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典型煤炭产业聚集区土壤重金属污染特征与风险评价 被引量:18
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作者 刘娣 苏超 +1 位作者 张红 秦冠宇 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期391-399,共9页
山西作为中国重要的煤炭能源基地,为中国经济作出巨大贡献的同时也造成了一系列的生态环境问题,例如土壤污染、地下水资源破坏、土地塌陷、水土流失等,给山西省的生态环境带来严峻的挑战。其中,土壤重金属污染(如Cr、As、Cd、Pb和Hg等)... 山西作为中国重要的煤炭能源基地,为中国经济作出巨大贡献的同时也造成了一系列的生态环境问题,例如土壤污染、地下水资源破坏、土地塌陷、水土流失等,给山西省的生态环境带来严峻的挑战。其中,土壤重金属污染(如Cr、As、Cd、Pb和Hg等)尤为突出,因此,研究煤炭产业聚集区土壤重金属的累积特征与风险评价对土壤修复具有重大意义。以山西长治市典型煤炭产业聚集区为研究区,系统解析不同类型企业(钢厂、采煤厂、选煤厂、洗煤厂、化工厂、焦化厂和燃煤电厂)周边土壤重金属元素的累积特征及差异性,采用内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价不同类型企业周边土壤重金属的污染程度和生态风险,阐明土壤重金属污染的空间分布格局与扩散趋势。结果表明:研究区土壤中8种重金属Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb和Hg的平均含量分别为64.14、37.46、29.62、80.92、17.62、0.27、24.05和0.05mg·kg^(-1),均高于山西省土壤元素背景值;Cr、Ni、Cu和Zn在不同类型企业周边土壤中存在显著差异。生态风险评价结果表明,选煤厂、燃煤电厂、化工厂和钢厂周边土壤中重金属的内梅罗综合污染指数均达到重度污染,分别为4.63、3.30、9.12和3.58;化工厂周边土壤中重金属的生态风险指数最高,为589.53,属于强生态风险。空间分析表明,除As元素外,其他土壤重金属的浓度在空间上整体呈现出北部、中部高的分布格局;综合潜在生态风险指数IR和Hg的空间分布格局相似,高风险区集中在研究区西北部某燃煤电厂周边,属于强生态风险水平。该文的研究结果可为山西省的土壤重金属污染防治和修复提供重要的数据支撑。 展开更多
关键词 煤炭产业 不同类型企业 土壤重金属 污染特征 空间分布 风险评价
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华北亚高山土壤细菌群落及氮循环对退耕还草的响应 被引量:6
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作者 王礼霄 刘晋仙 柴宝峰 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期1537-1546,共10页
退耕还草是生态恢复的重要措施,地上植被演替是驱动微生物变化的最重要因素之一。在生态系统相对脆弱的华北亚高山草甸,微生物群落结构和氮循环的潜在功能受退耕还草的影响尚不清楚。利用16S rRNA基因的Illumina MiSeq测序和q PCR技术,... 退耕还草是生态恢复的重要措施,地上植被演替是驱动微生物变化的最重要因素之一。在生态系统相对脆弱的华北亚高山草甸,微生物群落结构和氮循环的潜在功能受退耕还草的影响尚不清楚。利用16S rRNA基因的Illumina MiSeq测序和q PCR技术,研究了山西省宁武云中山亚高山退耕还草区不同恢复年限(农田、15 a、20 a、30 a)的草地土壤细菌群落结构及其氮循环功能基因的变化特征。结果表明,农田和不同恢复年限的草甸地上植被多样性指数(Shannon index)和丰富度指数(Richnessindex)以及土壤理化性质(土壤总碳、总氮、碳氮比、硝态氮、铵态氮和土壤含水率)和酶活性(过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶)差异显著(P<0.05)。优势细菌类群是放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),土壤细菌群落多样性沿退耕时间序列显著增加,结构也有显著差异。土壤总碳、总氮、碳氮比与铵态氮含量是细菌群落结构变化的重要驱动因子(P<0.05)。植物群落与细菌群落的α多样性显著相关(P<0.05)。参与氮循环的功能基因nif H、amo A-AOA、amo A-AOB的丰度随自然恢复时间而增加(P<0.05)。可见,亚高山草地自然恢复过程中植被多样性、土壤理化性质、土壤细菌群落结构与氮循环相关功能发生了显著的变化。研究结果将为华北亚高山退耕还草区生态保护措施的制定提供数据支持。 展开更多
关键词 生态恢复 退耕还草 植物多样性 土壤理化性质 细菌群落结构 氮循环基因
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