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滇东耕地土壤铅安全阈值研究

农业环境科学学报 2022年第10期41卷 2190-2199页

作者：韩东锦张乃明赵龙侯红云南农业大学资源与环境学院昆明650201 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 云南省土壤培肥与污染修复工程实验室昆明650201

为科学划分受污染耕地的环境质量类别、精准判别污染土壤的食物链风险,基于土壤-农作物野外协同采样结果开展受污染土壤重金属的安全阈值研究,选择受地质高背景与人类活动叠加影响、耕地土壤超筛选值比例较大的滇东地区为研究区,以谷物... 详细信息

为科学划分受污染耕地的环境质量类别、精准判别污染土壤的食物链风险,基于土壤-农作物野外协同采样结果开展受污染土壤重金属的安全阈值研究,选择受地质高背景与人类活动叠加影响、耕地土壤超筛选值比例较大的滇东地区为研究区,以谷物类农产品-土壤协同采样数据为基础,同时考虑土壤理化性质,通过分析样品中铅(Pb)的生物富集因子并利用物种敏感度分布法(SSD法)和建立回归模型推导不同pH范围下的耕地安全阈值。结果表明:在pH≤6.5、6.57.5范围下,SSD法推导的全量安全阈值分别为84.4、126.3 mg·kg^(-1)和187.4 mg·kg^(-1),推导的有效态阈值分别为20.7、52.1 mg·kg^(-1)和104.5 mg·kg^(-1);建立回归模型推导的不同pH范围(pH≤5.5、5.57.5)下的有效态含量阈值分别为20.2、42.5、56.3 mg·kg^(-1)和94.1 mg·kg^(-1)。通过对研究区域内协同采样数据的验证和比对发现,回归模型预测Pb有效态含量阈值正确率最高(88.1%),建议将该预测值作为滇东区域农用地土壤环境质量类别动态调整的依据更为科学。

关键词：耕地土壤铅物种敏感度分布法阈值有效态含量

我国15种典型土壤中菲对白符跳的毒性阈值及其预测模型

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环境科学研究 2023年第8期36卷 1625-1633页

作者：冯献捷王冕韩东锦侯红赵龙左晓俊南京信息工程大学江苏南京210044 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

为了确定我国土壤中菲(Phe)对白符跳(Folsomia candida)的毒性阈值并建立其预测模型,以外源添加的方式研究了我国15种典型土壤中Phe对白符跳存活率与繁殖率的影响.结果表明:(1)白符跳繁殖率对Phe毒害的敏感性远高于存活率,基于混合有机... 详细信息

为了确定我国土壤中菲(Phe)对白符跳(Folsomia candida)的毒性阈值并建立其预测模型,以外源添加的方式研究了我国15种典型土壤中Phe对白符跳存活率与繁殖率的影响.结果表明:(1)白符跳繁殖率对Phe毒害的敏感性远高于存活率,基于混合有机溶剂(正己烷与丙酮的体积比为1∶1)提取的Phe实测值推导的繁殖率的EC_(50)(半数效应浓度)范围为21.09~99.50 mg/kg,不同土壤中的EC_(50)最大值是最小值的4.72倍;基于HPCD(羟丙基-β-环糊精)提取的Phe实测值推导的繁殖率的EC_(50)范围为18.31~48.26 mg/kg,不同土壤中的EC_(50)最大值是最小值的2.63倍.(2)对白符跳繁殖的EC_(50)与土壤理化性质进行Pearson相关性分析表明,EC_(50)与土壤有机质含量、黏土颗粒占比均呈显著正相关,相关系数分别为0.923、0.656;与土壤pH呈显著负相关,相关系数为-0.590.(3)利用多元逐步回归分析方法对白符跳繁殖的EC_(50)及土壤理化性质进行分析,发现土壤有机质含量可以很好地解释不同土壤中白符跳繁殖的EC_(50)值之间的差异,故利用土壤有机质含量建立了白符跳繁殖的EC_(50)值预测模型—lg(EC_(50))=1.436+0.012[OM]([OM]表示土壤有机质含量).该毒性预测模型显示,土壤有机质含量是影响不同土壤中Phe对白符跳繁殖的EC_(50)毒性差异的最重要的单一因素,可解释不同土壤中EC_(50)值84.0%的差异.

关键词：白符跳菲(Phe) 土壤理化性质外源添加毒性预测模型

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滇东农田土壤铅污染健康风险评价及基准研究

农业工程学报 2021年第1期37卷 241-250页

作者：刘娟李洋张敏张乃明韩东锦云南农业大学植物保护学院昆明650201 云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程实验室昆明650201

农田土壤重金属污染造成农产品中重金属含量超标进而通过食物链对人体健康的风险和隐患不容忽视,滇东农田土壤同时受到高地质背景与矿业活动叠加的双重影响,铅污染的问题开始受到广泛关注。为了掌握滇东地区土壤-作物系统铅累积规律及... 详细信息

农田土壤重金属污染造成农产品中重金属含量超标进而通过食物链对人体健康的风险和隐患不容忽视,滇东农田土壤同时受到高地质背景与矿业活动叠加的双重影响,铅污染的问题开始受到广泛关注。为了掌握滇东地区土壤-作物系统铅累积规律及其健康风险以及农田土壤铅健康风险基准,通过对滇东6个市(州)农田土壤和农产品点位协同采样,探讨滇东土壤及其种植农作物中铅的累积特征及健康风险状况,并基于物种敏感分布模型(Log-logistic)反推滇东农田土壤铅安全基准值。结果表明:1)滇东不同市(州)农田土壤中铅含量平均值从大到小依次为红河州、曲靖市、昭通市、文山州、玉溪市、昆明市,其中,昭通市、曲靖市、文山州和红河州农田土壤均存在轻微程度的铅超标问题;2)滇东6个市(州)农产品总的点位超标率为11.9%;不同类别作物吸收富集铅的能力不同,豆类的豌豆和花生对铅具有较高的富集能力,其次是根茎类的莴笋、叶菜类的油菜和谷物类的小麦。3)健康风险评价结果表明,滇东各区域农田土壤重金属铅对居民不存在明显的非致癌风险和致癌风险,铅在不同区域对儿童产生的非致癌风险大于成人,不同暴露途径非致癌健康风险指数从大到小依次为手-口摄入、皮肤接触、呼吸吸入;4)基于物种敏感性分布模型反推滇东农田土壤铅健康风险基准值,种植根茎类、茄果类、叶菜类、豆类、谷物类物时,其临界值分别为13.0、19.7、35.1、11.3、18.1 mg/kg;其警戒值分别为269.5、481.3、500.7、367.5、560.3 mg/kg。研究结果可为滇东以及类似区域铅高背景区农田土壤制定更为精准的地方标准、实现铅污染土壤安全利用提供科学依据。

关键词：土壤重金属污染健康风险基准值物种敏感度分布(SSD)曲线法铅滇东

基于JSO-VMD的滚动轴承故障特征提取方法

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起重运输机械 2022年第5期 20-24页

作者：韩东锦陈长征沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

滚动轴承发生故障时,其机械振动信号包含复杂的信息成分,影响故障信号的提取,导致故障识别困难。文中提出一种基于水母优化算法(JSO)与变分模态分解(VMD)结合的滚动轴承故障特征提取方法。应用JSO对VMD算法中固有模态函数(IMF)的个数k... 详细信息

滚动轴承发生故障时,其机械振动信号包含复杂的信息成分,影响故障信号的提取,导致故障识别困难。文中提出一种基于水母优化算法(JSO)与变分模态分解(VMD)结合的滚动轴承故障特征提取方法。应用JSO对VMD算法中固有模态函数(IMF)的个数k以及惩罚因子α作自适应优化处理。运用JSO-VMD算法对原始振动信号进行分解,得到一系列IMF,应用包络熵最小原则选取包含故障信息量最多的IMF,即敏感模态分量,最后对敏感模态分量进行包络分析,提取故障特征频率。经实验分析结果表明,该方法可有效提取滚动轴承故障特征。

关键词：滚动轴承水母优化变分模态分解故障诊断

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天然富硒茶产地筛选评价方法的构建与应用

中国土壤与肥料 2023年第12期 125-135页

作者：刘娟卢维宏朱启林任利娟盛宣淋韩东锦张乃明云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程实验室云南昆明650201 宿州学院环境与测绘工程学院安徽宿州234000 海南大学热带作物学院海南海口570228

近年来包括富硒茶在内的富硒农产品备受市场青睐,如何在广大富硒土壤区找到更适于富硒茶开发的产地,至今缺乏一套产地筛选的评价方法,因此,构建富硒茶产地筛选的评价方法,对于充分利用富硒土壤资源,推动富硒茶产业发展具有重要意义。遴... 详细信息

近年来包括富硒茶在内的富硒农产品备受市场青睐,如何在广大富硒土壤区找到更适于富硒茶开发的产地,至今缺乏一套产地筛选的评价方法,因此,构建富硒茶产地筛选的评价方法,对于充分利用富硒土壤资源,推动富硒茶产业发展具有重要意义。遴选土壤pH、有机质、硒含量和茶叶硒富集系数4项参数作为评价指标,采用模糊数学模型初步构建了富硒茶产地筛选的评价方法体系,并以云南茶叶主产区临沧市和普洱市为例进行应用。研究结果表明:(1)茶园土壤pH范围为3.82~8.46,临沧市和普洱市各县茶园土壤pH达到Ⅰ级标准的土壤的比例分别为30.00%~87.50%和17.64%~80.00%,大部分土壤pH总体上适合茶树生长,偏碱土壤不适宜茶叶富集硒。(2)茶园土壤有机质含量范围在2.15~91.8 g·kg^(-1),有机质含量总体比较丰富,除景东县、镇沅县、思茅区、宁洱县和景谷县外,其余各县土壤有机质含量均达到Ⅰ级标准。(3)临沧市茶园土壤硒含量的范围为0.05~1.20 mg·kg^(-1),除云县、凤庆县和双江县外,茶园土壤硒含量平均值均达到最适宜茶园对土壤硒含量的要求;而普洱市茶园土壤硒含量的范围为0.02~1.24 mg·kg^(-1),普洱市只有澜沧县、孟连县和西盟县茶园土壤硒含量平均值达到茶园土壤Ⅰ级标准;茶叶对硒的富集系数的范围为0.026~17.500,研究区茶叶硒富集系数差异大。(4)评价结果显示,从空间分布上看,西部地区适宜性总体高于东部地区,适宜区主要分布在西部,在中北部和中南部也有少量分布,而不适宜和较不适宜区主要分布在东部和东北部,该区域土壤偏碱,有机质含量低,硒含量低,不能满足富硒茶种植的需求。(5)验证结果显示,产地适宜性评价结果与茶叶达到富硒茶标准的比例之间的对应关系基本相符,说明富硒茶产地筛选评价方法可行。该方法为合理开发利用富硒土壤资源、开发富硒茶叶提供了一条新途径。

关键词：硒富硒茶产地筛选土壤性质评价方法

SSD法对西南碳酸盐岩母质区稻田土壤镉污染类型划分研究

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环境科学研究 2021年第2期34卷 409-418页

作者：韩东锦赵龙张乃明侯红孙在金中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 云南农业大学资源与环境学院云南昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程实验室云南昆明650201

在我国西南地区典型碳酸盐岩母质区域存在现行农用地土壤镉(Cd)污染风险管控标准值偏严的现象,表现为土壤中Cd含量超标而农产品中Cd无安全风险.针对该现实问题,在基于该地区稻米-土壤协同调查数据的基础上,充分考虑了土壤理化性质,通过... 详细信息

在我国西南地区典型碳酸盐岩母质区域存在现行农用地土壤镉(Cd)污染风险管控标准值偏严的现象,表现为土壤中Cd含量超标而农产品中Cd无安全风险.针对该现实问题,在基于该地区稻米-土壤协同调查数据的基础上,充分考虑了土壤理化性质,通过分析样品中Cd的富集系数(BCF)并利用物种敏感性(SSD)分布模型,对Cd毒性剂量-效应关系进行拟合,最终反推出在不同pH下适用于典型碳酸盐岩类成土母质农用地土壤Cd污染的风险筛选值和管控值.结果表明:当土壤pH在5.57.5这3个pH条件下,HC 10分别为0.22、0.68和0.80 mg kg,HC 90分别为1.64、4.80和9.20 mg kg,当土壤中Cd含量低于HC 10时,表明稻米安全风险较低;当土壤中Cd含量介于HC 10~HC 90之间时,表明稻米安全具有一定风险,应对稻田土壤采取安全利用措施;当土壤中Cd含量超过HC 90时,表明稻米安全具有极高风险,应对稻田土壤采取严格管控措施.研究显示,我国西南地区典型碳酸盐岩母质区域农产品超标点位主要集中于5.5

关键词：碳酸盐岩母质镉(Cd) 富集系数物种敏感性分布(SSD)

中国典型设施栽培土壤Cu、Zn累积特征及风险预测

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农业工程学报 2021年第11期37卷 189-196页

作者：卢维宏刘娟张乃明李芳艳韩东锦于泓李嘉琦韩政云南农业大学植物保护学院昆明650201 云南农业大学资源与环境学院昆明650201 云南省土壤培肥与污染修复工程实验室昆明650201 河南心连心化学工业集团股份有限公司新乡453700 江苏工程职业技术学院信息工程学院南通226007

为了探明铜(Cu)和锌(Zn)在设施栽培土壤中的累积现状及潜在风险,该研究基于中国8个省16个州市典型区域的设施栽培土壤全量和有效态含量,系统分析了Cu、Zn的累积现状及风险特征,并采用分段线性模型(Split-line Model)拟合了土壤Cu、Zn有... 详细信息

为了探明铜(Cu)和锌(Zn)在设施栽培土壤中的累积现状及潜在风险,该研究基于中国8个省16个州市典型区域的设施栽培土壤全量和有效态含量,系统分析了Cu、Zn的累积现状及风险特征,并采用分段线性模型(Split-line Model)拟合了土壤Cu、Zn有效态累积量与种植年限的关系,预测了土壤Cu、Zn累积量超风险限量值的种植年限。结果表明:1)与各省对应土壤背景值及农业土壤有效态元素丰缺指标相比,中国设施栽培土壤的全量Cu、Zn均有不同的累积效应,Cu较为明显,有效态含量大部分均达到了极丰富水平,所有样品均未出现低于缺乏临界值的现象;2)与农用地土壤污染风险筛选值相比,全量Cu、Zn平均分别超标16.03%、4.58%;与土壤有效态风险限量值相比,土壤有效态Cu的平均超限率达到了16.92%,辽宁、河南、云南的超限率分别达到了33.33%、62.50%、32.00%,表现较为严重,有效态Zn均未超限;3)基于有效态的风险评价结果表明设施栽培土壤整体安全,仅辽宁达到了轻度污染,河南和云南均达到了警戒值水平,均以元素Cu的累积贡献较为突出;4)土壤有效态Cu、Zn累积量与其种植年限具有显著正相关关系(P<0.05),基于线性模型的分析结果显示,现有设施栽培条件下,连续再种植6.7、20.5、19.3 a可分别导致酸性、中性、碱性土壤中有效态Cu累积量达到风险限量值,连续再种植32.5、67.9、91.9 a可分别导致酸性、中性、碱性土壤中有效态Zn累积量达到风险限量值。因此,设施栽培土壤Cu、Zn累积具有风险,且逐年加重,需要采用合理的安全利用措施(包括修复技术、农资产品选用)来进一步保障设施农业健康可持续发展。

关键词：设施土壤风险评价 Cu Zn 累积特征

高背景地区(基于不同成土母质类型)镉污染土壤风险管控划分技术研究——以广西为例

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高背景地区(基于不同成土母质类型)镉污染土壤风险管控划分技术研...

2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会

作者：韩东锦赵龙张乃民侯红孙在金张博伦中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室云南农业大学资源与环境学院

我国2018年6月颁布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(试行)中有效借鉴了国外基于风险管控的理念,在大量实验数据基础上提出了不同重金属污染物的筛选值和管控值,从而对我国的农用地土壤的合理利用提供了重要的参考依据。然... 详细信息

我国2018年6月颁布的《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(试行)中有效借鉴了国外基于风险管控的理念,在大量实验数据基础上提出了不同重金属污染物的筛选值和管控值,从而对我国的农用地土壤的合理利用提供了重要的参考依据。然而,我国幅员辽阔且农用地土壤类型众多,为了避免出现过保护现象,。以广西为例,本研究在大量农产品-土壤协同调查数据的基础上,结合广西五大类基本成土母质(碳酸盐岩区、海相沉积碎屑

关键词：镉物种敏感度高背景区域碳酸盐岩区土壤污染风险

来源： cnki会议评论

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浙江南部近海带鱼营养生态位可塑性

中国水产科学 2023年第4期30卷 502-514页

作者：亓慧煜魏秀锦高春霞韩东燕上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室上海海洋大学农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站

为分析带鱼(Trichiurus lepturus)营养生态位的可塑性,基于2020年浙江南部近海渔业资源调查捕获的带鱼样本,通过测定其肌肉的δ13C、δ15N值,比较带鱼营养生态位的性别、性腺成熟度和季节差异,以探究带鱼的种内营养分化及其共存机理。... 详细信息

为分析带鱼(Trichiurus lepturus)营养生态位的可塑性,基于2020年浙江南部近海渔业资源调查捕获的带鱼样本,通过测定其肌肉的δ13C、δ15N值,比较带鱼营养生态位的性别、性腺成熟度和季节差异,以探究带鱼的种内营养分化及其共存机理。结果显示,浙江南部近海带鱼δ13C值的范围为-19.60‰～-15.62‰,平均值为-17.20‰,δ15N值的范围为10.29‰～14.88‰,平均值为12.44‰;置换多元方差分析结果表明,带鱼δ13C值、δ15N值均存在显著的性别差异(P<0.05)以及极显著的性腺成熟度和季节差异(P<0.01);从个体发育角度,随着性腺发育程度的不断提高,带鱼有向高营养级饵料摄食的趋势,在不同性腺发育阶段其营养生态位存在明显的分化现象,相较其他性腺发育阶段,Ⅱ期性腺组带鱼具有更宽的营养生态位以及最低的营养冗余程度,从营养角度表明,Ⅱ期性腺带鱼对饵料资源的适应能力更强,营养分布也更为均匀;在各季节间带鱼的营养生态位也存在明显的分化现象,夏、秋两季带鱼的营养生态位宽幅相近,春季最小,与春、秋两季相比,夏季带鱼所摄食饵料具有更高营养级,且夏季与春季的带鱼存在明显的营养生态位分离;基于性别差异因素比较分析,雄性带鱼营养生态位略宽于雌性,但雌性带鱼组营养多元化程度更高,营养分布也更为均匀。研究表明,浙江南部近海带鱼的营养生态位宽度较大,不同性别、性腺发育阶段以及不同季节营养生态位都出现了不同程度的分化和重叠现象,表明带鱼占有和利用不同资源的能力较强,且具有较强的共存能力。

关键词：带鱼营养生态位营养可塑性稳定同位素浙江南部近海