影响钴在新疆荒漠区土壤中的形态分布因素研究

[目的]考察不同pH、重金属钻初始浓度、陈化时间和离子强度对土壤中钴化学形态分布和生物有效性的影响。[方法]采取经典Tessier连续提取技术。[结果]随着处理土壤pH的升高,有机物结合态含量呈下降趋势,两者间有极显著的负相关（相关系数=0．800～,P〈0．01）,残渣态随pH升高呈上升趋势,生物有效性在pH5时达到最大值。在研究初始钴浓度范围内,随着外源钴浓度的浓度的增加,土壤中钴的碳酸盐结合态和可交换态所占总钴的比例减小,生物有效性系数（K）呈明显的递减趋势,当钴浓度大于250mg／L时,K递减趋势较大;土壤环境离子强度在O．01mol／L附近时,除残渣态外各形态钴在土壤中分布的比例达到最大值,当离子强度大于0．01mol／L时,生物有效性系数降低,限制了土壤中钴的迁移性。在考察陈化时间内,土壤陈化10d时,钴的生物有效性系数最大。[结论]各形态含量均随土壤介质pH、重金属钴初始浓度、陈化时间和离子强度有所变化,不同程度地影响着重金属钴在土壤中的富集状况。     

土壤中Cu、Cd植物有效性模型的建立与检验

选择我国代表性土壤中的黑土、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤、紫色土、灰钙土、潮土和水稻土等12个土类的57个土壤样品为建模对象,以0.1 mol/L HC1提取的Cu、Cd含量表征土壤中重金属的植物有效性含量,利用多元线性回归的方法建立土壤中Cu、Cd植物有效性与土壤理化性质的统计模型,并选取南昌地区不同类型企业周边的蔬菜-土壤样品为模型验证对象,检验模型的适用性.研究结果表明,采用权重离子冲量的形式可同时表征复合污染土壤中Cu、Cd的植物有效性:lgwI植物=0.995 lgwI土+0.153 lgP速效+0.084lgSOM-0.058pH-0.365(r=0.875,F=42.570,n=57,P＜0.001),即土壤中Cu、Cd的植物有效态含量与土壤中重金属全量、有机质含量、速效磷含量呈正相关,与土壤pH呈负相关.独立于模型的土壤-蔬菜样品中Cu、Cd含量的实测值与模型的预测值之间呈极显著的正相关关系(r=0.864,n=75,P＜0.001),验证了模型的可靠性.     

施污土壤重金属有效态分布及生物有效性

以城市污泥为研究对象,将城市污泥与土壤按照一定的质量比配成污泥混合土壤.采用6种不同性质提取剂(0.05mol/L EDTA、0.1 mol/L CH3 COOH、0.01 mol/L CaC12、1 mol/L CH3COONH4,0.05 mol/L NaHCO3和0.05 mol/L Tris-HCl)分别对污泥混合土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)的螯合态、酸溶态、中性交换态、中性结合态、碱性交换态和蛋白质结合态进行提取,考察污泥的添加对土壤中不同形态重金属的消长规律.通过黑麦草盆栽试验,探究污泥混合土壤中不同形态重金属的植物可利用性.结果表明:污泥混合土壤中重金属螯合态比例较大,占总量的20.3％-40.0％;其次为酸溶态和中性结合态,而中性交换态、碱性交换态和蛋白质结合态的含量较低.污泥的添加促进了黑麦草对Cd、Cu和Zn的吸收,在污泥添加率为44.4％时根部对其吸收量达最大,分别较CK处理增加了0.3、2.3和6.5倍.抑制了对Pb的吸收,在污泥添加率为37.5％时,根部对Pb的吸收较CK处理下降0.4倍.Pearson相关系数分析结果表明:污泥混合土壤中以螯合态、酸溶态和中性结合态存在重金属可被黑麦草吸收利用.     

受污染耕地安全利用措施验证试验

土壤重金属因不能被土壤微生物分解而易蓄积,影响玉米安全生产,危害人体健康,解决土壤重金属污染势在必行。为进一步验证施用叶面阻控剂、土壤调理剂、微生物菌剂对玉米籽粒中镉、铅重金属的吸附能力大小,为今后受污染耕地安全利用提供科学依据特安排本试验。结果表明,喷施叶面阻控剂可显著降低玉米籽粒镉含量;施用土壤调理剂可有效降低土壤有效态砷含量而降低玉米籽粒砷含量;施用微生物菌剂可显著降低土壤有效态镉含量而降低玉米籽粒镉含量。     

湖北省几种土壤的重金属镉、铜形态

研究了湖北省棕红壤、黄棕壤和和黄褐土中重金属镉、铜的形态差异，分析了重金属负荷水平对土壤重金属形态的影响，结果表明：未污染土壤中重金属镉、铜主要为氧化铁结合态和残渣态，占土壤重金属全量的75％以上；交换态镉含量与土壤pH呈负相关，从未污染土、污染土到镉质土，随土壤Cd负荷提高，土壤中交换态、碳酸盐结合态镉的比例增大，有效地提高，残渣态、氧化铁结合态镉的比例降低，土壤中铜有相似的变化趋势。     

我国土壤中可提取态钛含量与分布的初步研究

我国土壤中可提取态钛含量（0.02mol/L EDTA+0.5%NH#-4Cl为提取剂）为0-7.0ppm,平均为0.86ppm（以钛计算）。74%的标本低于1ppm,低于0.5ppm的占52%。我国土壤中可提取态钛含量总趋势为东北地区土壤含量高于南方土壤,华北地区及黄土高原、西北地区土壤含量最低。土壤中可提取态钛含量受到成土母质、土壤类型、土壤条件(pH、有机质含量)以及耕作熟化过程的影响。一般为玄武岩、页岩发育的土壤可提取态钛含量高于花岗岩、砂岩、浅海相沉积物发育的土壤;有机质含量高的土壤高于有机质含量低的土壤;耕作熟化的水稻土大于旱作土壤;森林土壤高于农田土壤。     

不同污染源对水稻土及水稻籽粒的重金属污染研究

为了解不同来源的重金属对土壤的污染程度及其在水稻中的累积特点,利用3种典型的提取剂对四个不同污染源地区水稻土中As、Cd、Cu、Zn的有效态进行提取,分析不同来源重金属的生物有效性差异及其主要影响因素,进而以土壤参数和重金属有效态含量为自变量,建立各地区水稻籽实中重金属含量的最优预测方程。结果表明,工业废水和污水灌溉源地区土壤中As和Cd的有效态含量较高,矿山废渣源地区土壤中Cu、Zn有效态含量较高。水稻籽实中重金属可以用重金属有效态及土壤参数进行预测,籽实Cd含量可以用Ca Cl2溶液提取态含量进行有效预测,而籽实As和Cu的含量可以用EDTA提取态含量进行有效预测,但籽实Zn的预测性较差。四个污染源地区中,污水灌溉源和矿山废渣源地区重金属的生物累积预测性较好。     

不同提取剂对土壤有效态Hg提取的效果浅析

采集浙江省水稻和蔬菜主产区的土壤及其对应植物样本各16个,分析目前常用的土壤重金属有效态提取剂HCl、二乙基三胺五乙酸(DTPA)、NH₄OAC、CaCl₂和硫代乙醇酸(TGA)对土壤有效态Hg提取的效果。结果表明,从提取能力来看,蔬菜土和水稻土都表现为TGA>NH₄OAC≈CaCl₂≥HCl>DTPA;从相关性分析来看,HCl、NH₄OAC和CaCl₂提取的有效态Hg含量与水稻籽粒Hg含量呈显著正相关,能够较好地反映土壤和水稻的Hg污染情况。     

DGT和化学提取法评价贵州赫章土法炼锌区污染土壤中镉的植物吸收有效性

以马铃薯、白菜和玉米为典型作物,以贵州省赫章县"土法炼锌"冶炼区重金属复合污染土壤为供试土壤,通过盆栽试验比较了五种传统化学提取剂(HNO_3、DTPA、LMWOAs、HCl和CaCl_2)和梯度扩散薄膜技术(diffusive gradients in thin films,DGT)对土壤Cd的植物吸收有效性影响。研究结果表明:"土法炼锌"影响区土壤总体呈碱性;马铃薯与白菜可食部位对供试土壤Cd的富集系数基本相同,而玉米籽粒对供试土壤Cd的富集系数远小于块茎类和叶菜类,马铃薯、白菜和玉米的富集系数平均值分别为0.105 3、0.105 8和0.007 9;一元线性与二元回归表明DGT测定土壤有效Cd含量与作物可食部分Cd含量相关系数大于五种传统化学提取剂;五种提取态中,CaCl_2提取态测定有效态Cd也可较好预测马铃薯和白菜可食部分Cd含量(R2adj分别为0.805和0.808),HNO_3提取态测定有效态Cd也可较好预测三种作物可食部分Cd含量(R_(adj)~2分别为0.822、0.874和0.764)。在本实验条件下,DGT技术评价"土法炼锌"冶炼区土壤镉植物吸收有效性效果优于五种化学提取态,但考虑不同作物类型,土壤pH因素以及操作的简单快捷性,CaCl_2提取态和HNO_3提取态也可成为预测重金属冶炼区复合污染碱性土壤Cd的植物吸收有效性的方法。     

土壤重金属Cd作物效应的区域分异研究

[目的]探索土壤重金属Cd对水稻效应的区域分异。[方法]以我国辽宁(棕壤)、江苏(黄泥土)、天津(潮土)、湖北(红壤)和广西(石灰土)5区典型土壤类型为研究对象,以杂交水稻180为供试品种,采用盆栽试验,对土壤中重金属Cd对水稻生长和稻米重金属Cd含量影响的区域分异进行了研究。[结果]水稻株高、产量受土壤Cd污染的影响具有明显的南北区域分异,5区中北方的辽宁、天津地区在土壤Cd浓度较高时水稻长势依然较好,而南方的广西、湖北等地区在较低土壤Cd浓度水平下,对水稻生长产生明显的抑制。虽然土壤类型对水稻Cd含量吸收的影响较为显著,但南北方区域分异并不明显。[结论]土壤重金属Cd对作物效应因土壤类型不同表现出明显的区域分异特征。     

水稻土中铜及其向糙米转移规律的研究

[目的]研究水稻土中的铜及其向糙米的转移规律。[方法]以泉州和漳州20个水稻样品和对应的土壤耕层样品为材料,研究了土壤和糙米中的铜含量状况、土壤铜有效度的变化规律及土壤中铜向糙米的转移规律。[结果]采样区土壤全铜超标率为36%,但在该土壤上生产的糙米没有出现铜超标现象。土壤有效态铜与土壤铜有效度、土壤全铜之间呈极显著线性正相关,以土壤全铜为基础的土壤-糙米铜转移系数与土壤全铜呈极显著幂函数回归关系(R2=0.796 4**,n=39),以土壤有效态铜为基础的土壤-糙米铜转移系数与土壤有效态铜呈极显著幂函数回归关系(R2=0.918**,n=39)。[结论]该研究为通过田间管理措施减少或消除重金属向糙米中富集提供了理论基础。     

长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征研究

[目的]研究长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征。[方法]测定长江三角洲地区150多个采样点的重金属含量,进行土壤环境质量评价,并研究重金属元素在不同区域和植物不同部位的含量分布以及转换和分配特征。[结果]长江三角洲地区受Cd、Pb、Cr、Cu、Zn的污染,其中Cd污染最严重,Pb、Cu和Zn次之,Cr最轻,几乎不受Hg和As的污染,内梅罗污染指数为0.880,属于警戒级;水稻果实中Cd、Cr、Cu、Hg和Zn超过其背景值。按区域划分,土壤污染程度依次为：环太湖地区〉浙江南部地区〉沿江地区,城市直辖区〉县级城镇及农村;按迁移转化规律划分,根际土壤〉水稻根茎〉水稻果实;转换系数Cd〉Cu〉Zn〉As〉Hg〉Pb〉Cr,分配系数Zn〉Cr〉Cd〉Cu〉Hg〉Pb〉As。[结论]长江三角洲地区污染元素的数值范围较大,个别样本污染严重,应加大重金属污染防治与预防。     

矿区周围土壤-水稻系统重金属迁移累积规律研究

[目的]为徐矿集团庞庄矿区水稻的安全生产提供科学依据。[方法]采用火焰原子吸收法,测定徐矿集团庞庄矿区周围10个水稻高产示范田的土壤、水稻糙米中重金属含量,分析重金属在土壤-水稻系统中的迁移累积规律。[结果]水稻糙米对土壤Cu、Pb、Cr、Cd、Zn的平均积累率分别是0.108、0.008、0.009、0.145和0.223。[结论]水稻糙米对不同重金属的吸收、迁移和积累能力不同。在5种重金属中,水稻糙米对Zn、Cd和Cu的积累能力较高。     

长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征研究（摘要）

[目的]研究长江三角洲地区土壤和水稻重金属污染特征。[方法]测定长江三角洲地区150多个采样点的重金属含量,进行土壤环境质量评价,并研究重金属元素在不同区域和植物不同部位的含量分布以及转换和分配特征。[结果]长江三角洲地区受Cd、Pb、Cr、Cu、Zn的污染,其中Cd污染最严重,Pb、Cu和Zn次之,Cr最轻,几乎不受Hg和As的污染,内梅罗污染指数为0.880,属于警戒级;水稻果实中Cd、Cr、Cu、Hg和Zn超过其背景值。按区域划分,土壤污染程度依次为：环太湖地区〉浙江南部地区〉沿江地区,城市直辖区〉县级城镇及农村;按迁移转化规律划分,根际土壤〉水稻根茎〉水稻果实;转换系数Cd〉Cu〉Zn〉As〉Hg〉Pb〉Cr,分配系数Zn〉Cr〉Cd〉Cu〉Hg〉Pb〉As。[结论]长江三角洲地区污染元素的数值范围较大,个别样本污染严重,应加大重金属污染防治与预防。     

石灰修复重金属污染土壤及其对水稻效应

[目的]探讨石灰对实际污染土壤的修复效果,为重金属污染土壤的治理提供科学依据。[方法]研究不同浓度石灰水溶液(0.025%和0.050%)淋洗受铅锌矿尾矿严重污染的水稻土对水稻的影响。[结果]石灰水溶液可以将土壤中的Cu、Zn和Pb等重金属淋洗出来,淋洗次数越多,土壤中重金属含量越低。土壤中Pb的含量降幅最大,其次是Zn,最低为Cu。低浓度石灰溶液(0.025%)淋洗6次以上、高浓度(0.05%)淋洗5次以上对去除土壤中的Pb、Cu、Zn重金属效果明显。水稻能在经石灰淋洗过的土壤上生长,发芽率和生物量随着淋洗次数的增多而增加,但石灰水溶液浓度过高或淋洗次数过多则降低水稻发芽率和生物量,还导致植株Pb含量升高。[结论]利用石灰修复铅锌尾矿污染的农田土壤是可行的,但石灰用量要适当。     

糙米与水稻植株中镉含量的关系

[目的]研究糙米中重金属镉含量与水稻植株中镉积累的关系。[方法]以6个水稻品种为试材,设置5个土壤镉浓度处理的盆栽试验,对水稻糙米中重金属镉的积累与水稻植株间的相关性进行了研究。[结果]水稻糙米与水稻植株分蘖期的重金属镉含量的相关系数没有达到显著相关;出穗期,只有水稻茎秆中的镉含量与糙米的相关系数为显著相关;在水稻的成熟期,水稻糙米与水稻植株镉含量的相关系数在土壤镉含量较低时都为显著相关,而在较高浓度时,只有水稻的茎秆与糙米镉含量的相关系数达到显著相关。[结论]水稻糙米中的镉含量只与水稻植株中的茎秆的镉含量有关联。选择茎镉含量低的水稻品种,可得到糙米对重金属镉低积累的水稻品种。     

典型铅锌矿区土壤-农作物体系重金属含量及污染特征分析

[目的]研究贵州SQ、DX典型铅锌矿区种植的水稻、玉米与其土壤中重金属的污染状况,为矿区环境保护、农业生产提供参考。[方法]以该矿区18个水稻籽、15个玉米样品与其土壤中重金属含量为对照,采用单项污染指数法和综合污染指数（内梅罗指数）法研究铅锌矿区土壤-农作物体系重金属含量间的相关性。[结果]研究结果表明,水稻籽、玉米中Cu、As的单因子污染指数小于1,Pb、Cr、Hg、Cd的单因子污染指数大于2,已造成农作物污染。采用综合污染指数评价,该矿区种植的水稻籽、玉米已受重金属污染。[结论]除Cu、As、Zn外,水稻籽、玉米中的其他重金属含量与土壤中的相应重金属含量显著相关,说明这些元素较易从土壤向水稻、玉米植物体内迁移积累。     

低分子量有机酸对棕壤吸附铜效果的影响

[目的]根据土壤类型、重金属类型及其相互作用的环境条件,选择合适的有机酸种类和浓度。[方法]研究了3种低分子量有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)对棕壤吸附铜的影响。[结果]加入相同浓度的3种低分量有机酸后,土壤对铜的吸附量随着外加铜离子浓度的增加而增加,但吸附率随着外加重金属离子浓度的增加而减小。有机酸可以促进土壤对重金属铜的吸附,促进能力为酒石酸<草酸<柠檬酸。[结论]低分子量有机酸可以调控土壤中重金属的有效性,从而提高重金属污染土壤的修复效率。     

化学改良剂对矿区土壤中Cu和Cd的修复

[目的]为了探明改良剂与土壤Cu和Cd的作用规律。[方法]通过解吸试验和土培试验,分析粉煤灰和石灰为化学改良剂对矿区土壤Cu和Cd化学形态的影响。[结果]当粉煤灰和石灰用量分别为土重的5.00%和0.10%时,Cu和Cd的浸提量可控制在阈值内(TCLP,USEPA)。[结论]粉煤灰和石灰可有效降低土壤重金属可提取态的含量。     

叶类蔬菜对重金属的敏感性研究

[目的]研究叶类蔬菜对土壤中重金属的敏感性,为减少蔬菜重金属污染提供理论依据。[方法]采用盆栽试验种植油麦菜、小白菜、生菜3种叶类蔬菜,加入外源重金属Cu、Zn、Pb使土壤达到试验预设浓度值,室内测定重金属Cu、Zn、Pb在蔬菜体中的含量变化。[结果]蔬菜中重金属含量与土壤中重金属含量密切相关,相关系数多为0.91～0.95,并随土壤中重金属总量的增加而增加;3种叶类蔬菜中,小白菜对重金属富集能力最强,富集系数最高,达0.51,是最敏感的蔬菜;蔬菜对Cu、Zn的富集能力明显高于Pb;西安市南郊蔬菜基地土壤符合国家土壤环境质量一级标准,土壤中Cu、Zn、Pb的环境剩余容量值分别为：59.2、205.8、3.2 mg/kg,Pb元素已接近阈值。[结论]应根据不同蔬菜品种对重金属富集能力的差异,合理进行蔬菜的生产布局,可在重金属污染较严重的区域种植一些对重金属富集能力低的蔬菜品种。