黄河三角洲贝壳堤岛贝壳沙中微量元素含量及形态特征

通过对不同植被覆盖、不同剖面层次贝壳沙样品的采集与分析,研究了黄河三角洲贝壳堤岛贝壳沙中微量元素Fe,Mn,Cu,Zn的含量及形态特征.结果表明:贝壳沙中全Fe含量明显高于全国土壤中Fe的含量均值,而Mn,Cu,Zn 3种元素却远低于全国土壤中的含量.无论是表层样品还是剖面样品.微量元素含量均具有较大变异,且表层以下剖面样品4种元素含量高于表层样品含量.受植物生长的影响,有机枯落物较多的表层贝壳沙样品,其元素含量相应高于没有植被覆盖的表层样品.不同剖面样点自上而下,微量元素含量变化规律并不一致,其全量与有效态含量的相关性大小也不一样.Mn,Cu两种元素全量和有效态含量之间达到极显著相关水平(P＜0.01),而Fe,Zn两种元素全量和有效态含量之间的相关性却不显著,这可能是受元素种类与环境条件的双重影响所致.     

苏南某市农田土壤有毒有害元素分布状况及影响因素

本研究选择工业化与城市化水平较高,且工农业经济发展水平相对较平衡,具有蔬菜种植较长历史的苏南某市为试点区,重点探讨农田土壤重金属污染状况与分布规律,以及土壤利用方式、轮作方式、作物品种及种植年限对土壤重金属污染状况及分布规律的影响。研究结果表明供试区土壤中各种重金属含量离散较大,Hg、As、Pb、Cr、Cd、Cu含量范围分别为0.05~2.35、4.28~42.90、22.50~106.50、49.80~101.70、0.09~2.16和15.00~125.40mg/kg。试区土壤有毒有害元素Cd、Pb、Cu及Zn比杭州近郊土壤中的含量低,Ni含量较高;除Cu外,试区土壤有毒有害元素含量(均值)As、Cd、Pb和Zn含量均低于香港菜园土;轮作方式和不同作物的种植对土壤中部分有毒有害元素的积累有一定的影响,但影响并不突出;蔬菜种植年限对土壤中有毒有害元素的积累有明显的影响作用,轻度熟化菜园土中有毒有害元素的含量明显高于中等熟化菜园土。     

吉林省黑土某些微量元素环境地球化学特征

根据吉林省第二次土壤普查资料 ,对黑土中微量元素B、Cu、Fe、Mn、Mo和Zn的全量、有效态含量、它们在土壤剖面中的迁移分布等环境地球化学特征及其影响因素进行了研究 ,得出如下结论 :①吉林省黑土B、Mn、Mo、Zn的全量缺乏 ,Cu、Fe的全量略低 ;②黑土B、Cu、Zn的有效态含量缺乏 ,其中Zn严重缺乏 ;③黑土剖面中 ,B、Cu、Fe、Mn、Mo、Zn等微量元素全量与有效态含量分布相似 ,均以淋溶层最低 ,表层和淀积层较高 (Mo的全量除外 )。微量元素有效态含量剖面分布中淀积层层次较深 ,表层富集程度稍强 ;④黑土中B、Fe、Mn、Mo、Zn的有效态含量与土壤有机质含量呈显著的正相关 ;B、Mo的有效态含量与 pH值呈显著正相关 ,而Cu、Fe、Mn、Zn的有效态含量则与pH值呈负相关 ;黑土B、Cu、Fe、Mn、Mo、Zn有效态含量与其全量均达到显著相关水平。根据吉林省黑土中微量元素全量和有效态含量分布的特点 ,需施用微量元素肥料 ,增加黑土中微量元素的含量 ,促进该地区农业的可持续发展     

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。     

沿海滩涂区土壤重金属含量分布及其有效态影响因素

为揭示沿海地区土壤重金属含量的空间分布特征及其与自然、人为因素的关联,以近年来围垦开发强度较大的江苏沿海某滩涂区为研究对象,采用经典统计与地统计相结合的方法研究了表层土壤主要重金属Pb、Cr、Cd、As全量与有效态含量状况及其空间分布,分析了沿海滩涂区土地利用方式对重金属含量的影响,探讨了重金属有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明:目前研究区土壤环境质量状况良好,土壤Pb、Cr、Cd、As均呈累积趋势但基本都低于土壤环境质量一级标准值;土地利用方式不同程度地影响了Pb、Cr、Cd全量与有效态含量,As全量与有效态含量受土地利用方式影响较小;研究区土壤Pb、Cr、Cd全量与Pb、Cr有效态含量具有明显的趋势效应,且研究区土壤重金属全量与有效态含量的空间分布受大尺度的潮汐作用与小尺度的人为因素的共同控制;土壤Pb、Cr、Cd有效态含量与黏粒含量、阳离子交换量和p H显著负相关,与有机质呈显著正相关,土壤As有效态含量仅与土壤p H显著正相关。本研究为沿海滩涂区土壤重金属源头减量、活性钝化、污染消减与风险防范提供科学依据。     

黑龙江海伦市农田土壤重金属与磷素含量的特征研究

海伦市是以农业为主导产业的黑龙江省县级市,为了解该市土壤重金属及磷素现状,2008年采集了农田耕层土样95个、亚耕层土样95个和土壤剖面分层土样92个,分析了其中的Cu、Zn、Cr、Ni等重金属全量和磷的含量。在前期结果的基础上,2009年又选取8个土壤剖面来进一步研究磷在垂直深度上的分布特征。结果表明,该市耕层土壤重金属含量总体较低,与松嫩平原土壤元素背景值相比较,出现一定程度的富集。与第二次土壤普查结果相比较,有效磷的富集趋势明显。从空间分布图上可以看出总磷和有效磷的分布与重金属的分布呈现了完全不同的趋势,重金属主要来源可能来自土壤母质,化学磷肥对重金属的含量有一定影响,但不是主要因素。大量施加磷肥也是该地区有效磷大幅增加的主要原因之一。重金属和磷含量随着土层的加深都呈现先下降再上升的趋势,有效磷的含量在各发生层差异比较明显。进一步的磷剖面结果显示:有效磷和水溶磷含量总体趋势是随着深度的增加都先急剧下降,表层磷富集趋势明显,并有向下迁移的趋势,随后呈现含量稳定、缓慢上升或者巨大波动3种趋势,这与耕作历史、耕作方式及所种植的作物类型等有关。     

天山山地土壤中微量元素的含量与分布

天山山地土壤中微量元素含量是比较丰富的。全量含量大多超过我国和世界土壤平均含量。有效态元素含量差异较大,但多数元素含量都超过已知临界值。在分布规律上全量元素垂直差异较明显,但水平上差异不明显,有效态元素的分布某些元素与有机质含量成正相关和全量元素之间无明显的相关性。锶元素在土壤的垂直分布中比较特殊。在动植物体中的生理作用尚需继续深入研究。山地土壤中除锰、锌的有效态含量在剖面中受有机质影响使上下层变化较大之外,其它元素则与母质相似,但土壤类型、质地、pH以及氧化还原电位等因素的影响也是不可忽视的。     

长期定位施肥对棕壤重金属全量及其有效性影响

以沈阳农业大学长期定位试验为基础,选取（0～20cm）不同年限土壤样品,分析了无肥对照（CK）、单施化肥（N4P2）、中量有机肥（M2）、高量有机肥（M4）和高量有机肥＋化肥（M4＋N2P1）5个处理下土壤重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量及其有效态含量的变化。结果表明,20多年的定位施肥增加了土壤中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd全量,虽然有所波动但总的趋势明显,其中以M4＋N2P1处理对Cu和Zn增加最为明显,而Pb和Cd在M4处理增长量最大,单施N4P2处理对4种重金属元素全量影响不明显。施有机肥能显著提高Cu、Zn和Cd有效态含量,与对照相比分别平均提高61.28%、169.3%和123.7%,不同施肥处理土壤中Cd含量已超标,属污染水平。有效态Pb在N4P2处理要显著高于其他各处理,而各年份M4处理有效态Pb的含量要低于CK处理。20年来有效态Pb含量相对于CK平均降低了4%。土壤中4种重金属全量与其有效态含量相关性表明：Cu、Zn和Cd全量与其有效态含量呈极显著正相关关系,全量Pb与有效态Pb呈显著负相关而与有效态Cu和Zn不显著相关。     

施用生物有机肥对红壤水稻土中重金属及微生物量的影响

研究了施用生物有机肥对红壤性水稻土中重金属含量、养分含量以及微生物量碳、氮的影响,以期为改善红壤性水稻土重金属污染状况提供科学依据。通过田间小区定位试验,一次性施入不同量的生物有机肥为:0、10、20、30和40 t·hm-2,于2017年9月水稻成熟期采集各处理表层土壤,研究土壤养分和重金属含量及微生物生物量的变化。施用生物有机肥可以提高土壤养分含量和微生物量碳、氮含量,降低土壤中全量Cd、DTPA-Cd和DTPA-Pb含量,而对土壤全量Pb则没有显著的影响。相关分析表明,在红壤性水稻土中施用生物有机肥后,土壤中的CEC、pH和全氮以及有效磷含量这4种养分显著影响土壤全量Cd、DTPA-Cd以及DTPA-Pb的含量;而通径分析则表明,土壤DTPA-Cd与土壤全氮关系最为密切,土壤有效磷对土壤DTPA-Pb含量的影响为最大。施用生物有机肥可以改善土壤重金属污染的状况,提升土壤肥力。     

几种土壤微量重金属化学形态在土体中的分布

本文对黑土，灰钙土，栗钙土等三种不同类型土壤所含铜，锌，锰，钴等微重金属元素的转换态，碳酸盐结合态，铁锰氧化物结合态，有机质结合态，残渣等化学形态在土壤各个层次的含量进行了测定，同时，在每个土壤及同一土壤的各个剖面层及各金属形态间的含量也进行了量的比较。并对各微量重金属的生态效应分别进行了评述。     

石灰性菜园土壤中各形态磷素的富集与变异特征

由于长期种植蔬菜，石灰性菜园土壤中的磷素在剖面中发生了分异，直接影响到其它营养元素的吸收和蔬菜的产量及品质。通过对不同植菜年限石灰性菜园土壤剖面磷素形态分级及其变异规律的研究，探讨了全磷、有效磷和无机磷不同形态的变异特征以及其磷素形态分布与其它土壤性质的关系。研究结果表明，石灰性菜园土壤耕层全磷、有效磷、无机磷与有机磷均比粮田富集强烈，有效磷源的无机磷形态含量与植菜年限呈明显的正相关，各形态无机磷含量的垂直分布与粮田存在显著关系，Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量为表层强烈富集，向下骤减的垂直分布特征。溶度较高的Ca2-P、Ca8-P与有机质等养分呈极显著的正相关，而与CaCO3含量和pH值的降低呈显著的负相关，随植菜年限的延长，有机质及其它养分含量的提高以及CaCO3含量和pH值的降低也促进了难溶杰礁的有始化．     

Trace element concentrations and background values in the arid soils of Hormozgan Province of southern Iran

Trace element concentrations in soils of arid regions of southern Iran are described to assess the concentration ranges of selected elements in a variety of soils and rocks, and to evaluate the potential bioavailability of trace elements in relation to soil properties. The study area was classified into three sub-regions consisting of (1) shale, gypsum, and limestone (western part), (2) igneous rocks and limestone (northern part), and (3) sandstone and limestone (eastern and northeastern part). The gained background values of trace elements were used for evaluating the quality and degree of contamination with native and also with anthropogenic elements of studied soils. Some soil samples indicated a significant enrichment for Pb and Ni, with an enrichment factor (EF) of around 6.0. Soils have only been cultivated for few years compared to hundreds and thousands of years for many agricultural soils; therefore, there has been less crop removal. Furthermore, soils are not highly weathered because they are in an arid climate with low precipitation, which results in a slow rate of weathering. However, slight elemental differences between soil horizons indicated that most soils are poorly developed and also represented the similarity of trace element contents between soils and parent materials.     

连续种植蔬菜对潮土磷素水平的影响

Soil P status, inorganic P fractions, and P sorption properties were studied using sandy fluvo-aquic horticultural soils, which are high in organic matter content for vegetable production in comparison with a soil used for grain crop production in Zhengzhou, Henan Province, China. P fractions, Olsen-P, and OM were determined at different depths in the soil profile and sorption isotherm experiments were performed. Most P in excess of plant requirements accumulated in the topsoil and decreased with soil depth. Total P, inorganic P, and OM concentrations increased with continued horticultural use. Olsen-P concentrations in the 0-20 cm depth of horticultural soils were 9 to 25 times higher than those of the grain crop soil. A linear transformation of the Langmuir equation showed that the P adsorption maximum (491.3 mg P kg^-1) and the maximum phosphate buffering capacity (162.1 L kg^-1) for 80-100 cm were greater in the grain crop soil than the horticultural soils. Thus, the most immediate concern with excess P were in areas where heavy P fertilizer was used for vegetable crops and where soil P sorption capacities were low due to sandy soils and high organic matter content.     

农牧交错带草地开垦对土壤有效态微量元素的影响及评价

为明确草地利用方式转变对土壤微量元素的影响,以华北农牧交错带2种类型草地及其相应开垦的农田为对象,采用成对设计的方法研究了开垦对草地土壤表层(0～20cm)有效态微量元素(铜、铁、锰、锌、硼、钼)的影响并对其进行了评价,以期为农牧交错带的科学管理提供参考。结果表明:典型草地开垦导致土壤有效态铜、锌含量分别上升8.8%和16.4%,其他4种微量元素含量下降16.4%～28.1%。根据土壤有效态微量元素评价标准,典型草地区域有效态硼、钼含量处于高水平,有效态铜处于中等水平,有效态锌处于极低水平;有效态铁、锰在典型草地为高水平和中等水平,开垦为农田后分别降到中等水平和低水平。低湿草甸开垦导致微量元素含量下降10.6%～77.7%,其中有效态铁、硼、钼处于极高水平,有效态锰处于中等水平,有效态锌处于极低水平;有效态铜由低湿草甸的高水平降到农田的中等水平。整个研究区土壤有效锌含量限制草地植被和农作物生长发育,由典型草地开垦的农田其土壤有效锰含量不能够满足作物的需求。建议研究区禁止开垦草地并对已开垦的草地实行退耕还草,同时建议建立基于土壤微量元素密度的评价体系。     

不同利用年限的红壤水稻土中重金属元素含量研究

本文介绍了不同利用年限的红壤水稻土中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的含量变化,利用年限分别为3、10、15、30和80年。研究结果表明,虽然红壤水稻土中不同的重金属元素含量的变化趋势有所差异,但总体上重金属元素含量随利用年限的延长而降低,并可能达到一个相对稳定的水平;施用未经处理的城市垃圾会导致水稻土中某些重金属元素含量明显升高;研究区的水稻土已发生Cd和Cu污染。     

北京东南郊农田土壤重金属含量与环境质量评价

采集北京市大兴区长子营镇58份土壤耕层样品,分析其中Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、As、Cd和Hg 8种重金属含量,其平均含量分别为23.1、59.6、61.8、19.5、23.8、4.7、0.16和0.07 mg·kg-1,8种重金属元素含量平均值均未超出土壤环境质量一级标准,但Cu、Zn、Cr和Cd的平均含量由于受人类活动的影响已经高出北京地区环境背景值。皮尔逊相关系数分析结果表明,Cu、Cr、Zn、Ni与Cd 5种重金属,Zn与Hg,Cr与Pb具有相同来源的可能性较大。在国家土壤环境一级标准下各元素的单因子污染指数均小于1,顺序为CdCrCuZnNiPbHgAs,综合污染指数为0.70。分析不同土地利用类型的土壤重金属单因子指数与内梅罗指数,设施菜田、露地菜田、粮田和果园的内梅罗指数分别为0.88、0.91、0.61和0.59。长子营镇重金属的空间分布特征为中、北部含量高于南部,尤其以中部地区含量最高。总体来说,研究区域内土壤环境质量总体安全,部分地区土壤重金属含量接近临界处于警戒水平。     

Self-purification of agrosoddy-podzolic sandy loamy soils fertilized with sewage sludge

Sandy loamy agrosoddy-podzolic soils and plants growing on them were studied. The soils had been treated with sewage sludge from the Lyubertsy aeration station applied as organic fertilizer for 5–10 years before 1990. Initially, these soils were used for cultivating vegetables and fodder crops. The content and mobility of heavy metal compounds increased in the plow horizons of studied soils under the influence of sewage sludge. The concentrations of Cd and Zn exceeded the tentative permissible concentrations (TPC) for these elements by 8–16 and 2–4 times, respectively. The contaminated layer was found at the depths within 30–50 cm, which attests to a low migration rate of heavy metals added to the studied soils with sewage sludge (SS) 25 years ago. The concentration of Cd exceeded the maximum permissible concentration (MPC) of this element in all vegetable and fodder crops cultivated on the studied soils. The content of heavy metals in plants differed by three–five times in dependence on the capacity of particular plants to accumulate them. The period of soil self-purification from heavy metals was found to depend on the soil contamination level and element mobility, as well as on the element removal with harvested crops and with soil water flows. The maximal time of achieving the normal level of Cd concentration was estimated as 288 years for maximally contaminated soils; the corresponding values for Cu and Zn were estimated as 74 and 64 years, respectively.     

Schwermetallstatus Rostocker Gartenböden

Heavy metals in garden soils from the urban area of Rostock The contents and mobility of Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb and Zn were determined in samples from 32 garden soils in the urban area of Rostock, Northeast Germany to assess possible risks for crop growth and human nutrition. The total contents of the heavy metals were larger in the garden soils than in the agricultural soils of the surrounding countryside. These relative enrichments originated from point sources and diffuse pollution. A number of soils had contents of total and mobile heavy metals above the threshold values for garden soils applied in Germany (Eikmann and Kloke, 1993). Generally, the topsoils had larger contents of the investigated metals than the subsoils. Furthermore, the soils in the centre of the city had metal contents larger than the soils in the outskirts. Generally, there was no large‐scale heavy soil pollution with the investigated metals in the garden soils of Rostock. However, several local enrichments indicate the monitoring of heavy metal contents and mobility in garden soils needs to be completed and continued.     

Heavy metals in 3300-year-old agricultural soils used to assess present soil contamination

For evaluating present concentrations of heavy metals in soils, it is important to be able to determine natural or background soil concentrations. Here, we compare the content of 7 m HNO₃-extractable and 0.2 m Na-EDTA-extractable fractions of cadmium (Cd), zinc (Zn), lead (Pb) and copper (Cu) in present day cultivated A horizons (Ap) under different land uses and 19 buried A horizons (Apb) that have been covered by 3300-year-old burial mounds. The buried A horizons represent a unique opportunity to evaluate background concentrations of heavy metals in top soil. Variations in background concentrations were mainly related to clay content. Using the grain size distribution of present-day topsoils (cultivated and forest/natural A horizons), the background concentrations were calculated and subtracted from observed concentrations prior to an evaluation of soil-type- and land-use-specific metal accumulation. All cultivated soils were significantly enriched with respect to Cd, Pb, Zn and Cu over the last 3300 years and all forest soils were enriched with Pb. The study highlights the importance of using appropriate reference material for assessing present-day metal concentrations and stocks.     

中国典型设施栽培土壤Cu、Zn累积特征及风险预测

为了探明铜(Cu)和锌(Zn)在设施栽培土壤中的累积现状及潜在风险,该研究基于中国8个省16个州市典型区域的设施栽培土壤全量和有效态含量,系统分析了Cu、Zn的累积现状及风险特征,并采用分段线性模型(Split-line Model)拟合了土壤Cu、Zn有效态累积量与种植年限的关系,预测了土壤Cu、Zn累积量超风险限量值的种植年限。结果表明:1)与各省对应土壤背景值及农业土壤有效态元素丰缺指标相比,中国设施栽培土壤的全量Cu、Zn均有不同的累积效应,Cu较为明显,有效态含量大部分均达到了极丰富水平,所有样品均未出现低于缺乏临界值的现象;2)与农用地土壤污染风险筛选值相比,全量Cu、Zn平均分别超标16.03%、4.58%;与土壤有效态风险限量值相比,土壤有效态Cu的平均超限率达到了16.92%,辽宁、河南、云南的超限率分别达到了33.33%、62.50%、32.00%,表现较为严重,有效态Zn均未超限;3)基于有效态的风险评价结果表明设施栽培土壤整体安全,仅辽宁达到了轻度污染,河南和云南均达到了警戒值水平,均以元素Cu的累积贡献较为突出;4)土壤有效态Cu、Zn累积量与其种植年限具有显著正相关关系(P0.05),基于线性模型的分析结果显示,现有设施栽培条件下,连续再种植6.7、20.5、19.3 a可分别导致酸性、中性、碱性土壤中有效态Cu累积量达到风险限量值,连续再种植32.5、67.9、91.9 a可分别导致酸性、中性、碱性土壤中有效态Zn累积量达到风险限量值。因此,设施栽培土壤Cu、Zn累积具有风险,且逐年加重,需要采用合理的安全利用措施(包括修复技术、农资产品选用)来进一步保障设施农业健康可持续发展。