吉林省中部区土壤环境质量特征研究

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土壤不仅是人类赖以生存的物质基础,还是生态系统最基本的组成部分。土壤作为元素的储存库,其元素的丰缺状况直接影响着农产品的品质与产量。近年来,由于工业的迅速发展和一些不适当的人为活动,使土壤环境污染日益严重,农业土壤环境质量下降,影响了农作物的生长,也危害了人体健康。人类的生存繁衍与农业生存息息相关,而农业生存的基本资源是土壤,因此土壤环境质量受到社会的广泛重视,是当今环境科学的重要研究内容。研究农业区土壤环境质量特征对发展农业生产和提高农产品安全性具有重要意义。为了研究土壤环境质量对农作物的生长条件的影响,本文通过实地调查,综合考虑了土壤类型及土地利用等情况,选取吉林省榆树市八号镇为主要研究区域,并选榆树市向阳镇和吉林省农安县前岗乡为参照研究区域。采用GPS野外定点的方法对研究区表层土壤和深层土壤进行样品采集,选用X荧光光谱法、发射光谱法、玻璃电极法等测定土壤元素含量和pH值,运用SPSS17.0和EXCEL2003进行数据统计,采用单因子指数法和综合污染指数法对研究区样点土壤的污染物指标进行评价,分析了土壤pH值与土壤元素含量之间的关系。本次研究得出的主要结果如下:研究区土壤总体呈弱酸性,pH值介于4.99~8.65,平均值为6.702。各区土壤pH值变化较大,酸性由西向东逐渐增强。土壤环境质量总体上属于背景水平,符合GB15618-1995《土壤环境质量》一级标准。农安县前岗乡局部区土壤中Cd含量超标,不符合GB15618-1995《土壤环境质量》二级标准。研究区除前岗乡土壤中Ca含量>K含量外,各区域必需大量元素含量特征为K>Ca>Mg>N>P,必需微量元素含量具有Fe>Mn>Zn>B>Cu>Mo的区域特征,土壤有益元素含量具有Si>Na>Ni>Co的区域特征,有害元素含量具有Cr>Pb>As>Cd>Hg的区域特征,与吉林省土壤元素含量分布规律相同。Mg、Zn、Mo等元素含量低于吉林省平均值,Cd、As、Pb等重金属元素含量高于吉林省平均值。研究区必需元素含量总体上随着土壤深度的增加而升高,有害元素随着土壤深度的增加而降低。研究区表层土壤中Ca、Mg、Mo、Zn等元素含量与pH值呈显著正相关,最大确定系数为0.8421,表明Ca、Mg、Mo、Zn等元素随着土壤酸性增强而流失;N、P、K、Fe、Mn、Cr、Pb、As等元素含量与土壤pH值呈极显著负相关,最大确定系数为0.6864,表明N、P、K、Fe、Mn、Cr、Pb、As等元素随着土壤酸性的增强而积累。研究区土壤pH最高值出现在农安县前岗乡,最低值出现在榆树市向阳镇。不合理的土地利用方式(施肥、灌溉等)影响土壤pH,导致土壤元素的流失或积累。论文通过对吉林省中部区土壤环境质量进行了综合评价研究,对该区土壤环境质量提出了一些规划建议:应解决施肥技术问题,研制出分别适合碱性土壤和酸性土壤的专用化肥,应有针对性地调配施肥,以防止土壤中必需大量元素的流失和有害元素的积累,保护和改善土壤环境质量,提高潜在的农业生产能力。
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