北京耕作土壤重金属含量的空间自相关分析
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北京市土壤中Cr ,Ni 含量的空间结构与分布特征3郑袁明 陈 煌 陈同斌 郑国砥吴泓涛 周建利(中国科学院地理科学与资源研究所环境修复研究室,北京 100101)摘要 本文以一个完整的省级行政单元(北京市)为例,进行系统的、大尺度的土壤Cr ,Ni 含量的空间分布与污染评价研究,通过地统计学方法分析揭示了北京市土壤中Cr ,Ni 的空间结构与分布特征,并探索其主要成因,为全面了解北京市的土壤环境质量和开展大规模的土壤环境质量评价研究等提供方法学借鉴和参考。
结果表明:土壤Cr ,Ni 含量的空间结构具有较好的可迁性特点;指数模型拟合效果较好,变程分别为174.6km 和15km ;半变异函数的方向性分析表明,Cr ,Ni 均为各向同性,土壤中Cr ,Ni 具有中等程度的空间相关性。
土壤中Cr 含量的分布特征为空间相关范围较大,从总体趋势来看,土壤Cr 含量的分布较为连续,呈明显的东高西低的分布趋势,大致可以分为3个大的斑块,西北方向(太行山山脉)土壤Cr 含量较低,而东南方向(冲积平原)土壤Cr 含量相对居中,东北部(燕山山脉)的土壤Cr 含量最高。
土壤Ni 含量的空间分布比较零散,其分布大致表现为东北部地区最高,西南部居中,中部地区最低。
研究还揭示,北京市土壤中Cr ,Ni 含量目前仍主要受成土母质的影响,但是个别地区也存在明显的Cr ,Ni 含量严重偏高现象。
主题词 北京市 土壤 Cr Ni 空间结构 半变异函数 K riging 插值法土壤重金属含量与人类健康息息相关,因此其污染状况及形成机理一直都是环境科学中备受关注的研究领域[1,2]。
为建立可靠的土壤重金属环境标准(基准),不仅要了解重金属在土壤中的含量、分布及其空间变异,而且要确定人为因素及自然因素对土壤中重金属含量的贡献[3]。
但是,过去对土壤污染的研究主要关注采样点中污染物的含量,对区域性土壤污染的程度、污染物的空间分布等问题研究得相对较少,对土壤污染源的分析也仅局限于定性评估[4],其定量描述相对较少[5]。
农业工程技术·综合版 2023年6月刊44节 能 环 保北京市房山区蔬菜基地土壤重金属含量环境质量评价刘 婕,王 岚(北京市房山区农业环境和生产监测站,北京 102488)摘要:为确保北京市房山区蔬菜生产质量,选取当地13个乡镇、38家蔬菜基地,共采集土壤样品111份,采用单项污染指数及内梅罗综合污染指数相结合的方法对重金属砷、汞的环境质量状况进行评价。
该文明确了土壤样品采集、监测及评价的方法,并对监测结果进行了分析。
结果表明,检测结果均符合相关行业标准,可确保农产品安全。
关键词:土壤;砷;汞;重金属;环境质量评价;蔬菜基地;房山区刘 婕,王 岚. 北京市房山区蔬菜基地土壤重金属含量环境质量评价[J]. 农业工程技术,2023,43(13):44~46.为了解房山区蔬菜基地土壤环境质量状况,选取了房山区13个乡镇、38家蔬菜基地,采集土壤样品111个,采用单项污染指数及内梅罗综合污染指数相结合的方法[1~3]对重金属砷、汞的环境质量状况进行评价,以期更好地掌握农业产地环境状况,在保障房山区无公害蔬菜栽种及生产基地质量的同时,确保农业持续发展。
一、样品采集与监测评价1、土壤样品采集按照NY/T 395-2012《农田土壤环境质量监测技术规范》[4],2022年对房山区琉璃河镇、长阳镇、河北镇等13个乡镇、38家蔬菜基地进行土壤样品采集,共采集土壤样品111份。
依照地块形状,严格按照梅花法、棋盘式法或蛇形法原则取样,将5个点采集的土壤样品混合,采取四分法,预留出1 kg 土壤样品。
样品采集工作完成后,进行去杂、风干,磨细以及过筛处理,混均后分别过20目和100目,然后分别置于袋中待测。
20目土壤用于pH 值测定,100目土壤用于砷、汞含量测定。
2、监测项目与测定方法土壤样品中需要监测的项目共3项,包括砷、汞两项重金属以及pH 值,检测方法详见表1。
3、评价标准和方法(1)确认评价指标重金属在环境中不易降解,但易被动植物吸收,造成重金属累积,是无公害农产品基地产地环境的重要评价指标。
收稿日期:2005-03-18基金项目:北京市自然科学基金重大项目(6990002);北京市教委科技发展项目(99kj61)作者简介:付华(1964—),河北人,教授,博士生导师,从事土壤学和自然地理学研究。
E-mail:fuhua2002@chinaren.com农业环境科学学报2006,25(1):182-185JournalofAgro-EnvironmentScience北京南部地区农业土壤重金属分布特征与评价付华1,吴雁华2,魏立华1(1.首都师范大学资源环境与旅游学院,北京100037;2.首都师范大学初等教育学院,北京100037)摘要:包括通州、大兴、丰台和房山4区的北京南部地区的土壤存在不同程度的重金属污染。
在该区域选取25个土壤样品,其中剖面JN1(JN表示北京南部地区土壤剖面,下同)按土壤发生层在春季(3月下旬)和秋季(11月上旬)采样,研究土壤Pb、Zn、Cu、Cd和As等元素时空分布特征及其污染程度。
结果表明,该地区土壤重金属含量不等,由高到低依次为Zn、Pb、Cu、As和Cd,属于歧义性污染。
区域内自东向西,土壤重金属含量逐渐减少,其中沿河流、高等级公路向两侧,土壤重金属含量由高到低。
土壤重金属集中于土壤表层,Cd、Cu、Pb、Zn主要富集在0 ̄20cm土层中,20cm以下深度的含量大大减小,土壤重金属元素含量春季高于秋季。
土壤综合污染指数均大于1,处于轻污染以上水平。
关键词:北京南部地区;土壤污染;重金属;分布;污染指数中图分类号:X825文献标识码:A文章编号:1672-2043(2006)01-0182-04上世纪70年代初期,北京地区进行了土壤环境质量调查,对西郊地区土壤重金属分布作了系统研究,70年代中期对东南郊污灌区土壤重金属分布进行了分析,80年代中期分别对山地和平原地区的农业土壤背景值进行了调查[1、2]。
90年代以来,陈同斌等对北京市土壤重金属背景值及城市公园土壤重金属含量进行了研究[3]。
北京地区农用地土壤重金属污染与健康风险评价北京地区农用地土壤重金属污染与健康风险评价随着城市化的快速发展,农用地土壤重金属污染问题日益严重。
北京地区作为中国的首都,农用地土壤重金属污染也备受关注。
本文将对北京地区的农用地土壤重金属污染进行评价,并对其对人体健康的潜在风险进行分析。
首先,我们需要了解什么是重金属污染。
重金属是指相对密度大于4.5的金属元素,如铅、镉、汞等。
由于农业生产中的农药、化肥和工业活动引起的废物排放,重金属进入了农用地土壤。
这些重金属难以被土壤吸附或迁移,积累在土壤中并进入庄稼以及农产品中,最终通过食物链进入人体。
其次,我们需要对北京地区的农用地土壤重金属污染进行评估。
通过对北京市不同地区的样本进行采集和分析,可以得出不同地块的重金属污染程度。
研究表明,在北京地区,某些农用地土壤中的重金属含量已经超过了农业土壤质量标准。
尤其是一些工业废弃物堆放区域附近的农用地,重金属含量更为严重。
此外,由于农业生产中的使用农药、化肥和其他农产品加工工艺,也导致了农用地土壤重金属污染。
接下来,我们需要分析农用地土壤重金属污染对人体健康的潜在风险。
重金属的积累在人体内会对健康产生潜在的危害。
例如,铅和镉可以对神经系统、造血系统和消化系统造成损害;汞可以对中枢神经系统、免疫系统和生殖系统产生负面影响。
通过食用受污染的农产品,这些重金属会进入人体,引起健康问题。
值得注意的是,儿童和孕妇对重金属特别敏感,他们暴露在重金属污染的环境中可能会导致智力发育问题和其他健康风险。
为了减少农用地土壤重金属污染对人体健康的风险,需要采取相应的措施。
首先,应加强对农用地的监测,及时发现重金属污染问题。
其次,可以通过土壤修复技术来减少土壤中的重金属含量。
此外,农业生产应避免过度使用农药和化肥,选择适合的肥料和农药使用量,减少对土壤的污染。
此外,通过对庄稼的选择和种植技术的改进,也可以减少重金属在农产品中的积累。
总结起来,北京地区农用地土壤重金属污染问题严重,对人体健康构成潜在风险。
第28卷第23期农业工程学报V ol.28No.23 2082012年12月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec.2012北京耕作土壤4种重金属空间分布的网络特征分析李淑敏1,李红2,孙丹峰1※,霍霄妮2,3,周连第2(1.中国农业大学资源与环境学院,北京100193;2.北京市农林科学院农业综合发展研究所,北京100097;3.太原大学环境工程系,太原030009)摘要:以北京市耕作土壤Cr、Ni、Zn、Hg4种重金属为研究对象,借助ArcGIS、GeoDa、Matlab等软件,将1018个土壤样点看作网络节点、重金属含量的空间自相关关系作为连线依据,构建Cr、Ni、Zn、Hg网络图,从网络科学角度分析土壤重金属空间格局,并以重金属Hg为例提取高度值节点所在网络簇,计算度、介数、平均最短路径等网络特征。
得出以下结论:1)北京土壤重金属Cr、Ni、Zn、Hg网络中高度值节点仅占30%左右,这些节点影响周围较多区域土壤重金属含量并已形成稳定网络结构,重金属污染防治困难加大;2)Hg网络簇具有网络的小世界性特征,而不具有无标度性,承担网络主要流量的高介数节点分布集中,并沿潮白河流向分布,表明河流在网络形成中起到重要作用;3)Hg网络簇的形成一定程度受到土地利用的影响,人类活动带来的大量耕地及工矿用地的分布,是造成北京主城区北、东、南三面土壤Hg含量累积的主要原因。
该研究可以为进一步分析土壤重金属污染空间格局特征和扩散演化机制提供参考,实现对土壤重金属污染预防与控制。
关键词:土壤,重金属,自相关,空间格局,复杂网络,北京市doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2012.23.028中图分类号:S159.2,S153.61文献标志码:A文章编号:1002-6819(2012)-23-0208-08李淑敏,李红,孙丹峰,等.北京耕作土壤4种重金属空间分布的网络特征分析[J].农业工程学报,2012,28(23):208-215.Li Shumin,Li Hong,Sun Danfeng,et work analysis of agricultural soil heavy metals’spatial distribution in Beijing[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE),2012,28(23): 208-215.(in Chinese with English abstract)0引言城市化和工业化的迅猛发展,区域土壤重金属污染以其较强的毒害性、非生物降解性、隐蔽性和滞后性的特点,成为土壤环境污染研究的热点,尤其是早期预警和预防调控成为重要基础工作。
土壤重金属元素含量空间分布调查土壤重金属元素含量空间分布调查引言:土壤是农业生产的基础,其中的重金属元素含量对作物生长和人体健康有重要影响。
为了了解土壤中重金属元素的空间分布情况,我们展开了一项调查研究。
本文旨在介绍调查的目的、方法和结果,以及对土壤污染防治的意义。
目的:本次调查的目的是了解土壤中重金属元素含量的空间分布情况,为制定土壤污染治理方案提供科学依据。
同时,通过对土壤中重金属元素的调查,可以评估土壤的质量,为农业生产和环境保护提供参考。
方法:我们选择了一个面积较大的农田作为调查区域,使用系统抽样的方法,采集了一定数量的土壤样本。
在采集过程中,我们遵循了一定的规范,保证了样本的代表性。
随后,我们将样本送往实验室进行分析,测定土壤中重金属元素的含量。
结果:经过对采集的土壤样本进行分析,我们发现不同地点土壤中重金属元素含量存在较大的差异。
其中,铅、镉、汞等重金属元素的含量超过了国家标准限值的范围,达到了有害程度。
这些重金属元素的污染主要集中在工业区附近,与工业废水和废气的排放有关。
而其他重金属元素如铜、锌、镍等的含量虽然没有超过限值,但仍然存在一定程度的污染。
意义:土壤重金属元素含量的空间分布调查结果表明,土壤污染问题在我国的农田中普遍存在。
这对农业生产和人体健康造成了潜在威胁。
为了改善土壤质量,预防土壤污染,我们需要采取一系列措施。
首先,应加强工业污染的治理,减少重金属元素的排放。
其次,农民在农业生产中应合理使用化肥和农药,避免过量使用导致土壤污染。
另外,政府应加强监管,加强土壤质量的监测和评估,制定相关政策和标准。
结论:通过对土壤重金属元素含量空间分布的调查,我们了解了土壤污染的程度,为土壤治理提供了科学依据。
此外,这项调查也提醒我们重视土壤污染带来的风险,采取相应措施加以解决。
只有保护好土壤环境,才能保障农业生产的可持续发展,维护人体健康和生态环境的安全。
[键入文字]北京市城市发展中土壤重金属的空间分布:随着城市化的迅速发展,环境质量的变化成为社会关注的重点。
其中,土壤环境质量变化与人体健康密切相关。
城市土壤是在原有自然土壤的基础上,处于长期的城市地貌、气候、水文与污染的环境下,经多次直接或间接的人为扰动或组装起来的具有高时空变异性的一类特殊土壤。
重金属Pb、Cu、Cd、Cr 和Zn 是城市土壤中广泛存在的污染物,其来源主要有工业三废的排放、交通尾气排放、汽车轮胎和刹车制动系统的磨损、城市垃圾焚烧排放、燃煤排放等。
另据报道污水灌溉已导致北京市东南郊、西安郊区和沈阳等地也出现土壤污染。
被污染的城市土壤在风力或机动车作用下进入大气环境,在降水和城市路面清洁的冲刷下进入周边环境,进而影响其他次生生态环境安全。
直接暴露在城市土壤中的人体可通过呼吸、摄食和皮肤接触等途径摄入重金属,长期积累可能会对人体特别是儿童造成慢性危害。
因此,研究城市土壤重金属污染是评价城市环境质量的一个重要方面,对城市环境健康和环境管理具有非常重要的价值。
目前,对城市土壤环境质量的研究集中在某个时期土壤重金属浓度的现状分析,而涉及一个阶段发展影响的研究比较少。
如历红波等研究发现,城市土壤重金属Zn、Cu、Pb、Cd 和Cr 浓度随郊区市中心区这一城市化梯度呈现增加趋势;李风平等研究了沈阳南部城乡梯度土壤Pb 的季节性时空分布。
20 世纪90 年代以来,北京市经历了一个高速城市化的过程,成为我国最大的城市之一。
北京市中心城区的路网结构以矩形环状为主,道路多以此为依托,与经纬线平行网状分布,先后依托城市扩展,建设了二、三、四、五和六环路。
城市化过程对城市环境产生了深刻的影响,使城市土壤污染问题更为复杂。
笔者通过梳理国内外的文献报道,系统地分析和总结了近10 年(2005-1 数据收集及分析1.1 数据收集1。