污灌区土壤重金属对土壤微生物影响的研究

采集河北省北运河污灌区土壤用于研究重金属进入土壤后对土壤中微生物量的影响,并与非污染土壤的相应背景值进行了对比。对污灌区不同时期10、20、30cm土层土壤细菌的总数和放线菌研究表明,土壤中微生物量与土壤重金属含量有协同效应。     

白银市东大沟污灌区表层土壤重金属污染及潜在生态风险评价

以白银市东大沟污灌区表层土壤为研究对象,分析污灌区表层土壤中Cu、Pb、Zn、Cd、As和Hg等6种重金属的分布特征,并采用污染综合指数法和潜在生态危害指数法进行评价。结果表明,东大沟污灌区不同区域表层土壤中重金属含量分布差别较大,污灌区表层土壤中6种重金属平均含量均显著高于土壤背景值,污灌区表层土壤已经出现了严重的重金属累积。表层土壤重金属的平均单项污染指数从大到小依次为Cd>Cu>As>Zn>Pb>Hg,污灌区的综合污染指数范围为2.5~13.2,均值为7.9,污灌区土壤受到重污染,作物受到的污染已相当严重。潜在生态风险评价表明,污灌区表层土壤达到很强生态风险水平,Cu、Pb和Zn处于轻度的潜在生态风险,As和Hg处于中度潜在生态风险水平,而Cd则处于极强的潜在生态风险。     

干旱区污灌农田土壤Cu、Ni复合污染与土壤酶活性的关系

以重工业城市--甘肃省金昌市农业土壤为主要研究对象,采用室内分析测试方法,就污灌土壤重金属复合污染对酶的活性及微生物学参数进行了调查研究.结果表明,污灌区农田土壤中Cu、Ni重金属含量均超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)中一级标准限量,但未达到二级标准.污灌区农田Cu、Ni复合污染对土壤脲酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性均表现为激活作用;对过氧化氢酶和转化酶的抑制作用较小,而对多酚氧化酶的抑制作用较强,因此,多酚氧化酶可做为土壤Cu、Ni复合污染监测和评价的主要生化指标.污灌农田土壤微生物生物量和基础呼吸速率显著高于清灌土壤.除pH与转化酶活性之间呈显著(P<0.01)正相关关系外,其他土壤理化因子与土壤酶活性和微生物参数之间均呈显著(P<0.05或P<0.01)的正或负的相关关系,在污灌土壤中Cu、Ni复合污染对酶活性所表现出的屏蔽效应可能受到土壤有机质的影响.     

北方污灌区土壤重金属污染特征分析

【目的】研究我国北方污灌区农田土壤Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素的污染特征,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供参考。【方法】以我国北方30个污灌区土壤重金属污染数据为基础,采用统计分析方法、内梅罗综合污染指数法及地质累积指数法,对北方污灌区土壤重金属的污染特征进行分析。【结果】结果表明,北方污灌区农田土壤中8种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但除Cr外,其余7种重金属的平均含量均显著高于全国背景值;8种重金属含量变异系数从大到小依次为CdHgPbAsZnCuCrNi,其中Cu、Cr、Ni在不同灌区差异性相对较小,Cd、Hg、Pb在不同灌区差异较大;Cu与Zn、Cr、Cd、As、Hg,Zn与Ni,Cr与Pb、Ni、As、Hg,Cd与As呈显著相关的概率较大,Pb与Cu、Zn、Ni、Hg,Hg与Zn、Cd、Ni、As呈高度相关的概率较大;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为CdHgCuAsZnPbNiCr。【结论】我国北方污灌区农田土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素明显积累,应该引起有关部门的足够重视。     

保定市郊土壤重金属污染对蔬菜营养品质的影响

通过野外调查采样,对保定市郊污灌区、清灌区土壤、蔬菜体内重金属Pb、Cd、Cu、Zn含量及蔬菜营养品质指标(粗纤维、粗蛋白、还原糖)进行检测分析。结果表明,保定市郊污灌区土壤及蔬菜体内重金属含量明显高于清灌区;蔬菜对重金属的吸收量表现出复杂的交互作用;蔬菜营养品质指标也表现出清灌区优于污灌区的特性。     

洪河污灌区土壤重金属和矿物油环境容量研究

本文鉴于对土壤生态系统的结构、功能及其稳定性的认识，综合重金属和矿物油对农作物、土壤微生物的生态效应和土壤微生物对土壤肥力与农作物的相互关系，利用以图论为工具建立的数学模型，计算了安阳市洪河污灌区重金属Ｃｄ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ｃｒ和矿物油的土壤环境容量，具有广泛的实用价值。     

论郑州市农业污灌区土壤粮食的重金属污染问题

本文对郑州市1982年以来污灌区土壤、粮食(大米、小麦)及部分蔬菜的重金属含量监测资料进行了分析。结果表明:污水中重金属含量逐年有所增加,污灌区的土壤重金属含量都仍在我国北方土壤含量范围之内,主要粮食作物及蔬菜也均未造成重金属污染。     

开封市污灌区土壤重金属污染及潜在生态风险评价

对开封市惠济河污灌区土壤中重金属Pb、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Zn、Ni的含量进行测定,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对该区域土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评价,以期为今后污灌土壤治理和修复提供理论依据。结果显示,污灌区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr、Ni含量平均值分别为62.9、127.0、82.6、0.62、0.148、16.0、53.2、27.2mg/kg,仅Cd含量稍微超过土壤环境质量(GB 15618—1995)二级标准,其余7种重金属含量均未超标。从单因子污染指数来看,Cu、Zn、Pb、Hg、As、Cr、Ni的单因子污染指数平均值均未超过1,说明土壤未被这些重金属污染,Cd的单因子污染指数为1.033,说明土壤被Cd轻微污染。从综合污染指数来看,污灌区土壤重金属的综合污染指数平均值为0.827,总体处于警戒线水平。从潜在生态风险因子和指数来看,污灌区所有重金属总体均具有轻微生态风险。另外,单因子污染指数分析发现,河流水质、河流底质、污灌区土壤中的首要污染因子相同,均为Cd,且前3项污染因子中均含有Cu;河流水质、污灌区土壤中的前3项污染因子均含有As,说明污灌区土壤中的污染因子与河水、河流底质中的污染因子基本相同,土壤中重金属污染主要是由多年的污水灌溉造成的。     

不同施肥处理对污灌区土壤中Pb、Cu和Zn的影响

为了研究施用沼肥对受到重金属污染土壤的影响,以Pb、Cu、Zn为研究对象,用盆栽的方式,以抗病苏州青油菜为种植作物,选取污灌区土壤,采用改进的BCR连续提取法分析重金属形态,通过基肥与追肥配合施用,研究沼渣与沼液配合施用和猪粪与化肥配合施用对土壤重金属的影响,为沼肥的合理安全利用提供理论依据。试验结果表明:沼渣沼液配合施用可以降低污灌区土壤中Pb、Cu、Zn含量,其含量分别为47.65,178.31,589.13mg·kg~(-1),过量施用沼渣沼液后土壤中Pb含量进一步降低,达到36.23mg·kg~(-1),Cu、Zn含量无明显变化。沼渣沼液配合施用可以降低污灌区土壤中Pb、Cu、Zn有效态含量,其含量分别为34.23,163.13,565.92mg·kg~(-1),过量施用沼渣沼液后,Pb有效态含量有所降低,Cu、Zn有效态含量进一步增加。沼渣沼液配合施用可以增加污灌区土壤中残渣态Pb、Cu、Zn的含量,过量施用沼渣沼液后土壤中Pb、Cu、Zn残渣态含量均有不同程度的减少。猪粪化肥配合施用会增加土壤中Cu、Zn含量以及Pb、Cu、Zn有效态和残渣态含量。施用沼渣+沼液或猪粪+化肥均可以降低污灌区土壤中重金属Pb、Cu、Zn的酸提取态和可还原态百分量之和,但猪粪与化肥配合施用效果优于沼渣与沼液配合施用,且差异显著(p0.05)。综合考虑沼肥施用和猪粪化肥配合施用对污灌区土壤重金属Pb、Cu、Zn含量、有效态、残渣态及酸提取态和可还原态百分量之和的影响可以得出,施用沼肥可以在一定程度上缓解污灌区土壤中Pb、Cu、Zn对土地和环境造成的风险。     

污灌区土壤-植物系统中重金属的分布与迁移转化特征研究

采用田间调查与室内分析相结合的方法,研究了河北省栾城县洨河两岸污灌区土壤-小麦系统中重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的分布与迁移转化特征。结果表明：污灌区土壤和小麦籽粒重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的平均含量明显高于清灌区。随着土层深度的增加,污灌土壤重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的含量呈明显的下降趋势。而清灌土壤各重金属含量在0～60 cm土层通体变化不大。污灌区小麦籽粒中Cd和Zn的平均含量分别是清灌区的3.96倍和1.30倍。相比Pb、Cr和Cu元素,Cd和Zn更容易向小麦籽粒转移。     

铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系及主要生理类群研究

通过现场采样及室内培养分析,研究了浙江省天台铅锌银尾矿污染区土壤微生物区系组成及主要生理类群。结果表明,尾矿污染区土壤几种重金属含量比非矿区土壤有明显的增加。尾矿区土壤微生物区系组成和各生理类群发生了明显变化,土壤细菌、真菌、放线菌以及各生理类群数量均显著降低,且三大微生物以及各生理类群对尾矿污染的敏感性大小分别表现为放线菌>细菌>真菌,自生固氮菌>氨化细菌>硝化细菌>反硝化细菌>纤维分解菌。可见,土壤中微生物区系组成及参与物质转化的生理类群种类、数量及变动在一定程度上可反映该尾矿污染区生境的重金属污染特征及其生态功能的演变规律。     

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。     

污灌条件下重金属在土壤中的累积效应及风险评价

为研究重金属在土壤污灌条件下的累积效应及风险评价,以褐土为研究对象,采用室内土柱模拟实验,分析了Cu在不同灌溉土层中的质量分数以及Zn的添加对其累积效应的影响,并利用相关指标对各层土壤重金属的污染情况进行了风险评估。结果表明:在两种污水灌溉下,土壤中Cu和Zn的分布从上到下主要呈逐渐递减的趋势,且到土柱底部时几乎都稳定在土壤的背景值水平;与单一处理的污水灌溉相比,复合处理的污水灌溉下土壤各层Cu的含量均有所增加;同时,单因子污染指数、内梅罗综合指数显示两种污水灌溉会对表层土壤造成轻度污染,潜在生态危害指数显示除复合污染灌溉条件下0~10 cm范围内Eir(Cu)为45.13处于中等危害等级外,其余情况下两种污水灌溉对土壤的生态危害程度均在轻微危害程度范围;此外,随着灌水量的增加,两种污水灌溉下Cu和Zn的单因子指数峰值均在第四次灌溉后的0~10 cm土层中出现,最大值达到了2.16,且定期收集的滤液中Cu和Zn的含量依然能够达到《地下水环境质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅲ类水的要求。因此,利用污水对土壤进行灌溉,灌溉用水中的Zn能促进各层土壤对Cu的累积,且灌溉次数也在一定程度上影响重金属对土壤的污染情况,同时中短期的污水灌溉不会对地下水造成污染。     

污灌时间对土壤肥力及土壤酶活性的影响

通过时空互代、野外调查和采样分析的方法,研究了石家庄栾城县不同污水灌溉时间下(0～52 a)耕地土壤肥力及土壤酶活性特征.结果表明:与对照点相比,污水灌溉区土壤有机质、全氮、全磷含量,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均相对较高,而土壤阳离子交换量、过氧化氢酶和脱氢酶活性无明显的变化规律;污水灌溉区土壤全氮、蔗糖酶、磷酸酶与污灌时间之间表现出显著正相关性(P＜0.05),其他指标与污灌时间之间均无显著相关性;土壤肥力(有机质和全氮)、重金属(总Cr和总Cd)与水解酶(脲酶和磷酸酶)之间表现出显著正相关性,交换态Cr与脱氢酶活性之间呈现出显著负相关性.上述特征反映了污水灌溉时间对土壤肥力及土壤酶活性具有复杂的影响效应,而这些效应是决定污水灌溉区土地生产力能否高产的重要因素.     

作物对重金属吸收能力的研究

采集河北省北运河污灌区土壤和小麦、玉米作物样品,对污灌区作物不同时期、不同部位重金属含量分析,采用吸收系数法对作物不同部位对不同重金属吸收能力进行比较,了解作物对重金属的累积效应。结果表明,玉米各部位对Cu、Pb的吸收能力都高于小麦相同部位对这两种重金属的吸收能力,而小麦各部位对Zn的吸收能力都高于玉米相同部位的吸收能力,小麦与玉米各部位对Cd的吸收能力基本接近。     

北京南部地区农业土壤重金属分布特征与评价

包括通州、大兴、丰台和房山4区的北京南部地区的土壤存在不同程度的重金属污染。在该区域选取25个土壤样品，其中剖面JN1（JN表示北京南部地区土壤剖面，下同）按土壤发生层在春季（3月下旬）和秋季（11月上旬）采样，研究土壤Pb、Zn、Cu,Cd和As等元素时空分布特征及其污染程度。结果表明，该地区土壤重金属含量不等，由高到低依次为Zn、Pb、Cu、As和Cd，属于歧义性污染。区域内自东向西，土壤重金属含量逐渐减少，其中沿河流、高等级公路向两侧，土壤重金属含量由高到低。土壤重金属集中于土壤表层．Cd、Cu、Pb、Zn主要富集在0—20cm土层中，20cm以下深度的含量大大减小，土壤重金属元素含量春季高于秋季。土壤综合污染指数均大于1，处于轻污染以上水平。     

细河流域不同重金属污染土壤微生物种群及微生物量的研究

[目的]研究细河流域土壤污染情况与土壤微生物之间的互作关系。[方法]测定细河流域不同剖面重金属污染土壤的基本理化性质及微生物氮、碳和磷含量,采用稀释平板分析法,对污染土壤微生物区系进行分离纯化,最后对污染土壤微生物群落多样性进行分析。[结果]供试土壤样品中,细菌数量最多,其次是放线菌,真菌数量最少;细河上游重金属污染严重,3类微生物数量均最低,中游污染次之,下游污染较轻。供试土壤微生物氮量和磷量与重金属污染程度呈负相关。细河下游土壤中细菌、放线菌和真菌的多样性指数最高,生境条件较好,土壤质量较优。[结论]细河流域土壤污染情况与土壤微生物之间有着密切的关系。     

不同种类有机物对污染农田土壤重金属活性的影响

为了解施用不同种类有机物对污染农田土壤重金属行为的影响,布设了田间小区试验,观察研究施用6种不同类型有机物对土壤水溶性重金属和农作物对重金属吸收等的影响。试验设7个处理,分别为对照（不施有机肥）、施新鲜水稻秸秆、新鲜鸡粪、鸡粪堆肥、新鲜猪粪、猪粪堆肥和商品有机肥,动态检测土壤中水溶性重金属含量、田面水中重金属浓度及收获水稻籽粒中重金属含量的变化。结果表明,与不施有机物的对照处理比较,施用各类有机物在试验前期均可明显提高土壤中水溶性重金属和田面水中重金属的含量,总体上以施用新鲜猪粪的最高,其次为新鲜鸡粪,施用商品有机肥的最低。土壤中水溶性重金属含量随试验时间增长逐渐下降。施用各类有机物对水稻籽粒中重金属的积累影响不明显。土壤中水溶性重金属及田面水中重金属含量均与相应的水溶性碳（DOC）浓度呈显著相关性,表明因有机物施用增加土壤中DOC浓度可能是土壤中水溶性重金属含量增加的主要原因;而不同有机物对土壤重金属活性影响的差异可能与有机物本身的分解程度及可释放DOC大小有关。但施用有机物引起的农田土壤水溶性重金属含量的增加是暂时的,对水稻生长后期籽粒中重金属积累的影响不明显。     

典型农业区农田土壤重金属潜在生态风险评价

采用野外采样和室内分析相结合的方法,以典型农业区山东禹城的农田表层土壤(0-20 cm)为研究对象,分析了土壤中重金属Cr、Ni、Pb、As、Hg、Cd、Cu和Zn的含量,探讨了土壤中重金属的含量与不同人类活动的关系并进行了潜在生态风险评估.结果显示,8种重金属的含量均超过黄河下游潮土区的背景值.潜在生态风险评估表明,当地的农田土壤Cr、Ni、Pb、As、Cu、zn有轻度的生态风险,Hg和Cd存在较大的生态风险.城市化进程、畜禽养殖和污灌是造成十壤Cd高生态风险的主要因素,城市化进程和污灌也是造成土壤Hg高生态风险的主要因素.禹城各区域土壤受8种重金属的综合潜在生态风险程度大小依次为城郊农田>污灌农田>典型施肥农田>井灌农田>引黄灌农田,不同人类活动区域土壤Cd生态风险和8种重金属的综合潜在生态风险存在显著差异.