吉林省耕地土壤重金属污染研究现状及展望

耕地土壤重金属污染不但影响人们的身体健康,更关系到国家的粮食安生和生态安全。随着工农业的快速发展,我国耕地土壤重金属污染问题越来越突出。吉林省是农业大省,吉林省耕地土壤的环境质量对我国粮食生产和生态安全有重要影响。文中通过分析近些年吉林省耕地土壤重金属污染的研究文献,综述了吉林省耕地土壤重金属污染来源及污染特征,并根据吉林省耕地土壤重金属污染研究现状,在吉林省耕地土壤重金属污染评价、重金属在吉林省耕地土壤—植物系统中的迁移累积规律、吉林省耕地土壤重金属形态分布及活性以及吉林省耕地土壤重金属污染防控措施等方面进行了展望。     

农业面源污染氮磷被“点名” 化肥零增长圈定行业“拐点”

<正>2014年中央一号文件首次针对耕地土壤质量,提出"启动重金属污染耕地修复试点"。农业部《关于切实做好2014年农业农村经济工作的意见》也提出,"组织开展耕地土壤与农产品重金属监测调查,启动重金属污染耕地修复和种植结构调整试点,探索建立重点污染区域生态补偿制度。做好农业面源污染例行监测工作,建立农业面源污染综合治理区"。今年8月,农业部部长韩长赋调研农业部农业生态与资源保护总站时,重点解读了习近平总书记对于肥料"零增长"核心内容的解决思路,并针对耕地污染、农药残留、肥料导致的土壤     

耕地土壤重金属污染评价技术研究——以土壤中铅和镉污染为例

在提出将耕地土壤重金属污染评价分为累积性污染评价和农产品产地土壤环境质量适宜性评价两类的基础上,以土壤重金属全量测定值与土壤重金属背景的比值反映土壤累积性污染状况,而以土壤中重金属有效态测定值与土壤中重金属有效态临界值的比值作为评价农产品产地土壤环境质量适宜性的方法,制定了耕地土壤重金属污染监测与评价技术规程,给出了以盆栽试验为基础,小区试验进行验证,以国家食品卫生标准限量值为依据,确定土壤重金属有效态临界值的方法,并将其制定成为耕地土壤重金属临界值技术规范。与目前采用国家《土壤环境质量标准》的评价方法相比,该方法可以更好地反映土壤重金属污染与作物可食部分重金属含量的关系和农产品产地土壤环境质量对种植作物的适宜性。该方法的建立,将为《农产品质量安全法》的实施和我国目前推行的农业标准化生产奠定基础。     

秦岭山区尾矿库周边耕地土壤重金属污染特征研究

研究尾矿库周边耕地土壤重金属污染特征对矿区耕地治理和保护至关重要。以地处秦岭山区的陕西省商洛市商州区董家沟、南沟、小西沟和王坡子沟尾矿库周边耕地为研究对象,测定了耕地耕层土壤中主要的重金属元素Cd、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni,运用单因子污染指数法和综合污染指数法评价土壤中重金属元素的污染。结果表明:(1)除南沟尾矿库周边耕地外,其他3个尾矿库周边耕地土壤重金属元素Cd、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni含量随着距尾矿库距离的增加而递减;(2)南沟尾矿库周边耕地污染最严重,属于重度污染,其他尾矿库周边耕地土壤的污染程度处于中度、轻度与尚清洁状态;(3)尾矿库周边耕地土壤重金属元素的综合污染指数均值为2.34,属于中度污染状态。研究可为秦岭山区尾矿区周边耕地重金属污染治理提供理论依据。     

江苏省东海县部分耕地土壤重金属分布与评价

通过对江苏省东海县部分无公害农产品生产基地进行监测,对该地区表层土壤重金属元素含量状况及其分布进行了分析与评价。结果表明。所监测的不同区域耕地土壤铜、汞、砷、铅、镉、铬含量变幅分别为12.04～27.39、0.016～0.190、3.39～8.00、21.18～34.60、0.060～0.233、44.1～79.4mg.kg-1,平均含量分别为19.68、0.036、6.17、25.64、0.11、61.56mg.kg-1。所监测的土壤铜、汞、砷、铅、镉、铬6种重金属单项污染指数Pi<1,综合污染指数P综≤0.7,污染程度呈由西向东逐渐加重趋势,但土壤重金属单项及综合污染指数均符合规定标准,表明所监测的耕地土壤重金属环境质量良好,符合无公害农产品生产基地重金属环境质量要求。     

江苏省东海县部分耕地土壤重金属分布与评价

通过对江苏省东海县部分无公害农产品生产基地进行监测,对该地区表层土壤重金属元素含量状况及其分布进行了分析与评价。结果表明。所监测的不同区域耕地土壤铜、汞、砷、铅、镉、铬含量变幅分别为12.04～27.39、0.016～0.190、3.39～8.00、21.18～34.60、0.060～0.233、44.1～79.4mg.kg-1,平均含量分别为19.68、0.036、6.17、25.64、0.11、61.56mg.kg-1。所监测的土壤铜、汞、砷、铅、镉、铬6种重金属单项污染指数Pi<1,综合污染指数P综≤0.7,污染程度呈由西向东逐渐加重趋势,但土壤重金属单项及综合污染指数均符合规定标准,表明所监测的耕地土壤重金属环境质量良好,符合无公害农产品生产基地重金属环境质量要求。     

徽县2种不同耕地土壤重金属含量特征及污染状况分析

本文以徽县谢坪村田河坝耕地和王家湾耕地为调查对象,分析其土壤重金属含量和污染状,为徽县土壤重金属污染修复提供重要科学依据。对研究区重金属Pb、Zn、Cd、As、Hg、Cu、Cr、Ni的含量及重金属污染状况进行分析,基本可以确定谢坪村田河坝耕地污染深度在0～60 cm;谢坪村王家湾耕地根据剖面样分析,污染仅在表层0～20cm出现;谢坪村田河坝耕地造成污染的重金属为Pb、Zn、Cd、As、Hg;谢坪村王家湾耕地造成污染的重金属为Pb、Zn、Cd。     

关于分类型开展农村土壤重金属监测与评价的探索

为了建立适用于农村的土壤重金属污染监测与评价方法,以广东省典型农村耕地土壤监测为例,通过对比总体评价与分类型评价的不同结果,提出分类型开展农村土壤重金属监测的方法和重要性。结果表明,在工业型、种植型、生态型和其他型4类试点农村中,工业型农村土壤受污染程度相对最重。不同类型农村土壤特征污染物不同,种植型农村土壤以镉超标为主,工业型和其他型以砷超标为主。分类型开展农村土壤重金属监测与评价,能有效评估农村土壤污染特征,是深入进行污染原因分析的基础。     

基于 GIS的江西省耕地土壤重金属污染评价研究

为探明江西省耕地土壤重金属污染状况,在全省耕地共采集370个土壤样品,测得重金属Pb、Zn、Cu的含量,运用GIS和地理统计学等技术手段,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对全省耕地进行系统性评价,然后将污染状况进行空间插值可视化表达。结果表明,江西省耕地土壤重金属Pb、Zn、Cu单因子污染指数平均值分别为0．40、2．23、0．99,但最大值和最小值之间相差较大,整体表明重金属Pb无污染,Cu污染较轻,而Zn污染最为严重。全省耕地土壤Pb、Zn、Cu内梅罗污染综合指数为1．64,综合污染等级为轻度污染。     

如皋市耕地土壤环境质量调查分析

本文通过对如皋市土壤环境质量的调查分析,初步探明如皋市耕地土壤重金属污染状况,分析了影响土壤重金属污染的主要因素,以期为提升如皋市耕地土壤环境质量提供参考。     

土法冶炼铅锌矿废弃地重金属污染及优势植物相关分析

从地球化学特征探讨土壤重金属及其与植物中重金属污染的相互关系。通过生物地球化学的方法,测定土壤与植物重金属含量。野马川和妈姑镇废弃地均受到重金属严重污染,Zn、Cd和Pb的污染相对严重,含量特征表现为ZnPbCuAsCd。植物体内重金属离散程度顺序为ZnPbCuAsCd,与土壤重金属含量顺序一致。植物中重金属元素与土壤中重金属元素的含量呈正相关关系(P0.05)(元素As除外)。土壤受重金属污染,优势植物节节草(Hippochaete hiemale)和大叶醉鱼草(Buddleja davidii)中重金属含量最高,在重金属污染区生态恢复过程中可作为重点推荐植物。     

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.     

商丘市不同建设用地分区土壤重金属污染特征及评价

为了解城市建设用地土壤重金属污染情况,为土壤重金属污染防治提供科学支撑,以河南省商丘市科教区、工业区、居住区、商业区、医疗区、城市公园及道路7种不同建设用地分区土壤为对象,测定重金属Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn含量,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法进行污染分析。结果表明,各分区土壤重金属平均含量均超过商丘地区土壤背景值,其中Cd为背景值的28.28倍。Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn平均含量分别为31.80、31.43、306.61、4.61、95.61 mg·kg^-1和584.02 mg·kg^-1,平均地质累计指数I_geo值表现为Cd（4.16）>Cr（1.75）>Zn（-0.12）>Pb（-0.27）>Cu（-0.30）>Mn（-0.56）,Cd和Cr分别为弱极度污染和中度污染,而Zn、Pb、Cu和Mn属于无污染程度。潜在生态风险指数平均值表现为Cd（828.31）>Cr（10.30）>Pb（6.91）>Cu（6.78）>Zn（2.81）>Mn（1.02）,其中Cd达到较高的潜在生态风险程度,贡献达95%以上,Mn、Zn、Pb、Cr、Cu均为轻度潜在生态风险。各分区土壤均达到较高的潜在生态风险程度,其中工业区污染最严重,科教区和居住区最小。相关性分析表明,土壤有机质含量与Cu、Pb、Zn含量显著或极显著正相关,土壤pH与Pb和Zn含量显著负相关,土壤Pb-Cr-Cd-Zn、Cr-Zn-Mn和Cd-Zn这些组元素可能有相同或相似的污染来源。     

赣南某原地浸析稀土尾矿复垦前后土壤质量变化

为探究土地复垦对原地浸析稀土尾矿0~20 cm土层土壤质量的影响，以赣州市龙南县某原地浸析离子型稀土尾矿为研究对象，从浸矿剂残留、土壤酸碱性、土壤养分和重金属污染等4个方面对比复垦前后土壤质量变化，探讨稀土尾矿土地复垦的效果与潜在问题。结果表明：复垦后土壤的浸矿剂NH+4含量从89.00 mg·kg^-1降低至8.70 mg·kg^-1，土壤pH由4.15增加至5.16，而土壤肥力综合指数则由0.44降低至0.31。内梅罗综合指数评价结果显示，复垦前后土壤5种非稀土重金属的污染水平均为清洁水平；而地累积指数评价结果显示，复垦前后土壤稀土元素总量的污染水平分别为无污染-中度污染水平和无污染水平。研究表明，土地复垦可显著改善该矿区土壤的浸矿剂残留、土壤酸化和重金属污染问题，但土壤肥力衰退问题没有明显改善。     

广西水岩坝钨锡矿废弃地重金属污染与生态修复

为探明广西水岩坝钨锡矿废弃地重金属污染的基本情况,寻求合适的生态修复方法,对尾矿库区废弃地、周边土壤以及植物进行大面积的抽样调查。结果表明:尾矿库区废弃地和周边土壤重金属镉和砷严重超标,尾矿库区土壤成为一个潜在的污染源,重金属不断向周边土壤迁移扩散。芥菜的生物富集系数较大,类似的植物不适宜作为土地复垦植物,玉米的生物富集系数最小,适宜在污染相对较小的土地复垦中选用。尾矿库区土壤重金属污染相当严重,农作物的重金属含量高,不适宜进行简单的土地复垦而应该进行植物恢复或采取工程措施防止水土流失和重金属迁移扩散。     

东江流域土壤重金属污染特征及潜在风险评价

为从流域尺度上探讨土壤重金属分布特征、土地利用对流域土壤重金属的影响及重金属来源等,以东江流域为研究区,采集全流域及不同土地利用方式下的表层土壤（0~30 cm）测定Zn、Cr、Pb、Cu和As含量,运用数理统计、地统计学、污染指数和风险指数法,分析全流域及不同土地利用类型土壤的重金属含量特征,评价其污染特征及潜在生态风险;运用克里金插值法进行重金属含量及污染风险空间分布研究;同时探讨了重金属的来源。结果表明：与“七五”背景值相比,东江流域表层土壤重金属呈现不同程度累积上升趋势。不同用地类型土壤重金属含量存在较大差异,但均属于中等变异性,总体上中上游各类重金属含量相对较高,其中龙门及和平-龙川-寻乌一带尤为突出。东江流域各重金属均值均低于国家二级标准（GB 15618—2018）,单因子指数评价显示污染水平均为安全,内梅罗综合指数评价显示污染水平为安全且接近轻污染,流域平均综合潜在生态风险指数为55.6,属于低风险。东江流域土壤重金属主要有人为源和自然源两个来源,Pb、Zn及As可能同时受到工业污水排放、农药化肥、采矿、交通运输等人为源及自然源影响,而Cr、Cu可能主要受以土壤母质、大气沉降为主的自然源影响。研究表明,研究区域内土壤重金属呈不同程度累积上升趋势,但总体污染风险为低风险;不同用地类型土壤中重金属含量存在较大差异,总体上中上游较高;土壤重金属主要有人为源和自然源两个来源,部分重金属存在相似的来源途径。     

岩溶石漠化地区不同利用方式对土壤肥力和重金属质量分数的影响

  目的  探讨不同土地利用方式下土壤肥力和重金属污染的特征及土壤养分与土壤重金属之间的关系。  方法  以云南省西畴县三光石漠化综合治理示范区的撂荒地、灌草地、人工林地、自然林地、玉米Zea mays地、核桃Juglans regia林地和猕猴桃Actinidia chinensis地为研究对象,测定土壤养分和重金属质量分数并进行相关性分析。  结果  自然恢复方式下土壤有机质、全氮、全磷质量分数显著高于其他土地利用方式(P＜0.05),灌草地土壤[土壤肥力综合指数(I_FI)为0.915]和撂荒地土壤(I_FI=0.913)较为肥沃,猕猴桃地土壤(I_FI =0.485)和核桃林地土壤(I_FI =0.501)较为贫瘠;不同土地利用方式下,灌草地重金属污染风险最低[生态风险指数(I_R)为66.91],猕猴桃地重金属污染风险最高(I_R=169.16)。相关性分析发现:土壤养分质量分数对重金属质量分数的影响因土地利用方式的不同而不同,且在灌草地、人工林地和自然林地中较为显著(P＜0.05),在撂荒地和作物种植地中并不显著(P＞0.05)。  结论  自然属性较强的地区土壤肥力水平高,且重金属污染风险低,说明人为干扰是影响石漠化地区进行植被恢复的重要因素。为了能够更好地提高土壤质量,应适当减少人为活动的干扰。图3表8参29     

金坛市耕地重金属含量调查与评价

为了解金坛市耕地重金属污染状况。在2003年对金坛市4大农业区域土壤中Cr、Cu、Pb、Zn、Cd、Hg、As含量进行了测定和研究,并对该地区耕地质量进行了评价。金坛市土壤重金属含量的变幅较大,以Cd和Hg最为明显;不同农业区域土壤Cr、Pb含量存在显著性差异。与1990年江苏土壤元素背景值比较,该市土壤Cr、Hg、As含量超背景值的比例较低,在4.4%~18.9%,Cu、Pb、Zn、Cd含量超背景值的比例较高,达63.3%~97.8%;土壤重金属的相关性分析表明,土壤存在重金属复合污染的可能。该市土壤环境质量优良,受重金属污染较小。     

典型地震灾区农业土壤重金属分布特征与评价

在典型地震灾区彭州市通济镇新黄村选取29个农业土壤样品,其中水田土壤分层采样,研究土壤Cd、Cu、Pb、Zn空间分布特征和污染程度。结果表明:该村土壤重金属含量不等,由高到低依次为Zn、Cu、Pb、Cd。区域内耕地土壤平均重金属含量高于非耕地,安置点土壤重金属平均含量高于非安置点。水田土壤重金属含量随着土层深度增加,含量逐渐减少。在同一土层,安置点土壤重金属含量高于自然水田。土壤Cd为重污染,Cu为轻污染,Zn预警,未受Pb污染,其综合污染指数为Cd>Cu>Zn>Pb。34.48%样点受污染,绝大多数为冲积平原与丘陵交界处安置点水田土壤。     

有机物料输入对土壤及玉米籽粒重金属来源解析及风险评估

在黄泛冲积区添加不同有机物料可以提升土壤肥力,但是否对土壤环境及作物带来潜在的重金属污染风险尚未知。本研究开展了连续2 a的大田环境监测试验,在玉麦轮作条件下采用随机区组设计,分别为CK(对照,不施有机物料)、M1(有机肥用量6 t·hm~(-2))、M2(有机肥用量12 t·hm~(-2))、M3(有机肥用量18 t·hm~(-2))、S1(秸秆质菇渣用量6 t·hm~(-2))、S2(秸秆质菇渣用量12 t·hm~(-2))、S3(秸秆质菇渣用量18 t·hm~(-2))、B1(木质菇渣用量6 t·hm~(-2))、B2(木质菇渣用量12 t·hm~(-2))、B3(木质菇渣用量18 t·hm~(-2))。通过测定各处理0～20 cm土层土壤以及玉米籽粒重金属含量变化,运用Pearson相关分析和聚类分析探究土壤重金属来源和作物品质与不同有机物料的关系,应用潜在生态风险评价法以及污染负荷指数法对土壤进行污染评价。结果表明:以上不同有机物料投入的综合潜在生态风险危害程度均为中等风险,重金属Cd为主要生态危害贡献因子。等量不同有机物中,施用有机肥处理对玉米产量的影响最显著,但对土壤重金属含量的影响也最大;施用木质菇渣处理提升土壤有机质含量的效果最好,且对籽粒重金属含量影响效果最小。同种物料添加下,土壤及籽粒重金属的含量随着施用量的增加而增加,其中M2、M3、S3处理下玉米籽粒中重金属Pb含量超标(0.2～0.295 mg·kg-1),其超标率为35%。应用污染负荷指数法分析结果表明所有处理土壤单因子Cd污染等级属于重污染等级,但除Cd以外的其他重金属含量都远低于我国农用地土壤污染风险管控最低标准,因此土壤重金属含量整体而言仍属于安全等级。研究表明,目前所有处理的土壤重金属含量属于安全等级,但存在潜在的中等生态风险,部分处理玉米籽粒出现轻微Pb超标现象,从快速提高土壤肥力及最大限度减少土壤重金属和农产品污染风险角度,应减少商品有机肥及秸秆质菇渣的高量施入,提倡施用木质菇渣更有利于土壤环境和农产品健康的可持续发展。