沼液稻田消解对水稻生产、土壤肥力及环境安全的影响

通过大田试验研究了灌施沼液对水稻产量、重金属含量、土壤肥力和土壤环境质量的影响。结果表明,施用沼液能够有效提高水稻籽粒产量和稻秆生物量;提高稻秆N、P、K含量和籽粒N含量,促进N、P、K养分的累积。与无肥对照相比,随着沼液用量的增加稻秆As含量有增加的趋势,籽粒As以及稻秆和籽粒Pb含量没有升高风险,而稻秆和籽粒Cd含量随沼液用量增加呈下降趋势,稻秆和籽粒中Hg与Cr未检出。施用沼液土壤有机质得到明显提高,改善土壤p H;而土壤重金属Cd、Cr、As 、Pb、Hg含量均符合国家土壤质量二级标准值(GB 15618-1995),无重金属污染风险;但As、Cr含量与沼液呈显著或极显著正相关,长期施用沼液有可能导致土壤As、Cr含量超标。     

滕州矿区土壤与玉米籽粒重金属富集特征

[目的]研究土壤重金属对玉米籽粒中重金属含量的影响,为提高玉产质量提供理论依据。[方法]对滕州矿区农田根系土壤及表层土壤和玉米籽粒中5种重金属含量进行分析。[结果]5种重金属含量均低于各自对应的国家标准限值;玉米对Hg的吸收富集能力最强,对As和Pb的吸收富集能力最弱;玉米籽粒与根系土壤间As的相关系数最大,是由于籽粒中As含量随土壤中As含量的增加而增加,其他重金属间的相关性相对较弱;土壤中Cd对植株的影响能力最强,Hg和Pb仅具有一定的潜在影响能力,As和Ni的影响能力相对较弱。[结论]有效控制土壤重金属的输入量、pH和增加有机质含量等,对降低有效态重金属含量具有重要作用。     

贵州省主要烟区土壤及烟草中重金属污染状况分析

[目的]探明贵州省主要烟区土壤和烟草中重金属的污染状况,为提高当地烟草品质提供参考.[方法]分别利用火焰原子吸收分光光度法和原子荧光法测定安顺、遵义、兴义和毕节4个烟区的土壤和烟草样品中重金属Cd、Hg、As和Pb的含量.[结果]安顺、遵义、兴义和毕节4个主要烟区土壤中Cd含量高于土壤环境质量二级标准要求,Hg、As和Pb均未超出土壤环境质量二级标准要求,但在调查地区土壤中Hg、As和Pb均有一定积累;烟叶中Cd含量较高,超过了目前的安全标准,As、Hg、Pb在标准范围内.[结论]贵州各主要烟区的土壤及烟草均不同程度受到重金属Cd、Hg、As和Pb的污染.     

川产道地中药材川芎根茎对土壤重金属元素的吸收富集特征

[目的]为川芎的可持续发展及无公害栽培提供依据。[方法]以四川彭州道地中药材川芎种植区为研究区域,从地球化学角度研究川芎根茎对土壤重金属元素的吸收富集特征。[结果]研究区土壤Hg含量符合国家土壤环境质量二级标准,Pb、Cd、Cr、As元素含量符合国家土壤环境质量一级标准。川芎根茎中Cd、Hg元素含量超出GAP药用植物标准;Cd出现低背景高富集,Hg出现高背景高富集。川芎根茎中的Hg、Pb、Cr元素含量与土壤中重金属Hg、Pb、Cr元素含量相关关系显著,Cd、As元素含量与土壤中重金属Cd、As元素含量相关关系不明显。川芎根茎对土壤中重金属元素的富集能力差异显著,呈现出Cd>Hg>Pb>As>Cr的变化趋势。[结论]川芎的种植地应严格控制土壤重金属Cd、Hg、Pb元素的污染。     

沼液施用对土壤及农产品中重金属含量的影响

为研究沼液施用对土壤和农产品重金属累积的影响,以水稻和皇竹草为供试材料,在江西省不同地区设计试验,分析沼液施用对土壤和农产品中重金属的影响.结果表明,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn、Cu含量最高,且均未超出NY/T 2596—2014中相应的限量值.土壤和农产品重金属结果表明,水稻种植土壤中,Hg潜在风险最高,其次是Cd、As、Cu、Zn,而Cr、Pb的潜在风险最低;需监测沼液长期施用对土壤中Cd、As、Cu、Zn的累积情况;皇竹草种植土壤中,Pb和Zn的潜在风险较高,其次是As和Cd,而Hg、Cr和Cu的潜在风险较低;沼液中Zn含量较高,需监测沼液长期施用对土壤中Zn的影响;对于糙米和皇竹草,Hg未被检出,Zn、Cu、Cd、Cr、Pb和As均被检出,其中Zn含量最高分别为17.844～23.073和9.665～35.913 mg/kg;其次是Cu分别是2.638～3.323和2.816～9.392 mg/kg;Cr、As、Pb和Cd的含量相对偏低;皇竹草中重金属受沼液施用的影响,且与土壤重金属含量存在正相关性.     

几种重金属在不同生长部位食用竹笋中富集分布特征研究

[目的]为了探究5种重金属在食用竹笋的不同部位和土壤富集分布规律.[方法]以江西食用竹笋及其土壤为研究对象,于江西省内的25个毛竹春笋生产基地采集竹笋及其对应的土壤样品,测定笋皮、笋尖、笋中、笋根及其土壤中Pb、Cd、Cr、As、Hg的含量,探究重金属在食用竹笋不同生长部位的富集分布特征.[结果]重金属在竹笋不同生长部位及土壤中分布存在一定的差异.Pb、Hg在笋皮中的含量最多,笋根中Cd的含量最多,在笋尖中含量最少,Pb、Cd含量从大到小依次为笋皮、笋根、笋中、笋尖、笋根、笋中、笋皮和笋尖,Cr、As在笋皮中含量最多,在笋根中含量最少,Cr、As含量从大到小依次为笋皮、笋尖、笋中和笋根;不同重金属在土壤中Pb的含量最多,Cd最少,不同重金属在土壤中的含量从大到小依次为Pb、Cr、As、Hg和Cd;竹笋各生长部位对不同重金属吸收能力差异较大,在笋皮、笋尖、可食部分、全笋中富集系数平均值大小规律相同,顺序为Cd、Cr、Hg、As和Pb,但是Pb、Cr、As、Hg、Cd富集系数均比较小,其富集能力都很弱;在笋尖-笋中间分布Cr最多,Hg最少;在笋中-笋根间Cr、As、Hg分布较多,Pb、Cd一般;在笋皮-可食部分之间,Hg的分布较少,其余重金属分布均会受到一定的阻碍.[结论]重金属在食用竹笋不同生长部位的含量分布较少,在土壤中分布含量较多,重金属在食用竹笋中各个部位富集能力较弱,因此土壤中重金属对食用竹笋的威胁较小.     

鸡粪和垃圾有机肥对苋菜生长及土壤重金属积累的影响

采用盆栽试验,在红壤和潮土中分别施入土壤重量5%、10%和15%的鸡粪或垃圾有机肥.研究其对苋菜(Amaranthus tricoclor L.)生长、土壤化学性状及重金属含量的影响.结果表明,与对照相比,施入鸡粪或垃圾有机肥显著增加苋菜的鲜重、主根长和株高;土壤有机质、EC值、速效磷和速效钾含量均大幅增加,但土壤全氮含量无明显变化.与对照相比,潮土中施用两类有机肥使苋菜植株Cu和Zn含量分别增加26.3%～36.0%和1.2%～20.13%,但未超出国家食品卫生标准对Cu和Zn的允许含量;Cd、Cr和Pb含量都较对照降低,没有出现积累现象.红壤施用两类有机肥,苋菜植株中Zn、Cd和Pb分别下降42.7%～59.9%、0～48.9%和4.1%～71.3%,达到显著水平.有机肥的施入量为5%时,两类土壤中重金属都没有出现明显积累;当施入量为10%和15%时,两类土壤的Cu、Cd、Cr和Pb含量显著增加,出现明显积累趋势,其中除了施用鸡粪使土壤有效Cu含量下降外,两种有机肥均增加了两类土壤中重金属Zn、Cd、Cr和Pb的有效态含量.试验结果提示,从土壤培肥与环境质量安全综合考虑,有机肥的用量应控制在一个适宜范围内.     

山西省运煤干道沿线土壤重金属空间分布特征

为了解山西省运煤干道沿线土壤重金属污染情况,对340省道沿线不同断面6种重金属(Hg、Cr、Pb、Ni、Cd和As)在沿公路方向、垂直公路方向、不同深度土层的重金属含量进行分析.结果表明,沿公路方向的3个不同断面土壤重金属含量差异不明显,Hg、Pb的污染指数最高,Cd次之,Cr、Ni、As较低.重金属含量与距路基的距离存在线性关系,土壤重金属含量随着距路基距离的增加而降低,Pb在土壤中的累积随距路基距离的增加减少最快,其次是Cr、Ni、As、Cd、Hg,但Pb含量仍处于较高水平.重金属含量随土层深度增加逐渐降低,0～20 cm耕作层土壤重金属含量最高.重金属相关性分析表明,Hg含量与Cr、Pb、As含量,As含量与Cr、Cd、Ni含量极显著相关,表明这些重金属来源可能相同,但具体来自何处尚需进一步研究.     

绿洲连作棉田土壤重金属富集特征及评价

对新疆绿洲区不同连作年限棉田土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn富集特征进行研究,并根据地质累计指数法对污染程度进行分级。结果表明,随连作年限延长,元素As、Cd、Zn含量总体呈上升趋势,而元素Hg、Cu、Pb、Cr含量总体呈下降趋势,元素Ni的全量整体变化不大;As逐年累积达轻度-中等污染,元素Cd累积达中等-强污染,元素Hg在土壤中含量水平已达到强-极强污染程度。棉田土壤中As、Cd与全磷含量达极显著相关性,表明长年连作条件下,磷肥的施用影响重金属元素的富集程度,因此棉田的耕作制度及施肥量应作适当调整,避免加重重金属污染。     

施入城市生活垃圾堆肥对玉米植株重金属分布及土壤养分的影响

以玉米为供试作物,研究施入生活垃圾堆肥对土壤和玉米各器官重金属分布规律及对土壤养分的影响。结果表明:连续3年施肥,土壤速效养分的含量明显增加;土壤重金属呈现累积,但含量远远低于二级土壤标准(GB 15618-1995);植株中重金属含量表现为根部>茎秆>叶片>籽粒,Cd在植株根部富集,但未大量向其他部位转移,玉米植株地上部分重金属含量明显低于饲料卫生标准(GB 13078-2001)。由此推断,在短期内(3年),年施入60 000 kg·hm^-2的垃圾堆肥能提高土壤肥力,且暂时不会引起土壤重金属污染,也不影响玉米植株的饲用;使用多年后应及时监测,以保证安全性。     

广西某农灌蔗区土壤重金属含量及污染评价

【目的】开展广西某农灌甘蔗产区表层土壤重金属含量调查,为甘蔗重金属生物有效性研究、合理种植及确保甘蔗质量提供参考依据。【方法】对广西某农灌甘蔗产区蔗田26个表层土壤样品重金属Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni的含量进行调查分析,采用单因子污染指数与内梅罗综合污染指数相结合的方法和潜在生态危害指数法对研究区域蔗田重金属的污染及其生态风险进行评价。【结果】研究区蔗田土壤Cd、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 7种重金属的平均含量分别为0.056、10.3、23.7、55.9、17.8、33.7、18.9 mg/kg,均未超过国家土壤环境质量二级标准。经潜在生态危害指数分析得知,重金属潜在生态危害由强至弱依次为：Cd〉As〉Ni〉Cu〉Pb〉Cr〉Zn。【结论】该农灌蔗区蔗田土壤重金属污染风险程度较低。     

典型设施蔬菜基地重金属的累积特征及风险评估

【目的】以北京市设施蔬菜基地为例,研究重金属的累积特征及其健康风险,明确不同重金属在土壤-蔬菜系统中的迁移特征,为蔬菜质量安全和设施蔬菜结构优化提供参考依据。【方法】采集北京市9个典型设施蔬菜基地的148个土壤和96个蔬菜样品,分析土壤和蔬菜样品中As、Cd、Cr、Hg和Pb 5种重金属的统计特征及在土壤-蔬菜系统中迁移系数,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。【结果】设施蔬菜基地土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为9.43、0.18、64.4、0.11和21.6 mg·kg-1。设施蔬菜基地蔬菜中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为0.0478、0.0391、0.2785、0.0014和0.0454 mg·kg-1。总体上,蔬菜设施基地5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力顺序为:CdHgCrAsPb。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:CdPbHgAsCr。所有蔬菜样品中单一重金属的目标危害系数均小于1,表明单一重金属没有明显的负面影响。【结论】本研究所选设施蔬菜基地的土壤重金属(As、Cd、Cr和Hg)存在积累趋势,须重视健康风险。     

北京农田土壤重金属年际变化及其特征分析

 【目的】揭示土壤中重金属的变化趋势,为土壤环境监控提供参考。【方法】通过对2005—2009年北京农田土壤重金属含量的持续监测,分析了该地区农田土壤中As、Hg、Cu、Cd、Cr和Pb等重金属的统计特征和年度变化趋势,并结合采样点的土壤类型、地理位置和土地利用类型等信息,研究了农田土壤中重金属的来源。【结果】2005年至2009年间,As、Hg、Cu、Cd、Cr和Pb等重金属中, Hg和Cr的含量有逐年上升的趋势,Hg的含量逐年为 0.053、0.065、0.077、0.090和0.116 mg•kg -1,Cr含量为50.0、53.3、55.8、56.1和61.8 mg•kg-1。其它重金属含量呈上下波动,无上升或下降的变化趋势。进一步将土壤中的重金属含量与背景值相比,土壤中重金属的累积水平Cr＞Hg＞Cd＞Cu＞As＞Pb。不同类别土壤中重金属含量存在显著性差异,As在潮土和褐土中,Hg和Pb在近郊和远郊农田土壤中的含量有显著差异,不同农业土地利用类型土壤中未发现重金属的含量差异。【结论】北京农田土壤中As来源于成土母质,Hg和Pb来源于城市污染的大气扩散,Cu 、Cr和Cd来源于农业活动中肥料的过量使用。     

长期施肥对土壤及玉米籽粒中Pb、As含量的影响

【目的】探究褐土区长期施肥农田土壤重金属Pb、As含量的动态变化规律。【方法】基于22年的氮磷化肥与有机肥配施长期定位试验,通过对0—20及20—40 cm土层及2013年玉米籽粒Pb、As含量的测定,分析褐土农田Pb、As的累积状况、年际变化特征、剖面分布特征及对玉米籽粒Pb、As含量的影响。【结果】不施肥处理土壤Pb、As含量均有所减少,其他施肥处理均有所累积;土壤Pb含量整体呈升高趋势,较基础土样升高了1.77—8.41 mg·kg-1,升高幅度为4.42%—20.95%;土壤As含量则呈下降趋势,较基础土样降低了17.10%—41.54%;Pb具有表聚性,As在20—40 cm土层的含量要高于耕层;2013年不同施肥处理土壤重金属Pb、As含量均未超过土壤环境质量二级标准;其中磷肥和有机肥对褐土中Pb、As含量的处理间差异影响不显著;2013年玉米籽粒中Pb、As含量低于国家食品安全限量标准。【结论】施肥处理均表现出重金属Pb累积现象,因此应注意控制肥料的施用量。     

中国蔬菜土壤重金属含量及来源分析

 【目的】为系统了解并客观评价中国菜地土壤的重金属含量状况，促进中国蔬菜生产向优质高效方向发展。【方法】系统收集了1989年以来中国蔬菜土壤重金属研究的相关资料，并利用相关方法对所收集到的数据进行了统计分析。【结果】中国菜地土壤重金属中以Zn含量最高，其次是Cr，再次是Cu；而毒性较大的元素As、Hg、Cd的含量相对较低，其平均含量分别为8.03、0.12、0.28 mg•kg-1。与国家土壤质量II级标准GB15618-1995（6.5＜pH＜7.5）相比，Cd含量超标的问题较为突出，全国约24.1%的菜地样本超标；Hg含量其次，样本超标率为10.3%；As的超标率为9.2%。各种重金属按含量超标率排序为：Cd＞Hg＞As＞Zn＞Cu＞Cr＞Pb。若按地区比较，则东部地区Cd含量超标较为严重， 其次是Hg和Zn；中部地区以As和Cd含量超标为主，亦存在少量的Hg、Zn、Cu超标；西部地区亦以As、Cd超标为主，并伴随有少量的Cu、Cr和Hg超标。不同类型菜地比较，工矿/污灌区菜地的As、Cd、Hg、Zn含量均最高，尤其是其Hg含量平均高达2.36 mg•kg-1，超出其它类型菜地含量的10.5～21.1倍；设施菜地的Cu、Cr含量在所有类型中是最高的，而城市郊区菜地则Pb含量相对较高。对全国各地的蔬菜基地进行单独分析，发现除Pb含量稍高外，其它几种重金属的含量均较低，全国普通菜地的整体质量状况较好。【结论】在中国当前菜地利用方式下，除工矿/污灌菜地、市郊菜地土壤中个别重金属含量超标外，中国菜地土壤、特别是蔬菜基地土壤的重金属含量基本上未超过国家标准，整体质量状况较好。     

农田土壤重金属含量及生态风险程度评价

【目的】 分析干旱区农田表层土壤重金属含量及土壤可能存在的生态风险。【方法】 于乌鲁木齐米东区采集农田表层（0~20cm）土壤,分析As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni 8种重金属含量,综合运用地累积指数法、潜在生态危害指数法评价米东区农田土壤生态风险,采用相关分析法和主成分分析法分析米东区土壤重金属的主要来源。【结果】 米东区农田土壤8种重金属含量均低于《食用农产品产地环境质量评价标准》（HJ/T 332-2006）限值,Cd、Hg、Cu、Zn平均值高于新疆土壤背景值,Cd、Hg平均值含量为新疆土壤背景值的3~4倍。地累积指数（Igeo）平均值Hg>Pb>Cd>Zn>Cu>Ni>Cr>As,米东区农田土壤7种重金属整体处于轻度污染。潜在生态危害指数（RI）均值为31.41,米东区整体处于低潜在生态风险水平。米东区土壤Cr、Ni以自然源为主,Hg以人为源为主,Pb、Zn、As、Cd与Cu以自然、人为复合源为主。【结论】 米东区农田土壤重金属整体处于轻度污染,低潜在生态风险水平,属于生产安全区域。     

碱性液体肥对树仔菜—土壤重金属生物有效性及积累迁移的影响

【目的】评价海南地质高背景区树仔菜的质量安全性，并考察碱性液体肥对降低土壤中重金属有效性，以及降低树仔菜对土壤中重金属吸收的效果，为改善土壤环境和促进树仔菜安全生产提供参考依据。【方法】采用大田试验，分别施用碱性液体肥和复合肥，研究重金属铅（Pb）、铬（Cr）和砷（As）在树仔菜—土壤中的形态特征及迁移积累规律，考察碱性液体肥对树仔菜吸收积累迁移重金属的影响，并对土壤属性与重金属形态及树仔菜各部位重金属含量进行相关分析，明确影响重金属Pb、Cr、As在树仔菜—土壤系统中迁移积累的环境因子。【结果】与复合肥对照区相比，施用碱性液体肥提升土壤pH 1.25，其土壤有机质（OM）和阳离子交换量（CEC）分别提高9.1%和8.4%。Pb、Cr、As在树仔菜土壤中主要以残渣态存在，碱性液体肥分别降低Pb、Cr和As交换态75.5%、25.9%和0.8%，而复合肥提升Pb和Cr交换态36.8%和26.5%。施用碱性液体肥施用后树仔菜嫩梢中的Pb、Cr和As含量分别降低73.0%、59.4%和34.0%，而复合肥施用后树仔菜嫩梢的Pb含量显著增加39.3%（P<0.05，下同），Cr和As含量变化不显著（P>0.05）。树仔菜Pb和Cr在各部位积累规律为根>茎>叶>侧枝>嫩梢，迁移规律为TF2（茎→叶） ≥TF1（根→茎） >TF3（叶→侧枝） >TF4（根→嫩梢），Pb、Cr和As主要积累在树仔菜根部，向叶部位运输的能力较强，向嫩梢运输的能力较弱。碱性液体肥施用后嫩梢的Pb富集系数下降50.0%，而施用复合肥的树仔菜所有部位Pb和Cr富集系数均显著升高。碱性液体肥试验区Pb、Cr和As的TF4分别显著下降73.3%、43.6%和46.9%，而复合肥对照区Pb的TF4显著升高30.0%，As的TF1显著升高11.0%。土壤pH、CEC和OM与树仔菜侧枝和嫩梢中重金属Cr、Pb、As含量呈显著或极显著（P<0.01）负相关。【结论】施用碱性液体肥是一种既能提供植株养分，又能降低重金属生物有效性，减少重金属在树仔菜积累迁移的农艺措施，可为树仔菜安全生产提供行之有效的绿色可持续方法。     

四川省常用肥料重金属含量调查分析

[目的]调查四川省常用肥料中重金属含量,为农产品安全生产提供基础数据。[方法]对四川省常用肥料(过磷酸钙、复合肥料、有机-无机复混肥料和有机肥料)中的As、Pb、Cd、Cr、Hg总量进行了调查,参照我国国家标准及农业行业标准进行分析评价。[结果]各类肥料样品中过磷酸钙、复混肥料、有机-无机复混肥料的重金属元素含量均未超标,但有机肥料样品中的As、Pb、Cd、Hg出现超标,超标率分别为5.9%、0.9%、4.1%、7.8%。[结论]初步明确了四川省常用肥料中的重金属含量。     

新疆于田县农田土壤重(类)金属污染及潜在生态风险评价

【目的】基于新疆于田县土地质量地球化学调查数据,分析8种重(类)金属(Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni和Zn)元素的含量特征,为该区农田土壤重(类)金属污染防治和风险管控提供科学依据。【方法】依据最新试行的《土壤环境质量-农用地土壤污染风险管控标准(GB15618-2018)》,采用单因子指数法和内梅罗综合指数法进行土壤重(类)金属污染评价,采用潜在生态风险指数法,对土壤中可能存在的潜在生态风险进行定量评价。【结果】于田县484组农田土壤中,有3个取样点超过风险筛选值,无超风险管制值取样点;土壤中除Cd、Cr和Hg元素外,其余重(类)金属元素的平均含量均低于新疆土壤背景值。【结论】土壤中除As元素外,其余重金属单项污染指数均小于1.0,只有As元素在研究区土壤中存在富集现象,土壤可能受到人为污染;内梅罗综合指数结果表明,研究区整体处于安全状态,轻污染和警戒状态分别占0.2%和0.4%;土壤中重(类)金属的潜在生态风险程度都较低,取样点均属于轻微生态风险。     

重金属Pb、Cr、Cd对烟草生长的影响及其分布规律

[目的]研究重金属Pb、Cr、Cd对烟草的生理作用及其在烟草中的吸收累积规律.[方法]采用盆栽试验方法,测定烟草根、茎、叶等器官中Pb、Cr、Cd含量,分析不同重金属污染程度下烟草的株高及叶片干物质重的变化.[结果]重金属处理的土壤中烟草的株高都显著低于对照,呈现抑制作用,添加外源Pb和Cr处理下,烟草叶片干重随添加浓度的升高而降低,Cd处理则呈现出先升高后降低的趋势.Pb、Cr、Cd重金属在烟草器官中的含量均为根>茎>叶,根系中Pb、Cr、Cd的浓度与添加浓度具有较好的相关性,而叶片中只有Cd含量与添加浓度具有较好的相关性.[结论]烟草植株中的重金属主要来源于土壤,烟草对重金属的传输过程具有一定的滞阻作用.