油污土壤生态学论文

油污土壤生态学论文（精选11篇）

油污土壤生态学论文 篇1

1结果与讨论

1．1石油污染土壤理化特征分析

油污土壤的含水率均高于对照样品，证实油污土壤中含有油分进而对水分进行包裹，阻止了水分的蒸发。有机质的测定结果显示，油污土壤的有机质含量明显高于对照样品。对照样品和油污样品的土壤粒度、总氮、有效磷、速效钾测定结果没有明显规律性，说明能很快被植物吸收的钾和磷与土壤的污染程度无明显关联。所有的土壤样品的pH值无明显差异，并且均偏碱性。

1．2DGGE分析样品中的菌群结构差异

3个样品共检测到32个处于不同迁移位置的条带(见图1a)，其中1－1，1－2和1－C样品中分别检测到19个、16个和19个条带，显示该类土壤样品中的细菌多样性组成非常丰富，细菌菌群结构比较复杂。但是，3个样品间条带数差异不明显，显示其中微生物的种类多样性复杂度没有因石油污染产生明显的差异。聚类分析图可以看出，石油污染土壤样品1－1，1－2的菌群结构图谱相对较为近似，并且与它们的对照组1－C差异较大，这显示同一区域的样品与对照样之间的微生物菌群结构组成存在着明显的差异。经PCA分析后，确定3个样品中对于菌群结构差异贡献较大的条带6条，包括B8，B12，B16，B24，B26，B27号带(条带位置参见。这些条带除B12失败未能获得条带序列外，其余条带均成功测序。通过对序列比对分析获得其所代表的物种信息。除B16能够比对上已知物种，条带B8，B24，B26，B27均不能以较高相似性比对到已知的物种(＜96%)，显示它们所代表的是未被分离培养的微生物类群，而与之最近似的均为NCBIgenebank数据库中未培养的物种序列。B12，B16和B26为1－1和1－2共有的区别于1－C的特殊条带。B16和B26分别以100%的相似性比对上嗜血杆菌Haemophilussp．HGH0209和98.5%的相似性比对上未培养的Ｒubrobacter(放线菌红色杆菌属)。这2条条带以及条带B12只存在于石油污染土壤样品中或者是在其中的丰度要明显高于对照样品，显示这些微生物是造成石油污染和未污染土壤中菌群结构差异的主要类群。对照样品1－C中特有或比例较高的条带为B8，B24和B27，分别属于拟杆菌门、放线菌的红色杆菌属。B8在NCBIgenebank数据库中最近似的序列也只有96%的相似性，显示其所代表的是一个新的未知物种，其在ＲDP数据库的物种分类地位中以83%的可信度被归类于拟杆菌门鞘脂杆菌目的Gracil-imonas属。

1.316SrDNA克隆文库组成分析

DGGE技术的不足之处在于检测片段的长度较短(约200bp)，且群落中比较稀少的成员(＜1%)难以被检测到。需通过构建16SrDNA全长克隆文库对微生物组成进行更精细的分析。1－1，1－2和1－C样品构建16SrDNA克隆文库，分别获得可用序列70条、139条和37条。这246条16SrDNA序列总共被分成149个OTU。经与ＲDP数据库比对分析。其中主要的细菌类群属于变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门，其中最占优势的是变形菌门，分别占1－1，1－2和1－C样品细菌克隆文库的58.6%，46.8%和43.2%。显示在石油污染土壤中，变形菌门细菌的比例升高，而在对照样品中厚壁菌门和拟杆菌门细菌的比例则相对于石油污染土壤样品中较高。常见的石油降解菌假单胞菌属属于变形菌门，而在两个石油污染土壤样品中，假单胞菌属分别占了该样品变形菌门细菌的16.7%和10%，而在对照样品中则没有找到假单胞菌属的细菌。因此变形菌门细菌在样品中比例的升高很可能是与石油降解有关的微生物受到底物刺激后大量增殖所导致的。DGGE检测到的部分差异条带能够在16SrDNA克隆文库中找到相似的克隆，如B8条带序列与OTU29有96%的相似性。但是，其余DGGE条带与文库中已有的OTU相似性较低(＜92%)，可能是由于该条带所代表的细菌比例

2结论

石油污染土壤含水率和有机质含量增加，而其余理化指标无显著变化。DGGE结果显示油井周围污染和未污染土壤中细菌多样性丰富，微生物群落结构存在明显差异。16SrDNA克隆文库结果显示，石油污染土壤中存在明显的优势细菌类群为变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门，且变形菌门细菌的比例较未污染土壤升高。这可能与石油污染土壤后刺激其降解微生物的增殖有关。

油污土壤生态学论文 篇2

一、积极发展生态农业, 保护土壤生态环境

生态农业是指从系统思想出发, 依照生态学原理、经济学原理和生态经济学原理, 运用现代科学技术成果和现代管理手段, 从生产上做到宜农则农、宜林则林、宜牧则牧, 因地制宜地进行各业适当地配合, 从而达到相互促进、共同发展的目的;从经营上, 做到使各业所获得的物质和能量得到最充分的利用, 为此, 必须建立以物质与能量循环再利用的流通渠道。如加工业与商业体系, 从而取得较高的经济效益、生态效益、环境效益和社会效益的现代化农业发展模式。必须认真抓好以下五个要点:

1. 高度重视光合作用, 提高太阳能转化率

生态农业的首要任务, 是使绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物能的功能尽可能高。因为太阳能是农业生态系统的基本能源, 但目前农业生产对光能的利用率很低, 生态农业将在合理利用土地的基础上, 选用高光效良种植物, 在时间和空间上, 充分合理地安排农作物的轮、间、套种植方式, 与科学的水、肥、农药管理措施, 从而获得尽量多的生物能和有机质。

2. 提高生物能利用率, 多层次利用生物能

这是推动生态农业顺利运行的驱动环节, 把生物能进行多次、综合地利用, 既利用可食的部分, 又利用不可食部分;既利用产品, 又利用其废料, 从而建立起利用率最高且无污染的农业。农业第一次生产获得的有机物质, 真正能为人类直接利用的仅一小部分, 大部分变成“废物”, 它们包括作物秸秆、树叶、杂草、菜屑, 也包括人畜粪便、生物废弃物, 它们蕴藏着丰富的生物能。传统处理方法是直接把它们燃烧或作肥料直接还田, 仅利用一次, 浪费很大。如果把作物秸秆、树叶等“废物”用来发展牧业, 牲畜粪便再制沼气, 沼渣、沼液是很好的肥料。或者利用农作物残体培养食用菌;菌糠作饲料喂猪, 猪粪产沼气;沼液养鱼, 沼渣养蚯蚓→喂鸡→鸡粪→喂猪, 残渣作肥料;也可用人畜粪便产沼气, 沼液养鱼, 鱼粪塘泥作肥料。这样, 既为农村提供了饲料和能源, 又为农业生产增加了肥源, 提高了生物能的利用率。

3. 全面规划, 相互协调, 整体生态平衡农业

生态农业的出发点和落脚点都着眼于系统的整体功能, 要求维护和提高整个系统的生态平衡, 这也是生态农业的先进之所在。系统是可大可小的, 可大到一个流域、一个国家, 也可小到一个地区、一个村落, 甚而一家农户或一块农田。生态农业要求不管哪个等级的系统, 均必须全面规划、统筹兼顾、因地制宜、合理布局, 使系统内部的全部资源都得到合理利用, 使各级系统相互协调、协同发展, 实现农、林、牧、渔各业协调发展与农、工、商一体化。

4. 有机与无机农业结合, 取长补短相得益彰

生态农业是在充分认清有机农业和无机农业的利弊的情况下发展起来的, 取其利, 避其害, 使两者得以最佳组合。因此, 生态农业既不排斥有机农业的观点, 也不否定无机农业的做法, 但又不是两者有利方面的机械合成, 而是在系统生态学理论指导下有机与无机农业相结合的新型农业。有机农业强调按自然生态规律, 完全不用或基本不用合成的化肥、农药、生长调节剂、家畜饲料添加剂, 而用农家肥、生物源农药、病虫害天敌、饲料粮、饲草等;而无机农业则以机械化工具代替传统工具, 大量施用合成的化肥、农药和除草剂, 以维持农业生态平衡, 这样的农业虽有集约化程度高、效率高的优势, 但也存在系统结构单一, 稳定性差, 造成食品和环境污染等问题。

5. 保护和改善农业生态环境和农业自然资源

这是生态农业所追求的重要目的之一。因为生态农业是致力于通过自身内部机制的调节, 提高光能利用率, 丰富系统的物质与能量来源, 加速并改善物质与能量的流通周转渠道, 提高系统的生产和经济效益, 减少系统的污染, 从而保护自身的生态循环趋于平衡水平的稳步提高。其中最重要的是稳定系统内的水、热平衡, 在这方面最具有控制力与持久性的是森林的作用, 其次是适当的水、陆比例, 它们是宏观控制生态农业发展前景的环节。在这个环节上, 土地的合理规划, 土壤的合理利用, 对于巩固生态农业的基础具有举足轻重的地位。

综上所述, 生态农业充分利用土壤, 同时又保护和培肥土壤, 使土壤的功能水平不断提高, 农、林、牧、渔各业也自然得到顺利的发展。

二、重视土壤合理区划, 最佳利用土壤资源

土壤区划是合理利用土壤资源, 因地制宜发展区域农、林、牧业生产的重要基础工作, 是因地因时进行作物配置和采取相应生产措施不可缺少的重要步骤。不同的土壤是在不同的环境条件和生物因素影响下形成的, 其生产潜力与农、林、牧业发展的适宜性也各不相同, 因而利用方式与改良途径显然不能强求统一。例如紫色土比黄泥土肥沃, 但是, 在四川盆地及长江中下游的紫色土种植双季稻却不容易高产, 特别是晚稻产量低, 而黄泥土则能种双季稻, 原因是紫色土壤胶体品质好, 持水力强, 土壤含水力高, 土温稳而低, 在相同的亚热带气候条件下, 对双季稻的适应性反而不如胶体品质差的黄泥土。因此, 紫色土在利用上宜种中稻而不宜种双季稻, 而黄泥土种植双季稻则较好。同一类型土壤处于不同的微域生态环境中, 可以具有明显不同的利用方式。沟田不宜水旱轮作而宜半旱式栽培, 田则不宜半旱式栽培而宜水旱轮作, 这是由于沟田地势低洼, 排水困难, 而田水源差, 往往又无足够多的水供给所致。这些事实说明, 土壤特性及其所处的生态环境条件决定着土壤的利用方式。土壤区划就是根据土壤特性及其生态环境条件等, 决定的土壤利用和农业生产特征的相似性归类, 并划分出不同的单元, 把每一单元的生态特征与其土壤利用所要求的生态条件进行匹配, 从而指出最佳利用途径和方法及存在的问题。

三、重视土壤普查成果, 搞好低产田土改良

土壤普查是对土壤资源进行全面的科学调查, 通过这一工作, 查清了土壤资源的类型、分布、土壤理化性状、肥力水平, 找出了土壤的障碍因素, 总结了农民识土、用土和改土的经验, 同时了解到土壤退化的严重性等。这些成果都是因地制宜地利用土壤资源, 发展生态农业的科学根据。

1. 因地制宜利用土壤, 合理进行作物布局

不同土壤具有不同的肥力水平、生产性能及作物的适宜性。例如, 沙土不宜种玉米而适种花生, 泥土类种玉米良好而种花生则差, 其原因是玉米需要持续的大水大肥, 而花生既耐旱, 又有根瘤菌起到自肥的作用。倘然使玉米生长在沙性土中, 但环境水热条件优越, 则仍可能获得高产, 这说明在环境水热较差的地方, 作物“择土”的习性表现得特别明显, 一旦人工控制能力提高以后, 这一问题自然能得到很好的解决。但是目前在广阔地域上人工控制能力还是很有限的, 尤其在水文条件方面, 土壤的生产性能仍起主要作用, 依照土性布局作物更是必要的。根据土壤的属性, 调整作物配置, 改革不合理的耕作制度, 是一项不用投资, 当年获益的措施。

2. 科学施肥, 集约经营, 防止浪费

本刊常用计量单位符号

1.长度:m (米) 、cm (厘米) 、mm (毫米)

2.面积:m2 (平方米) 、667m2 (亩) 、hm2 (公顷) 3.体积:m3 (立方米) 、L (升) 、ml (毫升)

4.质量:t (吨) 、kg (公斤) 、g (克) 、mg (毫克)

5.浓度:mg/L、mg/kg (百万分浓度, 以前用ppm、1×10-6表示) 注:为方便读者, 本刊仍保留习惯面积“亩” (1亩=1/15公顷) 。

和污染环境施肥在于补充物质循环中的损耗或缺乏, 解决土壤供肥与作物需肥之间的矛盾。科学施肥应根据土壤养分存量与释放供肥规律结合植物的需要进行, 否则造成浪费和环境污染。有机肥不仅具备养分的作用, 同时具有缓冲与周转养分的能力, 因为它所含蓄的能量与承载的微生物, 都在植物的土壤营养过程中展示出无与伦比的、持久的营养效益。针对土壤成分和植物需要的缺素进行施肥, 这也是集约化经营中的重要环节, 但它必须贯彻因时、因地、酌量等系列原则。鉴于几十年来偏施化肥、氮肥, 耕地有机质含量逐年下降, 土壤缺磷、缺钾以及微量元素缺乏等日趋突出。

3. 针对土壤低产原因, 采取措施改良土质

土壤普查分辨了土壤肥力等级, 查出了肥力特征及低产原因。其中有些原因是难以改变的, 如地势、海拔高、地形陡峭所带来的植物生长量低, 水热环境恶劣等, 这类环境以保持与改善自然植被为佳。另一些是属于环境条件基本正常而土质存在待改造的因素, 例如土壤过肥过瘦、过酸过碱、过沙过粘等等。解决这些问题, 有的可借助环境水文调节加以处理, 如黄淮海平原的综合治理;有的可采取施肥补充, 洗盐碱改良, 如滨海和干旱地区的盐碱土改良等等。

4. 推广先进科技成果, 应用配方施肥技术

配方施肥是近十几年发展起来的一项实用而尚未完全推广的先进的施肥技术, 其基本原理是根据作物对养分的需求及土壤供肥特点, 进行平衡施肥。不同土壤种植同一作物, 施肥的配方是不一样的。同样, 不同的作物对营养成分的需求也是有差异的, 施肥上也应有所区别。例如, 小麦与油菜作物, 其配方是不同的。油菜对氮、磷肥需要量都比小麦高, 因为油菜属油料作物, 籽粒蛋白质含量高, 氮、磷需求量也相应地高;而小麦籽粒以碳水化合物为主, 氮、磷主要作为建造营养体之所需, 故氮、磷肥用量较低。因此, 配方施肥技术的应用必须因土壤类型而异, 离不开土壤普查的成果应用。

油污土壤生态学论文 篇3

关键词：海洋油污生态损害，法律拷问，完善建议

一、海洋油污生态损害的概述

海洋油污生态损害就是人们在从事油类的开发、利用活动中导致的海洋生态系统的组成、结构或功能发生严重不利变化的法律事实。其不同于传统一般财产损害：

1、广泛性。海上溢油造成的海洋生态损害波及范围极其广泛，通常会影响多个国家的海域。此外，海上溢油引起的生态损害所影响的海洋环境要素也极为广泛，不仅严重影响海水的质量、海洋沉积物环境、潮滩湿地等海洋环境，还会对浮游动植物、底栖生物、沿海鸟类等海洋生物造成威胁，并最终危及人类的健康与生存。

2、潜伏性和难以恢复性。由于生态系统本身有一定的自我修复能力，因而海上溢油生态损害的严重后果并不能立即显现，而是经过长期的累积而突然爆发。这一方面导致时隔多年后的损害后果与先前的溢油事故之间的因果关系难以准确认定；另一方面使得对于事故严重性的评估结论很难确定其准确性。该潜伏特性也加剧了海洋生态损害的恢复难度，因为待到损害全部显现之日已经难以还原和救济。另外，油污本身难以降解，即使经过技术处理也难以消除全部影响。

3、难以评估。海洋生态系统遭受损害，影响的是海洋生态系统中所有人共同的生态利益，因此海上溢油生态损害难以用货币估算。实践中，由于海上溢油生态损害的特点及当前我国评估技术水平的局限，无法给出准确的溢油生态损害赔偿标准。

二、对我国海洋油污生态损害索赔制度的法律拷问

（一）索赔主体不明确

我国《海洋环境保护法》第 90 条第 2 款规定："对破坏海洋生态、海洋水产资源、海洋保护区，给国家造成重大损失的，由行使海洋环境监督管理权的部门代表国家对责任者提出损害赔偿要求。"第 5 条规定："海洋环境监督管理部门"包括国家环境保护部门、国家海洋部门、国家海事部门、国家渔业部门和军队环境保护部门，多个管理部门对海洋环境都负有监管权。这给海洋生态索赔带来诸多问题，如多个行政部门提出代表国家求偿，职责划分不清；索赔诉请重叠；索赔谈判或诉讼中权限不清，索赔款项管理混乱等。

（二）赔偿范围无法律依据

首先，宪法、法律和法规对海洋生态损害的赔偿范围没有规定，司法实践只能借鉴国家部委的规章、最高人民法院司法解释等文件。但这些文件的规定或缺乏适用依据，①或规定过于狭窄，②无法直接适用。其次，国家海洋局2007年发布的《技术导则》以及2010年底拟定的《海洋生态损害国家索赔条例（草案建议稿）》（以下简称"索赔条例"）虽然均直接或间接规定了索赔范围，但均缺乏法律效力，无法作为司法实践中的判决依据。

（三）油污损害赔偿基金制度不到位

《海洋环境保护法》第 66 条规定："国家完善并实施船舶油污损害民事赔偿责任制度； 按照船舶油污损害赔偿责任由船东和货主共同承担风险的原则，建立船舶油污保险、油污损害赔偿基金制度。"为我国建立油污损害赔偿基金制度奠定了法律基础，但规定过于原则，缺乏可操作性。2012年5月11日出台了《船舶油污损害赔偿基金征收和使用管理办法》，不过该《办法》仅是针对船舶油污损害赔偿基金的规定，且在索赔范围、受偿顺序、基金的索赔时效等方面均存在不少问题③，并不能适用于非船舶类海洋油污生态环境的基金。

三、对我国海洋油污生态损害索赔制度的完善建议

（一）建立健全海洋环境生态损害的公益诉讼制度

首先，明确与细化海洋环境公益诉讼的行政机关索赔主体。笔者认为，在建立海洋生态索赔公益诉讼制度时，应明确国家海洋行政管理部门作为公益诉讼的起诉主体。同时，针对我国海域辽阔和多级政府结构的实际情况，应适用地域管辖和级别管辖的原则。即一般的海洋生态损害公益诉讼由各地方海洋行政管理部门代表国家提起诉讼；影响巨大或影响范围较广，涉及多个省市的海洋生态损害索赔诉讼由中央海洋行政管理部门代表国家提起公益诉讼。形成一个中央和地方职责分工明确又上下联系紧密的分地域分级别诉讼主体制度。其次，建立社会团体、公益组织为索赔主体的公益诉讼制度为必要补充。新修订的《民事诉讼法》第55条规定："对污染环境、侵害众多消费者合法权益等损害公共利益的行为，法律规定的机关和有关组织可以向人民法院提起诉讼"这为社会团体、公益组织介入诉讼程序提供了法律依据。笔者寄希望《海洋环境保护法》能对社会团体或公益组织进行生态损害索赔主体资格的授权，以便更加及时有效的保护海洋生态环境。

（二）授权《技术导则》并完善其中的赔偿范围

《技术导则》借鉴国际、国外先进评估标准制定出来，且专门针对海洋溢油生态损害。实践中也已使用，在今后立法中应明确授权其适用。但对其相关规定还应进一步完善。其赔偿范围方面还应借鉴2010年底拟定的《海洋生态损害国家索赔条例（草案建议稿）》及美国 1990《油污法》的规定，即笔者认为生态损害的赔偿范围应包括海洋生态直接损失、生境修复费、生物种群恢复费、调查评估费、重建替代费用、过渡期损失费用及其他合理费用。

（三）建立健全海洋油污生态损害的赔偿基金制度

上文已提到我国的船舶油污损害赔偿基金尚不够完善，我国近岸设备、钻井平台等海上设施的油污损害赔偿基金制度更是空白。至此，笔者认为应借鉴美国的油污赔偿基金制度，其设立了专项基金--溢油责任信托基金（The Oil Spill Liability Trust Fund）（以下简称"OSLTF"）。 该基金有如下几方面特色：第一，其适用范围广泛，只要是油类排放致损，均可适用；第二，设置了专门的主管部门，即由美国海岸警卫队设立了"国家污染基金中心"（National Pollution Funds Center： NPFC），负责管理OSLTF，并负责该基金的使用。NPFC下设8个部门，其中就包括自然资源损害索赔部。第三，OSLTF由基本基金和应急基金组成。前者用于各项索赔，并可供总统用于包括托管人在履行职能时发生的评估自然资源损害以及拟定和实施修复、恢复、替代受损资源或获取等同资源的费用在内的五大用途；后者可用于先行支付油污事故应急反应费用，其中有部分可用于开始的自然资源评估。第四，任何单一事故从基金可获取的资金不超过10亿美元；与任何单一事故有关的自然资源损害评估和索赔不超过5亿美元。④我国应结合自身的实际并借鉴美国的先进做法对我国《船舶油污损害赔偿基金征收和使用管理办法》进行完善，并建立非船舶类油污损害赔偿基金制度。

四、结语

在此仅希望文章能起到抛砖引玉的作用，引起更多学者对海洋油污生态损害问题的关注，并能够努力进行理论和实践探究，早日让我国有完善的海洋生态损害索赔制度，更加及时、有效的对我国的海洋生态环境进行修复与保护。

注释：

①梅宏.中国应对海上溢油生态损害的立法进路[J].中国海商法年刊，2011，（4）.

②柯坚.建立我国生态环境损害多元化法律救济机制--以康菲溢油污染事件为背景载[J].甘肃政法学院学报，2012，（120）.

③韩立新.对《船舶油污损害赔偿基金征收和使用管理办法》的完善建议[J].中国海商法年刊，2008，（ 1） .

④施依柠：《论我国海上溢油生态损害赔偿立法不足与完善--以"康菲"与"深水地平线"溢油事故之比较为视角》，大连，大连海事大学硕士论文，第24-25页.

油污土壤生态学论文 篇4

岩溶石漠化退化土地是目前西南岩溶地区经济发展、生态恢复与重建工作中严重的问题之一.由于岩溶生态系统的.独特性和脆弱性,岩溶生态系统土壤具有不同于其它生态脆弱区土壤的特征,本文将其归纳为成土速率决定的在人类活动尺度下土壤不可再生性即脆弱性、土壤侵蚀(土层丢失)的独特性、土壤退化过程中空间分布的斑块化及其与岩性的相关性、土壤退化过程中有机碳活性成分下降和来源变化、土壤退化导致岩溶生态系统生态过程中断.因此,在退化岩溶生态系统的研究中,要加强对岩溶生态系统土壤特性及退化恢复理论的研究.

作 者：李阳兵 王世杰 王济 LI Yang-bing WANG Shi-jie WANG Ji 作者单位：李阳兵,王济,LI Yang-bing,WANG Ji(贵州师范大学地理与生物科学学院,贵州,贵阳,550001)

王世杰,WANG Shi-jie(中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室,贵州,贵阳,550002)

油污土壤生态学论文 篇5

苍溪雪梨原产区生态环境与土壤地球化学研究

摘要：苍溪雪梨是四川省名优水果品种之一.苍溪雪梨的品质与当地的生态地质环境密切相关.通过野外现场调查和室内土样分析测试表明,苍溪优质雪梨产区的成土母质主要为侏罗系灰紫色长石砂岩、钙质石英砂岩与棕紫色泥岩.成土母质以物理风化为主,形成的`土壤继承了母质特点,矿物养分含量丰富,pH值5.9～6.2.土壤中有机质、全氮、钾、有效磷、有效铜和有效锌含量丰富.有效硼和有效钼属缺乏至严重缺乏,土壤中的微量元素Cd、Hg、As、Pb、Cr均符合一级质量标准.作 者：李虎杰 LI Hu-jie 作者单位：西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳,621010期 刊：西南科技大学学报 ISTIC Journal：JOURNAL OF SOUTHWEST UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：,23(4)分类号：X142 P596关键词：生态环境 土壤地球化学 苍溪雪梨

油污土壤生态学论文 篇6

重金属污染土壤的微生物修复技术及其微生态效应

土壤重金属污染影响了土壤生态结构和功能的稳定性,微生物修复技术是近年来发展起来的`一种污染治理技术.本文探讨重金属在土壤中的行为特性及重金属污染土壤的酶学评价,综述了污染土壤的微生物修复及其微生态效应.

作 者：夏铁骑 XLA Tie-qi 作者单位：濮阳职业技术学院生物系,河南,濮阳,457000刊 名：濮阳职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF PUYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE年，卷(期)：22(2)分类号：Q939.9关键词：重金属 污染土壤 微生物修复技术 微生态效应

农田污染土壤生态治理研究现状 篇7

1 我国农田土壤污染态势

总体上,我国土壤环境污染形势严峻[1]。在一些经济发达地区,耕地土壤中持久性毒害物质已经大量积累,部分农田、菜地重金属(镉、汞、砷等)、农药(滴滴涕等)、多环芳烃、多氯联苯、二恶英等持久性有机污染物复合污染突出,影响粮食生产和农产品质量安全。在一些矿区、油田区及其周边土壤中重金属和有机污染也相当严重,对周边生态安全和人体健康构成威胁。一些湿地不仅是生物栖身地和生态敏感区,而且也是污水和废弃物的汇集地,污染严重,影响生物多样性和生态安全。在高强度的资源和能源利用与污染物排放过程中,我国土壤污染的范围在扩大,土壤污染物的种类在增多,出现了复合型、混合型的高风险污染土壤区,呈现出从污灌型向与大气沉降型并重转变,城郊向农村延伸,局部向区域蔓延的趋势。从有毒有害污染发展至有毒有害污染与养分过剩、土壤酸化的交叉,形成点源与面源污染共存、生活污染、种植养殖业污染和工矿企业排放叠加、各种新旧污染与次生污染相互复合/混合的态势,危及粮食生产与质量安全、生态环境安全和人体健康,迫切需要治理和修复。

2 农田土壤污染原因

2.1 农田的外源污染因素

农田外源污染是我国工业化、城市化对农业生产环境造成的污染。固体废弃物是主要的污染源,按其来源不同,主要分为工业废物、矿业废物、农业废物、城市垃圾、放射性废物和传染性废物等几大类。矿业污染是一个高污染的行业,我国95%以上的能源,80%以上的工业原料,70%以上的农业生产资料都来自矿产资源。这些矿产资源的开采为我国的经济发展做出了巨大的贡献,为国家经济建设提供了能源和原材料,也使矿产开发成为当地工业经济的重要支柱。近年来,随着我国社会经济的高速发展,人均矿产资源消耗量还将有相当程度的增长,在这种势态下,庞大的人口对矿产资源的需求压力潜伏着资源危机和生态危机。然而,由于生产工艺落后,对尾矿以及金属冶炼过程产生的废弃物处置不当,越来越多的放射性污染物进入到土壤中,这些放射性污染物除可直接危害人体外,还可以通过生物链和食物链进入人体,在人体内产生内照射,损伤人体组织细胞,引起肿瘤、白血病和遗传障碍等疾病。同时造成周边地区大气、水及土壤环境污染,部分地区出现土壤板结、粮食减产等现象,土壤生态系统原有的生态平衡也遭到不同程度的破坏[3,4,5,6,7]。城市废水的排放也是农业污染的重要因素。城市化的快速发展使得城市工业、生活污水排放不断增加,有80%以上的废水未得到任何处理或处理达标率低,导致江河水体和农田灌溉水受污染,进而污染土壤或使土壤的理化性质变差[7]。

2.2 农田的自身污染因素

作为现代农业的一个重要特征是化肥的大量使用。但使用不合理就会引起土壤的污染,由于施肥方法、施肥量、施肥时间的不合理,肥料利用率很低,植物不但不能进行良好的利用吸收,反而会使大量的肥料停留在土壤中,造成对土壤的污染。氮、磷、钾肥是常施用的作物肥料,其中由于作物根系的选择吸收,吸收的NH4+大大高于酸根离子,使较多的酸根残留于土壤中,造成土壤酸化,降水下渗,引起土地贫化,最终破坏土壤结构。

农药残留也是导致土壤污染的一个重要因素。大量使用农药,虽然控制了病虫害,但大部分农药会残留于环境中,造成潜在的环境威胁。有的农药会代谢为更毒或致癌的化合物,最终会通过食物链和生物链富集到几十倍,甚至几十万倍,对生态系统和人体健康形成潜在的威胁。

污水灌溉、畜禽养殖、“白色污染”也是导致农田土壤污染的因素。没有经过处理的生活污水和工业废水中含有一些重金属等许多有毒有害的物质;畜禽粪便等废弃物的排放没有得到合理的处理;由于田间塑料地膜大量残留在农田中,这些物质的分子结构非常稳定,长期下去,污水灌溉、畜禽养殖、“白色污染”会导致土壤生态与结构功能改变。

3 污染土壤修复技术

我国土壤污染防治与修复技术的研发需要针对国内土壤污染特征与发展趋势,既要满足土壤污染问题的解决,也要联系国家的经济社会发展现状和相关的技术研发基础与条件。

经过近10多年的研究与应用[8],包括生物修复、物理修复、化学修复及其联合修复技术在内的污染土壤修复技术体系已经形成,并积累了不同污染类型场地土壤综合工程修复技术应用经验,出现了污染土壤的原位生物修复技术和基于监测的自然修复技术等研究的新热点。

3.1 污染土壤生物修复技术

土壤生物修复技术,包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等,在进入21世纪后得到了快速发展,成为绿色环境修复技术之一。

3.1.1 植物修复技术

从20世纪80年代以来,利用植物资源与净化功能的植物修复技术迅速发展[9]。植物修复技术是目前最热门的研究技术,它是指利用绿色植物来去除环境中的污染成分或将其转化为无毒的物质的过程。它是利用植物根系吸收水分和养分的过程来吸收、转化污染物,以达到清除污染、修复或治理的目的植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复[10]、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术。可被植物修复的污染物有重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等。其中,重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究。

近年来,我国在重金属污染农田土壤的植物吸取修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。但是,虽然开展了利用苜蓿、黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作,但是有机污染土壤的植物修复技术的田间研究还很少。有机化合物能否被植物吸收,并在植物体内发生转移,取决于有机化舍物的亲水性、可溶性、极性和分子。有机污染物的植物修复技术最初用于清除TNT的污染,但现在已在许多方面得到应用。植物修复技术不仅应用于农田土壤中污染物的去除,而且同时应用于人工湿地建设、填埋场表层覆盖与生态恢复、生物栖身地重建等。近年来,植物稳定修复技术被认为是一种更易接受、大范围应用、并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术,也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术。

3.1.2 微生物修复技术

微生物能以有机污染物为唯一碳源和能源或者与其他有机物质进行共代谢而降解有机污染物。利用微生物降解作用发展的微生物修复技术是农田土壤污染修复中常见的一种修复技术。在我国,已构建了农药高效降解菌筛选技术、微生物修复剂制备技术和农药残留微生物降解田间应用技术;也筛选了大量的石油烃降解菌,复配了多种微生物修复菌剂,研制了生物修复预制床和生物泥浆反应器,提出了生物修复模式[1]。在污染土壤的微生物修复技术中,主要是通过微生物的代谢活动将其降解转化。在去除重金属污染方面,利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用从而降低土壤中重金属的毒性。据报道,日本发现一种嗜重金属菌,能有效地吸收土壤中的重金属,但存在土壤与细菌分离这个比较棘手的问题。如果得到妥善解决,将是一种有很大发展前景的处理方法。

3.2 污染土壤物理修复技术

物理修复是指通过各种物理过程将污染物(特别是有机污染物)从土壤中去除或分离的技术。热处理技术是应用于工业企业场地土壤有机污染的主要物理修复技术,包括热脱附、微波加热和蒸气浸提等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯和二恶英等污染土壤的修复。

3.2.1 热脱附技术

热脱附是用直接或间接的热交换,加热土壤中有机污染组分到足够高的温度,使其蒸发并与土壤介质相分离的过程。目前欧美国家已将土壤热脱附技术工程化,广泛应用于高污染的场地有机污染土壤的离位或原位修复。但是诸如相关设备价格昂贵、脱附时间过长、处理成本过高等问题尚未得到很好解决,限制了热脱附技术在持久性有机污染土壤修复中的应用。

3.2.2 蒸气浸提技术

土壤蒸气浸提(简称SVE)技术是去除土壤中挥发性有机污染物(VOCs)的一种原位修复技术。它将新鲜空气通过注射井注入污染区域,利用真空泵产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤孔隙中的VOCs经由抽取井流回地上。抽取出的气体在地上经过活性炭吸附法以及生物处理法等净化处理,可排放到大气或重新注入地下循环使用。深入研究土壤多组分VOCs的传质机理,精确计算气体流量和流速,解决气提过程中的拖尾效应,降低尾气净化成本,提高污染物去除效率,是优化土壤蒸气浸提技术的需要。

3.3 污染土壤化学/物化修复技术

相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化———稳定化技术、淋洗技术、氧化———还原技术、光催化降解技术和电动力学修复等。在污染土壤的化学修复技术中,相对于生物和物理修复技术是一项发展相对成熟的修复技术。其中电化学动力修复技术是利用土壤和污染电动力学性质对环境进行修复的新技术。最新研究表明电动力学技术也能够直接去除有机污染物,其与生物修复优化组合有可能成为高效“绿色”修复技术,这种技术具有安装方便、操作简单和成本低廉的特点,而且不影响生态环境,是非常有发展前景的一个环境修复技术。

3.3.1 固化———稳定化技术

固化———稳定化技术是将污染物在污染介质中固定,使其处于长期稳定状态,是普遍应用于土壤重金属污染的快速控制修复方法,对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。我国一些冶炼企业场地重金属污染土壤和铬渣清理后的堆场污染土壤也采用了这种技术。国外已有利用水泥固化———稳定化处理有机与无机污染土壤的报道。

3.3.2 淋洗技术

土壤淋洗修复技术是将水或含有冲洗助剂的水溶液、酸/碱溶液、络合剂或表面活性剂等淋洗剂注入到污染土壤或沉积物中,洗脱和清洗土壤中的污染物的过程。淋洗的废水经处理后达标排放,处理后的土壤可以再安全利用。这种离位修复技术在多个国家已被工程化应用于修复重金属污染或多污染物混合污染介质。由于该技术需要用水,所以修复场地要求靠近水源,同时因需要处理废水而增加成本。研发高效、专性的表面增溶剂,提高修复效率,降低设备与污水处理费用,防止二次污染等依然是重要的研究课题。

3.3.3 氧化———还原技术

土壤化学氧化———还原技术是通过向土壤中投加化学氧化剂(Fenton试剂、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)或还原剂(SO2、Fe O、气态H2S等),使其与污染物质发生化学反应来实现净化土壤的目的。通常,化学氧化法适用于土壤和地下水同时被有机物污染的修复。运用化学还原法修复对还原作用敏感的有机污染物是当前研究的热点。

3.3.4 光催化降解技术

土壤光催化降解(光解)技术是一项新兴的深度土壤氧化修复技术,可应用于农药等污染土壤的修复。土壤质地、粒径、氧化铁含量、土壤水分、土壤p H值和土壤厚度等对光催化氧化有机污染物有明显的影响。高孔隙度的土壤中污染物迁移速率快,粘粒含量越低光解越快;自然土中氧化铁对有机物光解起着重要调控作用;有机质可以作为一种光稳定剂;土壤水分能调解吸收光带;土壤厚度影响滤光率和入射光率。

3.3.5 电动力学修复

电动力学修复(简称电动修复)是通过电化学和电动力学的复合作用(电渗、电迁移和电泳等)驱动污染物富集到电极区,进行集中处理或分离的过程。电动修复技术已进入现场修复应用。近年来,我国也先后开展了铜、铬等重金属、菲和五氯酚等有机污染土壤的电动修复技术研究[1]。电动修复速度较快、成本较低,特别适用于小范围的粘质的多种重金属污染土壤和可溶性有机物污染土壤的修复;对于不溶性有机污染物,需要化学增溶,易产生二次污染。发展电动强化的复合污染土壤联合修复技术将是值得研究的课题。

4 结语

污染土壤的修复是以去污染、复质量、再利用、保安康为目的的。土壤修复往往是控污、减污、降毒、化险的综合净化过程。但是,土壤修复也是耗人力、物力和财力的过程。只有做好土壤污染防控管理工作,才能避免或减少这样的消耗。因而,为了促进我国土地复垦及生态重建,应加强立法,建立健全土地复垦法规、制订更加具体的政策和措施,开展深入的科学和技术研究,建立监督检查管理体系以及加强国际合作,充分利用国外先进的技术和资金,全面推动我国土地复垦及生态重建工作向深度和广度发展。

摘要：我国土壤污染形势严峻,土壤酸化、盐渍化严重,重金属含量高及农药施用不当等严重威胁了农业生产的可持续发展和人类健康安全。鉴于我国土壤污染仍比较严重,应从减少土壤污染物投入、土壤修复技术研究等多方面着手改变土壤污染现状,并通过外源和自身因素来分析农田土壤污染成因,借鉴国内外修复技术,有效治理受污染的农田土壤。

关键词：农田土壤,污染,生态治理,修复技术

参考文献

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油污土壤生态学论文 篇8

铅在土壤-青菜系统中迁移分配及对微生物生态的影响

通过温室盆栽试验,研究了长江三角洲地区3种典型土壤类型中Pb在土壤-青菜系统中的转运及Pb污染对青菜Pb含量、土壤硝化细菌和微生物多样性的影响.结果表明,Pb在土壤-青菜系统中的.转运是非线性的.青菜地上部Pb含量与0.43 mol/L HNO3和0.05 mol/L EDTA提取态Pb显著相关,青菜Pb含量与0.01mol/LCaCl2提取态Pb相关性不显著.研究认为,0.43 mol/L HNO3和0.05 mol/L EDTA提取态Pb可成为土壤Pb植物有效性的评价指标.青紫泥和滩潮土中添加Pb浓度为125～625 mg/kg,对土壤硝化细菌数量和土壤微生物多样性影响不明显.以基于人体健康风险、国家食品卫生标准和植物毒性为依据,计算得出的总Pb临界浓度分别为:黄泥砂土140、59和12263 me/kg,青紫泥790、292和13902 mg/kg,滩潮土1266、418和30422mg/kg.

作 者：胡宁静 骆永明 HU Ning-jing LUO Yong-ming  作者单位：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;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;中国科学院研究生院,北京,100049 刊 名：土壤  ISTIC PKU英文刊名：SOILS 年，卷(期)：2006 38(5) 分类号：X13 关键词：铅   转运   农作物安全   土壤污染临界值   土壤微生物多样性   植物有效性  

油污土壤生态学论文 篇9

注:有机质与氧化物含量单位为%, 其它元素为10-6。

1 土壤肥力指标全量分布特征

土壤中作物必需元素的全量是土壤可供给的物质基础, 根据本次调查结果, 不同土壤类型土壤中作物必需元素的平均含量列表如表1。

2 评价指标及权重的确定

根据评价区土壤养分元素和有机质分布特征及丰缺状况, 选取Corg、N、P作为土壤大量养分元素的评价指标;Ca、Mg、S为中量元素评价指标, Cu、Zn、Mo、B、Fe、Mn、Cl为微量元素评价指标。

根据大量元素指标层、中量元素指标层、微量元素指标层在植物生长过程中的重要程度, 以及各个指标层下的各个元素的重要程度, 利用层次分析法赋于各个指标权重P为0.1184, Corg、N为0.1767;Ca、Mg、S为0.1054;Cu、Zn、Mo、B、Fe、Mn、Cl均为0.0303。

3 隶属函数计算及耕作层土壤分等

对评估网格各评估指标的实测值进行隶属度计算, P、Corg隶属函数中的L、U值确定采用土壤养份分级标准中的二三级之间划分、五六级之间划分中的临界值确定, N隶属函数中的L、U值确定采用土壤养分分级标准中的二三级之间划分、四五级之间划分中的临界值确定。其它所有评估指标隶属函数L、O1、O2、U、值确定, 采用全国A层土壤背景值累计频率的10%, 25%, 75%、90%确定。再对各个评价指标的隶属函数值进行权重赋值, 采用加法模型, 获得土地肥力地球化学综合指数。

P=∑fi×Ci (i=1, 2, 3, 4, ……n)

式中:P为综合指数

fi为第i个评估指标的隶属函数值

Ci为第i个指标的权重, 评估指标为表征土壤肥力的各类指标

根据综合指数将评价区土地肥力划分为五等, 1~0.8为一等, 代表意义为极丰富;0.8~0.6为二等, 代表意义为丰富;0.6~0.4为三等代表意义为适量。0.4-0.2为四等代表意义为缺乏、<0.2为五等代表意义为极缺乏。

3.1 必需大量元素综合分等

评价区就大量元素而言, 主要属于一等土地, 占评价区总面积的69.79%, 主要分布在评价区中部的暗棕壤覆盖区。二等土地也有大面积的分布, 占评价区总面积的22.77%, 主要集中在评价区西部及东南部的阿城及尚志地区。

3.2 必需中量元素综合分等

中量元素Ca、Mg、S在评价区局部存在高度的富集。计算结果表明评价区主要属于一、二等土地, 占评价区总面积分别为52.98%、40.12%, 一等土地主要分布在评价区中部的暗棕壤覆盖区, 呈北东向带状分布, 向两侧逐渐递减, 二等土地主要分布在评价区西北部的玉泉-红星以及评价区东南部的尚志地区。

3.3 必需微量元素综合分等

必需微量元素受B、Mo、Cu的缺乏影响, 评价区主要属于二等、三等土地, 分别占评价区总面积的51.36%、48.57%, 一等土地在评价区仅有零星分布。二等土地主要程北东向分布在评价区暗棕壤覆盖区。主要包括阿城东部、宾县北部、延寿西部以及尚志市西北部。三等土地在评价区内有广泛的分布, 主要集中在西北部的阿城-红星以及以尚志为中心的评价区东南部。

4 结论

综合土壤必需大量元素、必需微量元素、中量元素评价指标, 对评价区的土壤进行综合分等。得出黑龙江省宾县-延寿地区以一、二等土地为主, 三等土地分布面积相对较小, 主要集中在评价区西部部的阿城-红星一带, 在尚志、延寿地区仅有零星分布, 四等土地仅在评价区西部有零星分布。

摘要：土壤肥力是土壤为植物生长供应各种养分的综合能力, 土壤养分的丰缺程度及其供给能力直接影响作物的生长发育和产量。因此, 了解土壤养分元素的地球化学特征, 客观分析土壤的养分水平, 养分的空间分布规律, 对农业种植具有重要的指导意义。

关键词：土壤肥力,评价,宾县-延寿

参考文献

[1]刘克锋, 刘建斌等.土壤、植物营养与施肥[M].北京:气象出版社.2006.

土壤动物在生态循环系统中的作用 篇10

一、土壤动物在生态系统中的功能作用

1. 土壤动物对土壤环境的营造和改变。

土壤动物活动使土壤的物理性质 (通气状况) 、化学性质 (养分有效性) 以及生物化学性质 (微生物活性) 均发生变化, 对土壤形成及土壤肥力发展有重要作用。

土壤动物是土壤中和落叶下生存着的各种动物的总称。土壤动物作为生态系统物质循环中的重要消费者, 在生态系统中起着重要的作用, 一方面积极同化各种有用物质以建造其自身, 另一方面又将其排泄产物归还到环境中不断改造环境。

常见的有蚯蚓、蚂蚁、鼹鼠、变形虫、轮虫、线虫、壁虱、蜘蛛、潮虫、千足虫等。有些土壤动物与处在分解者地位的土壤微生物一起, 对堆积在地表的枯枝落叶、倒地的树木、动物尸体及粪便等进行分解。细菌的繁殖能使枯枝落叶软化, 从而增加适口性;枯枝落叶经土壤动物吞食变成粪便排出后, 又便于微生物的分解。一部分土壤动物是自然界“垃圾”的处理者;另一部分土壤动物是以其他动物为食物的捕食者, 构成土壤中的食物链和食物网。蚯蚓能大量吐食土壤, 分解有机质提高土壤肥力, 促进土壤团粒结构的形成, 改善土壤物理性质。然而, 一些土壤动物却会危害农田, 如鼹鼠。土壤动物对环境变化反应敏感, 物种组成和生存密度会随着环境的变化而改变。借此可以利用土壤动物物种组成和生存密度的变化作为环境监测的手段, 如蚯蚓便是放射性污的指示生物。

大型土壤动物, 如蚯蚓、白蚁等的挖洞、筑穴活动能够减小土壤容重, 增加土壤的持水能力, 提高土壤孔隙度, 增大土壤水分渗透率, 对地下环境起到改造作用, 因而被称为“生态系统工程师”。另外, 通过大型土壤动物的掘穴、垂直运动和采食活动可以混合不同层次土壤, 改变土壤层次, 促进土壤整体结构形成。

2. 土壤动物对环境污染的净化。

土壤改良和土壤污染的生物修复已成为当前研究的热点, 我国已有很多学者研究蚯蚓对污染土壤的修复。蚯蚓活动可以改变土壤中重金属的生物有效性。蚯蚓对重金属有一定的耐受性和富集能力, 用蚯蚓修复重金属污染的土壤具有一定的应用价值, 但蚯蚓对不同重金属的耐受性和富集能力是有限度的。

跳虫与蚯蚓有相似的特点, 某些种类的跳虫对重金属有很强的耐受力, 它们能不同程度地吸收这些污染物, 并通过改变其形态或形成络合物的方式降低污染物的毒性。跳虫耐受重金属的主要机理是它们能通过两条途径将进入体内的金属排出体外:将弥散到整个身体中的金属慢慢排泄掉;其中肠上皮细胞内可形成不溶性颗粒, 储存有毒的金属物质。当跳虫蜕皮时中肠上皮细胞脱落, 金属物质随之通过粪便排出体外。

3. 土壤动物在物质分解和养分循环中的作用。

在陆地生态系统中, 土壤生物区系是分解者食物网的重要组成部分, 并且是分解养分、矿化等生态过程的主要调节者。它既是消费者又是分解者, 通过其自身的活动担负着分解有机质, 推动自然界物质循环的重要作用。国内很多研究者关注土壤动物群落在凋落物分解过程中的变化及其数量和类群特征与分解的关系。土壤动物在其生命活动中, 通过食物链 (植物残体、微生物、腐殖质和水等) 不断从环境中吸收富集必要的营养和矿质元素, 同时不断地将体内未被消化吸收的物质排出。在微生物的分解和综合作用下, 土壤动物的残体和其排泄物中的化学元素转化为土壤中的有效成分而被植物吸收利用。

二、土壤动物与其他生物的互作

1. 土壤生物之间的相互作用。

土壤动物包括大型土壤动物如蚯蚓、马陆、蜈蚣、白蚁等;中型土壤动物如, 螨类、跳虫等和小型土壤动物如原生动物、线虫等。中型土壤动物能够捕食线虫等小型土壤动物;大型土壤动物作为“生态系统工程师”, 通过改变土壤结构而改变资源的可利用性。线虫和原生动物、部分螨类、跳虫、线蚓等与微生物也存在竞争关系。蚯蚓和线虫的关系更为复杂, 如蚯蚓粪便可刺激食细菌线虫增加并抑制食植物线虫的数量。土壤动物中的蚯蚓、线虫对微生物具有选择性取食作用。微生物广泛分布在蚯蚓消化系统。大量试验证据表明, 微生物在蚯蚓对有机物降解及同化中起着重要作用;伴随蚯蚓的取食、排泄和挖掘活动, 土壤表面的有机残体被运到土体内部, 下层土壤被运至土表。蚯蚓的这些活动给土壤微生物的传播提供了条件。螨虫和弹尾虫的数量最多、弹尾虫状如昆虫, 这种虫实际上是用嘴巴开道, 在地下植物的洞穴间活动的。有八条腿的微小螨虫将卵产在植物上, 当幼虫出来后就吃掉这些植物, 并把它们转化为新的土壤。弹尾虫之所以这样命名, 是因为当它们在寻找腐烂植物时, 能够进行远距离的跳跃。

土壤生物的主要类型包括:原生生物, 包括细菌、放线菌、真菌和藻类;小型动物区系, 为体长小于100微米的动物, 包括原生动物、线虫、小扁虫、轮虫和缓步类动物, 都以微生物为食, 在枯枝落叶层和土壤的水膜中活动;中型动物区系, 大于微型动物区系, 大多数为线虫、螨、弹尾虫、原尾虫, 以微生物和腐物等为食;大型动物区系, 最普遍的为蚯蚓、蜙蚣、马陆、蛞蝓、蜗牛、蝇类幼虫、甲虫及其幼虫等, 其中除蜈蚣类捕食小动物外, 大都以腐物为食;巨动物区系。有大蚯蚓、鼹鼠、野兔、獾、蛇和蜥蜴等小脊椎动物, 食性各异。

2. 土壤动物与植物之间的相互作用。

地下食物网的复杂关系, 不仅对土壤生态系统具有重要意义, 而且通过土壤生物群落的相互作用对地上群落不同的植物种类产生不同的反馈作用, 这样必然造成地上植物群落物种组成和结构的差异, 进而影响草食动物的数量和组成。

油污土壤生态学论文 篇11

1 气候条件影响耕地土壤生态环境

黑河市位于黑龙江省东北部N47°42′～51°03′，E124°45′～129°18′的高纬寒地,边境线长达358 km,属寒温带大陆性季风气候,冬季受蒙古高原影响寒冷而干燥,地温低,气候冷凉,一般9月20日左右开始有霜冻。年平均气温一2～1℃，年平均地表温度一3～一1℃,有效积温1 800℃，宜耕期短。春季地温上升缓慢,夏季温暖多雨,冬季寒冷而干燥,地温低,土壤冻结期长达7～10个月。这种土壤周期性的冻融交替和早春湿冷的气候环境,严重影响土壤矿物质和有机质的转化速度和强度,因此,尽管土壤潜在肥力高,土壤速效养分却仍然不足,满足不了作物生长的需求[1]。另外,近几年土壤犁底层厚度由原来7 cm增至10 cm左右,表明土壤板结,通透性下降,犁耕阻力越来越大,作物根系下扎困难,降雨时土壤水分下渗受阻呈涝象;日晒时地下水分无法上行补墒,即呈旱象。

2 土壤长期使用地力降低、生态环境恶化

暗棕壤、黑土、草甸土占黑河市耕作土壤的90%以上,据黑龙江省黑河土壤普查,土壤随着种植年限加长黑土层越来越薄,越来越瘦,土壤由黑变黄,肥力有逐年下降的趋势(见表1)[1]。

2008年经测定黑河市中高产田有机质含量由1979年的4.56%降至2008年的3.44%(土壤有机质含量的界定水平4%～6%),pH为5.17,全氮、全磷、全钾含量分别为0.216%、0.159%、2.091%。说明随着耕种年限的加长,土壤营养物质在减少,容重增大了,孔隙度降低了,有机质降至临界以下,作物生长的土壤环境有恶化的趋势。多年试验证明土壤中微量元素含量也出现了不同程度的亏缺,北部大豆产区普遍缺硼和钼[2],但不缺钾。

3 农用化学品中有害元素污染土壤生态环境

过去黑河市主要依靠施用有机肥料补充土壤有机质,而近十几年来有机肥施用面积越来越少,许多农民都为了省工省时省力而施用化肥,认为施用有机肥搬运量大,加之农民科学施肥整地水平比较低,盲目施肥、过量施肥现象十分普遍。目前生产上有80%以上的农田只施化肥不施有机肥。大量化肥和农药投向农田,增产的同时也杀害了土壤中有益的微生物群体,给土壤环境造成了严重的污染。肥料中有害重金属元素砷、铅、镉、铬、汞等进入农田,进而影响农产品质量安全。根据国家化肥质量监督检验中心检测结果(见表2),所检各类肥料中有害元素含量合格率均未达到100%[3]。

%

土壤的主要污染是化肥和农药,黑河市现常用的化肥有尿素、磷酸二铵、过磷酸钙、硫酸钾、氯化钾、复合肥料等,20年前施肥150 kg·hm-2,现在增加到200～250 kg·hm-2,大量施用氮肥使植物体内硝酸盐含量增高,被人畜食用后可致癌,过量施用磷肥会增加土壤重金属含量,如砷、铅、镉等,也会对人畜健康产生危害。目前黑河市还没有测试各类土壤重金属残留量的条件。据黑龙江省农业科学院黑河分院29 a的土壤长期定位研究表明,由于土壤长期应用化肥,1991～2008年间的土壤速效磷含量呈逐年上升的趋势,平均每年上升2.7 mg·kg-1，耕层中已开始大量积累磷素,若生产上继续过量施用磷肥,必定导致土壤氮、磷、钾不平衡从而影响农业生产。另外,近年来有机氯类和有机磷类农药使用量越来越大,也是黑河市土壤环境污染的危险因素,应采取有效措施加以控制。

4 人为因素破坏土壤生态环境安全

土壤环境破坏主要表现为水土流失、土地沙化、盐渍化、沼泽化、土地污染、湿地减少等。这些现象都是人们在进行开发建设活动过程中发生的。在法律方面,仅靠土地管理法和环境保护法中的附属刑法,要达到切实保护土地质量的目的,恐怕难以奏效。当务之急必须在刑事立法中增设破坏土地资源罪,杜绝那些可能引起土地资源退化的活动,尽快使土壤环境进入良性循环[4]。

黑河市同其他地区一样,随着人们日常生活水平的提高,塑料废弃物和工业污染物日益增多,进人农田后严重影响土壤通透性,对土壤物理性质和环境产生不利影响。部分地块由于人为因素造成的植被破坏,大风、春旱、内涝、土壤侵蚀现象时有发生,土壤环境不良的现象表现为土壤团聚体状况变差和土壤板结,从而加剧土表的风蚀、水蚀,导致空气和水不能进人耕作层并在土壤中流动,作物生长受到抑制。

据新华社哈尔滨2009年5月26日电,根据黑龙江省气象部门5月下旬的土壤测墒结果,黑龙江省农区有60个县市的土壤处于干旱状态,其中14个县市旱情严重。同时各地大风日数明显多于常年。气温持续偏高和大风偏多更加剧了土壤失墒。

5 黑河市改善土壤生态环境应采取的有效措施

根据黑河市地区土壤、气候条件,科学测土配方施用化肥,减少和避免“过施”“偏施”“滥施”化肥带来的不利影响和产生的负面效应[5]。

有机一无机肥配合施用,氮、磷、钾肥配合施用,大量元素肥与微量元素肥“并重”[5]。据黑龙江省农业科学院黑河分院土壤长期定位试验,1979～2008年间单施高剂量氮、磷化肥土壤有机质降低了13.3 g·kg-1,而配合施用有机肥土壤有机质下降了3.3 g.kg-1,所以,施有机肥能减缓土壤有机质的降低速度,有利于土壤有机质的积累。

实行土壤轮作制度,合理深松改土,不翻转下层土壤,打破犁底层。

实行作物秸秆粉碎还田可以将作物从土壤中带走的碱性物质归还给土壤,改善土壤的理化性状,增强土壤的缓冲能力,减慢土壤酸化的速度。

采取预防为主的有效措施排除土壤重金属,提高土壤的自净能力。例如,施用石灰来提高土壤pH,使镉、铜、汞等重金属形成氢氧化物而沉淀,还可以用碱性磷酸盐吸收镉等措施。增施有机肥,从而增加土壤胶体对重金属离子和农药的吸附能力。

坚决杜绝污染源,对三废物质进行处理,使其无害化或不进入土壤。

黑河市2010年在瑷珲区开展了环境综合整治工作,对21个农村计划投入资金6 900多万元,目前完成投资1 727余万元,70多个项目中包括土壤农药化肥污染整治问题,使人们看到了改善土壤生态环境和生活环境的希望。

摘要：就黑河市目前耕地土壤存在的生态环境污染问题加以简述,其中农药、化肥污染和人为因素正在影响土壤生态环境和质量,强调了改善现有土壤状况的重要性和有效措施。

关键词：耕地土壤,生态环境,安全性评价

参考文献

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