广东汕头市土壤环境砷污染状况及污染因素分析

通过对汕头市72个菜地土壤表层样品和43个水稻土壤表层样品的分析测试,初步摸清了汕头市土壤环境中砷含量分布。其中72个菜地土壤样品和42个水稻土壤表层样品的砷含量全部符合国家土壤环境质量一级标准,但有1个水稻土壤样品砷含量达到了25.1mgkg-1,超出了国家土壤环境质量一级标准,指示该区域有点源污染存在的可能。汕头市各区、县土壤砷元素含量极不均匀,主要与成土母质及后期人为扰动等因素有关。     

福建沿海农田土壤重金属污染与潜在生态风险研究

分析了取自福建沿海农田185件表层土壤样品的重金属含量与分布特征,采用连续提出的方法研究重金属元素的赋存状态。结果表明福建沿海稻田土壤中的Hg、Cd、As、Cr、Ni、Cu、Zn和Pb的平均含量分别为0.41mgkg-1、0.20mgkg-1、6.62mgkg-1、35.65mgkg-1、12.7mgkg-1、128.39mgkg-1、109.65mgkg-1和63.56mgkg-1。相对于区域土壤背景值与国家土壤环境质量标准,污染较突出的元素是Hg和Cd。有46%样品中的Hg含量高于土壤质量的Ⅱ标准值,有13%的样品的Cd高于土壤质量的Ⅱ标准值。Hg高含量的样品主要分布福州、漳州等城镇等附近,同时它在土壤中主要以有机结合态的形式存在,土壤中Hg含量的升高可能主要来自于后期污染的叠加。Cd高含量的样品的分布则较分散,并不都集中在工业活动区,同时它在土壤中是以残渣态和铁锰氧化物态的形式存在,说明其高含量可能更多是受到成土母质的地球化学背景影响。农田土壤中的Hg和Cd具有较高的生态风险。该区主要是栽种水稻,而水稻对Cd具有强吸收的特性,土壤酸化还会促进Cd的吸收。本区土壤呈酸性,所以Cd污染可能导致大米的食品安全应引起足够重视。     

基于稻米摄入风险的稻田土壤镉临界值研究:个案研究

研究了浙江富阳某乡土壤Cd的污染,以及水稻对土壤Cd的吸收,并应用基于稻米摄入风险的方法推导了土壤Cd的临界值。结果表明,研究区土壤与稻米Cd污染严重。结合土壤总Cd和土壤pH应用多元回归分析建立了稻米Cd含量的预测模型。应用预测模型计算表明,pH分别为5、6、7、8时土壤Cd的临界值分别为0.42mgkg-1、0.79mgkg-1、1.49mgkg-1和2.81mgkg-1。土壤性质差异使得Cd的临界值具有较大的空间变异。在研究区,有73%地区总Cd含量超过了所对应的临界值,因此需要实施合理的风险管理措施。土壤Cd的临界值推导过程中不确定性来源主要为风险评估模型以及水稻Cd的预测模型,土壤pH是最敏感的参数。     

山东省花生田和花生籽仁镉含量及其与施肥关系研究

大田抽样检测结果表明,山东花生田Cd含量为0.011~0.056mgkg-1,平均0.029mgkg-1,未超出农业部绿色食品产地土壤环境的质量标准。鲁西高于鲁东和鲁南,粘土高于壤土;烟台地区花生籽仁Cd含量为0.027~0.280mgkg-1,平均值(0.1048mgkg-1)超过了农业部对绿色食品花生籽仁的卫生要求。被测田块中超标的田块占37.5%,产品存在一定程度的Cd污染;砂壤土生产的花生Cd含量高于粘土,同一类型土壤花生籽仁中的Cd含量与土壤中的Cd含量无明显相关性,表明花生Cd污染受多种因素的影响;单项试验表明,在花生常用无机肥料中,花生籽仁Cd含量在一定范围内随施肥所带进土壤中Cd的增加而增加。     

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。     

典型潮土剖面主要性质和微量金属垂直分布特征

对不同利用方式下石灰性潮土剖面主要性质和微量金属元素含量垂直分异规律进行了初步研究。结果表明,长期耕种的菜地和旱地0～15cm表层土壤有机碳含量高于其他土层,pH和CaCO3含量低于下层土壤;表层土壤Cd已明显积累;但Cd、Pb、Cu、Zn含量均未超过国家土壤环境质量二级标准。几种微量金属全量在菜地和旱地表层土壤之间没有显著差异,但菜地表层土壤DTPA可提取态Cd含量显著高于旱地。从微量金属的剖面分布看,石灰性潮土全量Cd和DTPA可提取态Cd、Pb、Cu、Zn均有明显的表聚现象,这种分布与土壤有机碳含量、pH和CaCO3含量显著相关。聚类分析表明,该区域耕作土壤环境分析样品的采集以表层土壤0～15cm多点混合样品为宜。     

三峡库区小江流域土壤重金属的分布特征与评价分析

通过对小江流域消落带土壤重金属分布特征和评价分析,结果表明,重金属Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、Ni含量均值分别为23.76mgkg-1、20.78mgkg-1、82.92mgkg-1、36.84mgkg-1、0.064mgkg-1、38.08mgkg-1,均未超过国家土壤环境质量标准(GB15618-1995),其中Zn、Pb、Ni均高于重庆市土壤背景值。Cr与Cd、Cu与Zn、Cu与Cd,Cu与Ni的相关系数分别为0.9077、0.7969、0.4217、0.4347,呈正相关性。但其他元素间相关性不显著。Ni是本区表层土壤重金属污染的主要因子,重金属元素的污染程度依次为Ni>Zn>Cu>Cd>Pb>Cr。土壤重金属单项污染指数均值小于0.7,综合污染指数为0.47,总体上,污染水平为清洁,土壤重金属潜在生态风险为轻度生态危害。不同功能区潜在生态危害程度上以三中最大,其次为中原和铺溪,产生潜在生态危害的主要重金属是Cd、Pb,Cu、Cr次之。     

重庆市蔬菜区重金属污染现状

本文通过对不同区域菜地大气污染物和灌溉水、土壤、蔬菜重金属平均含量比较发现,污染区大气污染物均大于清洁区;灌溉水和土壤重金属在不同区域差异不大;不同蔬菜品种重金属在不同区域表现不一致,叶菜类基本表现为污染区大于清洁区,说明叶菜类蔬菜重金属污染主要由大气污染引起。苋菜、莴笋重金属含量较高,说明富集重金属能力较强。蔬菜重金属含量同食品卫生限量标准比较表明超标蔬菜品种为苋菜、莴笋、葱子,超标重金属为Pb、Cd、Cr。同一蔬菜品种莴笋重金属Pb、Cd、Hg、As平均含量在污染点的下风向高于上风向,说明Pb、Cd、Hg、As与大气污染有直接关系。蔬菜重金属相关性分析表明Cr、Hg具有明显的协同和拮抗作用。     

沈阳城市土壤-旱柳-降尘系统中铅、镉的分布迁移特征研究

目前,城市土壤中重金属污染研究仍是一个热点问题,大气降尘作为土壤-植物系统中重金属的重要来源之一,关于降尘对土壤-植物系统的影响研究则较少,对沈阳城市土壤、大气降尘、旱柳中的铅、镉分布特征研究表明:城市表土中铅含量在8.82～93.9 mg kg-1之间,镉含量在0.62～5.28 mg kg-1之间;城市土壤铅、镉含量在剖面均表现出相同的分布特点,且剖面迁移不明显。不同季节降尘中铅、镉含量变化为冬季春季秋季。旱柳中铅含量为叶片枝条,镉含量为枝条叶片。大气降尘铅含量分别与城市表土和旱柳叶片铅含量呈极显著相关,镉含量与旱柳叶片中镉含量呈极显著相关;旱柳枝条中镉含量与0～100 cm土壤镉含量呈极显著相关。     

北碚区菜地表层土壤镉的环境地球化学基线与污染程度研究

通过野外采样、室内测试及数理统计,对北碚区菜地表层土壤镉的基线值、污染程度进行研究。结果表明:(1)研究区菜地表层土壤镉含量平均值为0.212mg/kg,标准差为0.060mg/kg,变异系数为28.3%,处于低度变异;基线值为0.144mg/kg。(2)对研究区菜地表层土壤镉含量进行污染程度分析发现,以国家土壤环境质量一级标准(自然背景)为标准,研究区56.9%的菜地表层土壤样品镉含量受到污染;若以无公害、绿色蔬菜产地土壤环境质量要求为标准,其研究区菜地表层土壤在镉含量水平上基本满足无公害、绿色蔬菜的生产,但存在局部地区的点源污染。(3)对研究区菜地表层土壤镉含量与理化性质数据进行相关分析发现,有机质含量与镉含量呈极显著相关性。     

利用原状土柱研究华中地区菜地土壤氮素的矿化规律

本文以华中地区两种典型的菜地土壤-黄棕壤和潮土为研究对象,采用原状土柱系统,综合考虑了大气干湿沉降、灌溉、作物携出及淋失等氮素的影响因素,通过菜地轮作(2年8季蔬菜),研究了两种土壤氮素的矿化特性。结果表明,黄棕壤氮素的矿化总量和矿化速率分别为134.52 mg和0.04 mg kg-1 d-1;潮土的矿化总量和矿化速率分别为185.93 mg和0.06mg kg-1 d-1。研究还发现,土壤氮素的矿化受季节影响较大,春夏季土壤氮素的矿化量和矿化率明显高于秋冬季,同时耕作能明显增加菜地土壤氮素的矿化量与矿化速率。试验期间通过大气沉降输入的氮素总量为118.89 mg,是氮素输入的主要方式,而湿沉降约为氮素沉降总量的81.05%。黄棕壤和潮土氮素蔬菜作物氮素的携出量分别为178.96和230.37 mg;氮素淋失量分别为103.32和113.27 mg。     

黑麦草幼苗对镉耐性能力及吸收积累和细胞分布特点研究

通过盆栽试验研究了镉（Cd）胁迫下黑麦草（LoliumperenneL.）幼苗的耐性能力（包括生长反应和生理生化特性）以及对Cd的吸收、积累、分布特征。结果表明,当Cd浓度为10mg.kg-1时,黑麦草的生长和发育没有受到明显抑制（P〉0.05）,当Cd浓度为20、60、100mg.kg-1时,黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活性都显著降低（P〈0.05）;超氧阴离子（O2-.）、MDA含量显著增加（P〈0.05）;SOD、POD活性先增加后降低。黑麦草体内Cd积累量随着Cd浓度增加而显著增加（P〈0.05）;Cd在亚细胞内积累量：F1（细胞壁）〉F3（可溶部分）〉F2（细胞器）。黑麦草在Cd浓度为10、20mg.kg-1时,富集系数〉1.0,对Cd有较强的富集能力,转移系数〈1,富集的Cd主要累积在根部,表明黑麦草能够有效富集土壤中的Cd,且富集的Cd主要积累在根部。     

螯合剂对铀镉污染土壤中蚕豆幼苗生理特性影响

通过盆栽试验研究了在不同浓度EDTA、柠檬酸、草酸3种螯合剂作用下不同浓度铀镉复合污染（分别用W1、W2表示）对土壤中蚕豆（ViciafabaL.）幼苗体内叶绿素、丙二醛和细胞质膜透性的影响。结果表明,在所设的两个土壤污染浓度下,较高土壤污染浓度（W2）中植物受损伤程度高于较低土壤污染浓度（W1）中的植物受损伤程度,由此得出较高土壤污染浓度可能更有利于蚕豆对铀镉的吸收;蚕豆的整个生长过程中,对于叶绿素而言,在污染土壤中添加5mg.kg-1的草酸,对其含量影响最大,可能有利于促进蚕豆对土壤中铀和镉的吸收,添加2.5mg.kg-1的柠檬酸次之;对于丙二醛,向污染土壤中添加10mg.kg-1的草酸,对其含量影响最大,可能有利于蚕豆对土壤中铀和镉的吸收,添加2.5mg.kg-1的柠檬酸次之;在细胞质膜透性上,向土壤中添加5mg.kg-1草酸,对其含量影响最大,可能更有利于促进蚕豆吸收土壤中的铀和镉,而添加5mg.kg-1的柠檬酸次之。而EDTA在整个试验中都表现出了对植物较大的生物毒性。     

干旱区长期膜下滴灌农田耕层土壤盐分变化

新疆地处干旱地区,水资源短缺,膜下滴灌作为有效的节水灌溉技术在新疆农业生产中广泛使用。但新疆同时是盐碱化普遍发生的地区,采用滴灌技术后,传统灌溉的灌溉洗盐过程随之消失,且该地区灌溉水矿化度较高,对土壤盐分有一定的补充作用,因此滴灌技术虽然节水增产效果明显,但长期滴灌可能导致土壤盐分积累,降低土壤质量。通过监测一个长期膜下滴灌、面积约为224 km2的农场15a农田土壤盐分含量,对长期膜下滴灌土壤盐分含量的变化进行研究,研究结果可为膜下滴灌土壤盐分管理提供科学依据。以位于新疆北部玛纳斯河流域的新疆生产建设兵团第八师147团农田为研究对象,通过收集该团场自1996年至2010年记录的农田耕层盐分和养分指标的分析数据,利用统计学知识及地理信息系统技术,对不同滴灌年限下土壤耕层盐分变异特征及土壤耕层盐分与其他土壤指标的相关性进行研究。研究表明:(1)在滴灌的第一个3年周期内,土壤耕层盐分平均含量从3.13 g kg-1降低至3.00 g kg-1,降幅达4.2%,但经12年滴灌年限,土壤耕层盐分从3.13 g kg-1升高至4.81 g kg-1,升高了53.7%;(2)在五个监测周期(15 a)内,土壤盐分含量明显上升,研究区土壤耕层盐分含量集中分布在4~10 g kg-1,土壤耕层多为中度盐化土和重度盐化土;(3)长期膜下滴灌导致土壤耕层盐分发生重新分配,全团范围内农田盐分含量分布接近正态分布。本研究条件下,长期膜下滴灌会造成土壤耕层盐分积累,滴灌水携带的盐分对土壤盐分有一定的补充作用;采用2~3年进行一次大水洗盐以及培肥土壤、提高土壤有机质含量对防止滴灌土壤积盐具有重要作用。     

东北典型石油污灌区土壤中矿物油的时空分布特征

污水灌溉在解决缺水问题和补充土壤营养的同时,也带来了不容忽视的土壤污染问题。作为我国最大的石油污灌区,沈抚灌区由于长期污灌导致矿物油积累严重,土壤中矿物油浓度最高可达6 861.1 mg/kg,整个灌区矿物油污染具有以下特征:灌区表层土壤(0~20 cm)矿物油含量高于亚表层土壤(20~30 cm);不同土地利用方式污染程度存在差异,水田土壤高于旱地土壤;污灌年限越长,矿物油积累越严重,污灌41~50年的土壤中矿物油含量超过3 000 mg/kg;整个灌区矿物油含量呈现沿污水流向逐渐降低的趋势,高浓度区主要集中在离排放口较近的李石寨地区。     

毕节岩溶区坡耕地烟草镉安全评价研究

以贵州省毕节地区岩溶环境烟水配套工程为例,通过实地调查和采样,对烟草地土壤-烟草系统镉进行评价。结果表明,烟草地土壤镉含量0.12~0.67 mg.kg-1,平均0.40 mg.kg-1,已遭轻度-中度污染。水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐植酸态、铁锰氧化物结合态、强有机结合态和残渣态镉分别为0.024、0.100、0.033、0.067、0.096、0.019 mg.kg-1和0.016 mg.kg-1,其中离子交换态、铁锰结合态和腐植酸态占66%。全镉与水溶态、离子交换态和铁锰结合态,水溶态与离子交换态和碳酸盐结合态,离子交换态与铁锰氧化物结合态显著正相关,揭示了镉形态间的转化关系及其对烟草的潜在影响。烟株上部烟叶镉含量1.04～1.59 mg.kg-1,茎、根中镉残留量为0.2～1.4 mg.kg-1,可能与源自K326的主推和示范品种对镉的提取效率高有关。因此,建议采用吸收镉低的烟草品种和合理的差异性水肥管理措施,固定土壤中活性态镉,降低土壤镉向烟株的转移,以保障烟叶品质,同时妥善处理这些农业废弃物以保护环境。     

灌溉方式对保护地土壤磷素淋失风险的影响

自连续12年以相同试验方案、不同灌溉方式进行灌溉试验的保护地采集土壤样品,对不同灌溉处理土壤磷素淋失风险进行评价,并对影响土壤磷素淋失临界值大小的因素进行了探讨。灌溉处理设滴灌、沟灌和渗灌三种灌溉方式,采样深度为0~80 cm。结果表明,0~20 cm沟灌、渗灌和滴灌处理土壤的磷素淋失临界值Olsen-P含量分别为59.44 mg kg-1、65.39 mg kg-1和68.57 mg kg-1;而20~40 cm层次的土壤淋失值分别为60.61 mg kg-1,66.8 mg kg-1和70.58 mg kg-1;40~80cm土层则无临界值存在。影响土壤磷素淋失临界值Olsen-P含量的主要因素有土壤pH和有机质、活性Fe、活性Al、有效磷含量;土壤pH值越大、有机质、活性铁、活性铝和Olsen-P含量越高,磷素淋失临界值越大。对三种灌溉处理表层土壤磷素淋失风险进行综合评价,其风险大小顺序为沟灌、渗灌和滴灌,这提示人们在保护地生产中要充分注意土壤磷素有效性,通过选择合理的灌溉方式、改善施肥技术以加强保护地土壤水肥管理,保证作物生产高效、优质和降低环境风险。     

城市污水再生水灌溉对黑麦草生长及土壤磷素转化的影响

为了进一步明确城市污水再生水的农业利用价值,在温室条件下采用盆栽试验方法种植黑麦草,以自来水(clean water,CW)灌溉为对照,分别进行全再生水(reclaimed municipal wastewater,RW)和混合再生水(自来水+再生水,CW+RW,1∶1)灌溉处理,研究了再生水灌溉对黑麦草生长和土壤磷素的转化特征。结果表明,城市污水再生水灌溉显著增加了黑麦草地上部和根系的生物量,CW+RW处理黑麦草地上部和根系生物量在播种55 d后分别较对照(CW)增加18.92%和6.42%,RW处理分别增加26.79%和10.55%;黑麦草地上部磷含量分别显著增加8.48%和10.93%。再生水灌溉土壤全磷含量变化不大并有减少趋势,但土壤速效磷含量CW+RW和RW处理分别较对照(CW)增加29.15%和43.80%;CW+RW和RW处理显著增加了土壤有机磷组分中的活性有机磷和中活性有机磷,与对照CW相比,其中活性有机磷增幅分别为50.30%和81.57%,中活性有机磷增幅分别为7.66%和13.68%;也显著增加了无机磷组分中的Ca2-P和Ca8-P,CW+RW和RW处理Ca2-P含量由对照的12.90 mg·kg-1分别增加到16.42 mg·kg-1和15.49 mg·kg-1,与对照相比,增幅分别为27.29%和19.38%,Ca8-P增幅分别为19.94%和16.03%。再生水灌溉显著降低了土壤pH并显著增加了土壤有机质含量,这可能是增加土壤磷活性的原因之一。再生水灌溉对提高土壤磷素利用率有促进作用。     

覆土浅埋滴灌对春小麦耗水特性及水分利用效率的影响

  目的  探索新疆伊犁河南岸灌区覆土浅埋滴灌条件下春小麦耗水规律和水分利用效率。  方法  通过对覆土（覆土深度5 cm）浅埋滴灌（4个灌溉定额水分处理:W1 = 450 mm、W2 = 360 mm、W3 = 315 mm和W4 = 270 mm）和地表滴灌（灌溉定额CK = 450 mm）的春小麦各生育期耗水量分析,研究覆土浅埋滴灌对春小麦生长阶段各土层水分动态变化、耗水特性、作物系数及水分利用效率的影响。  结果  覆土浅埋（5 cm）滴灌可以显著性提高20 ~ 40 cm土层水分含量,滴灌小麦全生长阶段0 ~ 40 cm土层水分变化率大,该土层是小麦根系吸水主要利用层,40 ~ 60 cm土层为小麦根系稳定吸水层,该土层水分波动不明显。灌水量为360 mm处理下,全生育期内覆土浅埋滴灌小麦耗水量为482.78 mm,日均耗水量为4.88 mm d?1,耗水量呈抛物线变化趋势,在拔节 ~ 抽穗阶段达到抛物线最高点;小麦全生育期各滴灌量处理耗水量存在显著差异。在滴灌小麦整个生长周期内作物系数呈初期小、中期大、后期小的变化规律,在春小麦需水关键期拔节 ~ 抽穗期作物系数达到最大值为1.5。覆土浅埋滴灌小麦W1、W2、W3和W4处理的水分利用效率分别比地表滴灌CK提高了16.47%、38.73%、36.37%和13.20%,且覆土浅埋滴灌处理显著性高于地表滴灌处理。滴灌量为360 mm的W2处理产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均达到最优;CK处理最低,但产量除外。  结论  在本试验条件下覆土浅埋滴灌灌溉定额为360 mm为理想的高产节水滴灌处理。     

不同灌溉方法对保护地土壤有机质及氮素影响的研究

分层采集连续7年分别用渗灌、滴灌和沟灌灌溉的保护地0～80cm土层土壤样品,测定有机质、全氮及无机态氮和有机态氮含量,研究灌溉方法对土壤氮素形态及其数量剖面分布的影响。结果表明,三种灌溉处理0～80cm剖面土壤有机质含量变化范围为8.47～36.48 g kg-1,渗灌与滴灌有机质剖面分布相似,二者与沟灌差异较大;沟灌除30～40cm层次有机质含量低于渗灌和滴灌外,其它层次有机质含量均高于渗灌和滴灌处理。土壤全氮含量变化范围为0.72～3.97 g kg-1,在0～20cm土层不同灌溉方法之间差异显著,渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。无机硝态氮、铵态氮含量的变化范围分别为19.16～1442.06 mg kg-1和0～15.28 mg kg-1,在0～20cm土层各处理之间差异较为明显,以渗灌最大,沟灌次之,滴灌最小。有机态氮含量的变化范围为683.79～2512.87 mg kg-1,各处理之间的差异主要表现在0～30cm土层,其中0～10cm土层以渗灌处理有机态氮含量最高、沟灌次之,滴灌最低,10～30cm沟灌处理有机态氮含量却高于渗灌和滴灌处理。