土壤中镉的形态转化、影响因素及生物有效性研究进展

土壤污染日益受到人们的关注,尤其是重金属引起的污染,其中重金属镉有很大的生物毒性,而镉的生物有效性与镉的存在形态密切相关.综述了近年来土壤中镉的植物和生物毒性,土壤中镉的各种形态分布及其土壤pH值、根际效应等影响因素,镉的存在形态与生物有效性的关系及其影响因素等方面的研究进展.同时,对土壤中镉的形态分析方法及生物有效性的发展趋势进行了展望.     

pH和有机质对土壤中镉和锌生物有效性影响研究*

 综述了土壤环境中重金属镉、锌生物有效性国内外研究态势，尤其是土壤pH、有机质和石灰对土壤中镉、锌生物有效性及镉、锌形态的影响机制。就目前研究状况，提出未来研究方向，为治理土壤镉、锌污染提供理论依据。     

黑龙江省主要土壤锌的形态及其有效性的研究

本文在测定黑龙江省几种主要土壤全锌和有效锌含量的基础上,进一步采用化学连续浸提法测定了土壤中7种形态锌;交换态锌(Ex-Zn)、碳酸盐结合态锌(CARB—Zn)(石灰性土壤)、有机质结合态锌(OM-Zn)、锰氧化物结合态锌(MnO-Zn)、无定形铁氧化物结合态锌(AFeO-Zn)、晶型铁氧化物结合态锌(CFeO-Zn)和残留态锌(RES-Zn)的含量。并通过各形态锌含量间相关分析和生物试验,验证土壤7种形态锌中以 OM-Zn,MnO-Zn 和 AFeO-Zn 有效性较高,而以 CFeO-Zn 和 RES-Zn 有效性低,Ex-Zn 和 MnO-Zn 分别与 OM—Zn 和AFeO-Zn 间存在着密切的动态依存关系。土壤中锰氧化物及无定形铁氧化物对土壤锌的有效化及土壤供锌能力具有重要作用。     

NH4/NO3配比对土壤镉和锌形态及其生物有效性的影响

采用盆栽试验研究不同铵态氮和硝态氮(NH4/NO3)配比(%/%)对土壤中镉和锌形态及其生物有效性的影响。结果表明,随着施入NO-3-N的比例提高,土壤pH值增加,土壤中水溶交换态镉和锌含量以及苋菜(Amaranthanus tricolour)吸收镉和锌的能力显著降低。这表明土壤施入不同配比NH4/NO3后,通过改变土壤pH而影响土壤镉和锌形态,从而影响镉和锌的生物有效性,因此农业生产中可通过选择合适的氮源来减少蔬菜对镉的吸收,以保障农产品安全。     

土壤微量元素研究 Ⅱ.锌在土壤中的转化及其有效性

采用适于研究石灰性土壤中锌形态的分组方法,利用盆栽试验研究锌在土壤中的动态及有效性。结果表明,水溶性锌施入土壤后,大部分(77%以上)迅速转化为碳酸盐结合态和三二氧化物结合态,前者又向残渣态转化。种植玉米可促进碳酸盐结合态和三二氧化物结合态向残渣态转化;土壤各组分锌之间存在着相互转化、相互依赖的平衡关系。本文同时对各种形态锌的有效性提出了某些看法。     

沼液连续浇灌对茶园土壤铅形态及生物有效性的影响研究

采用室内培养试验研究沼液连续浇灌对茶园土壤铅形态及生物有效性的影响.研究结果表明:沼液连续浇灌能改变土壤中Pb的形态,土壤中Pb的离子交换态、铁锰氧化物结合态、碳酸盐结合态向有机物结合态和残渣态转化.沼液连续浇灌各处理铅形态的分布中残渣态含量最高,T1处理残渣态占54.56%,T2处理残渣态占60.00%,T3处理残渣态占60.70%.与对照相比,施用沼液显著降低重金属Pb的生物活性和生物有效性,可使生物活性降低21.26%~22.83%.可见,茶园土壤施用沼液能抑制重金属Pb的生物活性和生物有效性.     

氮锌交互作用对黄棕壤锌形态的影响

选用南方牧场土壤，在盆栽条件下，研究了氮锌交互作用对土壤中锌形态和生物有效性的影响。结果表明：(1)随施氮[(NH4)2SO4]水平增加土壤pH显著降低。在不施锌或低量施氮条件下，施氮对速效锌影响不大；施锌条件下，高水平施氮显著提高了土壤速效锌含量。(2)随施锌水平增加，交换态锌、松结有机态锌、氧化锰结合态锌、无定形氧化铁结合态锌、紧结有机态锌所占比例明显增加，晶形氧化铁结合态锌及残留态锌所占比例明显下降：随施氮水平增加，土壤中交换态锌所占比例显著增加，松结有机态锌亦呈增加趋势。氮锌配施对土壤中交换态锌含量有协同效应，从而提高了锌对牧草的有效性。试验结果对南方牧场合理施肥具有指导意义。     

施肥对红壤性水稻土锌、铜形态及有效性的影响

采集３ａ定位试验后的红壤性水稻土土样,研究不同施肥措施对红壤性水稻土锌、铜形态及有效性的影响。结果表明,施肥对水稻土锌、铜形态有明显的影响,有机、无机肥配施在提高土壤锌、铜储量及有效性方面有效作用;不同有机肥处理对土壤锌、铜形态的影响不同。铜有效态和全量的作用最大。     

土壤中微量元素的环境化学特性

论述了微量元素在土壤中的迁移、存在状态,探讨了影响微量元素化学行为及生物有效性的主要土壤环境因素,分析了这些元素在土壤中形态转化的机制及平衡状况,为评价土壤中微量元素的变化,提高其生物有效性提供依据.     

同位素技术在测定土壤重金属E、L-值中的应用及研究进展

土壤中重金属污染物的生物有效性对污染土壤的环境风险评价、环境质量标准的修订具有十分重要的意义.目前,在对土壤重金属和微量元素的生物有效性测定中,同位素示踪(稀释)技术是非常重要的手段之一,可以对土壤中污染重金属及痕量微量元素的有效性进行精确、快速的测定.本文就同位素示踪技术在测定土壤重金属及微量元素的有效性(E、L-值)原理及国内外的研究现状进行了综述.可以预料,随着同位素技术的进一步发展,利用同位素技术进行土壤中无机及有机污染物有效性的测定将在现代环境分析中得到更广泛的推广和应用.     

茶园土壤锌的形态分布及其影响因素

采集我国南方13个茶园土壤样品,采用硝酸-高氯酸混酸消化测定土壤锌的全量,以Tessier法对土壤锌进行形态分级,探讨了茶园土壤锌的形态分布及其与土壤锌全量和土壤理化性质的关系。茶园土壤锌的形态分布表明,13个茶园土壤的锌含量略有差异,但均低于茶园所在地区土壤锌的背景含量。比较13个茶园土壤各形态锌的平均含量,茶园土壤锌的形态分布规律为残渣态>有机结合态>交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态。茶园土壤锌的形态分布与土壤锌全量的关系表明,随茶园土壤锌全量的增加,残渣态锌含量显著增加,碳酸盐结合态锌和铁锰氧化物结合态锌随土壤锌全量增加的趋势不显著。茶园土壤锌的形态分布与土壤理化性质的关系表明,交换态锌含量与土壤pH呈显著负相关;有机结合态锌与土壤阳子交换量显著负相关;残渣态锌与粘粒含量和阳离子交换量均呈显著正相关,碳酸盐结合态锌和铁锰氧化物结合态锌与土壤理化性质没有显著的相关关系。     

改良剂对复合污染红壤中镉锌有效性的影响及机理

采用盆栽试验,研究了施用石灰、有机肥、海泡石对红壤上小油菜生物量、Cd与Zn吸收量、土壤Cd、Zn形态转化、pH等的影响。结果表明,改良剂对无污染红壤小油菜的生长影响不大,但能显著提高污染土壤上小油菜的生物产量,同时明显降低小油菜对Cd、Zn的吸收浓度。改良剂单施的效果是有机肥>石灰>海泡石,而有机肥和石灰配施或3种改良剂配合施用优于单施。改良剂降低复合污染红壤Cd、Zn生物有效性的主要原因是,施用改良剂后,土壤重金属形态和pH值发生显著变化。施用改良剂,土壤Cd、Zn转变为植物不易吸收的形态,与植物生长有良好相关性的土壤有效态重金属含量显著减少;施用石灰使土壤pH升高约2个单位,施用海泡石和有机肥使土壤pH增加1.2个单位以上。     

土壤重金属形态分布特征与生物效应的研究进展

在综述近年来土壤中重金属化学形态分析及其与生物有效性分析和土壤酶活性之间关系的研究进展的基础上,总结了重金属形态与土壤酶活性以及土壤污染指标的关系,进而提出了需要解决的问题和今后的发展方向。     

6种典型农田土壤的锌吸附-解吸特性

研究了中国6种典型农田土壤对锌的吸附-解吸特性,其中采自西北陕甘地区和东南地区浙江省的农田土壤各3种。结果表明,6种农田土壤对锌的吸附量均随平衡液锌浓度的增加而增大,均可用Langmuir方程、Freundlich方程和 Temkin方程来描述,相关系数均达到显著或极显著水平;6种土壤对锌的解吸量随吸附量的增大而增加,它们的相关性也达到了显著或极显著水平。东南地区土壤对锌的最大吸附量明显高于西北地区,其中青紫泥的吸附量最大,达到3 333 mg·kg^-1,黄绵土的最小（909 mg·kg^-1）;而西北地区土壤对锌的缓冲能力、吸附固定能力和固定量方面强于东南地区的红壤和青紫泥,利用Langmuir方程得出6种土壤（黄绵土、石灰性褐土、塿土、红色石灰土、红壤和青紫泥）对锌的最大缓冲容量依次为213,164,263,294,16和25 mg·kg^-1;根据土壤锌吸附?鄄解吸的线性回归曲线,计算出当土壤锌解吸量为0时,这6种土壤锌的固定量分别为56,97,126,135,55和98 mg·kg^-1。浙江红色石灰土由于其pH值与西北地区土壤相似,而有机质质量分数和阳离子交换量又比较高,故对锌的缓冲能力、吸附固定量高于西北地区土壤。图2表2参23     

植物锌营养研究综述与展望

就国内外有关土壤锌的含量与化学行为，植物体对锌的吸收，锌的生理功能，土壤和植物体内锌与其它元素间的关系，锌营养的遗传差异，根际和根系分泌物与土壤锌之间的关系等方面的研究现状以及展望进行了综述。     

都龙矿区土壤与植物镉、锌污染的研究

对受Cd、Zn污染的小白河流域河流底泥、尾矿土、水稻土壤及植物进行采样分析,结果表明:底泥、尾矿土、水稻土已受到Cd的严重污染,底泥和水稻土Zn含量已超出二级土壤环境质量标准。利用Hakanson潜在生态危害指数法对小白河流域土壤重金属生态危害评价,表明各采样点的重金属污染潜在生态危害都很强,主要原因是Cd含量过高。生长在土壤污染区的植物Cd、Zn含量显著较高,即植物在土壤污染区受污染严重,应采取措施对污染区域进行综合防治。     

西藏土壤有锌含量及其影响因子分析

根据西藏18个供试土类164个剖面有效锌分析资料，探讨了土壤有效锌含量变化及其影响因子。结果表明，西藏土壤表层和表下层有效锌平均含量分别约为3．0、1．0mg／kg。不同类型土壤表层有效锌含依次为：山地湿润森林土（4．88mg／kg）〉高山草甸土（3．72mg／kg）〉河谷半水成土（2．25mg／kg）〉山地旱生林灌土（2．20mg／kg）〉寒冻土（1．61mg／kg）〉高山草原土（0．82mg／kg）。影响西藏土壤锌有效性的第1主因子为有机质含量，第2主因子为土壤pH值。     

锌与尿素结合对锌有效性及尿素转化的影响

【目的】通过研究锌与尿素以不同方式结合施用对土壤中锌有效性及尿素在土壤中转化的影响,探究氮锌相互作用机制,为锌与尿素科学配伍及养分高效利用提供科学依据。【方法】将七水硫酸锌按0.5%和5%的重量份与尿素分别进行物理掺混（U+Zn）和熔融混合（UZn）,制备含锌尿素试验产品：U+Zn0.5、U+Zn5、UZn0.5和UZn5。采用土壤培养试验,研究锌与尿素以不同方式结合施用对土壤有效锌含量、土壤酰胺态氮含量、土壤NO₃^–-N和NH₄⁺-N含量及土壤脲酶活性的影响,并结合X射线光电子能谱和核磁共振波谱分析锌与尿素不同结合方式对锌有效性和尿素转化的影响机制。试验设置8个处理：①CK（对照）,不施任何肥料;②U,施用普通尿素;③Zn0.5,单施ZnSO₄·7H₂O;④Zn5,单施ZnSO₄·7H₂O;⑤U+Zn0.5,施用含锌尿素U+Zn0.5;⑥U+Zn5,施用含锌尿素U+Zn5;⑦UZn0.5,施用含锌尿素UZn0.5;⑧UZn5,施用含锌尿素UZn5。其中,处理②、⑤、⑥、⑦和⑧的氮用量相同,处理③、⑤和⑦的锌用量相同,处理④同⑥和⑧的锌用量。【结果】（1）与单施锌肥相比,锌与尿素以物理掺混和熔融混合方式结合后施用均可提高土壤有效锌含量,且熔融混合方式对锌有效性的提高效果强于物理掺混。在0.5%水平下,锌与尿素混合施用较锌肥单施土壤有效锌含量平均提高17.3%,而熔融混合较物理掺混平均提高了10.9%;在5%水平下,锌与尿素混合施用较锌肥单施土壤有效锌含量平均提高13.1%,熔融混合较物理掺混则平均提高了12.7%;在熔融混合方式下,0.5%用量（UZn0.5）的锌固定率较5%用量（UZn5）的降低了23.93个百分点。（2）与普通尿素（U）相比,4种含锌尿素均可减缓尿素水解,其中锌与尿素熔融结合较物理掺混结合更有利于延缓尿素水解,且以0.5%的用量时二者差异达到显著水平（P<0.05）。（3）锌与尿素结合可在培养后期提高土壤NH₄⁺-N含量,以UZn0.5提高幅度最明显。与普通尿素（U）相比,U+Zn5、UZn0.5和UZn5处理在培养后期可显著提高土壤NO₃^--N含量,且UZn0.5处理提高幅度显著高于UZn5处理。（4）锌与尿素熔融混合在培养后期可提高土壤矿质态氮含量,与U处理相比,UZn0.5和UZn5处理土壤矿质态氮含量分别提高了7.6%和1.9%,且UZn0.5较UZn5处理土壤矿质态氮含量仍高出5.6%,差异达显著水平（P<0.05）。（5）锌与尿素结合在培养前期可抑制土壤脲酶活性,熔融混合较物理掺混抑制效果更强;锌与尿素熔融混合可在培养后期提高土壤脲酶活性,UZn0.5处理提高土壤脲酶活性的程度高于UZn5处理。【结论】锌与尿素结合（物理掺混、熔融混合）均可减少土壤对锌的固定,提高土壤有效锌含量,以氮锌熔融混合效果更好。锌与尿素结合能够延缓尿素水解,在培养后期提高土壤NH₄⁺-N、NO₃^–-N和矿质态氮含量,以熔融混合方式和锌添加量以0.5%效果较好。0.5%添加量的七水硫酸锌与尿素熔融混合制成含锌尿素产品,在生产中具有推广前景。