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土壤有机质组分中多环芳烃分配特征和生态风险

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中国环境科学 2020年第4期40卷 1620-1627页

作者：刘文静李广坡倪进治陈卫锋杨柳明魏然福建师范大学地理研究所福建福州350007 福建师范大学福建省植物生理生态重点实验室福建福州350007 福建师范大学地理科学学院福建福州350007

土壤有机质是影响多环芳烃(PAHs)环境行为的一个重要因素,不同有机质组分结合的PAHs生物有效性和环境风险有所不同.本文对6个野外污染土壤中15种优控PAHs的含量和组成及其在土壤轻组(LF)和重组(HF)中的分配特征进行了研究,并采用苯并[a]... 详细信息

土壤有机质是影响多环芳烃(PAHs)环境行为的一个重要因素,不同有机质组分结合的PAHs生物有效性和环境风险有所不同.本文对6个野外污染土壤中15种优控PAHs的含量和组成及其在土壤轻组(LF)和重组(HF)中的分配特征进行了研究,并采用苯并[a]芘(BaP)毒性当量浓度(TEQBaP)评价了全土、LF和HF中PAHs的生态风险.结果表明,6个土样中15种PAHs总量范围为8.31×10^2~2.97710^4μg/kg,4环PAHs百分含量最高,范围为35.7%~59.6%.6个土样LF中PAHs总量范围为2.38×10^4~1.17×10^5μg/kg,HF中PAHs总量范围为3.75×10^2~2.12×10^4μg/kg.虽然土壤中LF质量百分比只有1.0%~9.8%,但其结合的PAHs量却占土壤中PAHs总量的5.9%-60.6%.LF中15种PAHs总TEQBaP值范围为2.99×10^2~1.68×10^4μg/kg,分别是全土和HF的2.7~33.2倍和3.6~69.5倍.在PAHs污染土壤修复和生态风险评估中,应重视LF中PAHs.对LF中PAHs量占土壤中PAHs总量百分比较高的土壤,可以通过分离LF的方法来修复污染土壤.

关键词：多环芳烃轻组重组分配特征生态风险

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洞庭湖湿地有机碳垂直分布与组成特征

环境科学 2005年第3期26卷 56-60页

作者：张文菊彭佩钦童成立王小利吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室

以洞庭湖3类湿地的9个典型剖面为代表,研究了洞庭湖湿地有机碳垂直分布和组成特征.结果表明,湖草滩地表层(0～1 0cm)有机碳含量(>4 0g/kg)明显高于芦苇滩地(2 0±2 . 8) g/kg和垦殖水田(2 8±8 . 6 ) g/kg .0～30cm内,湖草和芦苇滩地... 详细信息

以洞庭湖3类湿地的9个典型剖面为代表,研究了洞庭湖湿地有机碳垂直分布和组成特征.结果表明,湖草滩地表层(0～1 0cm)有机碳含量(>4 0g/kg)明显高于芦苇滩地(2 0±2 . 8) g/kg和垦殖水田(2 8±8 . 6 ) g/kg .0～30cm内,湖草和芦苇滩地有机碳含量随深度的增加而下降,30cm以下有机碳含量基本稳定.垦殖水田的3个剖面间有机碳含量存在较大变异.湖草滩地表层0～1 0cm轻组碳占总有机碳的2 0 %以上,而芦苇滩地和垦殖水田表层0～1 0cm的有机碳以稳定的重组碳为主(>90 %) .同一类型湿地垂直方向上,受有机碳来源复杂性的影响,轻组碳占总有机碳的比例具有明显的层次性.分组试验还表明,重组碳与总有机碳、容重与总有机碳、重组碳与重组氮之间具有极显著的相关关系(p <0 . 0 1 ) .

关键词：湿地有机碳轻组重组垂直分布

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两种农田土壤不同组分呼吸及其温度敏感性

应用生态学报 2015年第9期26卷 2655-2662页

作者：蔡金云孙文娟丁凡胡洵瑀陈越黄耀中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049 沈阳农业大学土地与环境学院沈阳110866

为探讨农田土壤不同组分呼吸及其对温度变化的响应,选取山东平邑旱耕土和湖南桃江水稻土为供试土壤,设置4个温度水平（5、15、25、35℃）,对两种土壤的轻组、重组及全土进行63 d的培养试验.结果表明：两种土壤全土的呼吸均高于轻组和重... 详细信息

为探讨农田土壤不同组分呼吸及其对温度变化的响应,选取山东平邑旱耕土和湖南桃江水稻土为供试土壤,设置4个温度水平（5、15、25、35℃）,对两种土壤的轻组、重组及全土进行63 d的培养试验.结果表明：两种土壤全土的呼吸均高于轻组和重组.旱耕土重组的呼吸高于轻组,水稻土重组和轻组的呼吸在5-25℃温度水平下无显著差异,但35℃下重组高于轻组.在不同温度水平下,旱耕土轻组、重组和全土累积呼吸量分别占其初始碳的0.3%-2.8%、0.4%-3.7%和0.6%-7.0%,水稻土分别占其初始碳的0.4%-3.0%、0.3%-3.8%和0.7%-5.3%.两种土壤全土及轻、重组呼吸的温度敏感性（Q10）均随温度升高和培养时间延长而降低;水稻土重组的Q10高于轻组,旱耕土重组和轻组Q10的差异无明显规律.在5-25℃温度水平下,旱耕土全土Q10显著高于水稻土,但在25-35℃下低于水稻土.说明平邑旱耕土有机碳矿化强度高于桃江水稻土,且对温度变化的响应总体比水稻土更敏感.

关键词：土壤轻组重组土壤呼吸温度敏感性

长白山典型森林土壤黑碳含量及不同组分中的分布特征

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林业科学研究 2016年第1期29卷 34-40页

作者：孙金兵桑英宋金凤崔晓阳东北林业大学黑龙江哈尔滨150040

[目的]通过实地采样对黑碳进行量化研究。[方法]利用相对密度分组方法探讨了长白山典型森林土壤黑碳含量及在不同有机碳组分中的分布特征。[结果]表明:黑碳(BC)含量在表层(A11)、亚表层(A12)分别为6.3916.55 g·kg-1、1.44 6.16 g·kg-1... 详细信息

[目的]通过实地采样对黑碳进行量化研究。[方法]利用相对密度分组方法探讨了长白山典型森林土壤黑碳含量及在不同有机碳组分中的分布特征。[结果]表明:黑碳(BC)含量在表层(A11)、亚表层(A12)分别为6.3916.55 g·kg-1、1.44 6.16 g·kg-1,随土壤深度的增加而显著下降(p﹤0.01)。在A11、A12层中,轻组有机碳(LFOC)平均含量分别为66.66 g·kg-1、6.65 g·kg-1,轻组黑碳(LFBC)平均含量分别为5.63 g·kg-1、1.21 g·kg-1,同时,LFBC/LFOC在A12层(10.02%34.89%)显著高于A11层(6.99%14.45%)(p﹤0.01);A11、A12层重组有机碳(HFOC)平均含量分别为49.16 g·kg-1、36.55 g·kg-1,重组黑碳(HFBC)平均含量分别为2.69 g·kg-1、1.44 g·kg-1,HFBC/HFOC在A11层(3.36%8.08%)和A12层(3.21%7.58%)之间没有显著差异(p>0.05)。另外,土壤中LFBC/LFOC显著高于HFBC/HFOC(p﹤0.01),LFBC/BC显著高于HFBC/BC(p﹤0.01)。[结论]长白山典型森林土壤中黑碳的含量、比例均较高;土壤表层(A11)有机碳、黑碳含量及各组分有机碳、黑碳含量均高于亚表层(A12),均随着土层加深而显著降低;轻组、重组有机碳中均含有一定比例的黑碳,黑碳主要分布在轻组分中;轻组、重组有机碳与组分中黑碳均显著相关,轻组中相关系数大于重组。

关键词：长白山森林土壤黑碳轻组重组分布特征

焦化污染土壤有机质不同组分中多环芳烃分布及其生物有效性分析

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环境科学学报 2021年第8期41卷 3349-3358页

作者：钟名誉陈卓贾晓洋王世杰夏天翔北京市环境保护科学研究院污染场地风险模拟与修复北京市重点实验室北京100037 国家城市环境污染控制工程技术研究中心北京100037

土壤有机质(SOM)是影响土壤中多环芳烃(PAHs)赋存的重要因素,本文对3个地区的PAHs污染土壤,将其分为土壤轻组分(LF)、重组分(HF)以及另外3个有机质组分(松散结合的腐殖质(H_(1))、稳定结合的腐殖质(H_(2))和紧密结合的腐殖质(H_(3))),... 详细信息

土壤有机质(SOM)是影响土壤中多环芳烃(PAHs)赋存的重要因素,本文对3个地区的PAHs污染土壤,将其分为土壤轻组分(LF)、重组分(HF)以及另外3个有机质组分(松散结合的腐殖质(H_(1))、稳定结合的腐殖质(H_(2))和紧密结合的腐殖质(H_(3))),采用过硫酸盐氧化法间接测定土壤中16种PAHs的生物有效性,分析了氧化前、后土壤分离的各组分之间PAHs的浓度以及其结构组成.结果表明:(1)LF中PAHs浓度为226.51~11240.40 mg·kg^(-1),HF则为29.81~1506.00 mg·kg^(-1),虽然LF占总样品的质量百分比仅为1.41%~2.43%,所含的PAHs占土壤中PAHs总量的13%~17%,LF富集PAHs的能力要远大于HF;(2)原土中2~3环的PAHs生物有效性为0.48~0.81,均值为0.68,略高于∑PAHs均值(0.67)、4环(0.55)以及5~6环(0.30);而HF中4环PAHs生物有效性为0.58~0.68,均值为0.61,略高于∑PAHs均值(0.56)、5~6环(0.45)以及2~3环(0.60),原土中PAHs生物有效性均值要比HF高,低环PAHs生物有效性要高于高环.(3)对比HF和LF,FTIR(傅里叶变换红外光谱)分析结果显示,LF比HF在波长为1033 cm^(-1)处相对吸光度明显增加,增幅为11.41%~22.62%,而在3500~3300 cm^(-1)处LF比HF相对吸光度则略有下降,降幅为1.57%~16.36%,因而LF中含C—O官能团的物质较多,表明LF比HF含有更多的碳水化合物以及高度聚合物等,导致LF中所含的PAHs要远高于其他组分,而HF中的PAHs多分布于H_(3)中,可能是由于H_(3)中存在较高的疏水性有机质.在对PAHs污染土壤修复治理以及健康风险评估中,应重视土壤LF组分及其所含PAHs生物有效性规律以及PAHs污染严重时HF中PAHs可能存在较多的情况,土壤中有机物成分显著影响土壤中PAHs的分布和生物利用度这一事实可用于PAHs污染的土壤.

关键词：焦化厂土壤 PAHs 过硫酸盐重组轻组生物有效性

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保护性耕作对潮土不同组分有机碳、氮的影响

土壤通报 2014年第2期45卷 432-438页

作者：舒馨朱安宁张佳宝陈文超杨文亮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封丘农业生态实验站南京210008 中国科学院大学北京100049

为深入了解保护性耕作对土壤不同组分有机碳、氮的影响,本试验以北方潮土为研究对象,研究不同耕作方式下土壤轻组组分(LF)、重组组分(HF)以及各组分有机碳、氮(LFC、LFN、HFC、HFN)的变化。采用密度为1.7 g cm-3的碘化钾重液将土壤分离... 详细信息

为深入了解保护性耕作对土壤不同组分有机碳、氮的影响,本试验以北方潮土为研究对象,研究不同耕作方式下土壤轻组组分(LF)、重组组分(HF)以及各组分有机碳、氮(LFC、LFN、HFC、HFN)的变化。采用密度为1.7 g cm-3的碘化钾重液将土壤分离为轻组和重组。结果表明,0~20 cm土层,不同耕作方式下,土壤轻组有机碳(LFC)含量介于38.91~94.89 g kg-1之间,为土壤总有机碳(TOC)的6.89%~33.17%;轻组氮(LFN)含量介于1.03~3.47 g kg-1之间。耕作扰动导致土壤轻组有机碳、氮的损失,随着翻耕频率的增加,LF、LFC、LFN的含量显著降低;秸秆还田为土壤提供外源有机物,显著提高了土壤LFC和LFN的含量。轻组主要集中在土壤表层,随着土层深度的增加,LF、LFC、LFN的含量呈递减的趋势。由于轻组的C/N比值显著高于重组和原土,因此轻组对耕作制度和土层深度的变化更敏感。不同耕作制度下HF、HFC、HFN的含量变化不明显。少免耕能减少土壤有机碳、氮的损失,秸秆能补充土壤碳库,提高土壤氮含量,因此保护性耕作对提高土壤有机碳库,尤其对土壤轻组有机碳、氮的累积具有积极的作用。

关键词：保护性耕作潮土轻组土壤有机碳土壤氮

土地利用方式和栽培措施对农田土壤不同组分有机碳的影响

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农业环境科学学报 2009年第12期28卷 2512-2519页

作者：孟凡乔况星张轩杜章留中国农业大学资源与环境学院北京100193

以河北曲周县原状草地土壤和农田土壤为研究对象,分析了土地利用方式、秸秆还田、耕作方式和施肥水平对土壤有机碳特性的影响。研究表明,华北原状草地改变为农田后(34年),土壤砂粒、颗粒有机碳的含量和总有机碳的比例、轻组土壤和轻组... 详细信息

以河北曲周县原状草地土壤和农田土壤为研究对象,分析了土地利用方式、秸秆还田、耕作方式和施肥水平对土壤有机碳特性的影响。研究表明,华北原状草地改变为农田后(34年),土壤砂粒、颗粒有机碳的含量和总有机碳的比例、轻组土壤和轻组土壤有机碳都显著降低,且以秸秆还田影响最大。经过8年的耕作,施加底肥、免耕和秸秆整株还田等农艺措施,明显提高了土壤颗粒有机碳含量。秸秆还田使得0～20cm土壤颗粒有机碳含量明显增加,且整株还田比粉碎还田更能增加10～20cm土壤颗粒的有机碳含量,而免耕对土壤颗粒有机碳的增加主要表现在0～10cm。土壤非保护性有机碳的比例也会显著降低,且非保护性有机碳主要分布在0～5cm土层。

关键词：免耕秸秆还田颗粒有机碳轻组

长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究 Ⅳ.多环芳烃在土壤不同有机质组分中分配特征的研究

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土壤学报 2007年第5期44卷 817-823页

作者：倪进治骆永明魏然李秀华钱薇中国科学院南京土壤研究所土壤与环境生物修复研究中心南京210008 福建师范大学地理科学学院亚热带资源与环境省重点实验室福州350007

多环芳烃（PAHs）在土壤不同活性有机质库中的分配会影响它们在土壤中的迁移和生物有效性。本研究采用土壤有机无机复合体的分组方法，分离出以游离态有机物质存在的轻组和以有机无机复合体存在的重组，研究了15种美国环境保护署（USEP... 详细信息

多环芳烃（PAHs）在土壤不同活性有机质库中的分配会影响它们在土壤中的迁移和生物有效性。本研究采用土壤有机无机复合体的分组方法，分离出以游离态有机物质存在的轻组和以有机无机复合体存在的重组，研究了15种美国环境保护署（USEPA）优控的PAHs在土壤轻组和重组以及重组结合态腐殖质不同组分中的分配特征。结果表明，轻组中PAHs总量的含量范围为1．30×10^4～1．07×10^5μgkg^-1，远远高于PAHs总量的含量为221.7～297．8μgkg^-1的重组。土壤中轻组的含量虽然只有0.4％～2．3％，但它结合的PAHs量却占土壤中PAHs总量的31.5％～69．5％。重组中PAHs含量主要分布在紧结态腐殖质中，占重组PAHs总量71．2％～87．2％。结合态腐殖质不同组分中PAHs的含量与它们有机碳的含量呈显著性正相关（P〈0.01），紧结态腐殖质对PAHs的富集能力显著高于稳结态和松结态腐殖质。PAHs污染土壤的环境风险可能主要在于轻组结合的PAHs。

关键词：多环芳烃土壤轻组结合态腐殖质分配特征

黑碳在杉木人工林土壤不同组分中的分配规律研究

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土壤 2009年第4期41卷 625-629页

作者：尹云锋杨玉盛高人郭剑芬马红亮邱敬李又芳湿润亚热带生态地理过程省部共建教育部重点实验室福建师范大学地理科学学院福州350007

黑碳(BC)是土壤惰性C库的重要组分,在土壤C循环中占有重要地位。本文利用相对密度分组方法研究BC在杉木人工林土壤不同组分中的分配规律。结果表明:杉木人工林土壤轻组分中黑碳(LFBC)含量为0.05～0.64g/kg,而重组分中黑碳(HFBC)含量为0... 详细信息

黑碳(BC)是土壤惰性C库的重要组分,在土壤C循环中占有重要地位。本文利用相对密度分组方法研究BC在杉木人工林土壤不同组分中的分配规律。结果表明:杉木人工林土壤轻组分中黑碳(LFBC)含量为0.05～0.64g/kg,而重组分中黑碳(HFBC)含量为0.23～1.09g/kg。LFBC/BC的比例为12.9%～37.5%,HFBC/BC的比例为62.5%～87.1%,表明BC主要存在重组分中。但是,LFBC含量占轻组有机碳(LFOC)含量的比例(LFBC/LFOC)为4.0%～27.9%,而HFBC含量占重组有机碳(HFOC)含量的比例(HFBC/HFOC)仅为6.5%～8.9%,前者比例大多高于后者,说明轻组分中不仅存在BC,而且BC占该组分C库的比例较高。

关键词：相对密度分组黑碳杉木人工林轻组重组