利用土壤表层磁化率监测区域农田重金属

利用新兴的环境磁学技术监测农田重金属污染情况,抽样测定土壤表层体积磁化率及铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、铬(Cr)、砷(As)等重金属含量,分析农田土壤磁化率与各元素含量之间的关系。然后基于区域农田大面积的磁化率测量值、磁化率与各重金属含量间的数学关系,预测各重金属空间分布特征,并进行重金属污染评价。结果表明:(1)研究区试验田1、2、3、4分别有71.83%、55.93%、78.87%、55.77%面积的土壤体积磁化率超过广州市地表磁化率平均值137.9×10~(-6);(2)土壤磁化率与Pb、Cd、Cr、As之间相关性较强,可采用线性拟合式预测各重金属分布,土壤磁化率与Hg之间相关性较弱,则采用线性插值法预测Hg分布;(3)对比广州市蔬菜地土壤重金属含量背景值,整个区域面积都受Pb污染,部分区域受Hg、Cd污染,未见Cr、As明显污染,内梅罗土壤综合污染评价结果为轻度污染。综合分析可见,利用土壤表层体积磁化率监测及表征土壤重金属污染情况的方法可行有效。     

铬在土壤中环境行为及修复研究进展

重金属铬(Cr)对人体健康造成极大危害,Cr污染土壤修复技术研究对于改善土壤及地下水土环境有重大意义。本文介绍重金属Cr在土壤中的环境行为及其影响因素,揭示Cr在土壤中的环境行为主要包括吸附、迁移、转氧化还原和沉淀溶解等。影响重金属Cr在土壤中环境行为的因素主要为土壤pH值、土壤氧化还原电位(Eh值)、土壤类型及土壤有机质。结合近期研究热点,探究胶体与Cr在协同作用下的迁移机制。在此分析基础上,总结了国内外已有Cr污染土壤的最新修复研究进展并分析其适用性。目前Cr污染土壤修复技术日益丰富,修复材料趋于对环境友好且多样化,但由于大多数修复技术研究停留于试验阶段,对于实际场地中土壤环境的复杂性和多变性,Cr污染土壤修复技术遴选及其应用还需进一步探讨。     

水稻田重金属污染调查及环境风险评价

【目的】评价三江平原佳木斯市区域水稻田重金属污染情况及潜在的环境风险.【方法】采用与标准比较,计算变异系数和累积指数等方法,测定、评价监测区域水稻田土壤环境质量.【结果】监测区域57个监测点位、8种重金属含量均低于《土壤环境质量标准》二级标准要求;通过与对照点土壤重金属含量进行对比,水稻田土壤中重金属含量变化相对较小,但汞的变异系数较大(最大值0.744),其他重金属变异系数相对较小(0.028~0.251),处于中下强度;部分点位重金属出现累积现象,其中镉的累积情况较重(单项累计指数为2.547),累积程度为镉砷锌镍铬铅汞铜.【结论】佳木斯市水稻田环境质量等级为清洁,总体土壤环境质量为良好,未出现重金属污染情况.     

集贤县农田土壤重金属空间分布特征

本文对三江平原玉米主产县集贤县农田土壤进行重金属(Hg、Pb、Cr、Cu)采样和监测,并基于GIS技术对重金属的空间分布特征进行了分析.结果表明,与三江平原土壤重金属背景值相比,Hg的含量有所累积与升高,Ph、Cr、Cu则低于背景值;该县农业土壤重金属检测结果符合<无公害食品大田作物产地环境条件(NY5332-2006...     

生物炭老化对土壤重金属的固定效应研究进展

生物炭作为一种环境友好、稳定性强的钝化材料,因其巨大的比表面积、丰富的含氧官能团等特点成为目前修复重金属污染土壤的有效材料.然而,生物炭(改性)对重金属的固定能力及效应除受本身特性影响外,还受到材料老化过程及环境条件等因素的影响,导致生物炭(改性)固定土壤重金属的稳定性、持久性发生变化,从而使得生物炭材料的钝化性能受到影响.本文重点综述了当前生物炭(改性)及其老化产物对土壤重金属固定效应的相关进展,分析了生物炭及其老化产物固定重金属的相关机制及影响因素,并对生物炭及其老化过程可能带来的土壤重金属固定长效性影响,以及今后以此为基础的钝化技术的研发趋势进行了展望,以期为利用生物炭钝化修复重金属污染土壤及相关辅助技术研发提供支撑.     

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.     

土壤重金属快速检测技术研究进展

近年来,随着我国工农业的高速发展,尤其是无节制的矿藏开采、"三废"排放、汽车尾气以及农业化学投入品的滥用,重金属污染已成为我国当前最严重的环境污染问题之一,因此土壤重金属监测工作显得尤为重要。但是,目前的土壤重金属检测标准方法仍以实验室确证性分析为主,无法用于土壤重金属的现场、快速分析,从而难以从源头上及时、有效地对土壤重金属污染进行监测和预防,开发重金属快速检测设备和技术势在必行。从土壤样品的基质特点来看,固体进样分析是最可行的技术方案,主要包括电热蒸发(ETV)原子光谱、X射线荧光光谱(XRF)、激光烧蚀(LA)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、X射线吸收光谱(XAS)、中子活化(INAA)等。上述固体进样分析技术均无需样品消解处理,高效、快捷,但是部分技术的检出能力和稳定性尚难以满足土壤质量标准的全部要求,如XRF、LA、LIBS,还有部分技术难以实现现场化,如LA、XAS、INAA等。因此,基于电热蒸发(ETV)固体进样的原子光谱分析技术在分析灵敏度、稳定性和小型化方面具有特殊的优势。ETV是利用电加热将样品中的待测元素以气溶胶的形式导入原子化器或激发源的技术,可实现土壤中常见重金属元素的快速、高效导入,技术简单、通用性强,适用于原子吸收、原子荧光、原子发射、无机质谱等多种检测系统。ETV常采用碳、金属、石英等材料,如石墨管、多孔碳管、钨丝、铼丝、石英管,其中利用高熔点金属的电磁感应电热蒸发技术具有无冷点、升/降温速度快、易于小型化的优势。但是,土壤样品基质复杂,基体干扰一直是困扰ETV技术应用的核心瓶颈问题。新型的气相富集(GPE)、介质阻挡放电(DBD)、基体改进及背景校正等技术,有望实现土壤基体干扰的有效消除。特别是GPE技术,在特异性捕获消除基体干扰的同时,还可以通过预富集提高仪器的分析灵敏度。通过上述技术的集成与创新,可以有效解决固体进样的分析灵敏度和基体干扰问题,这将为土壤重金属速测技术的研发提供新的思路,从而为土壤环境监测与治理工作提供有效的技术支撑。     

太原市农田土壤养分和重金属累积特征及相关性分析

为了解太原市农田土壤养分和重金属累积状况,采用田间采样与室内分析相结合的方法,以太原市小店区、晋源区、清徐县、尖草坪区、阳曲县、古交县、娄烦县等7个农作物主产区为研究对象,研究土壤主要养分和重金属累积特征及相关性。结果表明,小店区、晋源区和清徐县3个区县土壤养分和重金属含量相对较高;土壤中重金属Hg,Pb和土壤有机质(SOM)、全氮(TN)存在极显著正相关性,其主要来源于有机物料的施入;重金属元素Ni,Cu,Cr,As,Zn和土壤全钾(TK)存在极显著正相关,其主要来源于成土母质;土壤中有效磷(AP)、速效钾(AK)和碱解氮(AN)主要来源于化学类肥料;通过土壤有机质(SOM)和重金属Hg,Pb含量间的关系建立数学模型,预测土壤有机质的环境安全阈值为50.35 g/kg。     

安徽省池州市拟建蔬菜生产基地土壤重金属含量的监测分析与评价

[目的]了解安徽省池州市拟建蔬菜基地的土壤重金属含量情况。[方法]选取30个拟建蔬菜基地,对其土壤进行重金属镉、铅、汞、砷含量的抽样监测与分析,将被测区域内土壤各项重金属的含量与GB/T 18407.1—2001《农产品质量安全无公害蔬菜产地环境要求》规定的限量值进行比较,对池州市拟建蔬菜基地土壤重金属的环境质量状况进行监测分析与评价。[结果]监测区域内土壤重金属铅、砷、汞的平均含量均低于GB/T 18407.1—2001《农产品质量安全无公害蔬菜产地环境要求》规定的限量值,但是部分监测点区域内的重金属镉处于超标状况,特别是贵池区沿江地区重金属镉超标比较普遍,不适合建无公害蔬菜生产基地。[结论]该研究可为池州市蔬菜基地的发展与定位提供技术依据。     

土壤重金属污染检测方法的研究与进展

随着我国城市化、工业化进程的不断推进,土壤重金属污染研究已成为近年来的热点。本文综述了国内外常用的土壤重金属检测方法及原理,同时对一些经多学科整合的新兴检测技术如高光谱分析技术、环境磁学技术与生物量间接测定技术等进行了简要介绍,并对各类检测方法的优缺点及应用范围进行了分析、对比。以此为基础,对今后的土壤重金属检测技术发展方向作出预测。     

氮素营养对重金属超积累植物东南景天吸收积累锌和镉的影响

以重金属锌、镉超积累植物东南景天Sedum alfredii为研究材料，采用营养液培养法研究了氮素营养对东南景天生长及对重金属锌、镉吸收、积累和转运能力的影响。结果表明：适当的氮素营养能够促进东南景天的生长，提高东南景天地上部富集重金属的能力，在供氮2.50 ~ 5.00 mmol·L^－1时，东南景天地上部生长和重金属吸收、积累最佳，锌和镉质量分数分别达12.00 g·kg^－1和2.00 g·kg^－1。在应用东南景天重金属超积累植物进行土壤重金属污染修复时需要合理施用氮肥，从而提高植物修复土壤重金属污染的效率。图1表4参15     

基于便携式X射线荧光光谱法的土壤重金属快速检测

考查便携式X射线荧光光谱(PXRF)法对6类典型土壤中重金属Cr、Cu、Zn、As、Pb、Ni进行检测的精密度和准确度,探究其适用性。结果表明,在一定前处理条件下,PXRF法对6类土壤的检测精密度在0.14%~11.40%。以电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法的检测结果作为参考,PXRF法对其中5类土壤中重金属元素的检测准确度在75%~125%,基本可以满足土壤重金属快速检测要求,但是对于砖红壤中Cr和低浓度As的检测准确度较低,不能满足实验要求,有必要做进一步研究。     

土壤有效钾几种测定方法的比较研究

以田间试验得到的每季作物耗钾量作参比，采用４种土壤有效钾测定方法：１mol.L^-1沸ＮＨＯ３法、１mol.L^-1醋酸铵法、阳离子交换树脂袋法和２mol.L^-1冷ＨＮＯ３法测定每季土壤有效钾与之比较，结果表明，２mol.L^-1冷ＨＮＯ３法能有效地反映土壤实际供钾状况。并对２mol.L^-1冷ＨＮＯ３测试方法作了少许改进，使之简便易行，适合批量测定。     

酸性土壤有效汞提取方法研究

为了更好地评价酸性土壤中汞的生物有效性和生态风险,以酸性土壤为供试土壤,通过比较国内外几种常用的土壤有效汞的浸提剂的提取效果,筛选适合于酸性土壤的有效汞浸提剂并优化相应的提取条件,从而建立酸性土壤有效汞的提取方法.结果表明,在0.1 mol·L-1 HCl、1 mol·L-1 NH4OAc、0.005 mol· L-1 DTPA、0.03％TGA-1/15 mol·L-1 Na2HPO4这4种常用浸提剂中,0.03％TGA-1/15 mol·L-1 Na2HPO4是最佳的浸提剂,因为它具有最高的提取率,且其所提取的有效汞与相应稻米中Hg含量的相关性最好.0.03％TGA-1/15 mol·L-1 Na2HPO4的最佳浸提条件为土液比1∶10、振荡时间120 min、振荡速度250 r·min-1,浸提出的有效汞量与油菜的相关性达到极显著相关,能较好地指示田间条件下土壤汞对作物的可给性.     

气相转化-化学发光法测定土壤中的亚硝态氮

试验探究了将亚硝态氮(NO_2~-)还原转化为一氧化氮(NO)气体与化学发光法检测NO相结合的方法(气相转化-化学发光法,简称NC法)对土壤NO_2~-含量测定的适用性。在室温条件下,采用浓度为50%的冰醋酸提供酸性条件,以抗坏血酸为还原剂,将NO_2~-还原为NO气体,生成的NO被高纯氮气载入化学发光法氮氧化物分析仪的NO检测通道,实时记录NO信号值并积分信号峰面积,通过已知NO_2~-浓度系列的标准曲线,确定样品中的NO_2~-浓度。结果显示:NO信号值的峰面积与样品的NO_2~-浓度显著正相关(P0.01),线性检测范围为2~500μg·L~(-1)(以纯N计,下同),检出限为2μg·L~(-1),对土壤NO_2~-浓度的检出限为10μg·kg-1(以水土比为5∶1计),优于比色法的检出限15μg·kg-1;重复测定10次50μg·L~(-1)标准溶液的峰面积变异系数为1.2%,精度为1.2μg·L~(-1)(95%置信区间),对应的土壤NO_2~-浓度检测精度为6μg·kg-1,优于比色法的检测精度11μg·kg-1;检测已知浓度NO_2~-的回收率为90%~97%。与比色法相比,NC法测定酸性土壤NO_2~-浓度的准确度相当,精度更优,但该方法测定碱性土壤NO_2~-浓度的结果偏高,可能是碱性土壤中大量的Ca~(2+)、SO_4~(2-)和CO_3~(2-)对测定有干扰,而且NC法测定NO_2~-浓度的分析时间较比色法长,单个样品需8~15 min。     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。     

便携式X荧光分析仪快速测定土壤中Cd· Hg· As· Pb· Cr含量

[目的]探索便携式X荧光分析仪应用于环境应急监测中的可行性。[方法]采用X荧光分析法选择《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)中重点监测的Cd、Hg、As、Pb、Cr进行标准样品分析,进行现场实测与实验室样品分析,研究该方法测定这5种重金属的准确度和精密度。[结果]X荧光分析法测定土壤标准物质的相对标准偏差(RSD)为1.77%~22.90%。现场样品实测相对偏差(RD)为-42.00%~18.10%,其中Cr的RD较小,为-21.20%~10.50%;As的RD较大,为-42.00%~18.10%。[结论]便携式X荧光分析仪在土壤重金属环境应急监测中具有一定指导作用。     

镉胁迫对水仙根系抗氧化系统的影响

研究不同质量浓度镉(0、0.5、2、4、8、25mg·L~(-1))对水仙根系膜脂过氧化作用、抗氧化酶和非蛋白巯基的影响,以期为水仙栽培和园林绿化中筛选重金属修复植物提供理论参考和依据。结果表明随着镉处理浓度的增加,与对照相比,根系丙二醛含量增加77.5%到653.5%;4~25mg·L~(-1)镉诱导根系过氧化氢含量显著增加,与对照相比,各处理浓度下过氧化氢含量增加13.4%到44.9%;SOD酶活性随着镉处理浓度升高呈现先下降后升高趋势;POD酶活性随着镉处理浓度的增加而降低,4~25mg·L~(-1)镉诱导根系POD活性显著低于对照,降低幅度为18.7%~48.5%;8~25mg·L~(-1)镉处理诱导GSH含量显著升高,与对照相比分别增加78.1到116.2%;0.5、25mg·L~(-1)镉处理显著降低了根系非蛋白巯基含量,与对照相比降低了29.0到5.4%。由此看出低浓度镉胁迫已对水仙造成氧化胁迫,根系氧化胁迫随着镉处理浓度增加而加重;长期镉胁迫下抗氧化酶活性受到抑制,降低植物抗氧化能力;而高浓度镉胁迫下水仙通过合成GSH提高自身抗逆性。     

土壤重金属污染研究述评

研究利用近5年土壤重金属污染研究文献,对重金属的危害、土壤重金属来源、形态及毒性机理、污染的风险评价及土壤重金属空间分异研究方法5个方面进行了综述,指出对土壤重金属活性、毒性与形态关系进行研究以及采用定量分析方法解析受污染土壤中的重金属来源及其比例仍将是土壤重金属研究的重点。     

锌对粳稻幼苗镉吸收转运特性的影响

采用水培实验,研究了镉胁迫下粳稻幼苗的生长发育特征及镉和锌的吸收转运特性。结果表明,施加1.2 mmol·L~(-1)及1.4mmol·L~(-1)锌能显著增加根尖数目和根系及地上部的生物量,并使根系中的镉积累量分别下降86.4%和97.5%,地上部镉积累量分别下降62.6%和73.3%。根系和地上部的镉主要分布在细胞壁(F1)和胞液(F3)中,细胞器(F2)中的镉含量很少,只占根系镉总量的5.4%和地上部镉总量的9.4%。锌降低了各亚细胞组分中镉的含量,提高了镉在F3中的分配比例。当锌使根系F3中的镉浓度降低到12.8 mg·kg~(-1)FW以下时,镉从根系F3中向地上部转运的比率显著增加,但转运量只有2.7μmol·L~(-1)Cd~(2+)(无锌添加)处理组的26.9%~46.1%。