检索结果-内蒙古大学图书馆

土壤学报 2024年第1期61卷 174-186页

作者：邓源樊亚男吴秋梅胡文友俞越明王华朱春梧李汛田康黄标中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所) 南京210008 河海大学环境学院南京210098 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy,PXRF)原位快速获取土壤重金属(镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(... 详细信息

土壤重金属污染快速诊断与评价是污染防控与风险管理的前提。以广东省典型设施蔬菜产地土壤为研究对象,采用便携式X射线荧光光谱法(portable X-ray fluorescence spectroscopy,PXRF)原位快速获取土壤重金属(镉(Cd)、铜(Cu)、铬(Cr)、铅(Pb)、锌(Zn)、砷(As)、镍(Ni)及汞(Hg))含量,在传统实验室方法验证PXRF的准确性和稳定性的基础上,对广东省设施菜地表层土壤重金属的污染状况进行快速诊断,并对土壤重金属污染风险进行评价。结果表明:(1)异位PXRF法对土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As及Ni的测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01),土壤Pb和As含量的PXRF原位测定值与传统实验室方法测定值极显著相关(P<0.01);(2)土壤含水量为150 g·kg^(-1)~200 g·kg^(-1)时,Cr、Pb、Zn和As的PXRF原位测定值与实验室测定值的相关性达到了极显著水平(P<0.01);(3)土壤Cd和Cu的超标现象较为突出,其点位超标率分别为20.9%和10.0%。设施菜地土壤Cd的平均含量为0.21 mg·kg^(-1),约为露天农田土壤的1.2倍。珠江三角洲地区设施土壤中各重金属的含量整体较其他地区高;(4)土壤Cd、Cu、Cr、Pb、Zn、As、Ni及Hg的单项污染指数均小于1,由高到低依次为Cd>Cu>Pb>Zn>Cr>As>Ni>Hg,内梅罗综合污染指数的均值为0.69。就整体平均值而言,土壤重金属污染程度处于清洁水平。PXRF实现了广东省设施菜地土壤重金属污染的快速诊断,并快速识别出Cd和Cu为设施菜地污染风险较高的潜在污染元素,研究结果可为设施农业土壤重金属污染快速诊断与评价提供方法和数据支撑。

关键词：便携式X射线荧光光谱法设施农业快速检测空间分布风险评价

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松嫩典型黑土区耕地黑土层厚度数字制图方法比较

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地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1452-1468页

作者：郭俊辉刘峰徐胜祥高璐璐赵治东胡文友于东升赵玉国中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室南京210008 安徽理工大学空间信息与测绘工程学院淮南232001

黑土层厚度与农田土壤肥力和质量密切相关,准确刻画东北松嫩典型黑土区耕地黑土层厚度的空间分布对黑土地保护和农业可持续发展具有重要意义。然而,常用的预测模型在平原漫岗地区进行数字制图具有较大的难度,如何准确预测黑土层厚度的... 详细信息

黑土层厚度与农田土壤肥力和质量密切相关,准确刻画东北松嫩典型黑土区耕地黑土层厚度的空间分布对黑土地保护和农业可持续发展具有重要意义。然而,常用的预测模型在平原漫岗地区进行数字制图具有较大的难度,如何准确预测黑土层厚度的空间分布特征是亟待解决的问题。选取东北地区松嫩典型黑土区作为研究区,以研究区内106个剖面点和45个环境因子为基础数据,通过因子重要性排序和相关性剔除法筛选变量,利用多元线性回归(Multiple Linear Regression,MLR)、随机森林(Random Forest,RF)、梯度提升树(Gradient Boosting Decsion Tree,GBDT)、极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)、随机森林回归克里格(Random Forest-Regression Kriging,RF-RK)和堆叠泛化模型(Stacking)对黑土层厚度进行空间预测制图,评估不同模型预测精度并研究影响黑土层厚度空间分布的最优协变量,并基于较优模型绘制东北黑土区耕地黑土层厚度分级图。结果表明:①Stacking组合多种模型的优点,预测性能表现最佳(R^(2)=0.47,MAE=21.02 cm,RMSE=27.12 cm),其次是RF-RK和RF;②通过变量筛选剔除低贡献度的环境变量后,不同模型的R^(2)平均提高0.11,其中MLR提升幅度最大为0.32;③不同模型预测的松嫩典型黑土区黑土层厚度空间分布趋势基本一致,60 cm以上的黑土层主要分布在研究区的东北部和东南部,而30 cm以下的黑土层主要分布在研究区的西南部。在平原漫岗地区,RF-RK和Stacking可以作为黑土层厚度预测的有效方法,总初级生产力(GPP)、坡度坡长因子(LS)和地表温度最大值合成(LSTm)是模型中最重要的解释变量,且黑土层厚度的空间分布信息能为黑土区耕地黑土保护和农业可持续发展提供数据支持。

关键词：黑土层厚度数字土壤制图变量筛选机器学习随机森林回归克里格堆叠泛化模型空间分异特征最优协变量

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我国黑土地农田土壤除草剂残留特征研究及展望

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环境科学 2023年第4期44卷 2395-2408页

作者：李睿吴秋梅赵归梅胡文友田康黄标吴祥为刘峰赵玉国赵永存中国科学院南京土壤研究所土壤环境与污染修复重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049 云南农业大学资源与环境学院昆明650201 安徽农业大学资源与环境学院合肥230036 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008

粮食安全是“国之大者”.东北黑土地作为我国重要的粮仓,是保障国家粮食安全的“压舱石”.但黑土地农田除草剂的长期高强度施用,导致除草剂在土壤中积累和迁移,影响土壤质量、作物产量和品质,阻碍黑土地可持续利用和农业可持续发展.解... 详细信息

粮食安全是“国之大者”.东北黑土地作为我国重要的粮仓,是保障国家粮食安全的“压舱石”.但黑土地农田除草剂的长期高强度施用,导致除草剂在土壤中积累和迁移,影响土壤质量、作物产量和品质,阻碍黑土地可持续利用和农业可持续发展.解决黑土地农田除草剂残留问题,既要从源头管控除草剂的施用,也要掌握除草剂的残留特征、时空演变和驱动因素,才能做到科学防控、精准施策.系统总结了我国黑土地农田除草剂的施用状况和存在的问题,全面梳理了除草剂的残留现状,指出了当前在黑土地农田除草剂残留特征、空间分布和污染诊断等研究上的不足,提出了我国黑土地农田除草剂残留诊断与风险管理研究思路与重点方向,为保障我国黑土地农田土壤健康、粮食安全和生态系统安全提供科技支撑.

关键词：黑土地除草剂残留特征空间分布环境行为风险诊断

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镉污染土壤上不同水稻品种的镉积累与减污潜力

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生态与农村环境学报 2023年第4期39卷 547-555页

作者：沈一尘涂晨邱炜朱侠范婉仪曹振宇朱晓芳骆永明中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室/南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室/烟台海岸带研究所山东烟台264003 土壤与农业可持续发展国家重点实验室/中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008

为了比较镉(Cd)污染土壤上不同品种水稻对Cd的积累能力,以筛选获得具有减污潜力的Cd高积累水稻品种,以6种具有不同Cd积累能力的水稻品种为研究对象,通过盆栽试验,比较了不同品种水稻分别在Cd含量为0.41 mg·kg^(-1)(轻微污染)和0.80... 详细信息

为了比较镉(Cd)污染土壤上不同品种水稻对Cd的积累能力,以筛选获得具有减污潜力的Cd高积累水稻品种,以6种具有不同Cd积累能力的水稻品种为研究对象,通过盆栽试验,比较了不同品种水稻分别在Cd含量为0.41 mg·kg^(-1)(轻微污染)和0.80 mg·kg^(-1)(轻度污染)2种土壤上的农艺性状和Cd积累特征,分析水稻地上部移除后盆栽土壤中CaCl_(2)提取态和NH_(4)OAc提取态Cd的含量变化以及不同品种水稻对Cd的减污修复潜力。结果表明,水稻品种泸优616(Lu-616)、383和扬稻6号(9311)地上部生物量较大,茎叶和糙米中Cd含量显著高于其他水稻,其地上部生物富集系数大于1,而水稻品种371和黄华占(HHZ)的Cd积累能力较弱,不同品种水稻的Cd积累能力与其Cd积累相关单核苷酸多态性(SNP)分子标记的检测结果一致。在轻微污染土壤中,水稻Lu-616和9311对Cd的吸取总量分别为40.11和22.24μg·盆^(-1);在轻度污染土壤中,水稻Lu-616、383和9311对Cd的吸取总量分别为127.46、93.76和90.58μg·盆^(-1)。水稻收获后,除HHZ外,轻度污染土壤中CaCl_(2)提取态和NH_(4)OAc提取态Cd含量均有所下降,且CaCl_(2)提取态Cd的降低率高于NH_(4)OAc提取态。水稻Lu-616、383和9311的盆栽土壤中NH_(4)OAc提取态Cd的降低率分别达14.36%、21.29%和14.47%,水稻地上部Cd的吸取量与土壤中CaCl_(2)提取态、NH_(4)OAc提取态Cd的降低量均呈正相关关系。研究结果可为Cd污染稻田土壤的减污修复提供一种植物解决方案。

关键词：镉水稻品种植物修复有效态减污潜力

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磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环中的应用

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土壤学报 2022年第5期59卷 1204-1214页

作者：赵甜甜田康胡文友黄标赵永存中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

磷是土壤生态系统中的重要组成元素,开展土壤磷循环研究对提高磷肥利用效率和降低磷的生态环境风险具有重要意义。磷酸盐氧同位素技术已经被证明是一种示踪环境中磷生物地球化学行为的有效方法。本文系统综述了磷酸盐氧同位素技术的研... 详细信息

磷是土壤生态系统中的重要组成元素,开展土壤磷循环研究对提高磷肥利用效率和降低磷的生态环境风险具有重要意义。磷酸盐氧同位素技术已经被证明是一种示踪环境中磷生物地球化学行为的有效方法。本文系统综述了磷酸盐氧同位素技术的研究进展和未来发展方向。详细介绍了磷酸盐氧同位素的技术原理、样品处理和测定方法;阐述了无机磷和有机磷的氧同位素特征及时空分布特征;从评估土壤磷微生物利用状况和示踪土壤磷循环两个方面探讨了磷酸盐氧同位素技术在土壤磷循环研究中的应用前景,分析了磷来源、环境条件、生物活动和样品前处理过程对土壤磷酸盐氧同位素特征的影响,最后展望了该技术未来的研究方向。以期为磷酸盐氧同位素技术在土壤学和环境科学领域的发展和应用提供新的视角和科学指导。

关键词：磷酸盐氧同位素土壤磷循环磷素形态影响因素

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便携式X射线荧光光谱法原位测定梯度薄膜扩散技术提取的土壤有效态铜

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环境化学 2024年第12期43卷 4204-4215页

作者：郭琳钰洪志能徐海蓉施杨潇潇闫静申佳崔佳崎胡文友徐仁扣土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 南京林业大学生物与环境学院南京210037 上海大学环境与化学工程学院上海200444

土壤铜(Cu)污染日益严重,铜的毒性主要取决于其生物有效性,迫切需要开展有效态铜的现场快速测定.本研究将便携式X射线荧光光谱法(pXRF)与梯度薄膜扩散技术(DGT)联用,首先用DGT方法提取土壤有效态Cu(Ⅱ),然后直接利用pXRF测定风干DGT固... 详细信息

土壤铜(Cu)污染日益严重,铜的毒性主要取决于其生物有效性,迫切需要开展有效态铜的现场快速测定.本研究将便携式X射线荧光光谱法(pXRF)与梯度薄膜扩散技术(DGT)联用,首先用DGT方法提取土壤有效态Cu(Ⅱ),然后直接利用pXRF测定风干DGT固定膜中的Cu(Ⅱ),并与实验室传统洗脱法-原子吸收分光光度法(AAS)测定结果进行比较,以评估测定结果的可靠性.首先在标准溶液体系建立pXRF信号值与DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)累积量之间的线性关系;进而在Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)多金属离子共存体系进行测定,以考察共存阳离子对测定的干扰情况.最后将DGT-pXRF联用技术应用于两种不同浓度Cu(Ⅱ)染毒老化的模拟污染土壤中测定有效态Cu(Ⅱ).结果表明,DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF直接测定结果与实验室传统洗脱法测定结果相关性好,相关系数达0.9963;pXRF可准确测定低至1.14μmol·L^(−1)(0.0724 mg·L^(−1))的DGT提取有效态Cu(Ⅱ)含量;共存于体系中的Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)不干扰DGT提取的有效态Cu(Ⅱ)的pXRF测定;pXRF与DGT联用技术应用于污染土壤时,pXRF直接测定获取的DGT固定膜中有效态铜浓度与洗脱法测定获取的有效态Cu(Ⅱ)结果一致.总之,应用pXRF直接测定DGT固定膜提取的土壤有效态铜的方法满足准确度和精确度的要求,pXRF与DGT联用可实现DGT提取的土壤有效态Cu(Ⅱ)的现场快速测定.该方法的应用与推广可极大节省实验室分析的时间、人力、物力等成本,并为野外现场直接测定有效态重金属提供了新的技术方向.

关键词：便携式 X 射线荧光光谱法污染土壤有效态铜 DGT 现场测定.

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表面活性剂增溶洗脱土壤中多环芳烃的效果研究

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环境科学研究 2022年第8期35卷 1885-1892页

作者：袁笑相雷雷赵振华王紫泉赵之良李浩 Jean Damascene Harindintwali 卞永荣蒋新王芳中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室江苏南京210008 河海大学环境学院江苏南京210098 中国科学院大学北京100049

表面活性剂增效洗脱修复技术被广泛应用于土壤修复.本文选取11种非离子型和3种离子型表面活性剂对多环芳烃(PAHs,菲、芘、苯并[a]芘)污染土壤进行洗脱研究,筛选出洗脱效果较好的表面活性剂,并深入探索表面活性剂浓度、洗脱时间、固液比... 详细信息

表面活性剂增效洗脱修复技术被广泛应用于土壤修复.本文选取11种非离子型和3种离子型表面活性剂对多环芳烃(PAHs,菲、芘、苯并[a]芘)污染土壤进行洗脱研究,筛选出洗脱效果较好的表面活性剂,并深入探索表面活性剂浓度、洗脱时间、固液比等因素以及表面活性剂的复配对土壤PAHs增效洗脱的影响,旨在比选出一种高效洗脱土壤PAHs的表面活性剂并对其洗脱方法进行优化.结果表明:①表面活性剂浓度为10 g/L、固液比为1∶20条件下,聚氧乙烯醚-10(NSF10)的去除率最高,达到78%;其次为曲拉通X-100(TX-100)和吐温80(TW-80),去除率分别为76.7%和73.4%.②随着表面活性剂添加浓度的增加,土壤PAHs的去除率增大,当表面活性剂浓度超过5 g/L时,PAHs去除率的增幅减缓,可见,5 g/L是相对有效且经济的表面活性剂添加浓度.③当洗脱时间为16 h时,NSF10对PAHs的洗脱达到平衡,继续延长洗脱时间,洗脱效果并未增强.④增加NSF10用量有利于洗脱,固液比1∶40是最优固液比,此时PAHs的去除率已达到固液比为1∶100时的85.2%.⑤非离子表面活性剂NSF10、TX-100、TW-80与阴离子表面活性剂SDS分别以体积比9∶1进行复配时均取得了优于单一活性剂的洗脱效果,NSF10与SDS体积比为7∶3时,增溶洗脱效果最为明显,比单一表面活性剂提高了18.2%.研究显示,NSF10是一种高效的PAHs洗脱剂,添加浓度为5 g/L、洗脱时间为16 h、固液比为1∶40是其最优参数选择,其与SDS以体积比7∶3进行复配可进一步提升增溶洗脱效果.

关键词：土壤表面活性剂多环芳烃洗脱污染修复

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中国农田土壤环境质量管理现状与展望

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土壤学报 2021年第5期58卷 1094-1109页

作者：胡文友陶婷婷田康赵永存黄标骆永明中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所) 南京210008 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

农田土壤环境质量保护与管理是保障粮食安全和农业可持续发展的重要前提。近年来,随着我国社会经济的快速发展,农田土壤环境质量退化和土壤污染问题逐渐凸显。经过几十年的努力,我国目前基本形成以"土壤污染防治法"和"... 详细信息

农田土壤环境质量保护与管理是保障粮食安全和农业可持续发展的重要前提。近年来,随着我国社会经济的快速发展,农田土壤环境质量退化和土壤污染问题逐渐凸显。经过几十年的努力,我国目前基本形成以"土壤污染防治法"和"土壤污染防治行动计划"为核心政策,相关配套管理办法、标准和技术规范等为基础的土壤环境质量管理体系。本文简要梳理了我国农田土壤环境质量状况与污染成因,回顾了我国农田土壤环境保护及环境管理的发展历程,总结了我国农田土壤环境质量管理与标准体系建设的最新进展,对比分析了农田土壤环境管理的国际经验,针对性地提出了我国农田土壤环境管理的对策与展望,以期为我国农田土壤环境质量管理及污染防控提供参考和借鉴。

关键词：农田环境管理土壤污染防治标准体系国际经验

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六六六转化的同位素分馏效应及其环境应用研究进展

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生态与农村环境学报 2022年第1期38卷 1-9页

作者：邵鹏飞王曦张世敏曾军吴宇澄林先贵中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 江苏南京210008 河南农业大学生命科学学院河南郑州450046 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 江苏南京210008

有机污染物转化具有同位素分馏效应,此效应可用于揭示反应机理,并在环境污染的风险评价与治理修复中具有应用前景。六六六(六氯环己烷,HCH)曾长期用作杀虫剂,化学性质稳定,降解半衰期长,是典型的持久性有机污染物。近年来,在HCH不同转... 详细信息

有机污染物转化具有同位素分馏效应,此效应可用于揭示反应机理,并在环境污染的风险评价与治理修复中具有应用前景。六六六(六氯环己烷,HCH)曾长期用作杀虫剂,化学性质稳定,降解半衰期长,是典型的持久性有机污染物。近年来,在HCH不同转化途径的同位素分馏效应、环境中HCH的同位素分析等方面取得了许多进展,集中反映了污染物转化同位素分馏领域的理论成果和应用价值。该文在简要介绍同位素分馏现象及其分析方法——单体同位素分析(CSIA)技术的基础上,对以HCH为代表的有机污染物转化过程中的同位素分馏效应进行评述,着重介绍了新方法的运用,如双元素同位素分析、同位素-对映体分馏分析等。通过污染物溯源、食物链传递、土壤-植物体系转化和污染场地修复等方面的实例,展示了同位素分馏的潜在用途,以期为有机污染的风险评价与控制修复提供方法学参考。

关键词：六六六(HCH) 污染物转化同位素分馏单体同位素分析

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中国土壤环境监测装备领域专利情报分析

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土壤学报 2021年第2期58卷 433-444页

作者：梁林洲陈香胡文友李晓鹏马菲沈仁芳土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008

土壤环境动态数据可为农业可持续发展和环境管理决策提供科学依据。研发成本低、性能稳定且精度高的土壤监测装备是实现土壤数据快速获取的关键。基于incoPat科技创新情报平台,检索了2000年至2019年期间国内外土壤环境监测装备的专利产... 详细信息

土壤环境动态数据可为农业可持续发展和环境管理决策提供科学依据。研发成本低、性能稳定且精度高的土壤监测装备是实现土壤数据快速获取的关键。基于incoPat科技创新情报平台,检索了2000年至2019年期间国内外土壤环境监测装备的专利产出,对专利申请数量、技术构成、区域分布、主要申请人、法律状态等方面进行了分析,以揭示中国土壤环境监测装备领域的研发状况、技术发展趋势和产学研合作情况。结果表明,近年来,中国土壤环境监测装备领域专利数量急剧增加;土壤监测指标从土壤肥力指标向污染物和生物监测指标拓展,结合现代信息技术等新兴技术发展智能化的原位监测装备正在发展,新的研发充分考虑了定性与定量的结合;我国在土壤环境监测装备领域的专利申请人多隶属高校和科研院所,企业参与度较低。综上,土壤污染物和生物指标的监测已成为焦点,生物和信息新技术成果正逐步引入土壤环境监测设备的开发;中国在土壤环境监测装备领域的产学研合作研发亟需加强。

关键词：土壤环境监测技术与装备专利分析发展趋势

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