清、污水灌溉铅、铬在夏玉米体内残留研究

我国总体水资源不足,随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高,加剧了农业用水与工业用水及城市生活用水的矛盾,污水灌溉得以迅速地发展.随着污水灌溉的发展,污水灌溉对作物的影响也备受研究人员关注.通过在西北农林科技大学灌溉试验站进行的清、污水灌溉田间试验,研究了不同污水灌溉条件下重金属铅、铬在夏玉米体内残留的特征.结果表明,在清、污水灌溉条件下,重金属铅、铬在玉米根、茎、籽粒中都出现累积现象,污水中铅含量低时,铅在玉米根、茎、籽粒中的累积主要受土壤铅本底值的影响.     

污水灌溉区土壤重金属污染对玉米生长影响研究

随着污水灌溉面积的持续扩大,研究污水灌溉带来的重金属污染问题,特别是重金属污染物对土壤-作物系统的影响显得尤为重要。通过试验,研究了重金属铅对玉米生长发育和对玉米性状及产量的影响。研究表明,随着土壤铅污染浓度的升高,单株叶面积、株高、总干物重等形态指标呈降低的趋势,平均单株穗长、穗粗、穗重、总粒数、百粒重下降,秃尖长度增加,玉米产量呈下降趋势。当土壤铅浓度为300 mg/kg时,玉米亩产下降21%左右。     

再生水灌溉对稻田重金属分布的影响

以南方稻田为研究对象,以再生水安全灌溉调控为目标,基于田间试验,研究了不同灌溉水源(农村生活污水一级处理水R1、二级处理水R2、生态塘净化水R3和河道清水R4)、不同灌溉调控(低水位W1、中水位W2和高水位W3)对土壤-作物典型重金属(镉Cd、铅Pb、铬Cr、铜Cu、锌Zn)质量比变化的影响,分析了农村生活再生水灌溉调控对土壤重金属生态风险.研究表明,农村生活污水再生灌溉稻田Cd,Pb质量比略有升高,Cr,Cu,Zn含量下降;水稻植株各部分器官重金属质量比按植株器官排序从大到小依次为茎,稻米≈叶,重金属组成从大到小依次为Zn,Cr,Pb,Cd,相对灌溉水源,水位调控对水稻植株各部分器官重金属质量比累积影响较小,再生水灌溉条件下水稻籽粒重金属质量比并未明显增加,符合稻谷污染物的限量要求;农村生活污水再生灌溉稻田Cd生态风险系数最高,Cu和Pb次之,Cr和Zn风险系数锌较低,R3水源灌溉下土壤重金属污染潜在生态风险最低,总体上,再生水灌溉并未对土壤造成严重污染,但长期进行再生水灌溉是否会造成重金属污染风险持续增加有待研究.     

污水灌溉对作物重金属含量的影响因素分析

针对污水灌溉对作物产生重金属污染的问题,在对现有研究成果整理的基础上,分析结果认为:土壤中黏土成分比的增大、土壤粒径的减小、土壤有机质成分的增加和土壤pH值的降低对土壤重金属有效态含量的升高有促进作用;在一定范围内,作物重金属含量与灌溉污水中重金属离子、阴阳离子浓度呈正相关关系,与污水pH呈负相关关系;粮食作物对重金属的富集能力顺序为水稻小麦玉米大豆,蔬菜作物为叶菜类花菜类根茎类果菜类;作物不同营养部位对重金属的累积大多服从根茎叶籽的规律。     

活性污泥法对城市污水中重金属的

针对城市污水农灌中存在的重金属污染问题，采用活性污泥法试验研究汞、铅及镉的去除率。试验表明，重金属去除率与污水的初始浓度成正比。在试验条件下，当汞和铅的原水浓度达到污水排入城市下水道水质标准时，去除率在70%以上，出水满足农业灌溉水质标准。镉虽有一定的去除效果，但是出水很难满足农灌标准。     

污水灌溉条件下作物对土壤重金属吸收特征比较

通过采样和化学测试，对污水灌溉条件下，小麦、水稻、蚕豆和油菜果实中Cu、Zn、Pb、Cr和Cd的含量及土壤中重金属本底浓度进行测定和分析。结果表明，污水灌溉对4种作物吸收土壤重金属的能力影响不显著，而不同作物种类对这种吸收能力的影响表现出显著的差异。     

再生水灌溉对土壤盐分和重金属累积分布影响的研究

再生水是农业灌溉的重要水资源。为了合理利用城市污水处理后的再生水资源,采用天津市纪庄子污水处理厂二级出水作为再生水,以自来水为对照进行叶类蔬菜小区种植试验,研究了再生水灌溉对菜地土壤次生盐渍化及盐分离子和重金属离子累积分布规律的影响。结果表明:除0~15 cm土层全盐量增加外,15~45 cm土壤层盐分累积现象与自来水灌溉相比无明显差异。与自来水灌溉相比,短期内采用再生水灌溉不会显著增加土壤阳离子含量。重金属在土壤中的累积也不明显,同时,不同再生水灌溉水量条件下,土壤中重金属含量无显著差异,且土壤中的重金属含量都远低于国家标准规定的允许值,表明再生水短期灌溉对土壤环境不会造成污染影响。     

开封市污灌区土壤重金属污染预测预警研究

在对开封市惠济河污灌区耕作层土壤污染现状调查的基础上,选取灌区土壤中Pb、Cd、Cr、Cu为评价因子,根据情景预测法估算重金属的累积现速率和累积加速度,建立含量变化预测预警模型,在乐观情景和无突变情景下对土壤中重金属含量变化趋势进行预测;以及在匀速累积模式和加速累积模式下对土壤重金属污染趋势进行预警,提出了应对由污水灌溉造成土壤重金属污染的措施。     

污水灌溉对土壤和蔬菜中重金属积累和分布影响研究

通过测定邯郸市污水灌区土壤和蔬菜中重金属含量,结果发现:污水灌溉增大了重金属在土壤和蔬菜中的积累,4种重金属含量在土壤中积累趋势为Pb＞Zn＞Cu＞Cd,分布趋势为50～80 cm＞20～50 cm＞0～20 cm;4种重金属含量在白菜中积累趋势为Zn＞Pb＞Cu＞Cd,分布趋势为根大于叶子.土壤中4种重金属含量均未超标,而白菜体内铅和锌含量超标.分析表明,只要对污水进行铅和锌适当处理,在一定时间内用污水水灌溉是可行的.     

污水灌溉对土壤和白菜中重金属积

通过测定邯郸市污水灌区土壤和蔬菜中重金属含量，结果发现：污水灌溉增大了重金属在土壤和蔬菜中的积累，四种重金属含量在土壤中积累趋势为Pb>Zn>Cu>Cd，分布趋势为50～80cm>20～50cm>0～20cm；四种重金属含量在白菜中积累趋势为Zn> Pb > Cu >Cd，分布趋势为根大于叶子。土壤中四种重金属含量均未超标，而白菜体内铅和锌含量超标。分析表明，只要对污水进行铅和锌适当处理，在一定时间内用污水水灌溉是可行的。     

污水灌溉重金属在农田土壤中的运移分布规律研究

通过试验,研究了污水灌溉重金属(Pb,Cd,Cr,Cu)在农田土壤中的运移分布规律,其中包括重金属在土壤水平方向上的分布特征、重金属在土壤垂直方向上的分布特征以及土壤重金属迁移率。研究成果对于合理开发利用污灌水资源,减轻土壤污染,改善土壤生态环境都具有一定的参考价值。     

再生水灌溉下重金属在植物-土壤-地下水系统迁移的研究进展

再生水灌溉作为解决水资源紧缺的重要途径之一日益受到人们的重视。然而其水源中含有的重金属可能会对生态环境造成影响。回顾了国内外再生水灌溉下重金属在植物-土壤-地下水系统中的运移、分布、积累规律的研究现状与问题,在归纳分析的基础上提出了今后的研究方向。短期再生水灌溉一般不会增加植物体内重金属含量,再生水灌溉显著增加植物生物量对重金属所形成的"稀释效应"可能是其原因之一;不同的植物品种对不同重金属在植物、土壤中运移、分布和积累的影响有很大的差异;再生水短期灌溉往往不会降低土壤的环境质量,但长期灌溉再生水有可能会使土壤质量恶化,造成地下水重金属污染。     

土壤重金属污染玉米生长影响盆栽试验研究

通过盆栽试验,研究了重金属铅对玉米生长发育和性状及产量的影响。研究表明,随着土壤铅污染浓度的升高,单株叶面积、株高、总干物质量等形态指标呈降低的趋势,平均单株穗长、穗粗、穗质量、总粒数、百粒质量下降,秃尖长度增加,玉米产量呈下降趋势。当土壤铅浓度为300 mg/kg时,玉米单产下降21%左右。     

Some environmental problems associated with the use of treated wastewater for irrigation in Jordan

Treated effluent was used for eggplant (aubergine) irrigation through a trickle system at As-Samra experimental site. The soil characteristics were determined prior to irrigation. Physical, chemical and biological characteristics of the effluent were determined during the growing season. Suitability of the effluent for irrigation was studied. The crop and soil were tested for pathogenic pollution. The accumulation of salts and heavy metals in the soil as well as concentration of the nutrients and heavy metal accumulation in the plant tissues were determined. Clogging of the irrigation system was evaluated and treated. Yield was determined.Results of the study showed that the effluent has a low heavy metal content. It showed moderate restriction for surface trickle irrigation. Regarding the microbiological quality of the treated wastewater, it was found that the faecal coliform ranged from 2.1 × 10³ to 1.8 × 10 Most Probable Number (MPN) per 100 ml at the irrigated site, while it is free from nematode eggs. The soil surface under the effluent irrigation water was found to contain faecal coliform, but the count drastically decreased with depth. Except for a very low coliform count on fruit skins, no colifonn count was found on the crop leaves, whether they were free or in contact with the soil. The effluent showed a rather high concentration of chlorophyll a due to the presence of algae. Results of soil analysis after eggplant harvest showed a slight increase in heavy metals and salt accumulation at the periphery of the wet zone. Nutrients and heavy metal concentration in eggplant tissue under treated effluent irrigation was within the normal range in agricultural crops. Although filtration of the effluent was not practised, there was minimum clogging of the irrigation system. This clogging was successfully controlled with acid and chlorine. Eggplant yield under treated effluent was twice the average eggplant production under fresh water irrigation using conventional fertiliser application in Jordan.     

Management model for decision support when applying low quality water in irrigation

Use of low quality water for irrigation of food crops is an important option to secure crop productivity in dry regions, alleviate water scarcity and recycle nutrients, but it requires assessment of adverse effects on health and environment. In the EU-project “SAFIR¹” a model system was developed that combines irrigation management with risk evaluation, building on research findings from the different research groups in the SAFIR project. The system applies to field scale irrigation management and aims at assisting users in identifying safe modes of irrigation when applying low quality water. The cornerstone in the model system is the deterministic “Plant-Soil-Atmosphere” model DAISY, which simulates crop growth, water and nitrogen dynamics and if required heavy metals and pathogen fate in the soil. The irrigation and fertigation module calculates irrigation and fertigation requirements based on DAISY's water and nitrogen demands. A Water Source Administration module keeps track of water sources available and their water quality, as well as water treatments, storage, and criteria for selection between different sources. At harvest, the soil concentrations of heavy metals and pathogens are evaluated and the risk to consumers and farmers assessed. Crop profits are calculated, considering fixed and variable costs of input and output. The user can run multiple “what-if” scenarios that include access to different water sources (including wastewater), water treatments, irrigation methods and irrigation and fertilization strategies and evaluate model results in terms of crop yield, water use, fertilizer use, heavy metal accumulation, pathogen exposure and expected profit. The management model system can be used for analysis prior to investments or when preparing a strategy for the season.     

“环境-植物-人体”体系中重金属来源及迁移途径

识别“环境-植物-人体”体系中重金属的来源及迁移途径,可以为重金属污染控制及污染治理提供参考和依据。通过总结国内外相关文献,针对目前中国环境重金属污染引发的各类问题,探讨大气、土壤、植物及人体中重金属的来源,分析重金属在“环境-植物-人体”体系中的迁移途径,展望重金属污染防治的发展方向。目前,环境重金属污染依然面临严峻的形势,同位素指纹分析技术等多种源解析技术在污染源解析中发挥了重要作用。重金属污染源解析技术及重金属从环境迁移至人体的途径是目前亟待开展的研究工作。      

土壤重金属胁迫对经济树种的光合响应特征研究

为揭示土壤重金属胁迫对经济树种的光合响应特征及其相关性,选取北京市常见经济树种(核桃树(Juglansregia L.)、桃树(Amygdaluspersica L.)和李树(Prunussalicina Lindl.))作为研究对象,研究了不同土壤重金属(Cr、As、Cu、Pb)含量下的叶绿素相对含量及相关性,分析了3种经济树种对4种常见重金属元素胁迫的抗性机制。结果表明:在不同重金属含量的土壤环境中,由于重金属胁迫的复合影响,植物的叶绿素相对含量存在较显著的差异,说明土壤重金属对植物生长存在明显影响。单因子指数法和内梅罗综合评价法的计算结果表明,试验果园土壤重金属As、Cr元素综合污染等级分别为轻度污染等级和警戒线等级,而Cu、Pb元素处于安全等级。总体来看,单因子污染指数与内梅罗综合污染指数由大到小均为As、Cr、Cu、Pb。3种经济树种的叶绿素相对含量由大到小依次为李树(25.9±6.5)、桃树(24.3±7.1)、核桃树(18.55±4.8)。叶绿素相对含量与4种土壤重金属含量存在显著的负相关关系,这说明重金属胁迫抑制了植物光合作用的途径,从而降低了其光合能力,随着胁迫强度的增大,对叶绿素相对含量的抑制作用越强。3种经济树种中,核桃树对土壤重金属胁迫的抗性较强,李树次之,桃树较差。