增强;土壤中Zn、Cr迁移能力的主控因素均为pH,而在人类活动干扰下,pH对其影响更为强烈. 展开更多
关键词 碳酸盐岩 耕地 土壤剖面 重金属形态 迁移转化 生态风险
原文传递
云南省镇雄县土壤重金属污染及潜在生态风险评估 被引量：30
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作者 周亚龙 郭志娟 +3 位作者 王成文 陈杰 彭敏 成杭新 《物探与化探》 CAS 北大核心 2019年第6期1358-1366,共9页
为查明镇雄县调查区土壤重金属污染环境风险等级及空间分布特征,基于现行土壤环境质量评价和食品安全评价标准,开展土地质量地球化学调查;运用单因子指数法、内梅罗综合指数法和Hakanson潜在生态危害指数法开展土壤重金属污染及潜在生... 为查明镇雄县调查区土壤重金属污染环境风险等级及空间分布特征,基于现行土壤环境质量评价和食品安全评价标准,开展土地质量地球化学调查;运用单因子指数法、内梅罗综合指数法和Hakanson潜在生态危害指数法开展土壤重金属污染及潜在生态风险评估。内梅罗综合评估结果表明:调查区土壤存在重金属污染,其土壤轻度污染、中度污染、重度污染比例分别为39.03%、16.62%和28.57%。但8种重金属中Cu、Hg、As、Ni、Pb、Cr、Zn潜在生态危害程度低,仅Cd存在较高等级的潜在生态风险,其潜在生态危害等级程度低、中、较高、高、严重的样品数比例分别为17.71%、39.21%、22.77%、12.31%和8.00%,潜在生态危害指数(Er^i)均值为118.24。土壤Cd高潜在生态危害和较高潜在生态危害样点主要位于下二叠统地层单元中。同时,调查区45件农作物玉米籽实重金属评价结果显示,仅1件玉米籽实样品Cd含量超标,农作物玉米籽实与其对应的农作物根系土中的重金属Cd全量无明显的相关性。调查区土壤Cd高含量主要受地质背景影响,对调查区内玉米籽实影响较小,在强酸性土壤环境下,随土壤中可溶态Cd含量增加,导致农作物对Cd的吸收富集风险加大。 展开更多
关键词 土壤污染 重金属 风险评价 Hakanson指数 地球化学特征
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中国193个城市规划区土壤微量元素污染与健康风险 被引量：22
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作者 李括 彭敏 +9 位作者 杨峥 杨柯 刘飞 赵传冬 成晓梦 马宏宏 郭飞 唐世琪 刘应汉 成杭新 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1825-1837,共13页
随着城市化进程的加快,城市表层土壤微量元素含量发生了不同程度的变化,城市土壤污染所引发的环境问题进一步凸显.为了系统研究我国31个省(自治区、直辖市)193个地级以上城市规划区表层土壤13种微量元素的含量特征、污染水平和暴露风险... 随着城市化进程的加快,城市表层土壤微量元素含量发生了不同程度的变化,城市土壤污染所引发的环境问题进一步凸显.为了系统研究我国31个省(自治区、直辖市)193个地级以上城市规划区表层土壤13种微量元素的含量特征、污染水平和暴露风险,利用地累积指数(Igeo)和综合污染指数(IPI)对土壤微量元素的污染水平进行了评价,采用美国环保署(USEPA)推荐的健康风险评估方法量化了居民暴露于城市土壤的健康风险.研究结果显示:城市规划区表层土壤As、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、Tl、V和Zn等13个元素含量中位值分别是9.25、2.14、0.174、12.4、68.4、28.2、0.095、27.7、31.1、0.29、0.61、82.7和82.2 mg·kg^-1,相比于城市土壤背景值,Cd、Hg和Se是含量变化比较显著的元素.Igeo值表明城市规划区表层土壤污染最严重的是Hg,其次是Se和Cd,污染程度介于无污染至中度污染之间,其他元素无污染.综合污染指数IPIN显示:全国有22个城市规划区土壤已达到重度污染,16个城市达到中度污染,湖南省株洲市是全国土壤污染最严重的城市.健康风险评估结果表明:郴州市、黄石市、株洲市、湘潭市和龙岩市等5个城市规划区土壤暴露对未成年人具有潜在非致癌风险,其中土壤Pb摄入是引发风险的主要因素.建议在综合污染已达中度到重度污染的城市开展详查,摸清土壤污染状况及污染地块分布,建立污染地块清单和优先管控名录,实施污染调控和修复治理. 展开更多
关键词 微量元素 城市土壤 污染水平 健康风险 中国
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天然富硒土地划定的富硒阈值 被引量：23
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作者 王惠艳 曾道明 +3 位作者 郭志娟 成晓梦 彭敏 孙跃 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期333-342,共10页
提出适用全国的土壤富硒阈值是查明我国富硒土地资源和发展特色农业的关键.利用我国最近10 a采集的10222套大宗农作物根系土-作物籽实协同调查数据,基于大宗农作物-土壤线性模型和人群硒摄入量对富硒阈值进行初步估算探索,最终通过建立... 提出适用全国的土壤富硒阈值是查明我国富硒土地资源和发展特色农业的关键.利用我国最近10 a采集的10222套大宗农作物根系土-作物籽实协同调查数据,基于大宗农作物-土壤线性模型和人群硒摄入量对富硒阈值进行初步估算探索,最终通过建立土壤富硒率和作物籽实富硒率协同分析模型,提出了适用全国的富硒阈值:水田土壤中总硒含量≥0.40μg·g^(-1)、旱地土壤中总硒含量≥0.30μg·g^(-1),并在全国13省进行可行性检验,该阈值的建立为中国地质调查局制定和颁布实施天然富硒土地划定与标识相关技术标准提供了有力支撑. 展开更多
关键词 富硒阈值 天然富硒土地 估算 土壤 农作物 可行性检验
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川南山区土壤与农作物重金属特征及成因 被引量：23
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作者 韩伟 王成文 +3 位作者 彭敏 王乔林 杨帆 徐仁廷 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2480-2489,共10页
土壤及农作物中的重金属超标会影响人类生存环境和身体健康,为研究重金属在川南山区土壤与农作物中的富集特征及成因,以四川省南部山区的沐川县北部为研究区,采集了耕作土壤样品1699件,水稻籽实样品30件,玉米籽实样品31件,茶叶样品15件... 土壤及农作物中的重金属超标会影响人类生存环境和身体健康,为研究重金属在川南山区土壤与农作物中的富集特征及成因,以四川省南部山区的沐川县北部为研究区,采集了耕作土壤样品1699件,水稻籽实样品30件,玉米籽实样品31件,茶叶样品15件,对应农作物根系土壤样品76件,应用数理统计、主成分分析、相关分析等技术,研究土壤和农作物中重金属富集特征及成因、重金属在农作物与根系土的相关性.结果表明耕作土壤中重金属含量较高,其算术均值高于全国土壤背景值,且均存在超过风险筛选值采样点,其中Cd超标点数达770个;耕作土壤中重金属主要来源于地质背景,其次受土壤中的有机质及酸碱度和人类活动的影响.农作物中重金属均低于国家标准,农作物对重金属的富集系数总体表现为:茶叶>水稻>玉米.通过相关分析表明,土壤中重金属总体特征为含量高和活性低,未对3种农作物的质量安全造成影响,而土壤中CaO、Fe2O_(3)和MgO对玉米和水稻籽实中重金属含量有一定影响. 展开更多
关键词 土壤重金属 农作物重金属 地质背景 富集系数 川南山区
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恩施地区土壤与农作物硒镉地球化学特征 被引量：21
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作者 唐世琪 万能 +5 位作者 曾明中 杨柯 刘飞 彭敏 李括 杨峥 《物探与化探》 CAS 北大核心 2020年第3期607-614,共8页
恩施州已开展的1∶25万土地地球化学调查结果显示,恩施地区表层土壤中硒含量丰富,但镉含量同样较高。笔者以该地区3950件表层土壤及362件作物硒、镉等含量指标为基础,讨论了硒、镉元素地球化学特征,共生成因以及不同种类作物对两种元素... 恩施州已开展的1∶25万土地地球化学调查结果显示,恩施地区表层土壤中硒含量丰富,但镉含量同样较高。笔者以该地区3950件表层土壤及362件作物硒、镉等含量指标为基础,讨论了硒、镉元素地球化学特征,共生成因以及不同种类作物对两种元素的吸收富集能力。结果表明,土壤中硒、镉呈伴生关系,含量分布主要受控于该地区二叠系发育的黑色岩系成土母质,赋存状态与土壤中的有机质和硫化物密切相关。不同作物生物富集系数对比结果显示,银杏、玉米和茶叶对硒的吸收能力高于镉,可作为恩施地区富硒农产品开发的优选作物,同时还应考虑土壤的pH值,中碱性土壤农产品镉富集风险较低。此外,硒对于镉有解毒作用,高硒环境将会显著降低镉对人体的健康风险。 展开更多
关键词 恩施 表层土壤 硒 镉 地球化学特征 生物富集 健康效应
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