当前世界环境

介绍

土壤是文明的基础，提供各种经济和文化服务，以及作为植物和水的减法，它构成了社会最重要的生命支持系统来源。它们提供食物、纤维、支撑建筑和道路，帮助将阳光转化为可用的能源和其他资源。土壤是地球的最外层，是地质过程和人类干预的产物。土壤是环境不可分割的重要组成部分，是由气候、植被和地表地质物质相互作用产生的离散体。它是由原始基岩经过物理和化学变化的矿物、有机化学物质和生物质组成，孔隙空间充满空气、水和溶解物质。土壤的质量和安全一直影响着人类文明。人类在很大程度上使土壤变得肥沃，为不断增长的人口提供了更多的食物来源。然而，在许多情况下，在边缘土壤或土壤弹性较差的地区，土壤面临着很好的威胁。良好的环境伦理要求对空地、森林、森林和沙漠进行同样良好的土壤养护，以提高城乡人口后代的生活质量。¹

土壤这个词对不同的人有不同的含义。它可以是(I)有组织的自然体(II)植物生长的基质(III)房屋工业和道路建设的物理基础。土壤是由地球最上层组成的动态自然体，表现出其矿物和有机成分的独特组织，包括水和空气，这些成分是在不同地形条件下经过一段时间对大气和生物圈力作用于各种母质的反应而形成的。²

金属是地壳的内在成分，随着金属基工业的快速发展，金属基工业的评价导致环境污染，使人类和生态系统暴露于有毒水平，对人类和野生动物的健康都有潜在的危害。

植物和动物依赖土壤提供氮和矿物元素。必需元素可分为主元素Ca、Mg、K、Na、P、S和微量元素Cu、Mn、Fe、Co、Se、I、B等必需微量元素，它们是动植物正常生长和维持健康所必需的。植物和动物的组成也受到土壤中存在的各种非必需微量元素的影响，如砷、镉、铅和汞。土壤中必需和非必需微量元素的总浓度变化很大^3.在不同的土壤中，任何元素的含量都可能相差1000倍。土壤中微量元素含量的变化幅度较大，其次是主元素含量。

重金属污染是对土壤质量的严重威胁，重金属在土壤中无限期存在，重金属污染的常见来源包括应用污水、工业废水等。重金属污染对土壤生物功能，包括土壤微生物群落的大小、活性和多样性具有不利影响。^{4 5 6}有强有力的证据表明，土壤微生物比农作物和动物对重金属污染更敏感。⁷然而，最大限度地减少金属从土壤转移是一个重要的考虑因素，因为金属积累对人类健康的问题。⁸

在俄罗斯联邦和世界上大多数其他地区，国家卫生委员会(9)已经确定了土壤重金属负荷的临界允许水平和重金属浓度的限制。^8、10土壤的物理-化学和生物特性控制着土壤中的气体转移、水的运动、植物的生长和复杂有机物的分解，由于工业或反生态活动而导致的这些特性的任何改变都会导致土壤肥力的变化。¹¹

目前的研究是基于Etah区和Kanshiram Nagar区工业区的土壤质量，沿着Agra - Philibhit高速公路，在工业区，住宅区周围，城镇和小村庄也坐落在研究区域，造成污染的物质如气体，液体和固体废物污染了空气，水和邻近环境的土壤。某些类型的工业活动处理固体废物流出物，因此必须测量土壤支持生态系统功能和维持生物生产力的能力。因此，土壤质量的重点是受土壤管理影响的性质或过程。在本研究中，我们通过研究不同地点土壤样品的统计特征和季节变化，重点研究土壤质量的化学评价。

材料与方法

土壤样品采集于12个选定地点，所有地点均位于工业活动区或毗邻农业区，土壤样品用高质量的聚乙烯袋收集并贴上适当的标签，土壤样品在实验室采用标准分析方法进行了一些理化性质的检验，如水分含量、pH值、电导率和重金属含量。^{12、13、14、15、16、17、18、19、20}

结果与讨论

土壤样品的理化性质和重金属分析结果见表1，理化性质平均值见表2。

表1:各土壤质量参数的季节变化 点击这里查看表格

站点1的平均含水率为15.68%，范围为13.85% ~ 18.16%。站点2的平均含水率为7.57%，站点3 ~站点12的平均含水率为6.14% ~ 9.80%。水分含量平均值分别为9.68%、11.50%、8.32%、10.43%、16.58%、11.60%、5.45%、8.89%、8.24%和10.29%，分别为8.21% ~ 11.24%、8.22% ~ 16.34%、7.30% ~ 18.21%、4.53% ~ 6.12%、5.31 ~ 14.19%、5.6% ~ 11.42%和7.01% ~ 18.39%。

站点1的pH平均值为7.79，范围为6.18 ~ 9.20。站点2的平均pH为8.48，范围为7.43 ~ 9.90;站点3 ~ 12的平均pH为8.02、9.57、7.82、8.17、6.02、8.29、7.01、8.83、7.89和8.03，范围为7.6 ~ 8.4、8.7 ~ 10.31、6.28 ~ 8.12、7.2 ~ 9.2、5.6 ~ 7.2、7.33 ~ 9.24、6.35 ~ 7.79、7.86 ~ 9.86、7.42 ~ 8.23、7.15 ~ 8.79。

站点1的电导率范围为3.17 ~ 4.14ds/m，平均值为3.81ds/m。站点2的平均电导率为2.0ds /m，范围为1.84 ~ 2.29ds/m。同样，3 ~ 12号地点的电导率分别为2.77 ~ 2.93、2.82 ~ 3.33、2.001 ~ 3.47、2.79 ~ 3.17、3.1 ~ 4.9、1.98 ~ 3.17、2.36 ~ 3.18、1.93 ~ 2.68、2.79 ~ 3.82、1.28 ~ 2.14，电导率平均值分别为2.90、3.05、2.69、2.97、4.05、2.30、2.89、2.34、3.22、1.80。

站点1的铅含量范围为18.3 ~ 21.92µg/g，平均值为19.86µg/g。Site 2的平均铅含量为20.99µg/g，范围在19.74µg/g到23.11µg/g之间。同样的内容在网站3到12不等fallow18.99µg / g 24.33µg / g、26.14µg / g 34.13µg / g、18.17µg / g 23.94µg / g、28.49µg / g 34.31µg / g、12.20µg / g 18.63µg / g、18.74µg / g 23.43µg / g、24.29µg / g 31.80µg / g、20.20µg / g 29.31µg / g、17.09µg / g 23.66µg / g、31.38µg / g 46.34µg / g平均值为21.14µg / g、29.21µg / g、20.63µg / g、31.37µg / g、15.07µg / g 20.97µg / g、27.70µg / g、24.06µg / g、20.82µg / g、37.62µg / g。

位点1的铜含量范围为14.14 ~ 16.22µg/g，平均值为15.25µg/g。站点2的平均铜含量为14.00µg/g，范围在10.32µg/g到19.29µg/g之间。类似铜内容在网站3到12不等遵循12.14µg / g 16.17µg / g, 14.61µg / g 19.12µg / g, 13.91µg / g 16.49µg / g, 14.71µg / g 16.61µg / g, 12.41µg / g 19.06µg / g, 10.11µg / g 14.17µg / g, 13.23µg / g 19.44µg / g, 08.63µg / g 13.14µg / g, 11.43µg / g 15.21µg / g和14.11µg / g与平均值17.6µg / g的铜含量14.21µg / g, 16.66µg / g, 14.96µg / g, 15.71µg / g, 14.92µg / g, 12.19µg / g, 16.69µg / g, 10.54µg / g、13.48µg / g和15.83µg / g。

所选位点1的镉含量范围为0.62 ~ 0.89µg/g，平均值为0.74µg/g。站点2的范围为0.72µg/g ~ 0.94µg/g，平均值为0.84µg/g。Site 3镉含量范围为0.52µg/g ~ 0.72µg/g，平均值为0.61µg/g。同样，Site 4至12的镉含量范围为0.74微克/g至0.91微克/g、0.48微克/g至0.69微克/g、0.57微克/g至0.89微克/g、0.59微克/g至0.93微克/g、0.33微克/g至0.41微克/g、0.43微克/g至0.92微克/g、0.42微克/g至0.72微克/g、0.57微克/g至0.72微克/g和0.37微克/g，镉含量平均值为0.85微克/g、0.56微克/g、0.76微克/g、0.37微克/g、0.70微克/g、0.56微克/g、0.65微克/g和0.50微克/g。

位点11的锌含量为29.11 ~ 37.23µg/g，平均值为32.82µg/g。所选位点2的锌含量范围为24.23µg/g ~ 33.11µg/g，锌含量平均值为27.25µg/g。同样锌含量范围在网站3到12 33.36 29.33µg / gµg / g, 38.56µg / g 43.20µg / g, 23.14µg / g 27.21µg / g, 39.96µg / g 44.32µg / g、24.06µg / g 35.71µg / g、34.39µg / g 44.27µg / g、36.39µg / g 45.51µg / g, 44.31: 54.81µg / g, g / g 25.35µg / g 30.79µg / g和38.31µg / g 44.72µg / g与锌含量的平均值为31.57µg / g、41.19µg / g、27.16µg / g、41.92µg / g、30.56µg / g、39.51µg / g、40.68µg / g、49.53µg / g、28.20µg / g和41.18µg / g。

表2:各土壤质量参数的平均值 点击这里查看表格

在这项研究中开展了一项调查。土壤的ph值决定了土壤的性质。土壤微信号的研究也很重要，因为它控制着土壤中微生物的活动。^20.土壤ph会影响养分的吸附和植物的生长，良好土壤的ph值应在7.0左右，但由于土壤中不同类型的活性会改变土壤的ph值。目前研究中有些土壤样品ph值较高，属于碱性，需要给石膏来降低某些地区的碱性。

土样的电导率决定了电流通过土样溶液时离子随迁移的浓度。长期的工业活动或污水的使用增加了。土壤电导率随土壤中金属污染的沉积而升高，并可能改变土壤的肥力。铅是一种已知的可引起急性和慢性疾病的累积性毒物，慢性铅中毒的长期影响包括多动、肾功能衰竭、轻度贫血、肝硬化和脑损伤。在目前的研究和调查中，发现不同季节的分布是不规则的。²¹铜是人体代谢所必需的元素，人体尤其需要作为微量元素的铜来形成红细胞和一些酶。0.05 ppm的值通常不被认为是有毒的，但超过1.5 ppm可能导致疾病，在极端情况下可能导致肝损伤。铜中毒是“威尔逊病”的根本原因。铜的周期性下降可能是由于自身沉积物的再活化和随后向上覆水体的扩散，以及铜在降解和腐烂过程中从生物体中释放和参与生物地球化学循环。²²

低浓度镉对植物毒性不高。如果镉存在于植物叶片中，就会通过食物链对动物产生毒性。²³

锌是植物和人类生命所必需的金属。通常土壤中锌含量为10-300 ppm，平均值约为50-55 ppm，而工业区的含量值为15-572 ppm。过量的锌化合物对皮肤、眼睛和其他身体部位有腐蚀性。它们会引起一种特殊类型的皮炎，即“锌痘”。²²

致谢

作者阿米特·德维迪(Amit Dwivedi)非常感谢R.N.Kaisarwani博士甘敦瓦拉学院，坎希拉姆纳加尔学院和阿肖克·库马尔博士(已退休)阿格拉圣约翰学院感谢他们提供宝贵的建议和设施。

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