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。     

姜花在Cu胁迫下的耐性机理研究

采用模拟湿地盆栽试验,研究了姜花在Cu胁迫下的积累、分布、化学形态和富集能力.结果表明:(1)姜花对Cu的积累能力随Cu处理浓度的增加而增大,但各部位对Cu的积累具有明显的差异性.当Cu处理浓度≤150mg·kg~(-1)时,其积累能力表现为根>叶>茎;当Cu处理浓度≥200 mg·kg~(-1)时,其积累能力表现为叶>根>茎.(2)Cu在姜花叶片细胞中的分布具有选择性,其主要分布位点为细胞可溶性部分和细胞壁部分,而在细胞器中Cu的含量较低.(3)Cu在姜花根、茎和叶中赋存的化学形态有明显差异.在根部,Cu的化学形态主要以乙醇提取态和水提取态为主;在茎部,Cu均以氯化钠提取态为主;而叶部Cu主要以活性较低的氯化钠提取态、醋酸提取态和盐酸提取态存在.(4)姜花对Cu具有一定的富集能力,但富集能力不强,当Cu浓度达到400mg·kg~(-1)以上时,姜花植株便出现了较明显的毒害症状并随之死亡,因而姜花尚未达到超富集植物的标准.可见,姜花在Cu胁迫下具有一定的耐受性,分布选择性和富集能力,将其运用于湿地Cu污染修复中,将极大地缓解重金属Cu污染给环境带来的压力.     

佛山市某工业区周边蔬菜地土壤重金属含量与评价

采集并分析测试佛山市某工业区周边蔬菜地土壤.研究土壤Zn、Cu、Pb和Cd的含量和分布特征,按照国家土壤环境质量二级标准对其现状进行评价;并采用连续提取的方法分析了表层土壤Zn、Cu、Pb和Cd的化学形态分布.结果表明,研究区域20%的土壤样品受到重金属轻度污染,污染因子主要为Cd.土壤中Zn和Cu以残渣态所占比例最高,Pb和Cd分别以铁锰氧化物结合态和酸可提取态所占的比例最高,Zn、Cu、Pb和Cd非残渣态所占比例随着全量的增加而增加,Zn、Cu、Pb和Cd迁移能力依次为Cd>Zn>Cu>Pb.人类活动已导致该工业区周边农业土壤中Zn、Cu、Pb和Cd的明显积累,且土壤重金属明显向深层迁移.     

鄱阳湖湿地土壤中Cu Zn Pb Cd的形态研究

针对乐安河上游铜矿开采带来的鄱阳湖湖体东部重金属污染的问题，采用Tessier法对鄱阳湖湿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的化学形态以及重金属形态与植物富集的相关关系进行了研究。结果表明。鄱阳湖土壤中Cu、Pb、Zn主要以有机结合态和残渣态为主，水溶态和交换态等生物有效性态含量很少。Cd的水溶态、交换态和铁锰氧化物态较其他元素高。相关分析和偏相关分析均显示植物中重金属含量与其生存环境中的重金属含量直接相关．植物对重金属的富集能力表现出Zn〉Cu〉Cd〉Pb的趋势。     

矿区重金属在土壤-作物系统迁移行为的研究——以辽宁省青城子铅锌矿为例

应用野外调查的方法，研究了辽宁省青城子铅锌矿矿区土壤中Cd、Ph、Cu、Zn的污染状况以及在主要栽培作物玉米的根、茎、叶、轴心和籽实不同器官中的积累规律。调查结果表明，矿区土壤重金属含量的大小为Zn〉Pb〉Cu〉Cd；用重金属污染指数对矿区土壤的污染程度进行评价，其污染指数的大小为Cd〉Pb〉Zn〉Cu，Cd含量已超过土壤环境质量的三级标准，污染程度最重；重金属在玉米体内的含量为Pb〉Zn〉Cu〉Cd，4种重金属元素在玉米不同器官中的积累均为根中含量最高，籽实中最低，玉米籽实中Dd和Ph分别超出食品卫生限量标准的1．5和2倍，而Zn和Cu的含量未超标。     

大宝山矿区周围土壤重金属污染分布特征研究

对广东大宝山矿矿区周围尾矿、土壤/沉积物中重金属的总量和化学形态进行了详细研究。结果表明,该矿区周围土壤污染是以Cu、Zn、As、Cd和Pb为主的多金属复合污染,综合污染指数为0.89～32.34。污灌稻田土中重金属Cu、Zn、As和Cd的平均浓度分别达560.91、1135.08、218.07和2.453mg·kg-1,远远超出了土壤环境二级标准值,最大超标倍数分别为20.09、10.37、18.36和10.23。对土壤中重金属的化学形态研究发现:Cu、Zn和Cd的水提取态和EDTA提取态含量较高,其生物可利用性高,对周围生态系统有较大的潜在危害,而As的2种提取态和Pb的水提取态含量均很低,其潜在危害相对较小。同时还发现,土壤水溶态和EDTA提取态重金属含量与土壤pH值呈明显负相关关系。     

外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响

采用盆栽、田间试验及连续浸提分组方法，研究了外源Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的形态分布规律及石灰 钙镁磷肥施用对重金属形态分布的影响。研究结果表明，原状土中Cd主要以有机结合态为主，外源Cd污染土主要以残渣态和交换态为主。原状土中Pb、Cu、Zn主要以残渣态为主，而外源重金属Pb、Cu、Zn在土壤中主要以铁锰氧化物结合态为主。外源重金属土 石灰和钙镁磷肥后使土壤中的交换态Cd、Pb、Cu、Zn下降，而碳酸盐结合态Cd、Pb、Cu、Zn含量增加。pH提高，使土壤重金属的有效态含量下降，pH降低使重金属有效态含量增加。     

煤矸石风化土壤中重金属的环境效应研究

对贵州水城矿务局周围煤矸石风化后形成的土壤进行了重金属含量、形态及分布特征以及重金属的植物可利用性的研究。结果表明,煤矸石风化形成的土壤中重金属Zn、Pb、Cd、Cu有明显积累,积累强度顺序为Cu>Cd>Zn>Pb,已经受到一定程度的污染;土壤中重金属的可交换态、碳酸盐态和有机态含量较低,多以铁锰氧化物和残渣态存在,受雨季影响,形态分布的季节变化也比较明显;植物可利用性高,实验植物吸收的重金属特别是Zn、Cd的量均已远远超过国家卫生标准。     

铅锌矿冶炼区农田土壤和马铃薯中Cd含量及其化学形态分布

采用化学连续提取法研究了赫章铅锌矿冶炼区农田土壤以及马铃薯根、茎、叶、果实（块茎）中Cd含量及其化学形态分布特征,以揭示该污染区Cd在土壤与植物体内的迁移转化特征。结果表明,农田土壤Cd含量介于2.53～22.30 mg/kg,且以可交换态和铁锰氧化物结合态为主,土壤p H值与土壤可交换态Cd含量呈显著负相关,与铁锰氧化物结合态Cd含量呈显著正相关。马铃薯各器官Cd含量总体表现为根、叶、茎大于果实,且主要以氯化钠提取态和去离子水提取态为主;马铃薯除果实外,根、茎、叶中Cd含量几乎全部超出国家食品安全限值,存在较高的生态风险。土壤 p H值与马铃薯根、茎中Cd含量呈显著负相关;土壤有机质含量与马铃薯叶中Cd含量呈极显著正相关;马铃薯根中Cd含量与茎中Cd含量呈显著正相关。总之,土壤p H值是影响植物吸收Cd的重要因素,其主要通过影响Cd在土壤中的形态分布来影响Cd向马铃薯体内的迁移。控制土壤p H值可有效降低土壤中Cd向植物迁移的能力和农作物中的Cd含量,保障当地农作物食品质量安全。     

水茄对土壤中重金属的富集与转运研究

[目的]研究水茄（Solanum torvum Swartz.）对土壤重金属的吸收富集特征,保证中药材的安全使用。[方法]从水茄主要分布区采集植株,测定植物根、茎及其生境土壤中8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn）的含量,分析比较各重金属元素在不同采集地点水茄和生境土壤中的分布规律及不同采集地点水茄对重金属元素的吸收富集和转运能力。[结果]不同地区水茄和土壤中重金属元素含量存在着显著差异,根中Cu、Pb、As含量超标;水茄对重金属的吸收存在着明显的相互作用;根对重金属元素的富集程度不同,富集系数最大的是Cu,其次为Ni;茎中未出现明显的富集现象,其对重金属的转运系数较小。[结论]重金属主要富集于水茄根中,建议以其茎作为主要药用部位。     

几种重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)在玉米植株不同器官中的分布特征

对葫芦岛锌厂周围污染土壤上种植的玉米进行了田间调查研究。结果表明,在污染程度不同的地区,Cd、Pb、Zn在玉米植株不同器官的浓度大小均依次为:叶>根>茎>籽粒,而Cu在玉米植株不同器官的浓度大小依次为:根>叶>茎>籽粒;Cd在玉米根、茎和叶中的富集系数最大,Cu表现居中,Pb在玉米植株各器官中的富集系数均为较低,Zn在玉米籽粒中的富集系数最大;随着土壤中重金属含量的增加,玉米植株各器官的富集能力下降。     

昆虫取食对杨树富集Cd、Cu、Zn能力的影响

为探讨昆虫取食对杨树富集Cd、Cu、Zn能力的影响,对1年生小黑杨(Populus simonii×P.nigra)扦插盆栽苗,分别人工施加一定量的Cd、Cu、Zn,待苗木生长30 d后,接种舞毒蛾(Lymantria dispar)幼虫,取食14 d取出,7 d后取样,分析小黑杨根、茎、叶的干质量、重金属质量分数、富集系数、转运系数、贮存量。结果发现:各处理间根(8.0%~19.7%)、茎(61.0%~69.7%)、叶(17.3%~26.1%)干质量占植株的比例较为一致,不受重金属胁迫或重金属+昆虫取食胁迫影响。在Cd胁迫或Cd+昆虫取食胁迫下,小黑杨各部位对Cd的富集量及贮存量未产生显著响应。在Cu、Zn胁迫下,小黑杨根茎叶对Cu、Zn的富集量极显著增加(P0.01)、贮存量显著增加(P0.05);在Cu、Zn胁迫叠加昆虫取食胁迫后,对Cu、Zn的富集量及贮存量显著降低(P0.05),但其在小黑杨各部位的分布状况不变。Cd在小黑杨各部位的富集量比较相近,Cu主要在茎部,Zn主要在叶部。Cd、Cu在茎部贮存量最高,达总贮存量的50%以上,而Zn量主要贮存在茎、叶部,达总贮存量的80%以上。各处理组的转运系数(TF)由大到小为Zn、Cd、Cu,Zn胁迫降低了小黑杨的TF,Cd、Cu胁迫增加了小黑杨的TF;昆虫胁迫增加了小黑杨对Cd和Zn的TF,降低了对Cu的TF。说明昆虫取食能显著影响杨树对重金属的富集能力。     

螯合剂对油葵修复镉砷复合污染土壤的影响

为提高油葵对农田土壤重金属的提取效率,研究了不同螯合剂(NTA、EGTA、EDDS和EDTA)对油葵修复Cd、As复合污染农田土壤的影响。结果表明,施用4种不同螯合剂对油葵根、茎、叶、花盘和籽粒生物量影响不大。不同螯合剂对油葵各器官Cd、As含量和积累量影响不一样。与CK处理相比,施用NTA、EGTA、EDDS、EDTA导致油葵花盘Cd含量分别提高30.2%、55.1%、41.9%和43.3%,根系As含量分别提高23.6%、18.1%、15.6%和15.4%,但是对籽粒和茎中Cd含量影响不显著。施用NTA、EGTA、EDDS和EDTA处理使油葵植株总Cd积累量分别比CK处理提高32.8%、45.3%、40.5%和41.6%,而对油葵As积累量没有显著影响。4种螯合剂对油葵各器官Cd、As富集系数有不同影响,而对Cd、As转运系数影响不显著。施用EDTA处理使根际土壤Cd含量比CK处理降低25.0%,施用NTA和EDTA处理使根际土壤As含量分别降低18.1%和14.3%。4种螯合剂均可以提高油葵对Cd、As污染土壤的修复效率。     

覆膜种植下重金属在土壤-莴苣的迁移特征

通过田间种植莴苣试验,研究地膜覆盖对农田土壤中重金属迁移转化的规律。结果表明,地膜覆盖能有效降低重金属向地上部分转移,在同等种植方式下,通过地膜覆盖,Cu、Fe、Zn、Pb 和Cd 以残余态的方式被吸附在土壤中,其在土壤中的含量分别增加了1.5、4.6、3.8、0.2、0.1 mg/kg;而在莴苣植株中的Cu、Fe、Zn、Pb 和Cd 以游离态转移到土壤中,茎内的Cu、Fe、Zn、Pb 和Cd 分别减少0.6、16.8、10.8、0.03、0.01 mg/kg,叶内的分别减少0.09、5.5、2.3、0.16、0.03 mg/kg。结果表明覆膜使重金属以残余态的方式被大量吸附在土壤中,可以提高莴苣的产量,且食用安全性显著提高。     

紫花苜蓿对重金属污染河道底泥的修复能力研究

[目的]研究紫花苜蓿（Medicago sativa L.）对河道底泥中重金属的修复作用,为利用植物修复技术解决受污染河道沉积物的重金属污染问题提供可靠依据。[方法]将过筛的底泥（以风干土计）混和均匀后装入长方形PVC箱（0.6m×0.5m×0.4m）,底部设有渗流通气孔;将箱中底泥用去离子水调至30%～60%持水率（WHC）。2010年4月播入紫花苜蓿种子,生长7d后间苗,每隔30d采集植物根际土壤样品,监测底泥重金属含量、细菌及酶的活性。10月收获植物并测定植物根、茎、叶部分的重金属吸收情况。[结果]紫花苜蓿的同一部位对不同的重金属积累量不同,且同一重金属在植株的不同部位积累量也不同。紫花苜蓿对Zn的总积累量最大,且主要积累在根部;Ni、Cr、Cu和Pb也主要积累在根部;Mn在紫花苜蓿叶片中的积累最多,占植物中总积累量的42.47%;各种重金属在茎内的积累量均较低。紫花苜蓿对Ni、Cu、Pb和Cr的降解效果比较好,延长种植作物的种植时间或增加作物的播种次数有利于重金属的降解;紫花苜蓿对Mn的降解效果不明显。种植紫花苜蓿后,底泥中微生物数量显著增加,脱氢酶活性也有所提高。[结论]紫花苜蓿对Zn、Ni、Cr、Cu和Pb均有一定的修复作用,可以用于解决受污染河道底泥的重金属污染问题。     

紫花苜蓿对重金属污染河道底泥的修复能力研究

[目的]研究紫花苜蓿（Medicago sativa L.）对河道底泥中重金属的修复作用,为利用植物修复技术解决受污染河道沉积物的重金属污染问题提供可靠依据。[方法]将过筛的底泥（以风干土计）混和均匀后装入长方形PVC箱（0.6m×0.5m×0.4m）,底部设有渗流通气孔;将箱中底泥用去离子水调至30%～60%持水率（WHC）。2010年4月播入紫花苜蓿种子,生长7d后间苗,每隔30d采集植物根际土壤样品,监测底泥重金属含量、细菌及酶的活性。10月收获植物并测定植物根、茎、叶部分的重金属吸收情况。[结果]紫花苜蓿的同一部位对不同的重金属积累量不同,且同一重金属在植株的不同部位积累量也不同。紫花苜蓿对Zn的总积累量最大,且主要积累在根部;Ni、Cr、Cu和Pb也主要积累在根部;Mn在紫花苜蓿叶片中的积累最多,占植物中总积累量的42.47%;各种重金属在茎内的积累量均较低。紫花苜蓿对Ni、Cu、Pb和Cr的降解效果比较好,延长种植作物的种植时间或增加作物的播种次数有利于重金属的降解;紫花苜蓿对Mn的降解效果不明显。种植紫花苜蓿后,底泥中微生物数量显著增加,脱氢酶活性也有所提高。[结论]紫花苜蓿对Zn、Ni、Cr、Cu、Pb和Mn均有一定的修复作用,可以用于解决受污染河道底泥的重金属污染问题。     

银中杨各部位对Cd、Zn、Pb的富集特性

目的为探明银中杨各部位对不同重金属的富集特性。方法本研究通过用3种不同含量的镉(Cd,0.5、1.5、2.5 mg/kg)、锌(Zn,300、500、700 mg/kg)或铅(Pb,300、500、700 mg/kg)分别处理盆栽一年生银中杨的土壤,分析银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量和富集系数。结果银中杨根、茎、叶对Cd、Zn和Pb的富集量均与土壤中相应的重金属含量呈极显著的正相关(P < 0.01)。高含量Cd处理下的根、茎、叶对Cd的富集系数均不同程度的低于低含量处理;高含量Zn处理下叶对Zn的富集系数和高含量Pb处理下叶对Pb的富集系数也均不同程度的低于低含量处理,但根、茎对Zn的富集系数对Zn的处理含量不敏感,而根、茎对Pb的富集系数却对Pb的处理含量呈依赖性。银中杨各部位之间对Cd的富集量未表现出任何规律,但对Cd的富集系数,在低含量下一致,在高含量下根显著低于茎和叶(P < 0.05)。Zn低含量处理下的叶、根、茎和高含量处理下的根、叶、茎对Zn的富集量和富集系数均依次有不同程度的降低。Pb各含量处理均使根对Pb的富集量和富集系数显著高于茎和叶(P < 0.05)。结论说明土壤中的Cd、Zn和Pb含量影响银中杨对其的富集,且呈根茎叶特异性。银中杨各部位对Cd的富集情况表现为茎和叶的富集阈限高于根部;对Zn的富集情况在低含量时表现为叶>根>茎,在中、高含量时表现为根>叶>茎;对Pb的富集主要集中在根。      

6个水稻品种对Cr、As、Zn、Pb和Cu吸收积累的差异性

以6个水稻品种为研究对象,通过在复合污染土壤中进行盆栽试验,并采用ICP-MS、ICP-OES和原子荧光法,探讨不同水稻品种对重金属Cr、As、Zn、Pb、Cu元素富集能力的差异性,旨在筛选出对不同重金属元素低积累或高富集的水稻品种。结果表明,6个水稻品种对5种重金属元素吸收积累的能力是ZnPbCrCuAs;水稻根系重金属含量是地上部茎叶含量的1.23~43.76倍;株两优173、中早35、隆平006、陆两优996分别对重金属Cr、As、Zn、Cu元素的转运系数最小,可作为其低积累水尹稻品种进一步研究;金优463、Y两优85、陆两优996、Y两优85分别对重金属Cr、As、Zn、Cu元素的富集能力最强,可作为其高富集水稻品种进一步研究;隆平006根系和茎叶对重金属Pb元素的富集系数同时达到最大,转运系数却最小,因此其作为重金属Pb元素低积累还是高富集品种筛选有待进一步探索;植株生长的顺序是中早35﹥陆两优996﹥株两优173﹥隆平006﹥金优463﹥Y两优85,茎叶As和Cu含量是影响水稻植株生长的主要因素。本研究结果可为进一步研究低积累水稻品种的遗传机理差异性,以及在江西省不同地区实际推广应用和安全种植提供参考。     

矿区与非矿区土壤重金属在艾蒿中的富集研究

[目的]揭示土壤－植物体系中重金属的关系,探明植物根、茎、叶对一些重金属的富集迁移能力。[方法]以平顶山一矿煤矸石山和白龟山水库附近的土壤和多年生野艾蒿为试材,采用火焰原子吸收法测定了平顶山矿区与非矿区土壤中Cu、Zn、Mn、Pb和Cr的含量以及这些金属在植物艾蒿根、茎、叶中的含量。[结果]除Cu、Cr外,矿区土壤和非矿区土壤均受到不同程度的污染。艾蒿根、茎、叶对这几种金属的富集能力和转运能力的分析表明,它们在该植物体的富集系数为：Cr〉Cu〉Pb〉Zn〉Mn,在根、茎、叶富集情况为：茎〉叶〉根。对重金属转运能力为茎大于叶,其中对Mn的转运能力最强。[结论]艾蒿可用于对矿区重金属污染土壤的修复。     

不同红麻品种的土壤重金属污染修复潜力对比研究

为明确红麻的土壤重金属污染修复潜力,以7个国内代表红麻品种为试验材料,种植于Zn、Cu、Cr、Cd、Ni复合污染(P综合=6.2)土壤。在纤维成熟期测定红麻产量,以及叶片、茎秆、根系重金属含量,并计算红麻重金属转移系数、富集系数以及重金属转移量。结果表明:杂交组合红优2号在两年试验中,生物量均为最佳,分别为10.1 t·hm~(-2)和16.7 t·hm~(-2);红麻不同器官的重金属累积差异显著,叶片和根系重金属累积量均高于茎秆,但富集系数均低于1,未达到高富集植物特征;湘红1号转移系数优于其他品种,其中重金属Cd的转移系数达到1.39;红麻单季最高可转移重金属Cu 185.3 g·hm~(-2)(福红991)、Zn 1 012.9 g·hm~(-2)(湘红1号)、Cd25.7 g·hm~(-2)(浙8310)、Cr 40.8 g·hm~(-2)(H368)、Ni 34.8 g·hm~(-2)(H368)。研究表明:红麻生物量大,重金属耐性高,具有一定经济价值,但重金属提取能力不强,可适用于重金属污染土壤的复垦。