重金属镉、汞、铜和铅在荸荠体内的累积特性研究

【目的】探索土壤环境中不同污染浓度的重金属镉(Cd)、汞(Hg)、铜(Cu)和铅(Pb)对荸荠生长的影响及空间分布规律,为荸荠的安全种植及合理布局提供理论支持。【方法】以广西主要荸荠品种桂蹄2号为研究对象,分别进行不同污染浓度的镉、汞、铜和铅的盆栽试验,设0、0.25、1、1.75、2.5 T(T为每个重金属土壤环境限量值)5个添加量浓度,土壤中重金属浓度为添加量浓度+试验土壤本底浓度。在荸荠成熟后,分析荸荠果肉、皮和茎叶中各元素分布及富集积累规律。【结果】荸荠在不同浓度的各重金属处理下均能正常生长,吸收重金属元素特征分别为:铜、铅和镉在不同部位含量分布为:茎叶皮果肉;汞分布为:皮果茎叶。荸荠中不同部位重金属的含量随着土壤中重金属含量的增加而增加。在0.25 T汞处理下和2.5 T铅处理下,荸荠果肉中汞和铅的含量分别超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》(GB2762-2017)中新鲜蔬菜水果的限量值。【结论】低浓度重金属的处理会促进荸荠产量的提高,荸荠各部位对重金属吸收累积具有显著的分布规律:镉、铅和铜元素地上茎叶植株吸收多,块茎吸收少,汞则相反;荸荠对铅和镉耐受性强,在土壤达到环境限量值时,荸荠果肉中铅和镉含量符合标准要求;汞容易被荸荠吸收,在有汞污染风险的区域建议不要种植。     

水作和旱作施用改良剂对蕹菜-土壤系统中铅镉生物有效性的影响差异

为探讨不同农艺调控措施组合对蔬菜-土壤系统重金属生物有效性的影响,以能同时适应水作和旱作两种栽培方式的蕹菜为研究对象,探讨了在人为添加铅镉复合污染情况下,不同栽培方式和施用改良剂(石灰或生物炭)的农艺调控措施组合对蕹菜中铅镉累积规律的影响差异,并从不同处理情况下的土壤理化性质和重金属有效态含量变化特征等方面分析其作用机理。结果发现,旱作和水作两种栽培方式下,蕹菜中重金属累积及土壤重金属有效性等方面出现了不同的变化规律:在水作条件下施用石灰比旱作能更有效地降低土壤铅镉有效态含量,而水作条件下施用石灰和生物炭均能在提高蕹菜产量的情况下降低蕹菜中铅镉含量,且施用6 g·kg~(-1)生物炭的效果最优。总的来说,与旱作模式相比,水作条件下施用改良剂往往对蕹菜-土壤系统中铅镉累积特性的影响效果更明显。     

杭州市典型农田土壤镉铜铅汞的化学形态及其污染风险评价

在杭州市域范围内采集27个重金属污染农田土壤样本,采用Tessier法分析土壤中镉、铜、铅、汞等4种重金属元素的化学形态,探讨当地农田土壤重金属化学形态组成特点及其与土壤性状的关系,评估农田土壤重金属的生态污染风险。结果表明,杭州市农田土壤中镉、铜、铅、汞的化学组成有较大差异,镉、铅和汞的赋存形态均以残余态最高,铜以有机质结合态最高。土壤中各态重金属的含量与重金属含量呈极显著正相关,碳酸盐结合态重金属的含量与土壤p H呈显著或极显著正相关。土壤中镉的交换态和碳酸盐结合态总比例(平均17.6%)明显高于其他重金属元素(平均2.9%~6.0%),农田土壤中镉有较高的生态污染风险;土壤汞的残余态比例平均在50%以上,且有机质结合态和氧化物结合态汞的比例也较高,而交换态和碳酸盐结合态汞的比例很低,表明土壤中汞的生态污染风险较低;有机质结合态和氧化物结合态铜和铅的总比例较高,说明铜和铅具有中等程度的生态污染风险。     

济南城郊菜园土壤和蔬菜中重金属污染状况调查与评价

对济南东北郊菜地土壤及两种常见蔬菜（萝卜、白菜）中的重金属（镉、铅、汞）含量进行调查与分析。结果表明：菜地土壤中重金属单项污染指数为汞〉镉〉铅,值均小于1,超标率均为8.3%,综合污染指数为0.560,土壤属安全;蔬菜中重金属含量均未超标;蔬菜对镉的吸收能力远大于铅,且白菜对重金属的吸收能力较萝卜强。     

扬州市耕地土壤重金属污染现状与演变趋势

[目的]研究2012年扬州市耕地土壤重金属污染现状及2002年以来的变化趋势。[方法]采集扬州市耕地土壤样品,分别测定总镉、总砷、总铬、总汞、总铅含量,加权统计计算平均值、标准差、变异系数等,并与2002年的数据进行对比分析。[结果]2012年扬州市不同重金属元素污染指数从高到低依次为总镉、总砷、总铬、总汞、总铅,不同重金属元素污染超标面积比例从高到低为总镉、总汞、总砷、总铅,总铬全部合格。与2002年相比,土壤中总镉、总铅含量均显著上升,总汞、总铬含量上升未达显著水平,总砷含量则显著下降;总镉、总汞、总砷、总铅超标面积比例均上升。[结论]重金属污染特别是总镉、总汞污染亟需引起高度重视。土壤总镉、总汞、总铅含量变异系数明显增大,说明总镉、总汞、总铅有明显的点源污染特点。     

陕西省猕猴桃园土壤重金属含量及污染风险评价

【目的】研究陕西省眉县与周至县猕猴桃果园土壤重金属含量,并对其污染风险进行评价。【方法】于2012-10,在陕西猕猴桃主产区眉县和周至县10个猕猴桃果园采集40个土壤样品,采用电感耦合等离子质谱法(ICPMS)测定铬、铜、砷、镉、汞与铅含量,并计算各重金属元素的单因子污染指数和综合污染指数。【结果】眉县土壤中铬、铜、砷、镉、汞与铅含量平均值分别为(77.68±8.84),(42.39±6.19),(29.12±1.56),(0.18±0.02),(0.054±0.017)与(7.03±2.46)mg/kg;周至县土壤中铬、铜、砷、镉、汞与铅含量平均值分别为(87.86±5.86),(50.02±6.57),(21.48±3.57),(0.22±0.10),(0.049±0.006)与(3.87±2.55)mg/kg。眉县5个猕猴桃园土壤样品中砷含量超标,周至县1个猕猴桃果园土样中砷含量超标。眉县猕猴桃果园土壤中重金属单因子污染指数排序为砷>铬>镉>铜>汞>铅;周至县猕猴桃果园土壤中重金属单因子污染指数排序为砷>镉>铬>铜>汞>铅。眉县和周至县猕猴桃果园土壤重金属综合污染指数分别为0.86和0.65。【结论】眉县猕猴桃果园土壤重金属污染水平属尚清洁等级,污染等级为警戒级;周至县猕猴桃果园土壤重金属污染水平属清洁等级,污染等级为安全,土壤环境质量合格。     

内蒙古城郊菜地土壤重金属污染状况分析

以内蒙古城郊蔬菜种植区为例进行环境质量污染监测。研究跨城市间蔬菜基地的土壤重金属含量空间变化并进行污染评价。结果显示,城郊菜地土壤重金属含量有不同程度积累,汞、镉、铬、铜、镍超过背景值,且以汞、铬、镍尤为明显,污染水平从轻污染、中污染到重污染;砷、铅、锌元素的含量有所下降,并以锌最为强烈,表现亏缺。各采样地区差异明显。从发展无公害蔬菜标准看,砷、铅、镉、汞还没有超过无公害蔬菜产地环境标准限值,但个别地区达到铜、镍污染警戒线。     

重庆市土壤-蔬菜系统中重金属的分布特征及其化学调控研究

采用现场采样及盆栽试验方法，研究了重庆市土壤－蔬菜系统中重金属的分布特征及其化学调控。调查表明，重庆市蔬菜重金属总体上尚未达到污染水平，但其污染危险有随时间推延而升高的趋势。叶菜类蔬菜除砷外，镉、汞、铅等进入临界级。蔬菜中的镉、砷主要来自于土壤，汞、铅则来自于大气。不同类型蔬菜的富集能力为叶菜类＞茄果类＞豆类＞块茎类＞瓜类，不同重金属的富集顺序为镉＞汞＞铅＞砷。盆栽试验表明，在高污染背景条件下，添加石灰、腐植酸、硫化钠、亚硒酸钠都能够抑制土壤汞、镉进入蔬菜，但选用腐植酸既能增产，又能降低蔬菜汞、镉含量。汞镉在莴笋各器官的分配仅与重金属元素有关，而添加的化学物质及其添加量无关，汞主要积累于根部，镉则积累于可食茎叶部分。     

凤凰县农村土壤重金属污染调查与评价

本文调查了凤凰县农村土壤中镉、铅、铬、汞、砷5种重金属的含量状况,重金属限值参照我国《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)的Ⅱ级标准,土壤重金属污染程度指标参照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法分析评价。结果表明,除了铅和铬之外,镉、汞、砷均有不同程度的重金属超标情况,单因子指数和内梅罗综合污染指数表明全县土壤无重金属污染。     

贵州喀斯特山区水稻土与稻米重金属含量的关联性探究

为了探究贵州喀斯特山区水稻土和稻米重金属含量的相关关系,以贵州喀斯特山区某县水稻土和稻米为研究对象,监测326对水稻土和稻米,检测土壤和稻米样品中镉、汞、砷、铅、铬的含量,并进行相关性分析。研究结果表明:该县水稻土pH以偏酸性为主,水稻土主要为酸性土壤。水稻土中镉、汞、砷、铅、铬的平均含量分别为0.57、0.53、19.04、49.68、76.83 mg/kg,镉是主要的污染元素,其次是砷和汞元素,铅、铬污染风险极低。稻米中镉、汞、砷、铅、铬的平均含量分别为0.072、0.004、0.108、0.037、0.150 mg/kg,存在镉元素超标的现象,其他4种元素基本不超标。总体看来,326对样品中,土壤和稻米中镉、汞、砷全量之间存在正相关关系,铅、铬全量之间存在负相关关系。不同pH环境下,土壤和稻米中镉、汞、砷、铬含量之间均为正相关关系;土壤和稻米中铅含量在pH≤5.5时,呈正相关关系,在pH5.5后,土壤和稻米中铅之间呈现为负相关关系,土壤和稻米重金属含量相关性均未达到显著水平。本研究结果可为贵州喀斯特山区稻米安全生产提供科学依据。     

成都平原农田蔬菜重金属含量及污染评价

为降低重金属污染风险,保证蔬菜生产安全,调查了成都平原部分污染地区蔬菜种植地土壤和5类18种蔬菜可食部位重金属含量,并对蔬菜中重金属污染状况进行了评价,同时运用富集系数分析和比较了不同蔬菜对Cd、Cr、Pb、Zn、Cu、Ni、Hg、As的富集能力。结果表明:试验区域土壤Cd含量超标率达31.91%,Cd是主要污染物,其余元素均符合国家标准。所有蔬菜可食部位主要受重金属Cr、Hg、Cd污染,轻微污染的有蒜苗和油菜,轻度污染的有菠菜和香菜;通过富集系数发现,18种蔬菜对8种重金属元素的富集系数平均值均从高到低依次为Cd>Zn>Hg>Cu>Ni>As>Cr>Pb,且不同蔬菜对同一种元素的富集系数也表现显著性差异。总体上,叶菜类蔬菜如香菜对Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu和菠菜对Cd、Hg、Zn、Pb、Cu以及红油菜对As、Pb富集能力相对较强,表明研究区域香菜和菠菜不宜在Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu污染土壤上栽培,及红油菜不宜在As、Pb污染土壤上栽培,而甘蓝类和根茎类如包心菜对Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu和白萝卜对Cd、Cr、Zn、Cu、Ni、Hg及红萝卜对Zn、Cr、Cu富集能力则相对较弱,可作为研究区域Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu、Zn污染土壤优先选种的蔬菜品种。     

荆州市蔬菜重金属和砷污染现状及影响因素

经过取要分析，对荆州市郊区蔬菜基地易受重金属和砷污染的芹菜和菠菜的污染状况进行了研究。结果表明，大棚和露天芹菜、菠菜都存在轻度砷污染；露天芹菜、菠菜存在铅污染，而大棚芹菜无铅污染；大棚芹菜和露天芹菜、菠菜都不存在镉、铬、汞污染。污染和土壤、肥料、灌溉水及空气有关。     

苏南某冶炼厂周边农田土壤重金属分布及风险评价

选择江苏南部冶炼厂周边污染的水稻田,采集耕层0～15cm的土壤,分析土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As、Zn、Cu的污染程度及其空间变异特征。结果表明,土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Hg的全量随着距污染源距离的增加而减少,呈现由东北向西南扩散的趋势,As则是由西北向东南扩散。6种重金属中Cd、Hg的污染范围相对较大,Zn的污染范围最小。DTPA浸提的6种重金属有效态含量都是距污染源距离越远而越少。采用内梅罗综合污染指数法对土壤中的重金属进行风险评价,土壤重金属的综合污染指数为39.27,污染程度已超过5级,为重度污染,其中Cd、Hg污染最为严重,含量范围分别为3.98～44.58mg·kg-1、0.36～2.01mg·kg-1,As为中度污染,Pb、Cu、Zn则为轻度污染,说明研究区域农产品安全生产存在很大的风险。     

广安市石垭镇土壤重金属污染状况及评价

对广安市石垭镇194份土壤样品中8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn、Ni）的含量进行了测试,并将结果与土壤环境质量标准（GB15618-1995）进行对比,结果发现Cd和Hg含量在局部地区超标;采用单因子污染指数和土壤综合污染指数作为评价方法与标准,对项目区内重金属元素的污染状况进行了评价,结果显示项目区并未受到8种重金属的污染,土壤总体尚清洁。     

沘江流域耕地土壤重金属分布及生态风险评价

地处兰坪铅锌矿下游的沘江流域土壤重金属污染问题倍受关注。本文在沘江流域采集了35个耕地土壤样品,分析测定了砷、铜、锌、镉、铅、汞6种重金属污染物累积量,并应用内梅罗综合污染指数法及Hacanson潜在生态风险指数法,对耕地土壤污染状况及生态风险进行评价。结果表明：（1）沘江流域沿岸耕地重金属铅、锌、镉累积量相对处于极高水平,均值分别为1 146.97、579.15、4.85 mg·kg^-1,污染十分严重;砷的累积量也较大,均值为26.85 mg·kg^-1;铜、汞累积量较小,污染程度轻;（2）地统计分析结果表明,兰坪周边流域是土壤重金属砷、锌、铅、镉污染的一个主要点源污染源,而铜、汞污染没有显著点源污染源,均来自不同面源污染;（3）流域内梅罗指数均值为17.69（远大于3）,存在极其严重重金属污染,同时综合潜在生态风险指数均值为773.38,有很强潜在生态风险。污染物贡献表现为镉 > 铅 > 锌 > 砷 > 汞 > 铜;（4）沘江流域耕地土壤总体表现为水田重金属污染略高于旱地。     

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%-49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。     

稳定化处理对底泥利用后土壤重金属形态及蔬菜重金属含量的影响

采用小区试验,研究了石灰+钙镁磷肥、海泡石+磷酸二氢钙以及钙镁磷肥3种不同稳定剂对底泥利用带来的重金属污染农田土壤的稳定化效果,以及对空心菜、苦瓜、柿子椒和长豆角4种蔬菜吸收重金属的影响。结果表明,3种稳定剂均能有效降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性,减少蔬菜对重金属的吸收。处理后土壤中的Cd、Pb、Cu、Ni、Zn的弱酸提取态含量均显著降低,最大减少率分别为40.95%、83.87%、67.22%、65.32%和71.61%,Cd稳定化效果最好的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),而综合所有元素稳定化效果最优的处理是MP(钙镁磷肥)。处理组蔬菜可食部分中重金属含量均低于《食品中污染物限量》的相关限值,重金属含量的最大减少率分别为85.69%(Cd)、100.00%(Pb)、77.91%(Cu)、64.97%(Ni)、70.93%(Zn),空心菜重金属含量减少最大的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),3种处理之间对减少苦瓜、柿子椒和长豆角重金属吸收的差异不显著。空心菜对重金属的平均富集系数大于苦瓜、柿子椒和长豆角。总体来讲,稳定剂可以有效修复底泥利用带来的土壤重金属轻度污染,确保种植蔬菜的食品安全性。重金属轻微污染或稳定化处理后的农田可以根据重金属种类、含量和有效性,种植不同富集能力的蔬菜,以保证其食品安全性。     

土壤重金属污染度与黄芪药材重金属含量关系的研究

采用盆栽试验方法,研究重金属Cu、Hg、As、Cd和Pb不同污染度条件下,黄芪药材的重金属污染状况,探明造成黄芪药材重金属污染的土壤重金属含量限值,可为黄芪无公害栽培和基地环境评价提供科学依据。结果表明：黄芪药材重金属含量与土壤重金属含量呈较强的正相关;依据《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的限量要求,Cu、Hg、As、Cd和Pb致使黄芪污染的土壤限值分别为72．83、0．83、29．78、0．46和243．19mg／kg。     

细河流域农田土壤重金属污染评价及来源解析

由于长期接纳沈阳市工业废水和生活污水,细河水质和周边土壤污染严重。2015年10月采集细河流域农田表层(0~20 cm)土壤样品134份,分析土壤中重金属Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn和Cu的含量分布特征并进行污染评价,首次采用正定矩阵因子分析法(PMF)对该地区8种重金属来源进行分析,为土壤重金属源解析方法学评价提供依据。结果表明:细河流域农田土壤中Hg、As、Pb、Cd、Ni、Cr、Zn、Cu含量范围分别为0.04~1.85、4.80~11.70、10.80~36.70、0.09~1.50、22.30~47.40、19.60~104.00、71.40~242.00、31.20~105.00 mg·kg~(-1),其中Hg、Cd、Zn、Cu、Ni和Cr含量均值是沈阳市土壤背景值的3.80、2.50、2.04、2.03、1.14倍和1.02倍,Cd、Cu和Hg的含量超过土壤环境质量标准(GB 15618—1995)样点比例分别为48%、9%、9%。单因子污染指数评价结果显示Hg和Cd污染最为严重,污染指数均值分别为4.52和2.96;内梅罗综合污染指数均值为4.13,说明研究区域总体为重度污染。PMF模型解析出重金属污染来源有:工业污染源贡献率36.5%,交通污染源和大气沉降综合污染源贡献率23.5%,农业污染源贡献率20.8%,自然成土母质源贡献率19.2%。