右江河谷地区土壤重金属Cd、Pb含量的空间分布特征

按照10 km×3 km的网格,用5点取样法在广西百色右江河谷地区地表浅层采集71个土壤样品,测定重金属元素Cd和Pb的含量,分析土壤样品Cd和Pb含量间、Cd和Pb含量与样品采集地高程之间的相关性,并用Surfer16软件做出它们的空间分布图,研究了土壤Cd和Pb含量在该地区的空间分布规律。结果表明:右江河谷地区地表浅层土壤Cd和Pb平均含量分别为0.55、49.4 mg kg^-1,和百色地区全区土壤Cd和Pb含量平均值相比,表现出明显的富集趋势;Cd和Pb含量的变异系数分别为45%和52%,属于高度变异范围;Cd和Pb两元素含量之间的相关系数为0.760(n=69),达极显著水平,Pb含量与样品采集地高程之间也有一定的相关性,显示出相对高的地形对Pb的空间分布具有阻隔作用;土壤Cd和Pb含量的空间分布具有较强的相似性,河谷地区东部铝土矿区附近含量最高,西部的百色城区次之,说明当地的矿山开采和城市居民活动对土壤Cd、Pb元素空间分布均有影响;河谷北缘土壤Cd和Pb含量略高于河谷南缘,可能是风的搬运作用结果;两元素比较,土壤Cd含量受河谷内工业企业的影响大于土壤P...     

红薯对Pb、Cd的吸收累积特征及根际土壤Pb、Cd形态分布研究

为了解土壤在Pb、Cd单一以及复合污染条件下红薯对Pb、Cd的吸收和积累规律,通过盆栽试验对红薯地上部和地下部的生物量和重金属含量进行测定,分析了单一及复合污染土壤中重金属Pb、Cd形态分布特点。结果表明,相对于对照,较低浓度的Pb、Cd能显著促进红薯的生长（P〈0.05）,Pb超过50mg.kg-1、Cd超过3mg.kg-1时,红薯生长受到显著抑制（P〈0.05）,Cd是影响红薯生长的主要因素;随着试验处理浓度的升高,红薯体内重金属含量也随之升高,二者之间存在极显著的相关性（P〈0.01）,Pb、Cd共存对红薯吸收累积Pb、Cd具有明显的交互作用,Pb促进Cd向地上部转移,Cd促进Pb在地下部积累。根际土壤中Pb、Cd以可交换态与碳酸盐结合态为主,二者均占总量的55以上,在复合污染条件下,Pb浓度为50mg.kg-1时其活性系数显著高于其他Pb处理（P〈0.05）,并在很大程度上促进有效态Cd含量的增加。     

废旧电子产品拆解区农田土壤Cu、Zn、Pb、Cd污染特征及空间分布规律

信息技术产业的发展,带给人们生活便利和享受的同时也产生了新的环境问题———电子垃圾。电子垃圾具有资源再生性和潜在环境污染性的双重特点。它不仅具有金、铜、铝、银等多种贵金属以及塑料的回收利用的价值,还含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等大量有害物质[1]。如果回收利用处置不当或者任意丢弃,则将成为重要的环境污染源而危害生态和人体健康及生命安全[2]。农田重金属污染在环境中难以降解并具有持久性,可通过食物链在动植物体内积累,从而对生物和人体健康构成威胁。长江三角洲某典型区拥有中国最大废旧金属回收产业,并具有完整的工业产业链。链的起端是源于20世纪70年代末的废旧拆解业,终端为电机、轴承等     

土壤-烟草系统中烟草叶绿素对Hg、Cd、Pb胁迫的响应

土壤-烟草系统中烟草叶绿素对Hg、Cd、Pb胁迫的响应试验结果表明, 无论3种元素是单一作用、两两作用或是共同作用,烟草叶片中叶绿素含量随各元素处理的浓度增大而明显减少,且呈显著负相关关系,叶绿素a/b值亦如此.3种元素对烟草叶绿素的影响程度为Cd＞Pb＞Hg,呈单元素胁迫＜两两元素作用＜三元素共同作用的趋势,并表现出一定的协合作用.     

不同工业企业周围土壤-作物系统重金属Pb、Cd的空间变异及其迁移规律

对苏南不同排污方式的3个工业企业周围土壤-作物系统的重金属空间变异、迁移及影响因素进行了深入研究。研究表明:污水排放分别导致了氧化铅厂(F1)和化工厂(F2)周围农田土壤中Pb和Cd的聚集,其上作物的重金属吸收量也明显提高。而以大气排放为主的冶金企业(F3)导致土壤中重金属的轻微积累,也显著提高了作物中Pb的含量。在空间分布上,污水排放企业周围土壤和作物重金属的强烈聚集区出现在企业排污口附近约50m范围内,并随着距企业距离的增加重金属含量呈指数降低,高于土壤背景值的污染范围分别为400m(F1)和100m(F2)。进入土壤的Pb和Cd主要聚集在土壤表层0～20cm范围内。在企业污水灌溉的影响下,水稻Pb和土壤Pb、水稻Cd和土壤Cd均呈显著的指数关系;小麦Cd和土壤Cd呈显著的线性关系。当小麦和水稻Cd含量超过国家食品卫生标准(0.2mgkg-1)时,土壤中有效Cd含量分别为0.360mgkg-1和0.319mgkg-1,全Cd分别为1.50mgkg-1和1.42mgkg-1。而在大气污染的影响下,土壤-作物中的重金属无明显的相关性。     

长春市城区土壤中Pb、Cu、Zn、Cd及Cr化学形态特征

为弄清长春市城市土壤中Pb、Cu、Zn、Cr及Cd的化学形态分布特征,系统采集了26件城市表层(0~20 cm)土壤样品,采用连续提取法对重金属各化学形态含量进行了测定。结果表明:Pb、Zn、Cu及Cr主要以残渣态存在,其次是铁锰氧化物结合态、腐殖酸结合态和强有机结合态占有次要地位,离子交换态和水溶态所占比例均较低;Cd则主要以碳酸盐结合态存在,同时,水溶态和离子交换态所占比例较高。残渣态Pb和Zn在城区表层土壤中所占比例较近郊土壤中略有下降,但幅度不大,除Cu外,其余各元素易迁移、高生物有效性的水溶态在城区表层土壤中所占比例略有上升。Pearson相关分析结果表明,各元素残渣态与全量均呈极显著正相关,其它各活性态与全量间的相关程度与重金属种类有关。土壤pH值和Fe、Mn含量对重金属的化学形态的影响也与重金属种类有关,而且,同一重金属的不同存在形态受土壤pH值和Fe、Mn含量的影响程度也不同。     

土壤中Cd高浓度污染背景下小麦幼苗富集Cd特征

为了研究土壤中高浓度Cd污染对小麦幼苗富集Cd的影响,取样分析了新乡市长期采用Ni-Cd电池生产废水灌溉的土壤和小麦幼苗中Cd含量。结果表明,污灌区土壤中Cd的含量为10.69～173.64 mg kg-1,平均含量为74.24 mg kg-1,是国家土壤环境二级标准的123.74倍。污灌区土壤Cd主要以有机结合态、碳酸盐结合态和可交换态存在,其生物有效性较高。小麦幼苗根部和茎叶部Cd含量显著高于对照样品,Cd在小麦幼苗分布规律是根部>茎叶部。由于小麦幼苗根和茎叶中Cd含量与土壤Cd含量和迁移性最强的可交换态含量呈极显著正相关(P<0.01),小麦子实中Cd大量富集超标,平均含量为2.55 mg kg-1,是国家食品卫生标准(GB 2715-2005)的25.5倍。     

施污土壤与污泥中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布

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。施污土壤和污泥中重金属的形态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。用修正BCR三步连续提取法进行分步提取研究了污水污泥和施污后的西红柿地土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。施用污泥堆肥10t hm-2后的土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的全量与各种形态含量无明显增加,Cu、Pb、Zn含量远低于国家土壤环境质量标准。土壤中Cu的各种形态分布关系是:残渣态>可还原态=可氧化态>可交换态和弱酸溶解态,Cu在土壤中的存在是以最稳定的残渣态为主。堆肥污泥与干化污泥相比,残渣态Cu的比例明显增加。土壤中Pb的各种形态分布关系是以残渣态和可还原态为主,但可氧化态的分布比例最小。土壤中Cd的可交换态、可还原态和残渣态各占据相等的含量,但可氧化态Cd的含量几乎为零。Zn在土壤中的各种形态分布关系是:可交换态和弱酸溶解态>可氧化态>可还原态>残渣态,Zn在土壤中的存在是以最易迁移的可交换态和弱酸溶解态为主。这些金属元素在土壤中的相对稳定性顺序为:Cu>Pb>Cd>Zn。Zn在土壤中的移动性要远高于Cu。     

土壤-水-植物系统中Pb和Cd的交互作用及其机理: Ⅰ. 红壤－植物系统中Pb和Cd的交互作用

A study on the effect of Pb-Cd interaction on plant growth and on the chemistry of elements in plants was conducted under greenhouse condition with red soil-wetland rice system in different growth stage.The results showed that Pb-Cd interactions on growth and metal uptake varied with different growth stages and chemical compounds added .The plant height and the root weght were markedly affected by Pb-Cd interication in the young stage but not in the ripening stage of rice at the treatments of PbCl2 and CdCl2 added.However,the weight of rice straw in the ripening stage was significantly affected by Pb-Cd interaction with the treatments of Pb(OAc)2 and CdCl2.The chemistry of elements in plants also depended on Pb-Cd interaction in varying degrees on account of different plant parts and growth stage.It seems that Pb-Cd interaction occurred not only in roots but also in other parts of wetland rice.     

湖北秭归地区岩石-土壤-脐橙树系统中铜 、锌元素的分布特征

对湖北秭归地区脐橙生态区岩石-土壤-脐橙树系统中Cu、Zn元素分布特征的研究表明:脐橙果实中Cu和Zn的含量变化与母岩中的变化趋势相反,与土壤中Cu和Zn的变化趋势相关性不明显;系统中Cu和Zn的分布普遍存在偶数规律,且Zn/Cu有岩石→土壤→脐橙果实→干逐渐增大的变化特征,Zn和Cu元素在脐橙植物系统中生物地球化学循环发生了分异,其方向是喜Zn厌Cu。不同地区脐橙果实中Cu和Zn元素的生物富集系数之间存在明显线性关系,其回归方程为:Zn=0.006 0.024×Cu(R=0.96)。     

高羊茅和黑麦草对污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特征

以潮褐土为供试土壤,通过模拟试验研究了高羊茅(Festuca arundinacea)和黑麦草(Lolium multif lorum)对复合污染土壤Cd,Pb,Zn的富集特点。结果表明,在土壤Cd,Pb,Zn复合污染处理条件下,高羊茅Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.76,19.77,418.18 mg/kg,地下部分别为129.82,256.66,354.66 mg/kg;黑麦草Cd,Pb,Zn的平均富集量,地上部分别为5.57,26.13,467.18 mg/kg,地下部分别为114.53,155.98,513 48 mg/kg。通过方差分析,这两种草坪草的重金属富集量没有显著差异,并且富集规律呈现较为一致的特点。地上部的富集量和土壤重金属含量的离子冲量呈显著的线性相关。这两种草坪草对其重金属的富集能力顺序为:Zn>Cd>Pb,其中对Zn的吸收呈现富集植物的特性规律,当土壤Zn含量>400 mg/kg时,其转运系数>1,地上部对Zn的富集能力很强,可作为Zn污染土壤的修复植物。通过偏相关和多元回归分析表明,这两种草坪草在土壤Cd,Pb,Zn复合污染条件下均未产生复合效应。     

东北农田黑土中Cd、Pb、As含量空间分异特征分析

采用点面结合方法,研究了东北区农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分异特征。结果表明,三种元素含量的变异系数为Cd>Pb>As。Cd、Pb的平均含量高于其背景值;其中Cd有45个样品超过了国家二级标准限值。Cd、Pb、As含量由南至北未表现出明显的分布规律。对煤矿区周围农田土壤的调查发现,煤矿是其周围农田土壤的主要污染源。采用最优内插法得到了长春市市郊农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分布图,结果表明人为活动显著改变了局部地区Cd、Pb、As的含量,污染源主要为汽车尾气和固体废弃物的堆积。对三种元素垂直分布进行了分析,剖面土层Cd、Pb、As主要来自于表面污染源,向下迁移作用还不很强烈。     

Cd、Pb和Zn在土壤 紫茎泽兰 泽兰实蝇系统中的生物富集效应研究

泽兰实蝇(Procecidochares utilis Stone)是目前入侵杂草紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)的一种重要天敌, 但在重金属污染的矿区泽兰实蝇对紫茎泽兰的植株寄生率明显降低。故利用同心圆采样法在云南兰坪金顶铅锌矿区5 km范围内采集土壤、紫茎泽兰及泽兰实蝇并测定重金属含量, 以研究重金属在土壤 紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统中的生物富集效应, 探讨重金属胁迫影响泽兰实蝇控制效果的机制。结果表明: 土壤 紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统中Pb、Zn和Cd含量随着距矿中心距离的增加而极显著下降, Cd、Pb和Zn在土壤 紫茎泽兰茎系统中的富集系数分别为0.205~0.614、0.058~0.079和0.222~0.398, 平均值分别为0.453、0.067和0.315, 在紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统中的富集系数分别为1.06~7.69、9.68~20.13和1.13~1.56, 平均值分别为2.47、12.83和1.42。Cd和Zn属于强聚集, Pb属于很强聚集的元素。本研究结果证明, Pb、Zn和Cd可以在土壤 紫茎泽兰茎 泽兰实蝇系统逐级传递富集, 并初步阐明了重金属Cd、Pb和Zn在土壤 紫茎泽兰 泽兰实蝇系统中的传递规律。这丰富了重金属污染的生态毒理学效应, 为进一步研究重金属胁迫影响泽兰实蝇控制效果的机制奠定了基础。     

长期定位施锌土壤-作物系统锌分布特征研究

长期定位试验研究施Zn土壤作物系统Zn分布特征结果表明,长期施用Zn肥可引起Zn在土壤中的累积,其剖面各土层有效锌含量均高于对照,且高于Zn肥有效施用的临界值。冬小麦各器官及全株Zn浓度和积累量均高于对照,但分配有所不同。长期施用Zn肥土壤中Zn有较大盈余,作物携出量仅占当季施Zn量的4 11% ,长期施用Zn肥作物体内Zn含量虽未超标,但却引起Zn在土壤中的富集,对土壤生态环境造成潜在危害     

城市污泥与湖泊底泥土地利用对土壤-植物系统中养分及重金属Cd、Pb的影响

采用田间小区试验，探讨了城市污泥与湖泊底泥土地利用对土壤-植物系统中养分及重金属Cd、Pb的影响。结果表明，城市污泥与湖泊底泥能有效增加土壤养分含量；重金属Cd、Pb仅累积在土壤耕层，难以向下迁移；随施用量的增加，小麦籽粒产量及其对养分的吸收量均随之增加，但仍有大量养分存留在土壤中；植株对重金属的富集顺序表现为根系〉茎叶〉籽粒，Cd〉Pb，其中，籽粒中重金属Cd、Pb含量均未超出我国食品中重金属限量的卫生标准；如果该污泥、底泥分别以100，200t／hm^2的施用量施入土壤，可以连续施月5a和6a     

河北主要土壤中Cd和Pb的形态分布及其影响因素

采用网室盆栽试验和大田取样 ,运用连续提取方法 ,研究了河北平原潮土和潮褐土两种土壤中Cd、Pb的化学形态特征及与其影响因素的关系。结果表明 :随着Cd、Pb污染程度的增加 ,其交换态有增加趋势。当高浓度重金属污染土壤时 ,Cd(潮土 >1mgkg- 1、潮褐土 >5mgkg- 1)主要以交换态存在 ,并表现为 :交换态 >碳酸盐结合态 >铁锰氧化物结合态 >有机结合态 >残留态 ;Pb主要以碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在。在低浓度重金属污染的土壤中 ,Cd (潮土 <1mgkg- 1、潮褐土 <5mgkg- 1)的残留态、有机结合态成倍增加 ,甚至超过交换态 ,表现为 :残留态 >碳酸盐结合态 >有机结合态 >交换态 >铁锰氧化物结合态 ;Pb主要以铁锰氧化物结合态和残留态存在。Cd、Pb在土壤中的分布与土壤的pH值 ,有机质含量密切相关。     

硫磺对土壤Cd、Pb有效性的影响

采用盆栽试验,以无硫磺处理为对照,研究不同硫磺处理对土壤pH值、有效态Cd和Pb含量,以及对小油菜生物量、植株Cd和Pb含量的影响。结果表明,施用硫磺以后,土壤pH值在30d内明显降低,同时土壤有效态Cd、Pb含量显著升高。随着硫磺施用量的增加,土壤有效态Cd含量升高,不同处理之间差异达5%显著水平。30d时,160mmol/kg硫磺处理土壤有效态Cd含量为0.863mg/kg,比对照增加了1.98倍。小油菜干物质量随硫磺施用量的增加而增加,同时植株Cd含量也显著升高,植株地上部Cd含量最高可达491.35mg/kg,是同时期对照处理的1.64倍。植株吸收的Pb主要分布在地下部,说明试验中种植小油菜未能达到净化Pb污染土壤的目的。总之,施用硫磺具有强化小油菜对Cd的吸收,增强小油菜提取污染土壤Cd效率的功能。     

印度芥菜对土壤Cd,Pb的吸收富集效应及修复潜力研究

通过盆栽试验对比研究了印度芥菜(Brassica juncea)和油菜对复合污染土壤Cd,Pb的吸收富集效应及修复效率.初步探讨印度芥菜品种Wild Garden Pungent Mix净化重金属污染土壤的应用潜力.结果表明:Cd,Pb复合污染条件下,与油菜相比,印度芥菜对重金属Cd,Pb的抗耐性较强,地上部生物量较大,是同处理油菜的1.1～2.0倍.印度芥菜和油菜对重金属Cd,Pb的吸收富集表现出较为一致的特点,并且对土壤中重金属的吸收能力顺序均为Cd＞Pb,对土壤中Cd的吸收达到了100 mg/kg以上.表现出了超富集植物的特性.但相比之下,印度芥菜对土壤中Cd,Pb的吸收富集能力强于油菜.同时通过多元回归分析表明,两种植物对Cd,Pb的吸收不存在复合效应.本研究中,印度芥菜对Cd的净化率为0.35%～9.22%,是同处理下油菜的2.1～3.5倍;印度芥菜对Pb的净化率只有0.015%～0.356%,虽然是同处理下油菜的1.4～5.5倍,但远小于对Cd的净化率.研究表明,该品种印度芥菜具备应用于修复Cd污染土壤的潜力.     

大冶市农田土壤中镉的空间分布特征及污染评价

矿山开采和冶炼是造成土壤重金属Cd污染的主要原因,了解典型区域土壤中Cd的空间分布特征及其污染现状,可为区域土壤污染防治与安全利用提供重要信息。本研究针对湖北省大冶市所有农田采集92个表层土壤样品和3个土壤剖面,利用GIS方法对土壤重金属Cd空间分布特征及污染状况进行了研究。结果表明大冶市土壤中Cd的含量范围为0.6 ~ 4.6 mg/kg,平均值为1.41 mg/kg,Cd迁移深度可达 40 cm。区域内土壤Cd污染范围较广,空间变异较大,还地桥镇、罗桥街办、陈贵镇等地农田土壤Cd含量较高。地积累指数评价结果显示大冶市大部分农田土壤为轻度、中度污染程度,在合理调整种植结构等方式下仍可保障农田安全利用。     

生物有机肥对土壤-水稻系统中Cd形态及迁移特征的影响

[目的]探究稻田土壤中Cd形态转化与生物有机肥施用量之间的关系,及水稻植株体内各器官Cd的累积分配特征,以期为研究区提供经济安全的水稻生产指导方案。[方法]在湖南省长沙市红壤稻田进行了2 a的田间定位试验,期间设置了0,10,20,30与40 t/hm~2共5个生物有机肥施用量处理,在水稻成熟期采集土壤和水稻样品,分析了生物有机肥对Cd在土壤中形态变化、水稻器官中的分配以及持续效应的影响。[结果]①生物有机肥施用后可将土壤中酸溶态Cd钝化为可还原态Cd,降低了水稻体内Cd的累积、土壤—根系间富集系数和茎秆—籽粒间转运系数。②高施用量生物有机肥处理下2017和2018年土壤酸溶态Cd较CK均显著降低,最大减少幅度分别为22.42%和7.05%,Cd在水稻不同器官含量的分布为:根系茎秆叶片籽粒。③水稻籽粒Cd含量受土壤酸溶态Cd的直接影响,且酸溶态Cd受pH值、土壤有机质和阳离子交换量的调控。[结论]施用生物有机肥可以提高Cd污染稻田土壤肥力和稻谷产量,降低土壤酸溶态Cd的生物有效性。综合总体表现,当施用量为30 t/hm~2时,有机质含量为255.32 mg/kg的秸秆生物有机肥可以发挥出较好的修复作用。