再生水灌溉时期和方式对作物生长及品质的影响

采用北京高碑店污水处理厂再生水(二沉池出水),以清水为对照,于2005—2006年进行了玉米和大豆种植盆栽试验,比较再生水不同灌溉方式(纯灌、与清水混灌和交替灌)和灌溉时期(全生育期、生育前期和后期)对作物生长、产量及品质影响。结果表明,再生水在玉米苗期灌溉对生长有一定抑制作用,但在拔节期后灌溉能明显促进玉米生长,玉米籽粒产量不降低或有所增加;再生水以纯灌和混灌方式在各个时期灌溉都能促进大豆整个生育期生长,明显促进籽粒产量提高。再生水灌溉对玉米和大豆籽粒粗蛋白、粗淀粉无显著影响,但粗灰分效应有别。再生水灌溉降低玉米籽粒铁含量,重金属铅和镉在玉米和大豆不同器官内含量不同,其分布规律是:根>茎、叶>>籽粒,再生水灌溉的玉米和大豆籽粒中铅和镉含量均满足国家粮食安全标准,但再生水灌溉有增加大豆籽粒中镉含量的趋势。这些结果对评价再生水灌溉对作物生产影响及应用有重要参考意义。     

凤凰单枞茶树吸收土壤镉和铅的规律研究

对粤东揭东县宝山茶园土壤和茶叶样本,采用原子吸收分光光度法测定茶叶的叶、茎和根中镉和铅的含量,并采用乙酸提取法测定土壤中酸可溶解态镉和铅含量,探讨凤凰单枞茶树各器官镉和铅的累积规律,及其与土壤中酸可溶解态镉和铅含量、土壤pH值及有机质含量之间的相关性.试验结果显示:茶树各器官中镉和铅含量大小均为根＞茎＞叶;茶叶中镉含量与土壤酸可溶解态镉呈显著正相关性;茎和根中铅含量与土壤酸可溶解态铅呈显著正相关性;茶叶中的镉含量与土壤中的pH值呈显著负相关值;而茎中镉和铅含量与土壤中的有机质含量呈显著正相关.     

广西某铅锌矿区土壤镉、铅、砷形态分布对水稻重金属的影响

【目的】探讨铅锌矿区周边土壤镉、铅和砷形态分布对水稻重金属影响,为当地土壤重金属修复治理提供参考。【方法】采集广西某铅锌矿区周边农田土壤和水稻根、茎、叶、籽粒等样品,分析土壤镉、铅和砷的全量和形态分布水稻重金属含量,通过单因素污染指数方法评价土壤重金属污染状况,通过富集系数评价水稻根、茎、叶、糙米对土壤重金属富集能力。【结果】水稻田土壤镉、铅和砷污染严重,土壤镉含量变化为0.42~2.68 mg/kg,平均值为1.52 mg/kg;铅含量变化为118~1180 mg/kg,平均值为472.59 mg/kg;砷含量为11.6~351.0 mg/kg,平均值为109.81 mg/kg。其中土壤镉主要以交换态和碳酸盐结合态为主;土壤铅以铁锰氧化结合态和有机物结合态为主;土壤砷以残余晶格态为主。土壤重金属的主要富集水稻根部位,其中水稻根富集土壤镉系数均大于1、富集铅系数介于0.38~3.53、富集砷系数均小于1,糙米镉和铅含量超标,砷未超标。【结论】铅锌矿区的周边土壤镉、铅、砷含量严重超标;水稻田土壤镉对农作物有一定风险;铅对农作物铅超标存在潜在危害;土壤砷主要残余晶格态为主;水稻籽粒镉全部超标、铅部分超标、砷不超标。     

外源铅胁迫对青稞生长及铅积累的影响

采用盆栽试验研究外源铅对青稞生长的影响及青稞不同部位铅积累富集规律。结果表明:随外源铅浓度的增加,青稞株高、茎粗、穗长、穗粒数、千粒重、生物量都呈下降趋势,青稞可以耐受400 mg/kg以下铅胁迫产量及产量构成因素不减少,铅处理水平超过800 mg/kg时,青稞地上生物量较对照处理显著下降14. 1%;不同铅处理水平下青稞各器官铅含量为根茎叶籽粒,随土壤铅浓度升高,青稞根、茎、叶、籽粒中的铅含量显著升高。当外源铅浓度超过400 mg/kg时,青稞的生长发育受到显著抑制;通过青稞籽粒铅含量与土壤铅含量回归方程,计算出土壤铅毒性临界值为346. 17 mg/kg;青稞根富集系数大于1,青稞籽粒、茎、叶铅富集系数均小于1。     

烟草对土壤铅的吸收、转运及分配特征

采用室外盆栽试验方法,开展烟草不同生育期铅吸收转运及分配特征的研究。结果表明：土壤铅处理对烟草生长有较明显的抑制作用,且生育前期比生育后期更明显;烟草根系对铅的阻滞作用较强,以限制铅由根系向地上部运输。烟草各生育期根、茎和叶中铅含量均随土壤铅浓度的增加而升高,其中根部的上升幅度最大,随着生育期的推进,烟草各器官铅含量从团棵期至现蕾期呈现先降低后升高的趋势,根部铅含量从现蕾期至成熟期呈现下降趋势。土壤添加外源铅后,烟草生育期内茎和叶的铅转运系数分别介于0.35~1.00和0.25~0.91之间,茎和叶的转运系数随着铅浓度的增加和生育期的推进呈下降趋势。烟草各器官中铅含量介于13.8~180.74 mg·kg-1之间,各器官铅含量的分布规律为根>茎>叶,各器官铅积累量总体为叶>根>茎,但成熟期在T2和T3处理下表现为根>叶>茎。在土壤铅浓度较低时,烟草体内铅较易向地上部分转运,旺长期至现蕾期阶段是烟草体内铅向地上部分转运的关键时期。     

镉、铅、锌单一和复合污染对棉花中重金属富集的影响

采用桶栽试验,研究了土壤镉、铅、锌单元素污染和土壤镉、铅、锌复合污染条件下镉、铅、锌在棉花各器官内的富集规律.结果表明:1)土壤镉污染条件下,棉花根、茎、叶、棉絮的镉含量随着土壤镉质量分数的增加呈现显著增加的趋势.当土壤镉质量分数较低时,镉主要富集在棉花的茎、叶中,随着土壤镉质量分数的增加,镉则主要富集在棉花的叶片和根中.2)土壤铅污染条件下,棉花各部位铅含量随着土壤铅含量的增加而显著增加.铅在棉花体内的分布规律为:土壤铅质量分数小于800 mg·kg-1时,棉花叶片和茎的铅含量较高.土壤铅质量分数大于1200mg· kg-1时,棉花根和叶片的铅含量较高;各处理中棉絮的铅含量最低.3)土壤锌污染条件下,棉花各部位锌含量随着土壤锌污染质量分数的增加而显著增加.土壤锌质量分数小于100 mg·kg-1时,棉花叶片和茎的锌含量较高.土壤锌质量分数大于400 mg·kg-1时,锌则主要富集在棉花的叶片和根中.各处理中棉絮的锌含量最低.4)土壤镉、铅、锌复合污染处理中,棉花根、茎、叶中的镉含量随着土壤镉含量的增加,呈现先增加后减少的趋势.同一镉质量分数污染条件下,棉花叶片的镉含量均小于镉单一污染处理条件下棉花叶片的镉含量.棉花根、茎、叶片铅含量的最高值均显著低于单一铅污染处理.棉花叶片、棉絮的锌含量均显著低于锌单一污染处理.     

再生水灌溉草坪对土壤主要性状的影响

通过小区试验研究了再生水灌溉草坪对土壤性状的影响.结果表明:与清水灌溉相比,再生水灌溉以及"清水 再生水"轮灌处理对土壤总氮含量和全盐量的影响未达显著水平(P＞0.05),但土壤中NO3--N含量比清水灌溉处理明显增加(P<0.05).不同的灌溉水对土壤Na 含量影响显著(P<0.05),再生水灌溉和"清水 再生水"交替灌溉提高了土壤的阳离子交换量和孔隙度(P<0.05),有利于土壤物理性状的改善.短期试验结果表明,再生水灌溉以及"清水 再生水"轮灌能增加草坪土壤的细菌和放线菌数量(P<0.05),对土壤中真菌数量没有显著影响(P＞0.05).     

土壤水稻体系总铅含量的测定及其相关性研究

本文对韶关地区土壤及其水稻不同部位的铅含量进行了采样测定．分析了水稻中重金属铅含量与其土壤的关系。结果表明。水稻不同部位中铅的含量不尽相同,其根、茎、籽粒及叶中的铅含量依次为：根〉茎〉籽粒〉叶,且与土壤中的铅含量呈正相关．说明水稻中金属铅含量与其生长环境密切相关,水稻对金属铅具有一定的富集性。为土壤的使用、修复处理及水稻生长机制的研究提供了借鉴。     

再生水灌溉对土壤性能和土壤微生物的影响研究

土壤性能和土壤微生物是再生水灌溉对环境安全效应评价的重要指标。通过模拟试验,以北京高碑店污水处理厂生产的再生水浇灌大豆为例,分析了收获期土壤理化特性及微生物类群变化。结果表明,再生水灌溉能够在一定程度上提高土壤肥力,表现为有机质和有效磷显著增加;土壤重金属铅、镉含量相对清水和土壤本底无明显增加,但土壤溶液电导值(EC)增加显著,在一定程度上造成盐度累积。在土壤微生物方面,再生水灌溉使土壤细菌数量相对清水灌溉处理增加;二级再生水和三级再生水灌溉处理间的放线菌数量差异显著,且明显高于清水对照;再生水灌溉对真菌数量影响不大。再生水灌溉使大豆根际土壤脲酶活性增加,碱性磷酸酶活性最高。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分含量之间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力和土壤环境质量的指标。     

不同水源灌溉冬小麦盆栽试验

为利用污水灌溉冬小麦提供参考依据,利用新乡市生活污水、再生水及地下水3种不同水源进行了盆栽灌溉冬小麦试验.结果表明:重金属在根、茎叶中均有累积,籽粒中仅含有少量的铬;除汞以外,其他重金属均未超过国家标准,未造成重金属污染.污水灌溉后重金属铅、铬和镍在小麦植物体中的残留量因部位不同而有差异,重金属在小麦植株中的分布为根＞茎叶＞籽粒.可以采用新乡市污水作为农业灌溉用水,但要经常跟踪测定,预防土壤和农作物被污染.     

再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响

2011-2013年,经过3年小区实验,分析了再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响。实验结果表明,再生水区的土壤总氮、总磷和有机质的含量呈现低于清水对照区的趋势,而硝态氮与碱解氮含量却高于清水对照区。再生水灌溉区土壤Cd含量高于清水对照区,而Pb、Cu的含量均低于清水对照区。土壤中重金属有一定的积累现象,但均未超出《土壤环境质量标准(GB 15618-1995)》中的重金属限量值,说明短期再生水灌溉未造成土壤重金属污染。再生水灌溉在一定程度上能提高葡萄的产量,但对葡萄的品质未产生有利的影响。3年实验中,再生水灌溉区葡萄的重金属含量低于清水灌溉区,说明短期再生水灌溉对葡萄重金属含量的影响不大。研究表明再生水可以用作灌溉用水,但再生水中重金属对环境的影响是长期的、积累的、复杂的,要确保再生水灌溉的安全还需进一步研究。     

中水灌溉对不同绿地植物叶片元素含量的影响

采用短期室内中水土柱模拟灌溉和长期中水灌溉区大田定位试验,研究中水灌溉后植物体内元素含量变化。结果表明,中水灌溉下全氮含量明显增大,全磷和全钾也有增大趋势;全钠、氯离子和硼含量因植物种类的不同而异,与对照差异显著（P<0.05）;重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量在中水灌溉后大多数植物都有相对增加的趋势,与清水对照差异显著（P<0.05）。可见,中水灌溉引起植物体内矿质元素含量的变化。     

农灌区土壤重金属形态分布及潜在生态风险

在对关中盆地典型农灌区土壤柱状样品进行重金属含量和形态分析的基础上,采用Hakanson潜在生态风险指数法评价了灌区土壤中重金属的潜在生态危害程度.结果表明,关中盆地农灌区土壤中Cd和Pb含量超过陕西省黄土母质背景值,并在土壤剖面上,Cd、Pb和Cr含量总体呈现波动的增加趋势.Cd、Cr和Pb的优势结合态主要以残渣态为主,其次为铁锰氧化物结合态和有机质结合态;生物有效态含量为泾惠渠灌区＞交口灌区＞洛惠渠灌区.从重金属潜在生态危害程度来看,重金属的潜在生态危害大小顺序为Cd＞Pb ＞Cr,交口灌区和洛惠渠灌区重金属的生态危害程度为强度,所以进行前期治理和预防显得非常必要.     

河北省典型污灌区土壤和植物重金属累积特征研究

利用田间调查、对比采样和室内分析相结合的方法,研究了河北省典型污灌区土壤和农作物的重金属污染状况。结果表明：与清灌区相比,污灌区土壤的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr均有不同程度的积累,且存在个别样点土壤重金属Cd超标的情况。污灌区土壤Cd和zn含量沿汶河流域自上向下呈明显的下降趋势。4个污灌县土壤主要以Cd累积比较明显。玉米秸秆中的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒;小麦秸秆中的Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒,Cu含量与籽粒基本相当,Zn含量则明显低于籽粒。污灌区重金属从土壤向小麦籽粒的迁移能力高于玉米。玉米和小麦籽粒对重金属的吸收能力均为Zn〉Cd〉Cu〉Pb〉Cr。     

上海市某有机农场土壤·灌溉水环境中重金属含量分析与评价

[目的]为有机蔬菜生产中重金属污染的控制提供依据。[方法]通过对上海市锦菜园有机农场耕作层土壤和灌溉水进行布点取样,分析土壤和灌溉水中的重金属含量,并进行评价。[结果]有机农场耕作层土壤中的As、Cd、Cr、Cu、Pb含量的变幅分别为13.78~24.22、0.12~0.27、28.57~41.80、23.90~35.406、.87~8.97 mg/kg,单项污染指数均小于1,综合污染指数小于0.7,处于清洁水平。灌溉水中As、Cd、Cr、Pb含量的变幅分别为9.50~20.80、0.39~0.75、8.00~49.60、0.09~1.34μg/L,Cu含量小于0.10μg/L,单项污染指数均小于1,综合污染指数小于0.5,处于清洁水平。[结论]该农场土壤、灌溉水中的重金属含量均在限定标准内,符合有机农业的生产标准要求。     

再生水灌溉对土壤质量影响的研究进展

再生水灌溉是解决农业用水短缺的有效方式之一。总结了目前国内外学者关于再生水灌溉对土壤质量影响的研究进展,指出再生水灌溉使土壤微生物数量增加;再生水灌溉土壤存在盐碱化的风险;短期再生水灌溉对土壤重金属含量的影响较小。但目前对再生水灌溉对土壤盐分、重金属、N、P等元素以及有机物污染的迁移规律研究较少。在今后的研究中,应侧重于利用模型模拟再生水灌溉条件下主要污染物的迁移规律,评估再生水灌溉对土壤环境影响的风险,建立合理的灌溉制度,为再生水灌溉提供可行性和安全性。     

湘中南农田土壤重金属污染特征及源解析

湖南省部分农田存在重金属污染现象,不仅影响农作物生长,而且威胁人体健康。为进一步明确土壤重金属分布特征,定量解析污染来源,采集了湖南省重金属潜在风险区内典型水旱轮作区107个土壤样品、13个肥料样品和31个灌溉水样品,测定了其中Cd、Pb、Zn、Cu 4种元素含量,并利用UNMIX模型对农田重金属污染源进行了解析。结果表明：研究区域内表层土壤Cd、Pb、Zn、Cu平均含量分别为背景值的5.22倍、4.58倍、1.10倍、1.49倍,其中Cd、Pb富集明显;对比国家土壤重金属二级标准,点位超标率分别为69.16%、5.61%、3.73%和6.54%,可见Cd污染尤为严重。肥料和灌溉水中Cd含量未超过我国有关限量标准。UNMIX解析结果表明,在郴州和衡阳区域,土壤表层Cd污染主要由工业活动（贡献率分别为66.15%和64.88%）引起,Pb污染同时受工业活动（贡献率分别为49.10%和54.28%）和交通运输及自然污染（贡献率分别为43.24%和50.23%）共同影响;在长沙区域,土壤表层Cd污染受农业源影响最大（61.50%）,而Pb污染主要与交通运输及自然污染综合源（94.29%）有关。综合3个研究区域,土壤表层Zn、Cu污染物主要来源于施肥和灌溉等农事活动。本研究结论可为湖南省典型水旱轮作区重金属污染防控和治理提供理论基础。     

平顶山市煤矿塌陷区复垦土壤重金属分布及污染分析

采集了河南省平顶山煤矿塌陷区复垦地5个点位的土壤样品,采用HCl-HNO3-HF-HClO4全分解的方法对土壤样品进行处理,用原子吸收分光光度法测定了镉、铅、铜、锌、镍和总铬的含量,根据内梅罗指数法对土壤重金属污染进行了评价,同时对塌陷地和附近正常农田土壤中重金属元素的含量也进行了分析测定.结果表明,复垦土壤的镉、铜和锌含量高于对照土壤,重金属垂直分布无确定规律.复垦土壤大部分样点的总铬和镉的污染分指数大于1.0,发生了不同程度的污染;铅、铜、锌和镍的污染分指数小于1.0,未发生污染.复垦土壤的重金属综合污染指数均大于1.0,发生轻度至重度污染.对照样也发生了不同程度的污染,但污染程度小于复垦土壤."挖深垫浅式"复垦土壤的最大污染因子是镉,"充填式"复垦土壤和对照土壤的最大污染因子是铬.随着"挖深垫浅式"复垦时间的增长,土壤污染程度有减轻的趋势.     

土壤及灌溉水中Cd和Pb含量与蔬菜重金属富集的关联度分析

采用随机定点抽样方法,对郑州地区土壤、灌溉水以及蔬菜中重金属Cd及Pb进行检测,研究栽培土壤和灌溉用水对蔬菜产品重金属富集的影响。结果表明:土壤中Cd和Pb含量与菠菜、大白菜、小白菜、生菜、萝卜中Cd和Pb的含量存在显著正相关关系,与油麦菜中Cd和Pb的富集量达到了极显著正相关;灌溉用水中Cd和Pb含量与小白菜中的含量相关性分别达到极显著和显著水平,而与其他几种蔬菜Cd和Pb含量的相关性未达到显著水平(油麦菜中Cd除外)。同时还利用单项污染指数和综合污染指数的评价方法,探讨了郑州地区6种蔬菜受Cd和Pb污染的情况,结果显示,有4种蔬菜基本属于清洁水平,而菠菜和生菜开始遭受轻度污染。