吉林西部土壤砷的形态分布及其与土壤性质的关系研究

按照生态地球化学土壤样品元素形态分析方法,将土壤无机砷分成水溶态、离子交换态、碳酸盐态、腐植酸结合态、铁锰氧化物结合态、强有机结合态和残渣态.通过对吉林西部36个表层土壤样品的测试,分析了土壤不同形态砷的分布和不同形态砷与土壤性质的关系.研究表明,洮南市不同形态砷的分布为:残渣态(65.30％)＞腐植酸结合态(17.39％)＞铁锰氧化物结合态(10.70％)＞碳酸盐态(2.23％)＞水溶态(2.17％)＞强有机结合态(1.17％)＞离子交换态(1.04％).通榆县不同形态砷的分布为:残渣态(56.66％)＞腐植酸结合态(23.82％)＞铁锰氧化物结合态(11.08％)＞碳酸盐态(2.81％)＞水溶态(2.18％)＞离子交换态(1.98％)＞强有机结合态(1.46％).残渣态砷是吉林西部土壤砷的主要形态.土壤水溶态砷和铁锰氧化物结合态砷与土壤pH值皆呈极显著正相关;残渣态砷与土壤有机质皆呈极显著负相关,而与土壤阳离子交换量呈极显著正相关.离子交换态砷、碳酸盐态砷、铁锰氧化物结合态砷和强有机结合态砷与土壤矿质元素的关系不大,而水溶态砷、腐植酸结合态砷和残渣态砷与土壤矿质元素的关系密切.     

菊花中重金属、砷盐的化学形态分析

[目的]了解菊花中的重金属和砷盐存在的化学形态及其分布。[方法]采用Tessier的连续提取法制备样品,采用原子吸收分光光度法测定铅、镉、铬、铜、砷,采用原子荧光光度法测定汞。[结果]菊花样品中铜以有机态和残渣态为主,碳酸盐结合态和铁锰结合态未检出;铅以有机结合态为主;镉以离子交换态为主;样品中汞以有机态和残渣态为主;砷盐各形态中,水溶态和离子交换态占总量与有机态和残渣态占总量相当。[结论]以有害元素总量做指标评价药材的安全性有失偏颇。     

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0.12～0.67mg·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、0.019mg·kg-1和0.016mg·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0.2～1.4mg·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.     

添加化学改良剂对海南岛砖红壤中铅的化学形态与转化的影响

采用土培试验和连续提取-原子吸收分光光度法,研究了海南岛花岗岩砖红壤中重金属Pb的6种形态(水溶态Pb、交换态Pb、碳酸盐结合态Pb、铁锰氧化物结合态Pb、有机质结合态Pb和残余态Pb)、外源Pb污染对土壤Pb形态的影响以及化学修复剂磷、钙、硫对土壤Pb形态的影响.结果表明,在供试原土壤中,重金属Pb的化学形态以结合态和残余态为主,土壤有效态Pb含量较低,其中:残余态Pb有机质结合态Pb铁锰氧化物结合态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb,说明土壤Pb的环境风险较低.当外源Pb以离子态污染土壤时,土壤中6种形态Pb的含量均有明显上升,且随时间推移,外源Pb污染土壤中Pb的化学形态发生了连续变化,有:水溶态Pb和交换态Pb的比例持续下降,碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb的比例持续上升,有机质结合态Pb和残余态Pb的比例则有先升后略有下降再趋于稳定的趋势;土壤中Pb主要以铁锰氧化结合态累积,并有:铁锰结合态Pb残余态Pb有机态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb的趋势.向污染土壤施加化学改良剂过磷酸钙、硫化钠和石灰,能显著降低水溶态Pb和交换态Pb的含量,可使有机结合态Pb、碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb含量下降,而残余态Pb有增加的趋势.化学改良剂的加入可使土壤Pb的有效态含量降低、活性下降,从而可抑制重金属Pb由土壤向植物体系的迁移,有利于植物安全生产.     

吉林省西部土壤硒含量、形态分布及影响因素

通过对吉林省西部洮南市、通榆县和乾安县3个地区的50个表层土壤样品进行调查研究,探讨其土壤硒含量、形态分布及其影响因素,从而为吉林省西部土壤硒改良提供科学依据。研究结果表明:洮南市、通榆县和乾安县土壤硒含量平均值分别为0.130,0.118,0.104 mg/kg。研究区的土壤62%属于缺硒土壤,余下的38%属于少硒土壤。洮南市以残渣态硒(32.77%)、强有机结合态硒(20.17%)和离子交换态硒(16.81%)为主;通榆县以强有机结合态(23.21%)、残渣态(22.32%)和腐植酸结合态硒(22.32%)为主;乾安县以强有机结合态(26.53%)、离子交换态(18.37%)和碳酸盐态硒(16.33%)为主。残渣态和强有机结合态是吉林西部土壤硒的主要形态。土壤铁锰结合态硒与土壤p H呈显著正相关,土壤强有机结合态硒与土壤p H呈显著负相关。残渣态硒、强有机结合态硒与土壤有机质含量、土壤腐殖质含量和土壤阳离子交换量呈显著正相关。土壤水溶态硒与土壤阳离子交换量也呈显著正相关。水溶态硒、离子交换态硒、碳酸盐态硒和强有机结合态硒受到土壤相关组分(Fe、Mn、As、F、Ca O、Si O2)的影响较大,而腐植酸结合态硒、铁锰结合态硒和残渣态硒与土壤相关组分关系不大。     

贵溪市污灌水田重金属元素的化学形态分布

采用化学连续浸提试验研究了贵溪市污灌水田污染元素(Cd、Cu、Zn、Pb)的化学形态分布。结果表明，土壤中不同重金属元素化学形态分布具有不同的特点：Cd以离子交换态最高(80％)，而残渣态比例较低；Cu以有机物结合态最高，残渣态最低；Zn以残渣态为主，有机物结合态最低；Pb以残渣态为主，水溶态最低。由冶炼厂废渣污水引起的土壤重金属污染的重要特征是元素生物可利用性较高；Cd、Cu、Zn、Pb各形态间存在明显的转化能力。此外，通过研究确定了研究区内主要污染元素是Cd和Cu，其次是Zn，而Ph的影响较小。     

茶园土壤锰的形态分布及其影响因素

茶树是富锰植物，饮茶是人体摄取锰的重要途径之一。研究茶园土壤锰的形态分布及其影响因素，对正确评价茶园土壤锰的生物有效性，调控茶叶中锰的含量，保护人类健康具有重要意义。通过对浙江、江苏和安徽13个自然茶园土壤采样，采用连续提取法将茶园土壤锰分为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、有机结合态及残渣态，探讨了茶园土壤锰的含量、形态分布规律及其与土壤理化性质的关系。结果表明，不同茶园土壤锰含量有一定差异，随土壤pH升高和粘粒含量的增加，土壤锰全量显著增加；不同茶园土壤锰的形态分布规律略有差别。但总的规律是残渣态》交换态〉水溶态〉有机结合态〉碳酸盐结合态；茶园土壤锰的累积量对锰的各形态含量有不同程度的影响．除了水溶态和有机结合态外，交换态、碳酸盐结合态和残渣态锰均随土壤锰全量的增加而显著增加，特别是残渣态锰含量增加最明显；土壤pH、粘粒含量和阳离子交换量对茶园土壤锰的形态分布有不同程度的影响，而土壤pH是影响茶园土壤锰形态分布的重要因素。     

外源镉在褐土中的迁移和形态转化

采用实验室土柱法和连续浸提法,研究了外源镉在褐土中的迁移和形态转化。结果表明:在水分不饱和的条件下,在外源镉进入褐土90 d后,没有从表土向15～30 cm土层迁移,而主要累积在0～15 cm层次;外源镉进入褐土30 d后,水溶态镉迅速向其他形态转化,各形态所占比例大小依次为交换态残渣态碳酸盐结合态铁锰氧化物态有机结合态水溶态。在其后的60 d,外源镉各形态的百分比随时间的推移没有发生明显的变化,其中交换态分别占总量的43.86%和44.68%,说明外源镉进入土壤90 d后大部分未转化为相对稳定的形态,对土壤—植物体系危害性很大。褐土对外源镉的吸附主要通过离子交换和络合(或螯合)作用,其中通过离子交换机制吸附的镉数量均高于通过络合(或螯合)机制吸附的镉数量。     

外源水溶性镉在红壤中的迁移和形态转化

[目的]为污染土壤的控制和修复治理提供科学依据。[方法]采用实验室土柱法,研究外源水溶性镉在红壤中的迁移和形态转化。[结果]在非饱和水分条件下,外源水溶性镉进入红壤90 d后并未向15～30 cm土层迁移,而是集中在0～15 cm层次;外源水溶性镉进入红壤(0～15 cm)30 d后水溶态镉迅速向其他形态转化,其形态分布以交换态为主,其次为残渣态、铁锰氧化物态、水溶态、碳酸盐结合态、有机结合态。在其后的60 d内,外源Cd各形态的百分比随时间的变化幅度较小,其中交换态镉分别占总量的76.55%和72.31%。[结论]绝大部分外源Cd进入红壤90 d后未转化为相对稳定的形态,对土壤—植物系统的污染存在着潜在的危害。红壤对外源水溶性镉的吸附主要通过离子交换和络合作用。     

改良剂对Pb污染土壤中Pb形态及植物有效性的影响

通过盆栽试验和土壤连续浸提-原子吸收法探讨了过磷酸钙、石灰、硫化钠对Pb污染土壤中Pb存在的6种化学形态(水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态)及植物有效性的影响.结果表明,改良剂对水溶态Pb修复的效果:硫化钠＞石灰＞过磷酸钙;对交换态Pb的修复效果:石灰＞过磷酸钙＞硫化钠;对碳酸盐结合态Pb修复效果:石灰＞硫化钠＞过磷酸钙;对铁锰氧化态Pb的修复效果:过磷酸钙＞硫化钠＞石灰;对有机结合态与残渣态Pb的修复效果:硫化钠＞石灰＞过磷酸钙.改良剂的施加可使土壤Pb的有效态含量降低、活性下降,抑制了Pb在土壤-植物体系的迁移,从而有利于植物安全生产.     

玛纳斯河流域盐渍化弃耕地新垦土地对土壤有机碳及团聚体稳定性的变化分析

[目的]对玛纳斯河流域不同恢复模式下盐渍化弃耕地土壤有机碳及团聚体稳定性的变化特征进行分析.[方法]以玛纳斯河流域为背景,选取典型的重度盐渍化弃耕地为试验区.随着弃耕地变成棉田年限的增加,土壤有机碳（SOC）含量增加,开垦2、5和10年的土壤微生物生物量碳（MBC）和易氧化有机碳（LOC）的含量以及土壤水溶性有机碳（WSOC）和土壤热水溶性有机碳（HWSOC）的含量较弃耕地高.连续人工开垦后SOC和大团聚体（＞1 mm）含量增加,土壤团聚体稳定性增强,其中开垦10年0～5、5～10 cm土层＞1mm团聚体分别占56.9％和56.7％,团粒指数下降至43.9％.[结论]水稳性团聚体的含量与SOC和土壤HWSOC达到0.05水平显著正相关.玛纳斯河流域盐渍化弃耕地新垦土地对绿洲农田土壤HWSOC对维持土壤团聚体稳定性的贡献明显.     

土壤砷植物暴露途径的土壤因子模拟

确定土壤中重金属生物有效性是评价土壤重金属污染生态风险的关键,然而在生态风险评价实际应用中,测定土壤重金属生物有效性耗时且高成本,限制了生物有效性评价法的应用.通过对模式植物的文献搜集,总结了影响植物富集土壤砷的7个土壤因子,揭示了土壤砷植物暴露的影响机制.运用SPSS 18.0对文献数据集各个土壤因子进行了回归分析、相关性分析和共线性分析.单因子回归分析表明营养盐类对植物富集砷影响很小,可以忽略不计;相关性分析和共线性分析结果表明土壤因子之间存在多元共线性;主成分分析结果表明,植物富集砷浓度主要受土壤质地的物理综合指标以及土壤总砷含量和土壤酸碱度等化学综合指标影响.其中植物富集浓度受土壤中总砷浓度影响最大,受土壤质地中砂粒含量影响其次;土壤粉粒、粘粒、有机质含量和阳离子交换量对富集也有一定影响;而土壤酸碱度对植物富集浓度的影响相对较小.最终通过数学模型解释植物富集砷浓度随土壤性质变化的规律,建立了土壤性质与土壤砷植物暴露的相关关系,为土壤重金属生物有效性风险评价法提供理论依据.     

吉林省榆树市黑土中砷含量调查及影响因素分析

调查了吉林省榆树市黑土与玉米中的砷含量,并分析了其影响因素.结果表明:研究区内各样点的土壤砷含量基本都高于本地砷含量的平均背景值,但各采样点的土壤砷含量均未超标.土壤砷含量半方差值呈有规律持续增加趋势,可用指数方程很好地拟合.表层土壤含砷量存在一定的空间结构性,高砷区出现在城市市郊,并以其为中心呈斑块状向周围扩散.由于人为活动的影响,砷含量与土壤pH和有机质均未呈现显著的相关性.     

中华绒鳌蟹不同可食组织砷元素分布特征分析

为了解中华绒鳌蟹不同可食组织（性腺、肝胰腺、体肉、腿肉、钳肉）总砷含量、水溶性砷形态、脂溶性总砷含量分布特征,分别采用电感耦合等离子体质谱法和高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术分析中华绒螯蟹不同可食组织总砷、水溶性砷形态和脂溶性总砷含量。结果表明,在雌蟹中总砷均值含量呈现性腺＞肝胰腺＞体肉、腿肉＞钳肉的趋势,且有显著差异（P＜0.05）;在雄蟹中总砷均值含量呈现肝胰腺＞体肉、腿肉＞钳肉、性腺的趋势,且有显著差异（P＜0.05）,雌蟹和雄蟹不同可食组织总砷含量随体质量的增大呈逐渐升高的趋势,8个省份中华绒鳌蟹成蟹性腺和肝胰腺中总砷含量处于相对稳定的水平。在肌肉组织中6种水溶性砷的百分比为83.3%~99.6%,性腺和肝胰腺组织中6种水溶性砷的百分比为18.8%~51.8%,肌肉组织与性腺、肝胰腺组织中水溶性砷百分比有显著差异（P＜0.05）。在性腺（雌）和肝胰腺（雌、雄）组织中脂溶性总砷的百分比范围为14.34%~72.59%,3个组织脂溶性总砷百分比均值无显著差异（P＞0.05）,3个组织脂肪中总砷含量与相应组织总砷含量呈正相关性,与相应组织脂肪百分含量无正相关性。可见,中华绒鳌蟹不同可食组织总砷含量存在差异性,水溶性砷是肌肉组织中砷的主要形态,砷甜菜碱（AsB）是水溶性砷的主要成分,在性腺（雌）和肝胰腺组织中存在一定量的脂溶性砷,尚未见中华绒鳌蟹脂溶性砷种类,新陈代谢,潜在毒性以及来源的相关报道。     

污染水稻土中砷及其与土壤基本理化性质关系的研究

[目的]研究污染水稻土中砷及其与土壤基本理化性质的关系。[方法]在泉州和漳州污灌地区取水稻样品,同时采集对应的土壤耕层样品,研究污染水稻土中砷的形态及其与土壤基本理化性质的关系。[结果]土壤全砷含量与土壤游离氧化铁含量呈极显著线性正相关(R2=0.3777**,n=39),与土壤有机质、粘粒含量、CEC等理化性质的相关性不明显。而漳州采样区土壤全砷含量与土壤有效磷含量呈极显著线性正相关(R2=0.308 1**,n=19)。土壤全砷与土壤有效砷呈极显著性线性正相关(R2=0.544 0**,n=39)。土壤有效砷与土壤CEC呈极显著线性正相关(R2=0.5440**,n=39),与土壤游离氧化铁也呈极显著线性正相关(R2=0.7546**,n=39)。[结论]该研究为田间水稻生产砷污染的控制提供了指导。     

几种蔬菜中砷含量及影响因素

[目的]为了研究蔬菜和土壤砷含量及其影响因素之间的关系。[方法]在云南省丘北县开展大田调查试验。[结果]蔬菜根、茎叶、果实中总砷平均含量分别为0.62、0.92和0.46 mg/kg,叶菜类、果菜类蔬菜各部位总砷含量分别为茎叶根,茎叶根果实。土壤中总磷和速效磷含量的平均值分别为13.49 g/kg和124.11 mg/kg,土壤中总砷和有效砷含量的平均值分别为28.24和7.11 mg/kg。土壤中磷含量(总磷和速效磷)和土壤中砷含量(总砷和有效砷)是影响蔬菜中砷含量的主要因素。土壤pH、CEC和有机质含量的平均值分别为6.9、10.32 cmol/kg和54.24 g/kg,在一定程度上影响蔬菜中砷含量。[结论]不同类型蔬菜对砷累积的主要部位是茎叶。影响蔬菜中砷累积的因素除土壤pH、CEC和有机质外,主要为土壤磷含量。     

氮肥对茶园土壤氟赋存形态及转化的影响

为研究不同水平氮肥对茶园土壤氟赋存形态及转化的影响,以皖南十字铺茶场红黄壤茶园0~15 cm土壤为对象,设置N0P0K0(CK)、N0P1K1(N0)、N1P1K1(N1)、N2P1K1(N2)、N3P1K1(N3) 5个处理,进行了室内盆钵培养试验,通过分析施肥10、20、30、50、70、90 d后土壤水溶态氟、交换态氟、铁锰结合态氟、有机结合态氟含量、铵态氮含量、土壤pH值,研究施肥对茶园土壤氟赋存形态及转化的影响。结果表明:与CK相比,氮肥与磷钾混施(N1、N2、N3)在短期内(10 d或20 d)使土壤水溶态氟含量降低,交换态氟、铁锰结合态氟、有机结合态氟含量增加,20 d之后土壤水溶态氟增加,交换态氟、铁锰结合态氟、有机结合态氟含量降低,对水溶态氟、交换态氟的影响效果随时间增加而增加,一般施氮量越大影响效果越明显;土壤水溶态氟含量与氮肥施用量成中度正相关,交换态氟与氮肥施用量成中、高度负相关;土壤水溶态氟含量与pH值成极显著高度负相关,交换态氟含量与pH值成极显著高、中度正相关。因此,氮肥在土壤中的转化过程改变了土壤环境pH值,从而影响土壤氟的形态转化和有效性。     

客土比例对土壤及油菜砷有效性的影响

为探究客土修复砷污染土壤的长期效果,在农业农村部岳阳农业环境野外科学观测实验站设计了客土与污染土壤不同混合比例的微区试验,研究了混合比例对土壤砷含量及油菜生长、吸收砷等的影响。结果表明：客土降低了污染土壤的砷含量,且土壤有效砷含量的降幅与客土比例显著相关,油菜各部位对砷的吸收量随客土比例的提高而降低。客土比例为40%时,油菜茎叶和籽粒的生物量最高,分别比污染土中增加了7.8%和12.8%,且根、茎叶和籽粒的砷含量分别比污染土中降低了67.4%、68.4%和82.2%。随客土比例的提高,土壤团聚体平均质量直径呈增加趋势,土壤pH和阳离子交换量则呈降低趋势。根据本研究结果,客土比例对土壤有效砷及pH、团聚体平均质量直径和阳离子交换量等理化指标具有显著影响,合适比例的客土能促进油菜生长并大幅度降低油菜的含砷量。     

黄河沿岸芦笋田土壤养分状况及肥力评价——以黄河农场为例

通过对黄河农场芦笋田土壤定点采样及其养分含量测定，结果表明：大部分土壤pH值偏高，有机质含量低，氮、磷、钾储备不足，速效氮和有效钾含量均处于中等偏下水平，有效磷为极缺状态。微量元素中铜和铁是中等水平，锌、锰和硼比较缺乏。阳离子代换量低，土壤保肥能力差。