辣椒土壤中Cd形态分布及其生态风险评价

为探明贵州辣椒土壤中Cd的生态风险,利用盆栽试验,研究外源Cd进入土壤后的形态分布特征及辣椒土壤中Cd的生态风险程度。结果表明:1)辣椒土壤中Cd形态分布与土壤Cd添加浓度有一定的关联。当外源Cd浓度为0mg/kg时,苗期、花期土壤中Cd形态分布表现为残渣态酸溶态可还原态可氧化态,果期中残渣态可氧化态酸溶态可还原态;当Cd浓度为0.5mg/kg和1.0mg/kg时,辣椒生育期内土壤中Cd为残渣态酸溶态可还原态可氧化态;Cd浓度为2.5mg/kg时,酸溶态残渣态可还原态可氧化态;Cd浓度为5.0mg/kg时,酸溶态可还原态残渣态可氧化态。2)辣椒不同生育期土壤中Cd污染风险程度为外源Cd浓度0mg/kg时风险低,0.5mg/kg时风险中度,1.0mg/kg时(苗期土壤中Cd对生态危害接近高风险的边缘)与2.5mg/kg时为高度风险,5.0mg/kg时达到极高度风险水平。结论,贵州辣椒土壤中Cd污染的生态风险偏高。     

稳定化处理对底泥利用后土壤Cd形态及空心菜Cd含量的影响

采用大田试验,研究了石灰+钙镁磷肥、海泡石+磷酸二氢钙、单独使用钙镁磷肥3种不同的稳定剂组合对底泥土地利用后造成污染的农田土壤中Cd的稳定化处理效果以及对空心菜吸收Cd的影响。结果表明,3种稳定剂组合均能有效改变土壤中Cd的形态分布,弱酸提取态含量最大减少率54.43%,可还原态含量最大增加率81.90%,可氧化态含量最大增加率107.43%,残渣态含量最大增加率74.15%,稳定化效果明显。稳定化处理组的空心菜Cd含量显著低于对照组,减少率为38.61%~85.69%,且达到无公害蔬菜安全要求。不同污染水平下,稳定剂对空心菜中Cd浓度减少率的影响程度均为石灰+钙镁磷肥>钙镁磷肥>海泡石+磷酸二氢钙,与对土壤Cd弱酸提取态含量减少的影响一致。总体上讲,稳定剂可以有效修复轻微污染底泥利用带来的土壤Cd污染,确保种植空心菜的安全性。     

广东韶关主要矿区周边农田土壤铅、镉的形态分布及生物有效性研究

采用改进BCR法和DTPA提取法研究了韶关主要矿区周边农田土壤Pb、Cd的形态分布和生物有效性。结果表明,参照土壤环境质量标准二级标准,韶关主要矿区周边农田土壤Pb、Cd的超标率分别为14.1%和92.3%;参照食品中污染物限量标准,调查的5种蔬菜样品Pb、Cd的超标率分别为57.7%和48.7%。土壤Pb以可还原态为主,占到4种形态和的76.13%,Pb各形态的分布顺序为:可还原态>残渣态>可氧化态>酸提取态;土壤Cd以酸提取态和可还原态为主,占到4种形态和近89%,Cd各形态的分布顺序为:酸提取态>可还原态>可氧化态>残渣态。用DTPA提取得到的土壤Pb、Cd有效态均值分别为24.91、1.29mg·kg-1。相关性分析表明,除了胡萝卜Cd,5种蔬菜Pb、Cd含量与土壤酸提取态、可还原态、可氧化态及土壤有效态含量显著相关,与土壤pH和有机质相关性不大。逐步回归分析表明,只有土壤残渣态含量对蔬菜Pb、Cd含量影响不显著。     

尾矿区污染土壤中重金属的形态分布及其生物有效性

采用BCR连续提取法对大宝山槽对坑尾矿区周围受污染的菜园土和水稻土中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布及其生物有效性进行了研究。结果表明,两种土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的总量均超过国家土壤环境质量相应的标准。两种污染土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布差别不大。Cd主要分布在残渣态中,占总量的60％以上,Cd各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉酸提取态〉可氧化态〉可还原态;Pb以可还原态和残渣态为主,占总量的92％以上;Cu各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉可还原态〉酸提取态〉可氧化态,以残渣态为主,占总量的59％以上;Zn在土壤中以残渣态占绝对优势,占总量的90％以上。菜园土和水稻土重金属生物有效性以Ph为最高,Zn为最低。     

外源Cd对中国不同类型土壤酶活性的影响

【目的】研究国家土壤环境质量二级镉（Cd）污染标准下,中国不同类型土壤的酶活性变化,初步探讨其间的关系,了解土壤酶作为污染程度监测指标及污染标准的可行性。【方法】采用模拟盆栽试验,设置对照、低浓度、高浓度3个水平,分析Cd污染玉米收获后不同类型土壤中7种酶活性的变化。【结果】Cd胁迫对不同土壤酶效应有所差别,在供试Cd浓度范围内,土壤酸性磷酸酶、过氧化氢酶对Cd胁迫反应不敏感;转化酶、FDA水解酶和脱氢酶活性显著受到抑制,而激活了脲酶和碱性磷酸酶;当Cd浓度达到国家土壤环境质量二级标准,Cd对土壤FDA水解酶和脱氢酶的平均抑制率分别达34.03%和31.14%;主成份分析构建的土壤酶、土壤酶-理化性质-Cd信息系统与总体酶活性达极显著正相关,可较好反映土壤Cd污染的影响。【结论】土壤脱氢酶、FDA水解酶、总体酶活性对土壤Cd较为敏感,可作为监测辅助指标之一;土壤酶与Cd间关系受到酶种类、土壤性质等的影响,其中尤以土壤有机质和pH影响最重要。     

耐镉细菌与土壤胶体作用对镉形态的影响

【目的】探讨耐镉细菌对红壤、赤红壤和棕色石灰土3类型土壤胶体镉吸附性能的影响及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化,为重金属污染土壤的生物修复提供理论依据。【方法】从矿区镉污染土壤中筛选分离出一株耐镉细菌,同时提取红壤、赤红壤和棕色石灰土3种土壤胶体,研究接种耐镉细菌后3种土壤胶体吸附镉的变化及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化。【结果】接种耐镉细菌能提高3种土壤胶体对镉的吸附,以红壤有机—无机复合胶体的提高幅度最大;接种耐镉细菌使3种类型土壤胶体上弱酸可溶态和残渣态的镉含量降低,而可还原态和可氧化态含量则提高。接菌后,红壤胶体和赤红壤（自然土）无机胶体上不同形态镉含量为残渣态〉可还原态〉弱酸可溶态〉可氧化态,而赤红壤（耕作土）胶体和棕色石灰土胶体则为可还原态〉残渣态〉弱酸可溶态〉可氧化态。【结论】接种耐镉细菌能促进土壤胶体上镉形态由无效态向有效态转化,提高镉的有效性。     

耐镉细菌与土壤胶体作用对镉形态的影响

【目的】探讨耐镉细菌对红壤、赤红壤和棕色石灰土3类型土壤胶体镉吸附性能的影响及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化,为重金属污染土壤的生物修复提供理论依据。【方法】从矿区镉污染土壤中筛选分离出一株耐镉细菌,同时提取红壤、赤红壤和棕色石灰土3种土壤胶体,研究接种耐镉细菌后3种土壤胶体吸附镉的变化及细菌—土壤胶体复合体上所吸附镉形态的变化。【结果】接种耐镉细菌能提高3种土壤胶体对镉的吸附,以红壤有机—无机复合胶体的提高幅度最大;接种耐镉细菌使3种类型土壤胶体上弱酸可溶态和残渣态的镉含量降低,而可还原态和可氧化态含量则提高。接菌后,红壤胶体和赤红壤（自然土）无机胶体上不同形态镉含量为残渣态＞可还原态＞弱酸可溶态＞可氧化态,而赤红壤（耕作土）胶体和棕色石灰土胶体则为可还原态＞残渣态＞弱酸可溶态＞可氧化态。【结论】接种耐镉细菌能促进土壤胶体上镉形态由无效态向有效态转化,提高镉的有效性。     

土壤改良剂对Cd污染石灰性稻田土壤Cd形态与水稻Cd积累的影响

【目的】镉(Cd)是一种有毒重金属，稻田Cd污染和稻米中Cd的积累已严重影响了现代农业高质量发展。研究不同土壤改良剂对南方Cd污染石灰性稻田中土壤Cd化学形态变化及水稻吸收积累Cd的影响，为选择适合修复南方石灰性稻田Cd污染的钝化材料和保障粮食安全生产提供理论依据。【方法】研究以Cd污染石灰性稻田为研究对象，通过大田原位修复试验，在等量氮磷钾养分投入条件下，研究了添加土壤调理剂(AF)、炭基微生物菌剂(CMF)和复合微生物肥+RBM微生物液体菌剂(RBM)对Cd污染稻田土壤化学性质、Cd形态含量变化以及水稻各部位Cd富集与转移的影响。【结果】施用土壤改良剂在一定程度上能保证水稻产量。与单施化肥处理相比，添加炭基微生物菌剂可以提高土壤有机碳含量，增幅为13.19%，而且施用土壤改良剂的处理均能增加土壤CEC，同时降低水稻成熟期土壤DTPA有效态Cd含量和土壤酸可提取态Cd含量，其中AF和CMF处理土壤酸可提取态Cd含量显著降低了8.84%和8.37%，促进了土壤Cd由活性强的形态向稳定态转化；通过BCR法分析土壤中Cd的4种化学形态发现，各处理土壤化学形态Cd含量大小均表现为残渣态>...     

海南清澜港红树林湿地沉积物中重金属形态及生物有效性

【目的】分析了沉积物各形态和沉积物部分理化性质间的相关性,并讨论了沉积物中形态特征和生物有效性,旨在为合理预防和治理红树林湿地沉积物重金属污染提供依据。【方法】以海南清澜港红树林湿地沉积物为研究对象,采用改进的BCR连续提取法并测定沉积物中Cu、Zn、Cd、Pb 4种重金属元素形态和含量。【结果】各重金属之间具有不同程度的相关性,Cd和Pb之间呈显著相关,二者存在一定的伴生关系,具有同源污染物质的可能;沉积物重金属各形态中Cu和Cd形态中含量最高的是弱酸提取态,Pb在可还原态中含量较高,Zn的残渣态含量较高,说明研究区沉积物中Cu、Cd、Zn的潜在危害大;沉积物重金属Cd、Cu、Zn、Pb的各形态之间具有显著相关性;沉积物pH值与Cd弱酸提取态、Cd可还原态、Cu弱酸提取态、Cu可还原态之间呈显著正相关关系。【结论】沉积物中这4种重金属生物有效态含量较高,具有较强的生物活性,易于被植物吸收和利用,同时也表明研究区沉积物中Cd、Cu、Zn、Pb具有较高的释放风险,应该引起足够重视。     

贵州典型土壤中Cd形态分布及环境风险评价

重金属的生物毒性和生态效应与其结合形态密切相关。利用盆栽试验,模拟研究贵州省典型土壤遭受Cd污染后的形态分布特征及评估土壤中Cd的环境风险程度。结果表明:1自然条件下,黄壤和石灰土中残渣态Cd所占份额达80%以上,而非稳定态(包含酸溶态、可还原态和可氧化态)所占比例很低。2不同程度Cd污染土壤中,酸溶态和可还原态Cd所占比例明显高于自然土壤,特别是模拟污染为2.5 mg/kg和5 mg/kg土壤中,二者之和达65%以上。而且相比p H偏高的石灰土,黄壤中酸溶态Cd所占份额更高些。3由RAC法评价结果为自然土壤中Cd对环境危害处于低风险水平,但是污染土壤中Cd对环境构成中等以上的风险危害,而且随着污染程度加深,其风险性升高。总体上,黄壤中Cd对环境的危害高于石灰土。该研究结果为贵州省污染土壤风险管理提供科学依据。     

作物吸收Cd的影响因素分析及籽实Cd含量的预测

我国许多大的江河流域冲积平原土壤普遍存在重金属Cd异常，食用生长在其上的粮食是人体摄入Cd的一个主要途径。作物吸收Cd量受很多土壤因素的控制，为了确定影响作物籽实Cd含量的土壤理化指标，采用多元线性回归分析对采自江苏省南京、扬州和苏州郊区的水稻和小麦籽实及相对应的土壤样品进行了研究。结果表明，土壤总Cd含量和pH值是影响农作物籽实Cd含量的两个主要因子，虽然其他土壤理化性质指标对作物吸收Cd量也有一定的影响，但是影响程度均没有达到极显著水平，在忽略这些因子的情况下，水稻和小麦籽实的Cd含量、土壤总Cd含量和土壤pH值之间具有以下相关关系：log（水稻Cd）=-0．369—0．068pH＋0．153log（土壤Cd）；log（小麦Cd）=0．624—0．164pH＋0．421 log（土壤Cd）。这两个模型对水稻和小麦籽实Cd含量的预测能力均达到了极显著水平。     

改良剂对土壤中外源镉形态转化的影响研究

采用室内培养试验,研究了4种不同改良剂(熟石灰、熟石灰+牛粪、钙镁磷肥、烘干磨碎的紫云英)对河潮土、第四纪红土红壤中镉(Cd)形态转化的影响.结果表明,4种改良剂可明显降低培养30 d后河潮土、第四纪红土中可交换态Cd含量,促进土壤中的Cd形志逐步由可交换态Cd向Fe-Mn氧化态、有机结合态、碳酸盐结合态.残渣态转化.因此,熟石灰、熟石灰+牛粪、钙镁磷肥、紫云英均可作为有效的原位修复Cd污染的上壤改良剂.     

苎麻对镉污染土壤功能修复的初步研究

通过野外调查和采样分析,研究了湖南安化矿区的镉污染土壤种植苎麻前后土壤的微生物活菌量、有机质、pH值和镉含量等指标的变化。结果表明,镉污染土壤种植苎麻后,土壤微生物活菌量明显增加,土壤细菌活菌量增加幅度最大的为1.33倍,土壤真菌增加幅度最大的达2.42倍;土壤的酸碱度变化受苎麻品种与季别的影响;镉污染土壤种植苎麻可提高土壤有机质含量,明显减少土壤中镉含量,起到修复土壤镉污染的作用。同时,可收获苎麻原麻912.0~3 450.0 kg/hm2,生态和经济效益十分显著。     

施用石灰石对土壤Cd及小白菜Cd吸收的影响研究

为了明确石灰石对重金属污染土壤中Cd的治理效果,进行了小白菜盆栽试验。研究结果表明,适量添加石灰石(0.5%LS)可有效增加小白菜的产量,提高酸性土壤的p H值,增加土壤氮素和速效钾含量,但减少了土壤有效磷含量;施用石灰石对Cd污染土壤的修复具有显著效果,可有效降低土壤生物有效态Cd含量和小白菜对Cd的吸收。试验推荐石灰石添加比例为0.5%(m/m)。     

不同钝化剂对Cd污染土壤钝化效果及油菜中Cd含量的影响

采用盆栽试验,研究施加钝化剂海泡石、膨润土和鸡粪对Cd污染土壤的钝化效果以及对油菜中Cd含量的影响。结果表明,施加鸡粪可显著提高油菜地上生物量,施加海泡石、膨润土对油菜生物量无显著影响;施加海泡石、膨润土可显著提高土壤pH值,施加鸡粪可降低土壤pH值;施加钝化剂能显著降低土壤中有效态Cd含量及油菜地上部分Cd含量,有机无机钝化剂配施效果好于单施钝化剂处理,经处理,油菜中Cd含量符合《食品安全标准》(GB 2762—2012)规定的叶菜类0.2 g/kg的Cd浓度限值。     

不同肥料不同作物对Cd污染土壤中酶活性及Cd含量的影响

以玉米、蓖麻、向日葵为供试材料,采用盆栽试验探讨在1 mg· kg1Cd胁迫下,不同施肥条件下3种作物对土壤4种酶活性及重金属Cd含量的影响.结果表明,3种作物中,玉米对Cd污染土壤修复效果最好.施用菌肥和腐植酸均可减少土壤中的Cd含量,和CK比较,Cd含量降低了1.16％～10.33％.施用肥料后,土壤中脲酶活性较CK土壤提高了8.042％～350.429％,蔗糖酶活性较CK土壤提高了7.998％～39.885％,碱性磷酸酶活性较CK土壤提高了2.809％～13.999％,过氧化氢酶活性较CK土壤提高了9.333％～35.163％.施用菌肥和腐植酸可显著提高土壤的酶活性.     

不同土壤钝化剂对土壤镉生物有效性的影响

[目的]寻找有效控制Cd污染土壤上小白菜对重金属Cd吸收的技术方法。[方法]2015年进行小白菜盆栽试验,选取生物质炭、凹凸棒石、石灰石作为土壤Cd钝化剂。于小白菜收获时,取样分析小白菜产量、株高,以及小白菜和土壤中Cd含量。[结果]施用3种钝化剂均增加土壤速效钾含量,提高土壤pH,促进小白菜生长;施用3种钝化剂可显著增加土壤对Cd的吸持固定,降低土壤生物有效性Cd含量,显著降低小白菜地上部Cd含量和小白菜对Cd的富集系数;3种钝化剂对Cd污染土壤的治理效果表现为:石灰石凹凸棒石生物质炭。[结论]该研究可为污染土壤上农作物的安全生产提供参考。     

非连续时空统计条件下土壤中Cd有效态含量与全量的相关性分析

以全国重点区域土壤环境质量数据库为数据源,依据pH值、有机质含量、阳离子交换量筛选出时间、空间分布不连续的3组402个土壤样品,对土壤中Cd有效态含量与全量的相关性进行了统计分析。结果表明,在pH值5~6.5与有机质含量1%~2.5%、pH值5~6.5与有机质含量2.5%~4%、pH值7.5~8.5与有机质含量1%~2.5%和阳离子交换量均为15~30 cmol( ).kg-1的土壤条件下,土壤中的Cd有效态含量与全量之间均存在显著的相关性,其相关系数分别为0.937,0.652,0.372;以上3种土壤条件下均能在Cd有效态含量与全量之间建立起有意义的回归方程,分别为:Y=0.007 0.369X 0.164X2-0.043X3(R2=0.881,P<0.001);Y=0.01 0.619X?1.630X2 2.585X3(R2=0.475,P<0.001);Y=0.335-5.941X 39.123X2-78.075X3(R2=0.244,P<0.001)。相对人工控制条件下的盆栽试验而言,由于各回归方程来自自然条件下的大样本田间统计,对农业生产更具指导意义。     

Influence of P and Cd Interaction on Spinach Growth and Uptake P and Cd in Calcareous Soil

采用盆栽试验,研究了石灰性土壤中磷、镉交互作用对菠菜生长的影响。结果表明,磷的添加可减轻镉对菠菜生长的毒害,随着向土壤中添加磷浓度的增加,菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量呈先增后降的趋势。当镉浓度相同条件下,随着向土壤中添加磷浓度的升高,菠菜叶片中叶绿素含量和菠菜生物量也呈现先增后降的趋势,其中土壤中磷浓度为150mg/kg时,菠菜的生物量达到最大,且叶片中叶绿素含量也最高。当向土壤中添加镉浓度为1.5、20mg/kg时,施磷均明显降低了菠菜植株中镉的含量。研究还发现,植株体内磷、镉的含量与土壤环境中的磷、镉浓度呈显著正相关关系。