淮南市重金属污染对土壤动物群落和多样性影响研究

通过对淮南煤矿和发电厂及灰场污染地的土壤动物群落结构进行分析。结果表明,土壤动物群落的组成与数量随着污染的加重而减少,土壤动物的密度也有同样的变化趋势;在重污染土壤中,优势类群与常见类群的种类明显减少。随着污染的加重使土壤动物的种类和数量逐渐减少。重金属污染对土壤动物群落结构的影响是随着污染的加重,多样性指数、均匀性指数、密度类群指数都有减少的趋势,优势度指数在灰场外围是先增加后减少。在群落指标的相关性中,多样性指数和均匀性指数呈密切正相关,多样性指数与优势性指数呈负相关,有机质含量与土壤动物个体数量关系不密切。     

淮南煤矿废弃地重金属污染对土壤动物群落的影响

土壤动物是煤矿废弃地生态环境变化最敏感的指示指标,已成为土壤生态恢复研究的热点。通过对淮南大通废弃地土壤重金属含量分析和污染等级确定,选取2条不同污染带的8个采样点调查,分析重金属污染对土壤动物的影响,结果显示:(1)大通煤矿废弃地8个样地,共获得土壤动物2286个,隶属于4门8纲24个类群,优势类群为弹尾目、线虫类和蜱螨目,膜翅目、蜘蛛目等9类为常见类群,其余12类为稀有类群。(2)重金属污染对煤矿废弃地的土壤动物群落影响显著。煤矸石和原化工厂的重金属污染对土壤动物群落的影响表现为:随着污染程度增加,个体数和类群数均呈减小趋势,群落的均匀性、多样性和密度-类群指数也呈降低趋势,优势度指数在煤矸石堆污染带呈逐渐降低趋势,在化工厂污染带则先减小后增加。(3)重金属污染使土壤动物群落多样性降低,群落结构趋于简单,重金属污染与群落结构指数之间呈显著负相关,与土壤有机质等营养物质关系不明显。(4)随污染程度增加,土壤动物垂直分布的表聚性降低。     

交通要道重金属污染对农田土壤动物群落结构及空间分布的影响

为了解交通要道重金属对路边农田土壤动物群落结构及空间分布的影响,分季节分层次对104国道浙江上虞段周围农田5条样带及1条对照样带进行取样调查,共获得土壤动物4046个,计50个类群,隶属于4门7纲,弹尾目、前气门亚目、甲螨亚目为优势类群,其余为常见类群和稀有类群。同时测定了采样带土壤理化性质和重金属含量,结合类群特征指数,研究农田土壤动物群落结构特征以及土壤动物对土壤重金属污染的响应。结果表明,6条样带土壤理化指标全磷和pH、重金属各因子差异显著(P0.05),公路周围重金属含量明显高于对照和土壤背景值,随着采样距104国道的距离的减小,土壤动物的类群数和个体数呈现减少的趋势,在土层垂直分布上,并呈现表聚性减弱的现象。灰色关联分析表明,在调查样带中全磷对土壤动物的影响最大,土壤pH次之,其次是铅、铬的影响,锌的影响最小。土壤理化指标全磷和pH对农田土壤动物的影响大于土壤重金属,但重金属对污染样带土壤动物群落结构的影响已不能忽视。     

地埂植物篱对大型土壤动物多样性的影响

为了解地埂植物篱作为农田边界对于大型土壤动物多样性的影响,2006年冬季和2007年春季对桑园、桑埂、橘园、橘埂和农田大型土壤动物群落结构进行了调查,共获得大型土壤动物 4533只,隶属于3门、9纲、24类.结果表明,不同土地利用方式大型土壤动物群落的个体密度、类群数和DG多样性指数均存在显著差异.无论在冬季还是在春季,地埂植物篱桑埂和橘埂的个体密度、类群数和DG多样性指数均显著高于农田;冬季桑园和橘园的个体密度、类群数和DG多样性指数也显著高于农田.大型土壤动物群落的个体密度和类群数在垂直分布上与土壤含水量、全N和有机质含量的垂直分布规律一致,均随着土层深度的增加而递减.主成分分析表明,桑埂、橘埂和橘园的大型土壤动物群落组成与桑园和农田存在显著差异,桑园与农田也存在显著差异.地埂植物篱的存在对于大型土壤动物多样性保护具有重要意义.     

台州市路桥区重金属污染对土壤动物群落结构的影响

通过对台州市路桥区峰江再生园区及周围的8个样地采样调查,分析了重金属污染对土壤动物多样性的影响。对研究区域进行大量取样调查并测定土样中Cu、Zn、Pb、Cd 的含量。计算出重金属综合污染指数,运用地理信息系统(GIS)技术中的插值法根据重金属综合污染指数制作重金属综合污染趋势图。结合重金属综合污染趋势图与实地勘察,共设置8个采样地。研究方法为大型土壤动物采用野外分层手捡计数,中小型土壤动物用取土器分层取土,带回室内分别用干湿漏斗分离并镜检。结果表明:(1)8个样地共获得土壤动物844只,分属于4门9纲20个类群,其中优势类群为蜱螨目、弹尾目和线虫纲,其他为常见类群和稀有类群。(2)8个样地中土壤动物的个体数量存在极显著性差异(P<0.01),类群数存在极显著性差异(P<0.01)。在严重污染区,土壤动物的数量和类群数稀少,而轻度污染区土壤动物的密度大、群落多样性高,稀有类群大量出现。表明重金属污染能对土壤动物多样性构成严重影响,土壤动物群落的类群和个体数量随污染程度的加重而减少(3)用群落多样性指标DG衡量重金属污染对土壤动物多样性的影响,结果为随着综合污染指数的减小,DG指数逐渐增大。(4)用简单相关性分析表明土壤动物数量变化与综合污染指数具有极显著负相关性(相关系数-0.86),与有机质含量有一定相关性(相关系数0.42)。在轻度污染的样地中,土壤动物的数量随有机质含量的升高而上升,表明在严重的污染区,重金属的毒性对土壤动物的影响是主要的,而在轻度污染区,有机质含量可能成为影响土壤动物多样性的主要因素。(5)从弹尾目的等节跳科和球角跳科在8个样地中的分布特点可知,本地区的等节跳科对重金属污染的耐受力最强。球角跳科数量大、密度高,对重金属污染较敏感,可作为重金属污染的指示生物。     

松嫩平原典型黑土耕作区中小型土壤动物时空分布特征

为了考察松嫩平原黑土耕作区中小型土壤动物时空分布特征,在松嫩平原东南至西北选取5个典型区域,于2009年5、8、10月进行调查研究,共获取土壤动物15058只,分别隶属于54个类群,其中甲螨亚目、前气门亚目和节跳虫科3类为优势类群,占总数的69.94%,常见类群为8类,占总数的25.20%。分析结果表明:(1)不同采样区域土壤动物差异明显(P0.01),海伦区域样地的土壤动物密度、多样性指数、均匀性指数、优势度指数最高。绥化地区土壤动物类群与丰富度指数最高。(2)月份变化对土壤动物群落结构影响明显,土壤动物多样性特征随着月份变化起伏较大,8月份的土壤动物特征显著区别其它取样月份。(3)垂直分布上,土壤动物的个体数和类群数总体上是随土壤随着深度增加而减少,但不同采样区域土不同采样月份土壤动物垂直分布规律有一定差异。(4)从土壤动物与土壤环境关系来看,土壤环境的p H、全氮与全磷与土壤动物群落结构显著相关(P0.05),土壤动物个数、均匀性指数、丰富度指数、密度与土壤理化性质关系显著相关(P0.05),土壤动物优势类群和常见类群的数量与土壤中全磷、碳氮比、总有机碳关系较为密切。     

不同土地利用方式下土壤动物群落的聚类与排序

对广州天河城市化地区林地、草地和农田3种土地利用方式下,6个代表性的样地中小型土壤动物群落进行了调查,共捕获中小型土壤动物1623个,共26个类群,其中线虫纲( Nematoda)、蜱螨目(Acarina)和弹尾目(Collembola)为优势类群,共占总捕获量的79.1％.不同样地生境中土壤动物的类群组成以及个体数不同.总体来看,林地、农田、草地土壤动物群落的Shannon多样性指数、复杂性指数均依次降低,Pielou均匀性指数、Margalef丰富度指数均以林地为最高.对土壤动物的聚类和排序结果表明,研究区中小型土壤动物可划分为4大类,其中第1类由3种优势类群组成;第一、二排序轴分别反映了土壤理化性质、土地利用类型(以人类干扰程度不同为主要特征)对土壤动物组成及分布的影响.     

薇甘菊入侵对中小型土壤动物群落 结构特征的影响

薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草,在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害.为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应,采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查.2009年4次采样共获得中小型土壤动物5206头,隶属于4门10纲19类,其中线虫类为优势类群,蜱螨目、弹尾目和轮虫是常见类群.薇甘菊入侵地中小型土壤动物群落结构特征发生了改变,与其他样区相比,入侵区中小型土壤动物的总个体数以及线虫类、蜱螨目的个体数显著增加,但中小型土壤动物类群数的变化不明显;在群落多样性方面,薇甘菊入侵区土壤动物群落的密度-类群指数显著提高,物种丰富度、优势度指数亦有所上升,但差异不明显,而均匀度、Shannon指数趋于下降;在群落相似性方面,薇甘菊入侵区与群落交错区的相似程度较高,与土著植物区的相似程度较低.薇甘菊入侵所引起的局部气候环境、凋落物、根系分泌物与土壤理化性质的变化可能是造成中小型土壤动物群落结构特征改变的主要原因.     

薇甘菊入侵对中小型土壤动物群落结构特征的影响

薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草,在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害.为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应,采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查.2009年4次采样共获得中小型土壤动物5206头,隶属于4门10纲19类,其中线虫类为优势类群,蜱螨目、弹尾目和轮虫是常见类群.薇甘菊入侵地中小型土壤动物群落结构特征发生了改变,与其他样区相比,入侵区中小型土壤动物的总个体数以及线虫类、蜱螨目的个体数显著增加,但中小型土壤动物类群数的变化不明显;在群落多样性方面,薇甘菊入侵区土壤动物群落的密度-类群指数显著提高,物种丰富度、优势度指数亦有所上升,但差异不明显,而均匀度、Shannon指数趋于下降;在群落相似性方面,薇甘菊入侵区与群落交错区的相似程度较高,与土著植物区的相似程度较低.薇甘菊入侵所引起的局部气候环境、凋落物、根系分泌物与土壤理化性质的变化可能是造成中小型土壤动物群落结构特征改变的主要原因.     

浙江金华不同城市绿地大型土壤动物群落结构与多样性

2004年10-11月对金华市市区8种城市绿地生境中的大型土壤动物群落进行了调查,共获得大型土壤动物1231只,隶属3门8纲20目。其中优势类群为近孔寡毛目、膜翅目、双尾目和蜘蛛目,常见类群为正蚓目、等足目、柄眼目、鞘翅目、鳞翅目、双翅目和同翅目,其余类群为稀有类群。不同城市绿地生境中的土壤动物的类群组成以及个体数不同。在土壤动物研究中,群落复杂性指数(C)比Shannon-Wiener指数(H′)更能体现群落的复杂性与多样性,且能修正不同类群个体数对多样性的影响。大型土壤动物显示了明显的表聚现象,垂直分布有明显差异,类群数和个体数随深度增加而减少。群落聚类以及排序的结果显示,8种城市绿地生境中的大型土壤动物群落可以分为6大类:草坪类、草地类、新植草坪类、无草本层的人工林类、有草本层的人工林类和灌木林类。     

重金属在土壤生态系统中的富集及毒性效应

对清水塘重金属污染区土壤生态系统重金属的富集及毒性效应的研究结果表明,土壤中 主要富集的重金属元素为生物毒性较强的Cd、Hg、As以及具有一定毒性的Zn、Pb、Cu,平均综 合污染指数为640.大型土壤动物重金属含量的分析结果表明,重金属富集量随污染程度的 增加而增加,尤其某些巨蚓科种类对Cd表现高富集,富集系数为1196.通过染毒试验进一 步证明,土壤动物种类和数量随Cd浓度的增加而减少.同工酶分析表明,Cd对蚯蚓同工酶活性 有明显的毒性效应.污染区主要种植蔬菜作物,而重金属在蔬菜体内的富集量也随污染 程度的增加而增加,其中蔬菜对Cd的富集有明显的品种间差异.     

河岸带土壤重金属元素的污染及危害评价

测定了金水河流域河岸带土壤部分重金属的全量和土壤水溶液的离子含量,运用污染指数和生态风险评价法对流域内土壤重金属进行评价.不同土地利用类型中,漫滩V、Cr含量最高(130.89、363.29 mg·kg-1),草地Ni、Pb、Ti、Mn、Zn、Cu含量最高(32.52、24.61、4378.09、1289.62、91.44、29.71 mg·kg-1).这主要是因为草地、漫滩能够有效吸附和沉积重金属,同时人类活动明显增加重金属生态危害.金水河流域河岸带土壤Cr、Pb、Zn均超过土壤环境质量标准(GB 15618-1995).与此同时,河漫滩白浆化棕壤和钙质粗骨土碳酸钙含量高,对Pb、Zn有较强的吸附和固定作用,能够有效吸附和沉积重金属;河漫滩人类干扰较重,造成其重金属含量较高.评价结果表明,流域河岸带内重金属环境污染达到中、重度污染,生态危害等级为轻微到中等级别.提高土壤腐殖质含量是减轻污染危害及增强土壤自净能力的重要措施.     

Pollution characteristics and risk assessment of heavy metals in the soil of a construction waste landfill site

Heavy metals found in construction waste can enter soil and water bodies through surface runoff and leachate, where they represent an environmental hazard. In this study, we investigate the pollution characteristics and ecological risks of eight heavy metals (Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn, and As) in the soils of an unofficial construction waste landfill site in Beijing, China. The results indicate that long-term disposal of construction waste in the dry riverbed can reduce the pH value of the soil, increase the soil organic carbon content, and affect the total amount and distribution of heavy metals. Moreover, the landfill site pollutes the external soil environment, with Cd, Zn, Pb, and Cu as the characteristic pollutants. According to the Nemerow comprehensive pollution index and potential ecological risk assessment, heavy metal pollution decreases in the following order: internal soil > bottom soil > boundary soil. Cd, Zn, Pb, and Cu pollution is higher in the internal region, with single heavy-metal pollution indexes (Pi) of 1.41, 1.65, 1.26, and 1.28, respectively. Conversely, the Pi for Cr is higher in boundary and bottom soils (1.91 and 1.94, respectively). Risk assessment codes indicate that Cd and Mn pose the greatest environmental risk (31.9% and 17.8%, respectively) as they have the highest effective content, bioavailability, and mobility. Thus, environmental monitoring is a necessity for these metals.     

福建漳州菜园土壤重金属污染评价及防治

调查福建省漳州市菜园土壤重金属Cd、Pb、Hg、Cr及非金属有害元素As含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法进行评价。结果表明,以福建土壤背景值为评价标准,漳州市部分菜园土壤受到重金属污染,单项污染指数的顺序为Cd(2.39)>Hg(2.00)>Pb(1.40)>Cr(0.63)>As(0.57),污染元素主要为Cd、Pb、Hg,其中Cd、Hg为中度污染;综合污染指数为1.75,属轻度污染。而以土壤环境质量二级标准为评价标准,其综合污染指数为0.14,污染等级为未受污染。     

铜尾矿污染区土壤酶活性研究

对浙江省哩浦铜尾矿污染区土壤酶活性进行了研究,结果表明,尾矿区及其周边土壤环境受到不同程度的Cu、Zn、Pb、Cd污染,从尾矿库中心到外围重金属污染程度逐渐减轻,而土壤酶活性则不断提高,其中以脱氢酶和脲酶活性增加最明显,回归分析表明,单一脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶以及蛋白酶活性与重金属复合元素含量之间存在显著线性关系,主成分分析结果显示,尾矿区土壤酶信息系统的第一、二主成分方差贡献率之和达98．24％,以第一、二主成分建立了两个土壤总体酶活性指标,并用此指标对各供试样本进行空间分类,其结果与以重金属含量为依据的划分结果基本吻合,可见,采用酶活性构筑的土壤信息系统的总体酶活性来表征矿区土壤的重金属污染状况是可行的。     

华南地区典型燃煤电厂周边土壤重金属分布、风险评估及来源分析

为了解华南地区典型燃煤电厂周边表层土壤重金属空间分布特征,对韶关市燃煤电厂周边20处农田表层土壤中7种重金属(镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)及砷(As))的总量进行检测,并分析了其相应的空间分布规律,同时评估了周边土壤重金属的生态风险并分析其来源。结果表明:该燃煤电厂周边土壤中重金属Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Cr及As的平均含量分别是17.79、19.59、159.08、3.14、111.01、96.61 mg/kg和21.48 mg/kg,Cd、Pb污染情况突出,重金属Zn、Cd、Pb、Cr的分布与盛行风向密切相关。综合污染指数法表明,Cd、Pb及Zn处于重污染状态;潜在生态风险指数法表明,Cd处于严重潜在生态风险状态;地累积指数法表明,Ni、Cu整体处于无污染状态,Cd整体处于高污染状态。多种统计方法表明,Zn、Cd、Pb及Cr受燃煤电厂影响明显,Cu、As的来源不仅受燃煤电厂等工业的影响,还与该地区农业灌溉用水密切相关,Ni的分布最为均匀,受自然因素影响明显。     

上海世博会规划区不同土地利用方式下附属绿地的重金属分布

上海世博会规划区是工厂和居民区混杂的典型老城区.对其主要土地利用方式下附属绿地土壤的重金属进行调查分析.结果表明:部分样点的Ni、Cr、Cu、Zn、Pb和Cd含量超标,Hg和As的含量均没有超标;大部分绿地土壤没有出现重金属的污染,其中清洁安全和尚清洁占了69.83%和6.94%,轻度污染、中度污染和重度污染的分别占了12.87%、2.56%和7.81%;周边利用类型不同的附属绿地土壤重金属含量差别很大,居民办公区的绿地土壤没有出现重金属污染,试剂溶剂类工厂局部有重金属污染,重金属污染主要集中在造船厂、机械厂、钢铁厂等重型工厂的附属绿地;利用类型不同绿地土壤重金属的相关性也不同,重金属的相关性基本与产生污染的土地利用类型一致;污染源的距离以及对污染源保护不当是导致绿地土壤重金属污染的主要因素,注意对污染源的集中堆置或采取隔离措施,能有效减少重金属对绿地的污染.     

重金属污染对土壤有机质积累的影响

采用田间采样分析与室内培养试验相结合的方法,研究了不同重金属污染土壤中有机质积累的差异及重金属污染强度对土壤有机质矿化动态变化的影响.结果表明：污染土壤中重金属的大量积累可减弱有机物质的矿化速率,增加土壤有机质的积累.土壤中颗粒态有机质及其占总有机碳的比例随重金属积累的增加而增加;而微生物生物量碳占总碳的比例却随土壤重金属污染水平的提高而下降.污染土壤中颗粒态有机质对重金属有显著的富集,这可能是影响土壤有机物质进一步矿化的原因之一.重金属污染可改变土壤有机质的矿化速率,影响土壤有机质的积累与分配.     

福建漳州市香蕉园土壤重金属污染调查分析

调查福建省漳州市香蕉园土壤重金属Cd、Pb、Hg、Cr、Cu及非重金属有害元素As含量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法进行评价。结果表明,以福建土壤背景值为评价标准,漳州市部分香蕉园土壤受到重金属污染,单项污染指数的顺序为Hg(1.60)>Pb(1.26)>Cd(1.07)>Cu(0.76)>As(0.50)>Cr(0.38),污染元素主要为Cd、Pb、Hg,其中Cd、Hg为中度污染;综合污染指数为1.16,属轻度污染。而以土壤环境质量二级标准为评价标准,其综合污染指数为0.34,表明未受污染。对不同取样点土壤重金属污染情况比较分析,说明道路交通、生活垃圾及生活污水均会造成香蕉园土壤不同程度的重金属污染,主要表现为Cd、Pb、Hg的污染。