施肥对污染土壤中重金属行为影响的研究进展

施肥作为农业生产中最普遍的增产措施,也具有促进重金属形态转化从而达到修复污染土壤的作用,从其影响重金属有效性的机理及植物效应两方面阐述了国内外的研究进展。研究表明氮肥主要通过硝态、铵态氮的根际碱化和酸化效应来影响重金属的活性;磷肥不仅通过三种酸根(H2PO-4,HPO24-,PO34-)形式来影响土壤表面电荷,进而影响土壤对重金属的吸附,而且其陪伴阳离子(Ca2 、Mg2 )也有一定贡献;钾肥的效果主要表现为伴随阴离子的作用,氯离子可降低土壤对金属阳离子的吸附,硫酸根、磷酸根作为专性吸附离子对其作用相反,硝酸根的影响较小。肥料对重金属的作用实质上是在不同条件下离子间的相互作用,最终影响了重金属的植物有效性。文章在归纳分析的基础上,对今后该方面的研究进行了展望。     

蚯蚓和微生物对土壤养分和重金属的影响

 蚯蚓和微生物是重要的土壤生物,对提高土壤生态系统的稳定性和改变土壤养分及重金属的有效性有重要影响。本文综述了蚯蚓和微生物在改善土壤结构、调控土壤养分等方面的作用,以及它们通过吸附、富集、沉淀、溶解、氧化还原等行为,对重金属生物有效性产生的影响,目的是为现代农业生产提供一定的理论依据。     

城市污水污泥土地利用评价

土地利用是资源化利用城市污水厂污泥的有效途径,污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机质等肥力成分,随污泥中的营养成分一起进入土壤的还有其中的重金属。污泥和污泥堆肥的土地施用可以促进植物的生长、提高作物的产量以及明显改善土壤的物理和生物学性质。然而污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。污泥和施污土壤中重金属形态的研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。     

土壤重金属污染的形态分析及生物有效性探讨

 土壤重金属污染已成为人们关注的全球性的环境问题之一,重金属生物有效性已成为污染生态学研究的前沿,污染土壤中重金属形态分析是土壤修复的关键所在。阐述了土壤重金属污染形态分析的研究进展,并对影响生物有效性的主要因素以及土壤重金属污染存在的问题进行了分析探讨,并指出了存在的问题和以后发展的方向,从而为重金属污染土壤经济、有效的修复提供理论依据。     

马铃薯淀粉加工废水还田利用对土壤养分及重金属的影响

为了研究马铃薯淀粉加工废水还田利用对农田土壤养分及重金属的影响，选取宁夏固原市6家马铃薯淀粉生产企业，分别采集施用与未施用马铃薯淀粉加工废水的农田土壤样品，通过配对样本t检验和综合指数评价分析土壤养分及土壤重金属含量的变化。结果表明：农田土壤各项重金属指标配对样本t检验结果P>0.05，表明施用与未施用马铃薯淀粉加工废水的各企业农田土壤中各项重金属含量无显著差异；各企业土壤环境综合指数配对样本t检验结果P>0.05，表明施用马铃薯淀粉加工废水的农田土壤整体环境质量与未施用的相比无显著差异，与土壤各项重金属配对样本t检验分析结论相互印证。土壤养分配对样本t检验结果P<0.05，施用马铃薯淀粉加工废水的农田土壤各项养分含量显著提高，参考北京市土壤养分分等定级标准的综合指数评价法分析，农田土壤养分由未施用马铃薯淀粉加工废水时的中级（土壤养分综合指数I=53）水平提升到施用后的高级（I=83）水平。研究表明，马铃薯淀粉加工废水还田利用在增加土壤肥力的同时不会造成农田土壤重金属含量的显著变化。     

复合污泥堆肥施用于高速公路绿化带效果的研究 Ⅰ.中央分隔带、护坡及转盘不同植物的生长响应

高速公路绿化带土壤多为生土 ,植物难以生长良好。污泥含植物养分及大量有机质 ,具有肥田及改土作用。将其与秸秆进行堆肥化处理后 ,加入化肥制成复合污泥堆肥 ,施用于高速公路 ,既避开了食物链 ,对环境也无影响。在西宝、西三及西临高速公路的中央分隔带、护坡及转盘对几种树和草类进行的试验 ,证明植物响应良好 :护坡及转盘内草坪草生物量增加 ,颜色加深 ,绿色期延长 ;护坡草生长旺盛 ,根系发达 ,对护坡具有良好作用 ;中央分隔带植物高度、冠幅、地径增大。在西宝线2km的示范段全面施用 ,植物明显生长良好 ,成为一个绿色长廊的样板。与化肥相比 ,复合污泥堆肥具有明显的后效。     

重金属污染植烟土壤改良剂原位修复研究进展

为了从源头减少烟草重金属对人类健康的潜在危害,改良剂原位修复重金属污染植烟土壤方法因其成本低廉、操作方便,已经得到广泛研究。对土壤重金属有效性及土壤影响因素进行了探讨,对改良剂的分类进行了概述,同时综述了重金属污染植烟土壤改良剂作用机理。     

土壤重金属化学形态的空间异质性及其影响因素研究*

 介绍了重金属在土壤中的存在形态，讨论了土壤重金属化学形态的空间变异规律及影响因素，土壤中重金属化学形态及其迁移能力与土壤pH值、有机质、机械组成和作物根际环境有关。土壤重金属的不同形态在空间的分布、迁移能力影响着其生物的有效性及环境安全。     

蚯蚓粪作为土壤重金属污染修复剂的潜力分析

随着工农业的发展,重金属对土壤和农作物的污染问题越来越突出,对土壤重金属的修复研究也越来越重要。蚯蚓作为土壤环境中最常见的无脊椎动物在生活过程中的摄食、做穴、移动、排便等行为都会对土壤重金属产生影响。通过对蚯蚓粪作为土壤重金属污染修复剂的潜力进行总结、分析,对蚯蚓粪修复土壤重金属污染的研究方向提出了建议与展望。     

流域系统重金属污染研究进展

随着经济的发展,流域系统重金属含量的累积趋势日渐明显,对流域生态环境形成了巨大威胁。为适应国家生态友好和可持续发展的战略需求,解决当前我国大江大河重金属污染问题,需要深化对重金属污染监测和治理研究现状的认识,发现并提出可操作的解决方案。文章系统总结了流域重金属污染研究领域有关土壤重金属元素形态分析、生物有效性分析、生态风险评价及植物修复、植物富集研究等方面的研究进展,整理和概括了相应的分析和评价方法。并指出：加强流域尺度河流-土壤-植被-大气系统的重金属污染宏观研究,构建基于重金属元素循环迁移机理模型、遥感和GIS等技术的现代化立体监测系统与生态风险管理系统,将是流域系统宏观尺度重金属污染监测和治理研究的重要发展方向。     

硅缓解植物重金属胁迫的主要机理

重金属能在土壤中积累,造成土壤污染。硅能有效减轻植物和土壤中的重金属毒性。从6个方面来概述了硅缓解植物受到重金属胁迫时的主要机理,包括:硅与重金属在不同植物结构中的复合和共沉淀;对植物生长结构的改变;通过刺激抗氧化酶的活性来增强植物的抗氧化防御能力;改变重金属在植物体内的分布;通过改变土壤p H值来降低金属的生物利用度;对金属转运蛋白基因的调节,以期为缓解重金属污染研究提供参考。     

施肥措施对重金属污染土壤-植物系统影响的研究进展

植物修复作为一种原位修复方法,因其投入成本低、拥有良好的经济效益和生态协调性等优点而成为国内外研究热点,在重金属污染农田实地得到广泛应用。本文综述施肥农艺措施强化重金属污染土壤植物修复以及对土壤-植物系统影响的研究进展,如土壤重金属含量和生物有效性的影响等,以便进一步提高植物修复效率,为今后规模化修复重金属污染农田土壤提供参考。     

施入城市生活垃圾堆肥对玉米植株重金属分布及土壤养分的影响

以玉米为供试作物,研究施入生活垃圾堆肥对土壤和玉米各器官重金属分布规律及对土壤养分的影响。结果表明:连续3年施肥,土壤速效养分的含量明显增加;土壤重金属呈现累积,但含量远远低于二级土壤标准(GB 15618-1995);植株中重金属含量表现为根部>茎秆>叶片>籽粒,Cd在植株根部富集,但未大量向其他部位转移,玉米植株地上部分重金属含量明显低于饲料卫生标准(GB 13078-2001)。由此推断,在短期内(3年),年施入60 000 kg·hm^-2的垃圾堆肥能提高土壤肥力,且暂时不会引起土壤重金属污染,也不影响玉米植株的饲用;使用多年后应及时监测,以保证安全性。     

土壤重金属形态分布特征与生物效应的研究进展

在综述近年来土壤中重金属化学形态分析及其与生物有效性分析和土壤酶活性之间关系的研究进展的基础上,总结了重金属形态与土壤酶活性以及土壤污染指标的关系,进而提出了需要解决的问题和今后的发展方向。     

土壤重金属的生物有效性及对植物的毒害作用

本文就重金属在土壤中的存在形态、pH值、根际环境等对其生物有效性影响及重金属在土壤中的环境化学行为等方面进行了简要综述,并对未来相关领域的研究发展趋势作了展望,以期为深入开展土壤重金属生物有效性研究提供科学参考。     

畜禽粪便有机肥中重金属在不同农田土壤中生物有效性动态变化

通过石灰性和酸性土壤施用鸡粪和猪粪并预培养不同时间,采用生物盆栽试验方法研究了不同畜禽粪便有机肥中重金属的生物有效性差异及其随培养时间的动态变化。试验结果表明,石灰性和酸性土壤上施用鸡粪和猪粪后6个月内,鸡粪和猪粪中Cu、Zn、Cd的生物有效性显著低于等量重金属无机盐或与之相当。鸡粪中Pb的生物有效性也显著低于等量Pb无机盐,猪粪中Pb的生物有效性前5个月显著低于等量Pb无机盐,6个月时则显著高于等量Pb无机盐。2种土壤施用鸡粪和猪粪后的不同时间段,畜禽粪便有机肥中Cu、Zn、Cd、Pb的生物有效性也存在显著性差异;在施用后6个月内呈现先下降后上升的规律,施用后2个月时生物有效性最低,为等量相应重金属无机盐的3.4%~47%。     

基于DGT技术分析土壤重金属Cd、Ni的老化特征

为明确重金属在土壤中的老化进程,锁定关键影响因子,采用梯度扩散薄膜(DGT)技术探究了外源添加Cd和Ni两种重金属在6种不同类型土壤中的老化特性,并探讨了影响重金属老化过程的关键因子。结果表明:Cd、Ni在不同土壤中的老化过程差异性明显,Ni比Cd更易老化。进入土壤中的重金属老化过程大致分为3个阶段,添加后20～30 d为快速老化阶段,30～60 d为缓慢老化期,除个别高污染土壤外,其余土壤均在60 d后基本达到平衡。数据分析结果表明,6种土壤中Cd、Ni的老化平衡浓度由初始浓度决定,初始浓度、CEC等因子为影响Cd、Ni老化速率的主控因素。DGT作为一种原位、非破坏性、不引入外源离子的监测技术,可以动态展示土壤外源添加重金属在老化过程中的活性变化,对评估土壤重金属污染风险具有重要参考价值。     

废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染土壤淋洗修复效果研究

采用不同浓度的EDTA溶液对废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染的土壤进行土柱淋洗修复试验,研究在不同浓度、不同淋洗速率和不同淋洗时间条件下,EDTA淋洗剂对土壤中重金属的去除效果,并采用连续分级的方法研究淋洗前后土壤中重金属的形态变化.结果表明:(1)用EDTA溶液对表面积为350 cm2,高度为15 cm,重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)含量分别为462.76、2 043、3 260 mg/kg的土壤进行淋洗修复,当淋洗剂浓度为0.01 mol/L、淋洗速率为1 mL/min、淋洗时间为24 h时,淋洗效果最佳,对Cu、Pb、Zn的去除率分别达到57.01％、47.5％、61.6％.(2)用EDTA溶液对重金属污染的土壤进行淋洗,能有效去除土壤中的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态以及有机结合态重金属,平均去除率分别为76.02％、60.9％、57.69％;而对残余态重金属的去除效果不太明显.由于以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在的重金属的移动能力及生物有效性都比较高,对环境危害大,EDTA淋洗可以有效去除这几种形态的重金属.因此,用EDTA溶液淋洗法修复重金属污染的土壤是切实可行的.     

稳定化处理对底泥利用后土壤重金属形态及蔬菜重金属含量的影响

采用小区试验,研究了石灰+钙镁磷肥、海泡石+磷酸二氢钙以及钙镁磷肥3种不同稳定剂对底泥利用带来的重金属污染农田土壤的稳定化效果,以及对空心菜、苦瓜、柿子椒和长豆角4种蔬菜吸收重金属的影响。结果表明,3种稳定剂均能有效降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性,减少蔬菜对重金属的吸收。处理后土壤中的Cd、Pb、Cu、Ni、Zn的弱酸提取态含量均显著降低,最大减少率分别为40.95%、83.87%、67.22%、65.32%和71.61%,Cd稳定化效果最好的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),而综合所有元素稳定化效果最优的处理是MP(钙镁磷肥)。处理组蔬菜可食部分中重金属含量均低于《食品中污染物限量》的相关限值,重金属含量的最大减少率分别为85.69%(Cd)、100.00%(Pb)、77.91%(Cu)、64.97%(Ni)、70.93%(Zn),空心菜重金属含量减少最大的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),3种处理之间对减少苦瓜、柿子椒和长豆角重金属吸收的差异不显著。空心菜对重金属的平均富集系数大于苦瓜、柿子椒和长豆角。总体来讲,稳定剂可以有效修复底泥利用带来的土壤重金属轻度污染,确保种植蔬菜的食品安全性。重金属轻微污染或稳定化处理后的农田可以根据重金属种类、含量和有效性,种植不同富集能力的蔬菜,以保证其食品安全性。     

不同土地利用方式土壤重金属赋存与有机碳关联性分析

【目的】评估不同土地利用方式土壤重金属形态与有机碳（SOC）含量的相关性,为深入理解土壤负载SOC和重金属的环境地球化学行为,以及评价土壤环境和人类健康风险提供参考依据。【方法】测定海南省琼海市和定安县3种不同土地利用方式（水田、旱地和抛荒地）中不同形态重金属砷（As）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、铅（Pb）以及SOC和矿物结合态有机碳（MAOC）含量,并对重金属形态含量、富集度、生物有效性及重金属与SOC和MAOC之间的关联性进行分析。【结果】不同土地利用方式土壤中重金属含量表现为:水田Cr>Zn>Pb>Cu>As,旱地Cr>Zn>Pb>As>Cu,抛荒地Cr>Zn>Cu>Pb>As;土壤重金属形态以残渣态存在为主;不同土地利用方式下重金属的富集程度存在明显差异,富集指数呈现:水田Cr>As>Cu>Zn>Pb,旱地As>Cr>Cu>Zn>Pb,抛荒地As>Cu>Cr>Zn>Pb;3种土地利用方式土壤中Cr、Cu、Zn和Pb的生物有效性系数较小,处于较稳定的存在状态,生态潜在风险较小,而As对人体健康具有较大的潜在威胁。土壤中SOC和MAOC含量在3种土地利用方式下均表现为水田>抛荒地>旱地,土壤中SOC和MAOC含量与部分形态的Cr、Cu、Zn和Pb之间具有显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）相关性。【结论】土地利用方式的改变不仅影响土壤理化性质,还对土壤中重金属的来源和性质以及有机物类型含量产生影响。不同土地利用方式土壤中部分重金属赋存形态含量与SOC和MAOC具有显著或极显著相关性（As除外）,对深入理解海南土壤污染状况、土壤自净能力与机制等方面具有重要理论意义,可为海南土壤质量提升及可持续利用提供理论支撑。