四川省凉山州紫茎泽兰的重金属含量及其肥用安全性评价

在中国西南地区,紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)大规模侵入农田、森林和草场,造成了巨大的经济损失和严重的生态灾难,是我国危害最严重的入侵植物,防除与资源化利用相结合是控制其蔓延的重要途径之一。经过生物堆肥腐熟后,紫茎泽兰的繁殖器官死亡,抑制植物、动物和微生物生长繁殖的有毒化感物质降解,重金属含量成为紫茎泽兰能否作为有机肥的关键性问题。选择四川省凉山州典型矿区、农林和交通用地,采集42个紫茎泽兰群落的土壤、植株、邻近植物和就地腐熟生产的紫茎泽兰有机肥,测定重金属含量,并对其肥用安全性进行评价。结果表明,土壤和紫茎泽兰重金属含量的变幅较大,土壤全砷(As)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)/盐酸提取态铅(Pb)和镉(Cd)、碳酸氢钠提取态As与紫茎泽兰的重金属含量均呈显著正相关,相关系数依次为0.528、0.337 6、0.761 2和0.313 7(n=38~42,p0.05)。在紫茎泽兰体内,茎的重金属含量最低,根系含量最高的重金属是铬(Cr)和As,叶片含量最高的则为Pb、Cd和汞(Hg)。与12种邻近植物相比,紫茎泽兰的重金属含量和富集系数低于它们中的绝大多数,其平均值和最大值也显著低于或相似于邻近植物。说明在自然条件下,紫茎泽兰吸收重金属类似普通植物,无特别的偏嗜性,不支持紫茎泽兰富集重金属的观点。紫茎泽兰有机肥各重金属含量均显著低于《有机肥国家标准》(NY525-2012)。因此,在紫茎泽兰泛滥成灾的四川省凉山州,就地腐熟紫茎泽兰做肥用不具有重金属安全风险,且无不同区域之间的重金属迁移,产生土壤污染的风险极小,值得推广应用。     

外来植物紫茎泽兰入侵对菌根菌群落的影响

为了研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora)入侵对土壤菌根真菌(mycorrhizal fungi, MF)群落的影响,采用嵌套PCR 技术分析了外来植物紫茎泽兰入侵生境内土著植物群落、土著植物与紫茎泽兰混生群落、紫茎泽兰单优群落中, 侵染紫茎泽兰及土著植物的MF 群落结构, 及紫茎泽兰与土著植物根围土壤中MF 群落结构。结果表明, 紫茎泽兰不同入侵进程MF 群落结构存在差异, 其中, 从土著植物群落的植物根内检测到内养球囊霉(Glomus intraradices)型克隆; 从土著植物与紫茎泽兰混生群落的紫茎泽兰根内也检测到内养球囊霉型克隆, 而在土著植物根内检测到1 个球囊霉属(Glomus sp 2)型克隆; 从紫茎泽兰单优群落的紫茎泽兰根内未检测到MF, 但从其根围土壤中检测到2 个球囊霉属(Glomus sp 1 和Glomus sp 2)型克隆。在土著植物与紫茎泽兰混生群落中, 从紫茎泽兰根围土壤中检测到4 个克隆型, 分别为毛舌菌阔孢(Trichoglossum hirsutum)、皂味口磨(Tricholoma saponaceum)、亚盖趋本菌(Xylobolus subpileatus)和翘鳞肉齿菌(Sarcodon imbricatus), 从土著植物根围土壤中也检测到4 个克隆型, 分别为小皮伞(Camarophyllopsis hymenocephala)、肉色香蘑(Lepista irina)、皂味口磨及亚侧耳(Panellus serotinus)型克隆; 在土著植物群落中, 从根围土壤只检测到皂味口磨型克隆。紫茎泽兰入侵改变了土著MF 群落结构, 其中在土著植物占据的土壤中以外生菌根真菌为主, 而外来植物紫茎泽兰则更多地积累了丛枝菌根真菌。文中讨论了紫茎泽兰改变入侵地土壤菌根菌群落及其可能对紫茎泽兰入侵的反馈。     

汉江上游汉中段河流表层沉积物重金属污染风险评价

通过监测汉江上游汉中段河流表层沉积物重金属Pb,Cu,Zn,Cd,Cr的浓度,分析了各元素的含量分布特征,并选用Hakanson生态风险指数法对研究区进行了环境风险评价。结果表明,汉江上游汉中段各监测点重金属富集顺序为:Cd >Zn >Pb >Cr >Cu。单个重金属的污染指数C_fⁱ显示,汉江上游汉中段监测点仅有Cu的含量均值为0.83,小于1,为轻微污染;Pb,Zn,Cd,Cr的均值分别为1.06,1.25,1.33,1.02,略大于等于1,处于轻微污染以上水平,达到中度污染水平。综合分析多项重金属污染系数C_d,单项重金属的潜在生态风险系数E_rⁱ和多种重金属的生态系统的潜在生态风险指数I_R可知,汉江上游汉中段各监测点沉积物重金属污染属于轻微生态危害。     

重金属污染土壤的植物修复研究Ⅰ.金属富集植物Brassica juncea对铜、锌、镉、铅污染的响应

用来修复污染土壤的理想植物应具有高的生物量并能忍耐和积累污染物。印度芥菜(Brassica juncea)能富集多种重金属且生物量较大。本文研究了Zn、Cd、Cu、Pb 4种重金属对印度芥菜生长的影响,特别是重金属对印度芥菜地上部生物量的影响。结果表明,在含Cu 250 mg/kg、Pb 500mg/kg或Zn 500mg/kg的污染土壤上,印度芥菜能够忍耐,正常生长。印度芥菜在含Cd 200 mg/kg的土壤上发生镉毒而出现失绿黄化症状,Cd与中等浓度的Zn、Cu、Pb共存时毒害更为严重。这种植物适合Cu、Zn、Pb中等污染土壤的修复。     

连续四年施用规模化猪场猪粪温室土壤重金属积累研究

分别采集连续施用0～4年猪粪的蔬菜温室土壤和蔬菜果实样品，测定土壤和果实中Cu、Zn、Pb、Mn、Cr、Cd、Ni和As全量以及土壤中Cu、Zn、Pb、Mn、Cd和As有效态含量，对测定数据进行了Fisher小样本非参数随机化显著水平检验，研究连续4年施用规模化猪场猪粪的温室土壤重金属积累、重金属有效态含量变化及对蔬菜可食部分的影响。结果表明，连续4年施用猪粪，主要导致土壤中Cu和Zn的积累，As有一定积累，Pb、Cd、Ni和Cr短期积累效应不明显，Mn积累不明显，长期大量施用猪粪，Pb、Cd、Ni和Cr有积累的风险；土壤pH值降低；Cu、Zn有效态与全量呈显著正相关(p<0.05)，与pH值呈极显著负相关(p<0.01)；Pb、Cd和Mn有效态与pH值呈显著负相关(p<0.05)；Cu、Zn、Pb、Cd和Mn有效态含量增加；有效态As与全As含量和pH值相关性不明显，但连年施用猪粪As有效态含量增加；连续4年施用规模化猪场猪粪的温室生产的部分番茄和黄瓜As含量超标。若连续以150 m³/(hm²·a)的猪粪施用量于该研究区蔬菜温室，土壤中全Cu和全Zn含量分别经过10年和15年可能超过国家农田土壤二级标准。该研究可为降低温室土壤重金属污染风险提供依据。     

三峡库区重金属含量空间分布及污染状况

[目的] 对三峡库区坡面土壤与消落带沉积泥沙中重金属含量特征开展研究,为该区重金属污染评价提供理论与数据支持。[方法] 在三峡库区选取53个采样点,分析区域内坡面土壤与消落带沉积泥沙中Cr,Cu,Pb,Zn,Mn 5种重金属元素的含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合指数法、地累积指数法和潜在生态风险指数法开展污染状况评价。[结果] 研究区域内重金属含量平均值大小依次为：Mn>Zn>Cr>Cu>Pb,仅Cu,Zn和Mn存在污染。Zn和Mn在消落带沉积泥沙与坡面土壤中皆富集,而Cu仅在坡面土壤中富集。研究区域内重金属在空间分布上呈上、下游高,中游低分布。单因子污染指数法表明,研究区内仅存在Zn （P_ia=1.07）的轻度污染与Mn （P_ia=2.65）的中度污染。研究区域内梅罗综合指数为2.93,为中度污染。根据地累积指数法,研究区域内仅存在Mn轻度污染,其余重金属皆为无污染。Cr,Cu,Pb,Zn,Mn的潜在生态危害皆为轻微生态危害;研究区域的综合生态危害指数为14.09,为轻微生态危害。[结论] 研究区域内Cr含量主要受到研究区地质背景影响,而Cu,Pb,Zn和Mn含量同时受到地质背景与人类活动的影响。研究区内存在Mn和Zn污染,且有轻微生态危害。     

铅-锌-镉复合污染物在土壤-芥菜/油菜系统中的迁移及交互作用

了解重金属复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况对污染土壤的安全利用、土壤环境质量标准的修订以及重金属污染土壤的植物修复具有重要意义。通过盆栽试验,以芥菜和油菜为例,研究了铅-锌-镉复合污染物在土壤-植物系统中的迁移分配情况。结果表明：与对照相比,复合污染条件下,芥菜和油菜体内重金属含量显著提高,且Cd含量的提高程度要远远高于Pb和Zn;芥菜和油菜对Cd的吸收达到了100 m g/kg以上,表现出超富集植物的吸收水平。重金属的富集系数大小依次为Cd〉Zn〉Pb,地下部富集系数要高于地上部,转运系数大小为Cd≈Zn〉Pb。Pb、Zn、Cd的富集系数均随各自元素在土壤中含量增大而减小,而且表现为低含量时显著减小,高含量时缓慢减小;重金属在土壤-植物系统的迁移分配深受共存元素的影响,且在不同元素之间和不同浓度范围内表现出不同的特点。Pb、Zn、Cd在芥菜和油菜体中积累量,均与其各自在土壤中的含量成正相关;Zn和Cd对Pb的吸收积累以及Pb对Zn的吸收积累具有明显的抑制作用;Zn-Cd对Zn的吸收积累具有正的交互作用,而对Cd的吸收积累具有负的交互作用。     

贵州草海湿地周边耕地土壤与农作物重金属污染特征

采集草海湿地周边主要农作物可食部分及对应根系的土壤样品,分析测试了重金属Cd,Cr,Hg,Pb,As和Zn的含量,对比研究了土壤和作物中重金属污染水平及对重金属的富集能力。结果表明:土壤重金属元素Zn,As,Cr平均含量未超过贵州省土壤元素背景值,其他3种重金属Pb,Cd,Hg平均值分别是背景值的1.24,1.44,7.5倍;与中国《食品中污染物限量》标准相比,除Hg平均含量超标外,蔬菜中As,Cr,Zn,Cd和Pb平均含量处在可接受范围内。6种重金属的单因子污染指数的高低依次是Hg > Pb > Cd > As > Cr > Zn,葱和萝卜处于安全水平,其余农作物处于警戒线;不同种类作物中重金属富集特征差异较大,菠菜对As,Cd,Hg,Pb的富集系数比其余作物高,萝卜叶对Cr和Zn的富集能力较强,重金属Cr富集系数最低的是玉米,Zn和Hg富集系数最低的是萝卜根,Cd和Pb富集系数最低为马铃薯,As富集能力最低的为白菜。     

紫茎泽兰和黄顶菊入侵对土壤微生物群落结构和旱稻生长的影响

为比较入侵植物与本地植物对土壤微生态影响的差异, 探索外来植物入侵的土壤微生物学机制, 本研究通过同质园试验, 比较分析了2种入侵菊科植物(紫茎泽兰、黄顶菊)和2种本地植物(马唐、猪毛菜)对土壤肥力和微生物群落的影响, 并通过盆栽反馈试验验证入侵植物改变后的土壤微生物对本地植物旱稻生长的反馈作用。同质园试验结果表明: 2种入侵植物和2种本地植物分别对土壤微生态产生了不同的影响, 尤其是紫茎泽兰显著提高了土壤有效氮、有效磷和有效钾含量,紫茎泽兰根际土壤中有效氮含量为39.80 mg·kg^-1,有效磷含量为48.52 mg·kg^-1。磷脂脂肪酸指纹图谱结果表明, 2种入侵植物与2种本地植物相比, 较显著增加了土壤中放线菌数量, 而紫茎泽兰比其他3种植物显著增加了细菌和真菌数量。盆栽结果表明: 黄顶菊生长过的土壤灭菌后比灭菌前旱稻株高增加113%, 紫茎泽兰也使旱稻的株高增加17%。由以上结果可知, 紫茎泽兰和黄顶菊可能通过改变入侵地土壤的微环境, 形成利于其自身生长扩散的微生态环境从而实现其成功入侵。     

生物炭对铜矿区污染土壤微生物活性及香根草富集铜、镉、铅的影响

矿区土壤易发生重金属污染,是土地资源利用和维护的一大难题。以铜矿区污染土壤为研究对象,按质量比添加0,1%,2%,4%,10% (w/w)的生物炭,进行香根草室内盆栽试验。研究添加生物炭对土壤pH和微生物活性、香根草富集与转运重金属的影响,探明重金属形态含量与生物炭、微生物活性的相关性,旨在为生物炭与香根草联合修复矿区重金属污染土壤提供理论参考。结果表明:生物炭的添加能提高土壤pH,显著提高土壤FDA水解酶、蔗糖酶和脲酶活性,显著促进土壤基础呼吸,但对土壤微生物量碳无显著影响;生物炭的添加使香根草生物量显著增大,降低土壤Cu和Pb的有效态占比,Cd的变化与此相反;添加生物炭促进香根草对Cd和Pb的富集,降低香根草对Cu的富集,减少Cu、Cd和Pb在香根草体内的转运,因此香根草可作为Cu、Cd和Pb的稳定化植物。土壤蔗糖酶活性与香根草叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态和残渣态Cu含量呈显著正相关,土壤基础呼吸与叶片Cu、Cd和Pb含量、有效态Cu、Pb含量呈显著负相关,而与有效态Cd含量呈显著正相关。总之,生物炭可减弱矿区土壤重金属对香根草生长的毒害作用,并促进香根草对重金属的富集,两者结合可改善铜矿区污染土壤的理化性质和微生物活性,有利于重金属污染土壤修复,改善土壤质量。     

4种改良剂对铅锌尾矿污染土壤中光叶紫花苕生长及重金属吸收特性的影响

通过盆栽试验研究了铅锌尾矿污染土壤中施用有机肥、石灰、蛭石和白云石等4种改良剂对光叶紫花苕生长发育、叶绿素及重金属Cu、Cd、Pb、Zn积累特性的影响,并分析了施用改良剂后土壤pH和有效态重金属含量的变化。结果表明,与对照相比,不同改良剂及其不同施用水平均能不同程度地提高土壤pH,显著降低土壤各重金属有效态含量,并显著抑制了Cd、Pb向光叶紫花苕地上部转移,降低了重金属在光叶紫花苕植株地上部的积累,改善了光叶紫花苕的生长和发育,光叶紫花苕株高、地上部鲜重和地下部鲜重、叶绿素含量均有不同程度增加,其中株高和地上部鲜重增加达到显著水平。4种改良剂的不同处理水平对光叶紫花苕地下部重金属含量影响均达显著水平。     

共培养对土壤重金属污染植物修复的调控作用

A co-culture of two plant materials, Astragalus sinicus L., a leguminous plant with concomitant nodules, and Elsholtzia splendens Naki-a Cu accumulator, along with treatments of a chelating agent (EDTA), root excretions (citric acid), and a control with E. splendens only were used to compare the mobility of heavy metals in chelating agents with a co-culture and to determine the potential for co-culture phytoremediation in heavy metal contaminated soils. The root uptake for Cu, Zn, and Pb in all treatments was significantly greater (P < 0.05) than that of the control treatment. However with translocation in the shoots, only Cu, Zn, and Pb in plants grown with the EDTA treatment and Zn in plants co-cropped with the A. sinicus treatment increased significantly (P < 0.05). In addition, when a co-culture in soils with heavy and moderate contamination was compared, for roots in moderately contaminated soils only Zn concentration was significantly less (P < 0.05) than that of heavily contaminated soils, however, Cu, Zn, and Pb concentrations of shoots were all significantly lower (P < 0.05). Overall, this "co-culture engineering" could be as effective as or even more effective than chelating agents, thereby preventing plant metal toxicity and metal leaching in soils as was usually observed in chelate-enhanced phytoremediation.     

谷氨酸N,N-二乙酸及液体肥联合强化对东南景天修复重金属污染土壤的影响

化学强化可提高超富集植物对土壤重金属的提取效果。采用盆栽试验,研究了可生物降解螯合剂谷氨酸N,N-二乙酸(GLDA)、液体肥的不同用量及复配使用对超富集植物东南景天吸收土壤重金属Cd、Zn的影响,并探讨了其渗滤液对环境的风险。结果表明:单一使用GLDA或者液体肥均能提高东南景天对土壤Cd、Zn的提取效率,其中1.25 mmol/kg GLDA处理的Cd、Zn提取量分别是空白处理的1.36,1.46倍,0.5 g/kg液体肥处理的Cd、Zn提取量分别是空白处理的1.40,1.43倍,这2种低用量单独使用的处理对Cd提取效率最高,达到41%～42%,且对应的渗滤液重金属含量均比空白处理要低,其环境风险较小。GLDA与较高用量(2 g/kg土)液体肥复配时,其东南景天对土壤Cd、Zn的提取量与空白处理相比有所下降。结果表明,GLDA和液体肥在强化植物修复方面有明显潜力,而且以低剂量单独使用强化效果较佳,值得进一步的田间试验核实。     

黔产薏苡仁及其产地土壤重金属污染的特征

[目的]探明黔产薏苡仁及其产地土壤重金属污染特征,为黔产薏苡仁产业可持续发展及其产地土壤重金属防控提供科学依据。[方法]以黔西南薏苡仁及其产地土壤为供试样品,分析测定土壤pH值、有机质、阳离子交换量(CEC)和5种重金属元素镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)的含量,运用GIS和单因子污染风险评价等方法,探讨土壤重金属空间分布和土壤重金属污染对薏苡仁品质安全的影响。[结果]①土壤中5种重金属Cd,Pb,Zn,Cu和Ni含量范围分别为0.01~1.35,10.09~34.70,80.39~236.36,22.54~131.42,26.75~137.76 mg/kg,其中,Cd,Cu和Ni的最大值均高于国家现行标准(GB15618-2018),表明研究区土壤中主要存在一定范围的Cd,Cu和Ni污染风险;综合污染指数为1.94,污染等级为轻度污染。②薏苡仁中Cd,Pb,Zn,Cu和Ni含量范围分别为未检测到~0.027,0.179~1.348,42.615~58.961,10.028~16.244,0.552~5.045 mg/kg,Cd未超标,而Pb,Zn,Cu和Ni均有不同程度的超标,超标率依次为90%,25%,75%和30%;薏苡仁对Pb具有很强的累积效应。[结论]通过同步采集土壤样品和对应的薏苡仁样品,分析结果能更好地评估土壤重金属污染对薏苡仁品质安全的影响。     

紫花苜蓿、黑麦草和狼尾草对Cu、Pb复合污染土壤修复能力的研究

随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前对于土壤重金属污染的治理主要以植物修复为主。为了寻找适宜修复Cu、Pb复合污染土壤的牧草,采用盆栽试验法,将试验的植物设置9组处理:1组对照组(CK),不添加任何重金属盐;4组单一污染,即单一Cu低(Cu1,200 mg×kg-1)、高浓度(Cu2 400 mg×kg-1),单一Pb低(Pb1 300 mg×kg-1)、高浓度(Pb2 800 mg×kg-1);4组Cu、Pb复合污染(Cu1Pb1、Cu1Pb2、Cu2Pb1、Cu_2Pb_2)。通过比较紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)的适应能力和富集特征,研究了这3种常见牧草植物对受Cu、Pb复合污染土壤的修复效果。结果表明:1)紫花苜蓿地上部和根部生物量均在Pb1处理组时最大,显著高于其他处理组;黑麦草地上部生物量在Cu1Pb1处理组最大,根部生物量在Pb1处理组最大;狼尾草地上部生物量在Cu_2Pb_2处理组最大,根部生物量在Cu2处理组最大。2)Cu单一污染下,狼尾草抗性系数最大;Pb单一污染下,紫花苜蓿抗性系数最大;Cu-Pb复合污染下,狼尾草的抗性系数较大。高浓度Cu处理组3种牧草植物的地上部生物量、根部生物量和抗性系数均呈现:狼尾草黑麦草紫花苜蓿,且狼尾草显著大于黑麦草和紫花苜蓿。3)种植3种牧草植物后,土壤重金属Cu、Pb含量均有所降低。在一定浓度下,土壤Cu-Pb重金属间会相互促进对方在牧草植物中的吸收。4)3种牧草中紫花苜蓿地上部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达1.61;黑麦草根部对Cu的富集系数在Cu_2Pb_2处理组最大,达3.80;3种牧草地上部和根部对Pb的富集系数只在黑麦草根部的Cu1Pb1处理组时大于1,达1.46。5)黑麦草对Pb的吸收能力较强,且主要积累在根系;紫花苜蓿对Cu-Pb复合污染综合修复效果最好。紫花苜蓿和黑麦草分别在Cu-Pb复合污染和Pb单一污染土壤中对Pb的转运系数大于1,分别为2.72和2.06,反映其对土壤中的Pb具有富集潜力。综合表明,黑麦草对重金属Pb具有较强的耐性,在Pb单一污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料;紫花苜蓿对重金属Cu、Pb均具有较强的耐性,在重金属Cu单一或Cu-Pb复合污染土壤的植物修复及尾矿废弃地的植被重建中,可优先作为选择的材料。     

Effects of heavy metals on the litter consumption by the earthworm Lumbricus rubellus in field soils

Aim of this study was to determine effects of heavy metals on litter consumption by the earthworm Lumbricus rubellus in National Park the “Brabantsche Biesbosch”, the Netherlands. Adult L. rubellus were collected from 12 polluted and from one unpolluted field site. Earthworms collected at the unpolluted site were kept in their native soil and in soil from each of the 12 Biesbosch sites. Earthworms collected in the Biesbosch were kept in their native soils. Non-polluted poplar (Populus sp.) litter was offered as a food source and litter consumption and earthworm biomass were determined after 54 days. Cd, Cu and Zn concentrations were determined in soil, pore water and 0.01 M CaCl₂ extracts of the soil and in earthworms. In spite of low available metal concentrations in the polluted soils, Cd, Cu and Zn concentrations in L. rubellus were increased. The litter consumption rate per biomass was positively related to internal Cd and Zn concentrations of earthworms collected from the Biesbosch and kept in native soil. A possible explanation is an increased demand for energy, needed for the regulation and detoxification of heavy metals. Litter consumption per biomass of earthworms from the reference site and kept in the polluted Biesbosch soils, was not related to any of the determined soil characteristics and metal concentrations.     

Bioavailability of heavy metals and abundance of arbuscular mycorrhiza in a soil polluted by atmospheric deposition from a smelter

The bioavailability of heavy metals (Cd, Zn, Pb, Cu) and the abundance of arbuscular mycorrhiza (AM) were studied in two agricultural fields close to a Pb-Zn smelter and three fields outside the pollution zone all cultivated with maize (Zea mays L.). Metal extractability with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)-NH₄OAc and Ca(NO₃)₂, plant metal uptake, and mycorrhizal parameters (spore number, root colonization) were assessed at two growth stages (six-leaf and maturity). Despite regular liming, the availability of Cd, Zn, and Pb was markedly higher in the two metal-polluted fields than in the three uncontaminated fields. However, the AM abundance was not correlated with metal availability. Root colonization and spore numbers in the metal polluted fields were relatively high, though at plant maturity the former was significantly lower than in one of the uncontaminated fields. The very low AM abundance in the two other unpolluted fields was related to other factors, particular soil and plant P status and soil pH. AM root colonization did not substantially prevent plant metal accumulation, since the metal concentrations in maize grown on the polluted fields strongly exceeded normal values, and for Cd and Pb reached the limits of toxicity for animal feed.     

黔产山银花及其产地土壤重金属含量分析与评价

[目的]探明黔产山银花及其产地土壤重金属污染特征,为山银花品质保障、产地土壤重金属防控及规范化种植提供指导。[方法]以贵州山银花及其产地土壤为供试样品,采用ICP-MS测定重金属铜(Cu)、砷(As)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)的含量,采用单因子指数法和内梅罗综合指数法进行分析评价,对黔产山银花及土壤重金属污染水平进行探讨。[结果]结果表明:土壤中6种重金属As,Pb,Cd,Cr,Hg和Cu平均含量分别为9.79,14.30,0.10,19.89,0.12和3.81mg/kg,均未超标;根区与非根区土壤的重金属综合污染指数分别为0.46和0.83,污染等级分别处于安全和警戒线。山银花中Cr,As,Cd,Pb,Cu平均含量分别为5.19,0.16,1.87,0.39和6.86mg/kg,Hg未检出;Hg,As,Pb,Cu未超标,而Cd远超出限量值,超标率为100%,山银花对Cd中具有很强的富集效应。[结论]研究区土壤环境质量总体适宜山银花种植。     

Effect of cultivation time on soil heavy metal accumulation and bioavailability in Phyllostachys praecox stands

Phyllostachys praecox is a bamboo species cultivated for edible shoots under intensive management. However, the potential pollution risk of heavy metals in bamboo soils is not clear under the intensive management for a long term. The objective of this study was to evaluate the effect of cultivation time on soil heavy metal accumulation and bioavailability in bamboo stands subjected to intensive management. Soil samples were collected from a chronosequence of bamboo stands which had been cultivated for 0, 1, 2, 4, 8, and 10 years in Lin''an, Zhejiang Province of China. Eight heavy metals (Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, Cd, As, and Hg) present in the soil were selected, and their potential pollution risk was evaluated by chemical speciation analysis. Possible heavy metal sources were explored using multivariate and cluster analysis. Our results showed that Zn, Cu, Hg, and Cd contents in the soil increased with the cultivation time, while Ni, Cr, Pb, and As levels were similar among all stands. Furthermore, the bioavailabilities of all analyzed heavy metals increased with the cultivation time. Multivariate and cluster analysis showed that sources of Ni, Cr, Pb, and As were likely lithogenic in origin, whereas input of Zn, Cu, Hg, and Cd was mainly due to cultivation practices. Current bamboo management strategies raised the potential risks of heavy metal pollution in bamboo shoots in the long term. Soil acidification in P. praecox stands induced by intensive cultivation should be controlled since it stimulated and improved the bioavailability of heavy metals. Appropriate management strategies should thus be adopted to ensure safe and sustainable production of bamboo shoots.