冶炼厂周边农田土壤水稳性团聚体中镉的分布规律

采集冶炼厂周边农田表层土壤样品,通过湿筛法获得不同尺寸水稳性团聚体,测定原土与团聚体层级不同化学形态镉(Cd)含量及理化性质,分析影响不同化学形态Cd在团聚体层级分布的主要因素。结果发现:土壤总Cd含量3.77 mg·kg-1,以惰性的残渣态Cd为主,其次是潜在可利用结合态Cd;不同化学形态Cd在粉砂+粘粒组分中最易富集,而在微团聚体中不易积累;考虑团聚体质量分配,总Cd和各化学形态Cd主要存在库是2000~250μm大团聚体和微团聚体;影响总Cd分布的主要因素是土壤有机碳,影响可交换态Cd和铁锰氧化物结合态Cd分布的主要因素是CEC。以上结果表明:Cd在粉砂+粘粒组分中富集以及存在于2000~250μm大团聚体中的潜在可利用结合态Cd导致农田土壤Cd污染风险提高。显然,通过土壤物理组分分级和Cd的化学形态分级的途径有助于客观、全面地解析Cd的污染风险。     

河北曹妃甸不同类型农田土壤重金属含量、分布及其相关性研究

以河北曹妃甸3种类型农田土壤(黏质水稻土、壤质水稻土、滨海风沙土)为研究对象,研究土壤中Zn、Cu、Pb、Cd含量,分布及其相关性,并对其进行污染评价,以期为今后土地整理的实施和土壤重金属污染的修复提供可靠依据。结果表明,在3类农田土壤中,Zn、Cu、Pb、Cd的全量和有效态含量均表现为在黏质水稻土和壤质水稻土中较高,在滨海风沙土中最低;4种重金属元素均存在积累问题,其中Cd和Cu的积累程度相近且较大,Zn次之,Pb最小;4种重金属单因子污染指数均表现为PbCuZnCd,其中黏质水稻土中存在Pb污染;重金属的综合污染指数表现为黏质水稻土壤质水稻土滨海风沙土,其中滨海风沙土处于安全等级,黏质水稻土和壤质水稻土处于警戒线等级。在3类土壤中,同种元素的全量与有效态含量大多存在正相关;总体上,Cd元素的全量和有效态含量与其他元素含量之间的相关性较强,其他元素含量之间的相关性不是很明显;4种重金属全量总体上均与土壤p H值呈显著或极显著正相关。     

土壤改良剂对Cd污染石灰性稻田土壤Cd形态与水稻Cd积累的影响

【目的】镉(Cd)是一种有毒重金属，稻田Cd污染和稻米中Cd的积累已严重影响了现代农业高质量发展。研究不同土壤改良剂对南方Cd污染石灰性稻田中土壤Cd化学形态变化及水稻吸收积累Cd的影响，为选择适合修复南方石灰性稻田Cd污染的钝化材料和保障粮食安全生产提供理论依据。【方法】研究以Cd污染石灰性稻田为研究对象，通过大田原位修复试验，在等量氮磷钾养分投入条件下，研究了添加土壤调理剂(AF)、炭基微生物菌剂(CMF)和复合微生物肥+RBM微生物液体菌剂(RBM)对Cd污染稻田土壤化学性质、Cd形态含量变化以及水稻各部位Cd富集与转移的影响。【结果】施用土壤改良剂在一定程度上能保证水稻产量。与单施化肥处理相比，添加炭基微生物菌剂可以提高土壤有机碳含量，增幅为13.19%，而且施用土壤改良剂的处理均能增加土壤CEC，同时降低水稻成熟期土壤DTPA有效态Cd含量和土壤酸可提取态Cd含量，其中AF和CMF处理土壤酸可提取态Cd含量显著降低了8.84%和8.37%，促进了土壤Cd由活性强的形态向稳定态转化；通过BCR法分析土壤中Cd的4种化学形态发现，各处理土壤化学形态Cd含量大小均表现为残渣态>...     

榆林市区周边土壤重金属污染特征与评价

以榆林市区周边表层土壤为研究对象,测定土壤p H和Cd、Cu、Mn、Cr的全量及有效态含量,采用单因子污染指数法和综合污染指数法对土壤环境质量进行评价,同时采用SPSS18.0统计软件分析土壤p H、重金属全量与重金属有效态含量之间的相关关系。结果表明:榆林市区周边表层土壤主要受到Cd的污染,其有效态含量在0.069~0.085 mg·kg~(-1)之间,全量在0.12~1.95 mg·kg~(-1)之间;镇北台和市热电厂土壤Cd单项污染指数和综合污染指数均大于1,分别达到中度污染和轻度污染水平,其它三个采样点几种重金属单项污染指数和综合污染指数均小于0.7,土壤处于清洁状态;同源性分析表明土壤重金属Cu和Cr之间存在极显著正相关关系,Cu和Cr污染来源一致;相关性分析表明Cr有效态含量与全量之间存在极显著负相关,与p H之间存在显著负相关。     

秸秆还田配施无机改良剂对稻田土壤镉赋存形态及生物有效性的影响

以成都平原德阳市旌阳区Cd污染稻田土为研究对象,通过大田试验研究了秸秆还田下配施无机改良剂对污染稻田土壤Cd形态分布特征及水稻生物有效性的影响。结果表明,秸秆(油菜秆、小麦秆)配合改良剂(海泡石、石灰、钙镁磷肥)施用均显著降低水稻糙米Cd含量,其中油菜秸秆配合海泡石效果较优,降低幅度为36.75%;油菜秸秆配合改良剂(海泡石、石灰、钙镁磷肥)施用提升了茎秆Cd含量(31.46%~140.73%),可能会影响秸秆还田利用。对土壤可交换态Cd含量影响表现为:水稻分蘖期,小麦秸秆配合石灰处理降低50.47%,效果较佳;水稻成熟期,小麦秸秆配合钙镁磷肥处理降低58%,效果较优。回归分析结果表明,土壤Cd形态由有效性较高的形态(可交换态)向有效性较低的形态(铁锰氧化物结合态、有机结合态等)转化,有助于减少水稻根系对Cd的吸收,降低糙米Cd的累积。综上,在抑制土壤活性态Cd,降低水稻Cd积累方面,油菜秸秆还田配合海泡石和小麦秸秆还田配合石灰效果均较优。     

不同品种水稻全生育期内土壤Cd赋存形态及ω（Cd）变化特征

以优优128、粳籼89、湛优226和粤香占4个水稻品种为材料,通过盆栽试验模拟土壤Cd污染,采用BCR法区分土壤Cd赋存形态,从而比较水稻品种对土壤Cd赋存形态及质量分数变化的影响。结果表明,在没有施用外源性Cd情况下,水稻土中Cd主要以残渣态存在为主,而弱酸提取态、铁锰氧化物结合态、有机物络合物等形态的质量分数均较低,且后3种赋存形态质量分数差异不显著。随着外源性Cd施入量逐渐增加,土壤中弱酸提取态、铁锰氧化物结合态w(Cd)有所升高。水稻品种和生育期不同,土壤中各赋存形态w(Cd)也有所差异。粳籼89全生育期内土壤中弱酸提取态w(Cd)及在土壤总Cd中的比例均明显地高于其他3个品种,这表明,粳籼89根系分泌物及其影响下的土壤对Cd的络合与固定能力较低,致使外源性Cd长时间停留在生物有效性较高的弱酸提取态。此外,在水稻全生育期内,各土壤中弱酸提取态w(Cd)及其在总Cd中的比例随时间延长而有所降低。     

江苏沿海某设施农区土壤重金属累积特点及生态风险评价

为了揭示设施栽培土壤重金属累积特点及污染风险状况,为沿海设施农区土壤重金属污染的源头消减、生态阻控与风险防范提供科学依据,以近年来高效农业发展迅猛的江苏沿海某设施农地为研究对象,分析了种植方式和棚龄对土壤重金属Pb、Cr、Cd、As全量与有效态含量的影响,探讨了重金属有效态含量与理化性质的相关性,并对设施土壤重金属污染综合潜在生态风险进行了评价。结果表明:目前设施农区土壤环境质量状况整体良好,除重金属Pb含量超过温室蔬菜产地环境质量评价标准值(HJ/T333—2006)外,Cr、Cd和As含量均显著低于参考值;种植方式和棚龄不同程度地影响土壤重金属全量与有效态含量,设施土壤Pb、Cr、Cd全量与有效态含量均显著高于常规大田,且土壤Cd全量与有效态含量随棚龄增加呈现富集特点;土壤Pb、Cr、Cd有效态含量与粘粒含量、阳离子交换量和pH显著负相关,与有机质呈显著正相关,土壤有效态As含量仅与土壤pH显著正相关;目前研究区设施土壤重金属污染处于轻度综合潜在生态风险程度,综合潜在生态风险指数呈现出青椒大棚西瓜大棚韭菜大棚的趋势,且综合潜在生态风险指数随棚龄的增加而升高。     

贵州典型土壤中Cd形态分布及环境风险评价

重金属的生物毒性和生态效应与其结合形态密切相关。利用盆栽试验,模拟研究贵州省典型土壤遭受Cd污染后的形态分布特征及评估土壤中Cd的环境风险程度。结果表明:1自然条件下,黄壤和石灰土中残渣态Cd所占份额达80%以上,而非稳定态(包含酸溶态、可还原态和可氧化态)所占比例很低。2不同程度Cd污染土壤中,酸溶态和可还原态Cd所占比例明显高于自然土壤,特别是模拟污染为2.5 mg/kg和5 mg/kg土壤中,二者之和达65%以上。而且相比p H偏高的石灰土,黄壤中酸溶态Cd所占份额更高些。3由RAC法评价结果为自然土壤中Cd对环境危害处于低风险水平,但是污染土壤中Cd对环境构成中等以上的风险危害,而且随着污染程度加深,其风险性升高。总体上,黄壤中Cd对环境的危害高于石灰土。该研究结果为贵州省污染土壤风险管理提供科学依据。     

铅在不同污染级土壤中的环境风险

根据EuropeanCommunitiesBureauofReference提出的BCR法加以改进,对不同铅污染程度土壤中Pb的有效态和4种化学形态含量进行分析,比较红壤和水稻土两种土壤类型之间有效态及分级中存在的差异;利用污染因子风险评价法(Cf)和风险评价代码法(RAC)评估土壤污染的环境风险。结果表明,红壤和水稻土中铅的有效态含量均随着污染程度加深而显著提高,但在污染为重度时其占总量的比例较之低度污染分别下降了18.7%和23.0%。对土壤进行BCR分级后,不同形态含量随污染程度的加深而有所增加,在比例上呈现可还原态残渣态可氧化态酸可提取态,在重度级污染时,残渣态所占比例大幅提高,生物有效性降低。Cf值和RAC环境风险评估中,低、中、重度铅污染土壤均为轻度和中度风险,特别是重度污染红壤与水稻土Cf、RAC环境风险均为轻度。另外,pH值影响重金属形态的分布,pH值降低,生物有效性提高。     

天然火成岩对不同污染程度土壤镉生物有效性的影响

为明确天然火成岩(SRC)对重金属镉(Cd)污染土壤的钝化效果,采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,通过在超过农用地污染风险筛选值土壤(CG和LQ)和风险管控值土壤(JH)中添加SRC,研究其对土壤有效Cd、Cd形态分布以及水稻各部位Cd含量的影响。结果表明,SRC明显改变CG和LQ土壤有效Cd、pH、Cd形态分布和水稻不同部位Cd含量,而对JH土壤影响不大。添加SRC后,CG和LQ土壤pH提高了约0.2,显著降低了CG和LQ土壤CaCl_2-Cd (0.01 mol/L CaCl_2提取)含量,降幅在27.3%～38.9%。Cd形态分析表明,SRC能够使CG和LQ土壤植物易吸收态Cd向植物难吸收态Cd转变,酸容态Cd含量分别降低了6%～14%,铁锰氧化态Cd和有机结合态Cd分别增加了8%～9%。大田条件下,SRC显著抑制水稻根系、秸秆和子粒种对Cd的吸收,降幅分别达到53.7%、69.8%和54.6%。SRC通过提高土壤pH以及所含矿物对Cd的吸附来降低土壤中Cd的生物有效性,抑制水稻对Cd的吸收。     

陕西某铅锌冶炼区土壤重金属污染特征与形态分析

为了探讨铅锌冶炼对土壤环境质量的影响,对陕西某铅锌冶炼区土壤中重金属的含量和形态进行了分析,并运用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染程度进行评价。结果表明,Pb、Cd、Cu、Zn含量的平均值分别是陕西省土壤背景值的19.27、135.32、2.76、8.02倍。单因子污染指数评价结果显示,Cd(19.53)达到重度污染,Zn(1.78)和Pb(1.09)达到轻度污染,Cu(0.56)无污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明,冶炼厂东、西10 km范围内土壤均处于重度污染程度,且东部高于西部。重金属形态分析结果显示,Pb、Cd、Cu、Zn各形态在全量中所占的比例都以残渣态(34.45%～45.98%)最大,其次为可氧化态(27.45%～30.57%),再次为可还原态(17.63%～23.61%),最后为可交换态(6.80%～14.41%)。重金属形态比例和土壤理化性质的相关性分析表明,pH值与Cd、Cu的可交换态比例呈显著负相关,与Zn的残渣态比例呈显著正相关。土壤有机质与Cd的可交换态比例、可还原态比例呈显著负相关,与Cd的残渣态比例呈显著正相关。铅锌冶炼厂周围土壤受到以Cd污染为主的多种重金属的复合污染,冶炼厂大气沉降、采矿场扬尘是主要污染源。土壤重金属污染防治中应当加强冶炼厂烟尘点源控制,防止土壤酸化。     

烤烟对不同土壤类型中镉的吸收及其分配

采用盆栽试验方法,研究了烤烟对不同土壤类型中1．0～2．5g／kg镉的吸收及其体内分配。试验结果,添加2．0g／kg以下镉对烤烟生长影响较小,但烟叶中已大量积累。地上部分在未添加镉时,镉含量大小顺序依次为紫色土、水稻土、红壤。而地下部分则为红壤、水稻土、紫色土;在添加镉时。都是水稻土、紫色土、红壤;且不同土壤类型积累镉能力均有所不同。随着施镉量的增加。烟株各器官镉含量和总量均呈递增趋势,但增长幅度均呈下降趋势。现蕾期未添加镉时,各部位镉的含量大小顺序依次为叶、根、花、茎;当施用镉时。各部位镉的含量大小顺序为叶、花、茎、根。其中,烟叶是镉累积最大的部位,而花的镉累积上升最慢。     

风干和冻干对稻田土壤镉形态分析的影响

稻田土壤样品自然风干和冷冻干燥处理,是目前稻田土壤中镉形态分析过程中广泛采用的两种前处理方法,然而,风干和冻干处理对不同施肥稻田土壤镉形态分析的影响规律及机制的影响尚不明确。本研究以长期不同施肥稻田土壤为研究对象,通过对比自然风干和冷冻干燥稻田土壤样品,探讨了两种干燥方式对稻田土壤镉形态变化和化学提取有效镉含量的影响规律及机制。结果表明:不同施肥稻田土壤冷冻干燥样品中化学提取有效态镉含量均明显低于自然风干样品,长期施用化肥和高量有机肥稻田土壤有效态镉提取量差异分别达到56.5%~69.2%和50.8%~66.3%;而长期施用常量有机肥的稻田土壤有效态镉提取量差异为16.9%~22.3%。与自然风干样品相比,冷冻干燥处理的长期施用化肥和高量有机肥稻田土壤可交换态、有机结合态和铁锰氧化物结合态镉含量变化明显,而长期施用常量有机肥稻田土壤中可交换态和碳酸盐结合态镉含量变化较明显。两种干燥方式下土壤颗粒大小分布差异对土壤有效态镉提取影响较小。相关分析表明,风干和冻干过程中土壤pH、有机质、交换态铁和水铁矿性质变化对有效态镉提取的影响较大。干燥方式可显著影响长期不同施肥稻田土壤镉的形态及化学提取有效态镉的数量,在分析稻田土壤有效态镉含量时应注意干燥方式对不同土壤和提取剂提取效果的影响。     

铅锌矿区周边土壤重金属污染及植物富集特征

为了寻求适合矿区废弃地土壤修复的重金属耐性植物,对海南省昌江县昌化镇铅锌矿区废弃地及其周边植物进行调查。在调查区内设定3个采样点,对采样点内采集的13种植物的地上部分及其所在区域的土壤样品进行重金属含量检测。结果表明:（1）该矿区周边土壤普遍受到Pb、Cd、Zn和Cu的污染,矿区周边重金属综合污染指数为19.86,按照土壤综合评价分级标准可知该矿区周边土壤污染等级属于重度污染;（2）在海南昌化铅锌矿区周边生长的植物中,心叶黄花稔（Corchorus aestuans）表现出对重金属Cd的富集潜力,酒饼簕（Atalantia buxifolia）表现出对重金属Zn的富集潜力。     

广东大宝山地区重金属污染水田土壤的Cu Pb Zn Cd全量与DTPA浸提态含量的相互关系研究

通过现场采样及室内测试，分析了广东大宝山地区酸性金属矿长期污染水稻田的土壤特性，研究了重金属Cu、Pb、Zn、Cd的全量与DTPA浸提态含量的相互关系。结果表明，除Pb外，Cu、Zn和Cd的全量不同程度超标，而4种重金属的DTPA浸提态含量均较高，Pb和Cu的DTPA浸提率高于Zn和Cd。金属全量及其DTPA浸提量之间极显著相关。土壤酸性和有机质对金属Pb、Zn、Cd的DTPA浸出率表现出显著的促进作用，而与Cu的浸出率相关不显著。DTPA态金属可以作为测定该类水稻土壤金属有效态含量的简便指标。金属的全量、种类，土壤pH、有机质等属性，以及农业耕作等因素影响金属的DTPA态含量及有效性。     

镉污染对稻田土壤真菌群落结构及多样性的影响

【目的】探究镉胁迫对稻田土壤真菌群落结构及其多样性的影响,为阐释镉胁迫对稻田土壤微生物多样性的影响机制提供科学依据。【方法】以湖南某镉矿周边3个镉污染程度（高、中和低）的稻田土壤为研究对象,采集土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤真菌群落结构,对比分析不同镉污染组土壤真菌群落多样性和群落结构差异。【结果】稻田土壤的真菌α多样性随着镉污染水平升高逐渐降低,高镉组（总镉含量>3.0 mg/kg） α多样性显著低于中镉组（总镉含量0.3~3.0 mg/kg）和低镉组（总镉含量<3.0 mg/kg）（P<0.05,下同）,但中镉组和低镉组之间的差异较小。高镉组与中、低镉组土壤样品间真菌群落具有显著差异。在门水平上,子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）在所有样品组中均属优势菌门,相对丰度在51.09%~81.93%。韧伞属（Hypholoma）、篮状菌属（Talaromyces）、Meliniomyces属在高镉组的相对丰度显著高于中镉组和低镉组,可能是潜在的耐镉菌。有机质、pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】高浓度镉污染可降低稻田土壤真菌群落α多样性并改变土壤真菌群落结构。pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、有机质、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构显著相关,是影响土壤真菌群落结构的主要驱动因子。     

植物根系分泌物对铅锌尾矿污染土壤中重金属的活化效应

植物分泌的低分子量有机酸通过形成可溶性络合物而增加重金属元素在根际土壤的移动性。本文对根际分泌物如柠檬酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、天冬氨酸、谷氨酸对铅锌矿尾砂及其废水污染土壤中Pb、Zn、Cd、Cu的溶解性影响进行实验 ,证明16mmol/L的有机酸和氨基酸对土壤中重金属Pb、Zn、Cd、Cu具有较强的活化效应 ,其中柠檬酸、酒石酸和草酸的活化能力最强。     

电镀废水污染水稻田土壤中重金属的形态分析

通过连续提取法对电镀废水污染区和对照区水稻田土壤中重金属元素Cu、Cr、Ni、Pb和Mn的形态进行了分析研究。结果显示,污染区土壤中多种形态的Cu、Cr和Ni含量都显著高于对照区,尤其以它们的有机结合态的差异最为显著。在污染区土壤中,有机结合态的Cu、Cr和Ni分别占总量的28.0%、58.2%和17.4%,而对照区土壤有机结合态的Cu、Cr和Ni分别仅为总量的9.6%、35.2%和9.2%。污染区较对照区土壤中Mn的总量虽无显著差异,但可交换态Mn的含量显著增加。污染区与对照区土壤中Pb的交换态、碳酸盐结合态和Fe-Mn氧化物结合态均无显著差异。电镀废水的污染使得水稻田土壤中Cu、Cr和Ni含量及其有效性显著升高,同时可导致Mn的化学形态发生改变,提高了Mn的移动性和生物有效性。     

广东典型镉污染稻田土壤镉的生物有效性测定方法及风险管控值初探

为探寻适合广东省典型镉（Cd）污染稻田土壤镉生物有效性测定方法及其管控阈值,以广东韶关、清远和广州三种典型Cd污染稻田土壤为供试土壤,系统比较了四种有效Cd提取方法（CaCl₂法、HCl法、EDTA法和DTPA法）对土壤Cd的浸提能力,并分析两个品种水稻对Cd的累积吸收量与土壤有效Cd含量的相关性,探讨糙米Cd超过食品安全标准时各测定方法的风险管控值。结果表明,四种化学提取剂对土壤Cd的提取能力大小依次为0.1 mol·L^-1 HCl>0.05 mol·L^-1 EDTA>0.005 mol·L^-1 DTPA>0.1 mol·L^-1CaCl₂;外源添加条件下土壤Cd有效性高,土壤总Cd和各提取态Cd均与糙米Cd极显著相关（P<0.01）,四种有效Cd测定值与水稻Cd累积量的相关系数均超过0.9,其中CaCl₂提取态Cd与水稻Cd含量的相关性更强,但自然污染型土壤全Cd含量与水稻Cd累积量的相关性最弱;根据各方法测定值与糙米Cd相关性计算获得了广东Cd污染稻田的风险管控值。采用四种有效Cd测定方法评价广东酸性稻田土壤Cd的生物有效性优于土壤全Cd的方法,其中CaCl₂提取法测定的结果与稻米Cd含量相关性最高,进一步深入研究可确立基于0.1 mol·L^-1 CaCl₂提取态Cd含量的稻田Cd污染风险管控阈值。     

湘潭某工业园周边稻田土壤及稻米镉污染的风险评价

采用单因子指数法和潜在生态危害指数法评价了湖南湘潭市某工业园区周边稻田土壤的污染现状及其潜在风险,并对成年人食用当地稻米的健康风险进行了评价.结果表明,该工业园区周边稻田土壤镉(Cd)含量的变幅为1.27～4.22 mg/kg,属重度镉污染;土壤潜在生态危害系数(Ei)均大于320,受到极强生态危害;园区边生产的稻米Cd污染风险商值(HQ)为1.61～7.44,对人体健康产生影响的可能性很大,明显存在Cd的潜在健康危害.