毕节市燃煤电厂周边耕地重金属含量及形态

采集毕节热电厂和毕节化肥厂周边耕地土壤样品,采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-MS）测定土壤中Zn、Pb 、Cd、Ni、V、Cu、Cr和Co等元素,采用原子荧光光谱法（AFS）测试土壤中As、Hg元素,以Tessier连续持续法分析土壤重金属的形态。结果表明,土壤中Pb、Ni、Cr、V、Cu和As元素主要以残渣态形式存在,其含量所占比例在50.88%以上,其次为铁锰氧化物结合态,在环境中比较稳定;Co主要以铁锰氧化物结合态形式存在,其含量所占比例为76.26%;Hg以强有机结合态和铁锰氧化物结合态为主,对环境具有一定的潜在影响力;Cd以离子交换态与残渣态为主,Zn在各态中含量分布都较高,其生物可利用态与潜在可利用态所占比例较高,对环境的影响较大。厂区土壤受到了不同程度的重金属污染,潜在危害性较大,可能会影响农作物的质量与产量,进而威胁当地居民的生产生活。      

污灌区玉米地土壤重金属铜化学形态时空变化及风险评价

【目的】研究调查土壤中Cu的不同化学形态时空变化,为重金属污染农田的环境及土壤的修复提供科学依据。【方法】以山西省晋中市某污灌区作为研究对象,利用Tessier连续提取法,2016—2019年春季,对不同耕作层(0～20、20～40、40～60 cm),不同小区土壤中重金属Cu各化学形态以及研究区种植玉米籽粒中的Cu含量进行了分析及其风险评价。【结果】该区域污染土壤中全量Cu含量超过国家土壤环境质量标准(GB 15618-2018)。在0～20 cm土层中,随时间推移Cu元素除铁锰氧化物结合态无明显变化外,其余各形态呈下降趋势;在20～40 cm土层中,碳酸盐结合态随时间呈下降趋势,残渣态无明显变化,可交换态、铁锰氧化物结合态、有机结合态呈上升趋势;在40～60 cm土层中,除有机结合态和残渣态无明显变化,其余形态呈上升趋势。根据次生相与原生相分布比值法(RSP)风险评价,污灌区土壤中重金属Cu对土壤环境构成重度环境污染。【结论】玉米种植对该污灌区污染土壤Cu的污染风险有明显降低作用,污染土壤得到一定程度的修复。     

铅污染对玉米生长及铅积累的影响

通过玉米盆栽试验,研究4种不同形态Pb在棕壤中的分布规律、不同土壤Pb浓度与玉米生物量的关系和玉米各营养器官Pb积累规律,分析土壤有效态Pb含量与玉米籽粒Pb含量的相关性。研究结果表明：棕壤中各形态Pb的比例为铁锰氧化态〉有机结合态〉碳酸盐结合态〉可交换态;土壤中Pb浓度不同,玉米各器官的Pb积累规律也随之变化;玉米各器官Pb的吸收积累量大小依次为根、叶、茎、籽粒;Pb全量、各形态Pb含量均与玉米各器官的Pb累积量呈显著正相关关系,可交换态Pb与玉米籽实Pb积累的关系较为密切,可作为Pb污染的评价指标。     

菌肥对污灌区玉米土壤Zn形态的影响

采用盆栽试验,研究了污灌区土壤中施用菌肥(0 g/盆、50 g/盆、100 g/盆、200 g/盆)对不同品种玉米(晋单56号、长玉16号、大正2号)土壤中锌形态的影响。结果表明,施入不同用量的菌肥后土壤中的可交换态锌、碳酸盐结合态锌和铁锰氧化物结合态锌量均比对照低,有机结合态锌和残留态锌量高于相对应的对照。其中可交换态锌和碳酸盐结合态锌量在施加菌肥后差异显著(p0.05),降幅分别为24.66%~45.83%和31.71%~56.01%。铁锰氧化物结合态Zn量降低幅度为0.15%~31.66%,降低最大的是菌肥用量为200 g/盆的晋单玉米土壤,比其对照降低了56.9%。施用菌肥后有机结合态锌量提高22.98%~154.97%,菌肥用量为50 g/盆的晋单玉米土壤有机结合态锌量最高,比其对照提高154.97%。施用菌肥后残留态锌量提高3.29%~24.9%。     

生物碳对土壤中镉的影响研究

重金属镉在土壤中的污染日益严重,降低土壤中有效镉的含量相当必要。为降低土壤镉污染程度,探讨生物碳降低土壤镉活性的应用效果。试验结果表明,施用生物碳能降低交换态镉的含量,促进碳酸盐结合态、铁猛氧化结合态及有机态镉的形成,其最佳施用量为6g/kg土。     

不同菌糠肥料对污灌区玉米生长、土壤Cu形态及酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了不同配施菌糠肥料对玉米生长状况及收获后土壤中不同形态Cu的质量分数及酶活性的影响。结果表明,与未配施菌糠处理相比,施用不同配方菌糠肥料后玉米株高、干物质量都有所增加,土壤中全Cu的质量分数降低了7.35%~11.56%,土壤中可交换态Cu质量分数平均增长了25.41%,碳结合态Cu质量分数平均升高了8.03%,有机结合态Cu质量分数有所升高,残渣态Cu质量分数有所降低,铁锰氧化态Cu质量分数变化不明显;与未配施菌糠处理相比,施用菌糠肥料后土壤中蔗糖酶活性变化显著,最大增幅96.25%,脲酶活性增幅最大为54.50%,过氧化氢酶活性平均增幅31.67%。说明不同配施菌糠肥料可有效改善Cu污染土壤环境,改善土壤微生物状况,促进玉米生长。     

含水率对水稻土中重金属Cr形态的影响

通过室内培养实验,研究了含水率对水稻土中污染重金属Cr形态的影响,以期为通过水分调节降低土壤中重金属生物活性提供理论依据.采用欧共体参比司提出的BCR连续提取法,测定不同水分管理条件下水稻田土壤中重金属Cr的含量.结果表明,可交换态Cr含量随培养时间的增加而呈下降趋势,在培养前30 d内较快增加,而后趋于平衡;可还原态Cr含量随培养时间的增加而呈上升趋势,在培养前30 d内涨幅较大,而后趋于平衡;可氧化态Cr含量随时间的增加呈先增加后缓慢降低的趋势;在短期培养中残渣态重金属Cr含量相差不大,土壤培养30 d后,残渣态Cr含量随培养时间的增加而呈上升趋势;当外源重金属Cr进入土壤后,在60％田间持水量条件下比在其他水分条件下可交换态Cr含量下降的更快,其交换态占比较小,降低其生物利用度.农业灌溉中增加土壤田间持水量可有效促进可交换态重金属Cr向可还原态和可氧化态转化,显著降低重金属的生物活性,减少土壤重金属的毒害作用.     

风干对淹水稻田土重金属形态及其作物有效性的影响

为探索淹水稻田土风干处理后重金属形态及作物有效性的变化规律,在长江三角洲典型地区采集淹水土壤样品,原样与风干样均采用BCR连续提取方法结合原子吸收分光光度法测定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb等重金属不同形态含量.结果表明:淹水状态下各形态占全量质量分数为酸可溶态11.5％、可氧化态21.5％、可还原态33.7％、残留态29.2％.风干后重金属酸可溶态、可还原态明显减少,可氧化态有增有减,残留态增加;对风干处理敏感程度从大到小依次为Ni、Pb、Cd、Cu,Cr保持稳定.田间淹水状态Cd、Ni、Cu作物有效性较高,Pb次之,Cr较低;样品风干处理后Ni、Cd、Cu表观活性降低,Pb反而明显增加,Cr保持稳定.主要结论是土壤风干样品不能如实反映田间淹水状态重金属形态分布,低估了土壤重金属作物有效性.     

沼肥对重金属Cr作用效应的研究

随着配合饲料养殖法的应用,使得以畜禽粪便为主要发酵原料的沼气工程产生的沼肥中重金属含量发生了明显的变化。施用沼肥后能否造成土壤重金属污染?这直接影响着沼肥(沼渣和沼液)的安全合理利用。文章通过油菜盆栽试验,以重金属Cr为研究对象,采取2种土壤样品(未受污染的棕壤土及受污染的棕壤土),对沼渣沼液施肥后土壤和油菜中重金属的含量及形态进行分析。得出:1)施用沼肥能增加未受污染棕壤土重金属Cr含量,而施用猪粪化肥能降低未受污染棕壤土Cr含量;施用沼肥能降低污灌区棕壤土Cr含量;2)对于未受污染棕壤土来说,施用沼肥有利于降低油菜食用部位茎部、叶部Cr含量;施用沼肥能有效降低污灌区棕壤土-油菜根部、叶部Cr的含量;3)对未受污染棕壤土来说,除过量沼渣沼液试验处理,其他试验处理的Cr各形态含量占总量的比例大小为:残渣态可还原态可氧化态酸溶态;对污灌区棕壤土来说,各个试验处理前后的Cr各形态含量占总量的比例大小几乎不变,为:残渣态可还原态可氧化态酸提取态;4)试验后未受污染棕壤土Cr有效态含量百分比的大小顺序为:原土样、猪粪化肥处理、空白处理、沼渣沼液处理;对污灌区棕壤土,试验后常量猪粪化肥处理Cr有效态含量百分比最大,过量沼肥处理最小。可见过量沼渣沼液试验处理对土壤中重金属Cr的有效态含量的减少有较为明显的作用。     

贵州省污水处理厂污泥中重金属形态分布及其潜在生态风险评价

通过现场调查采样及室内分析,采用ICP-MS和修正的BCR法研究了贵州省污水处理厂污泥中重金属(Mn、Cu、Zn、Pb、Cr、Ni、As和Cd)污染状况及其分布特征,并利用综合污染指数法(Nemerow)和地累积指数法(Igeo)对重金属污染及其潜在生态风险进行综合评价。研究结果表明:贵州省污水厂污泥呈现高有机质、高氮的特点,具有较好的土地利用价值,8种重金属元素平均含量的大小顺序为MnCuZnPbCrNiAsCd,其中Mn和Cu所占比例最高,Cd所占比例最小。相关分析可知,贵州省污水处理厂污泥有机质含量与各重金属含量均呈显著或极显著正相关,由此表明有机质含量是决定贵州省污水处理厂污泥重金属含量的主要因素。贵州省污水处理厂污泥Cu和Cr主要以酸溶可交换态形式存在,Pb和Cd以水溶态形式存在,As和Zn则主要是以可氧化态和可还原态存在,Ni较均匀地分布于不同形态(水溶态T1、酸溶可交换态T2、可还原态T3、可氧化态T4和残渣态T5);其生物活性系数大小依次为NiCuMnCrAsZnCdPb,表明Cu、Ni表现出相对较高的不稳定性和可利用性,而Pb、Cd在污泥中稳定性较好,生物可利用性较低。贵州省污水处理厂污泥Cr、Ni、As单因子污染系数均值均小于1,属于低污染水平;污染系数均值由大到小依次为CdPbCuMnZnCrNiAs。贵州省各城市污水厂污泥中重金属危害指数(Ei)基本表现为:CdPbAsNiMnZnCuCr,其中毒害性最强的是Cd,其他城市各重金属污染处于低污染水平,复合生态危害指数(RI)大小依次为铜仁贵阳兴义遵义凯里六盘水毕节;Cu和Zn地累积指数较低,表现为轻度污染,而其他重金属的地累积指数较高,各城市之间的地累积指数差异较大,从均值来看,Cu、Ni、As和Zn属于轻度污染,Cr和Mn属于中度污染,Pb和Cd属于重度污染。     

黄土高原半干旱区退耕还林对土壤微量元素的影响

为了探明黄土高原半干旱区退耕还林对土壤微量元素(Cu、Zn、Mn、Mo、Fe)含量的影响及其与影响因子间的关系,以甘肃省关川河流域退耕还林地和农地为研究对象,使用有效性评价、通径分析等方法研究土壤微量元素与土壤环境变量间的关系。结果表明:退耕后土壤微量元素含量随土层深度增加而减少,在表层土壤中呈一定的富集现象。退耕地Cu、Mn、Mo的有效性指数高于Zn、Fe,侧柏林地有效性综合指数高于云杉林地。偏相关分析显示,退耕还林区土壤微量元素有效态含量的主要影响因素为土壤有机质、全钾、全氮与土壤含水率;回归分析显示,土壤环境因子可解释38.1%~73.8%有关土壤微量元素含量的变异;通径分析表明,土壤全钾对土壤微量元素的直接作用最大,土壤全氮对微量元素的间接作用最大;决策分析表明,土壤全钾与土壤有机质是退耕还林区微量元素含量的决策变量,而土壤含水率是土壤微量元素的限制变量。     

农田管理措施对滨海盐渍化土壤碳平衡的影响

为研究不同农田管理措施对滨海盐渍土壤碳平衡的影响,通过玉米-小麦轮作试验,研究农田土壤碳收支情况。试验共设6个处理:(1)常规对照(CK),(2)有机肥常量(OF),(3)氮肥增施(NF),(4)秸秆还田(S),(5)有机肥加秸秆(OF+S),(6)免耕(NT)。结果表明,秸秆还田和施用有机肥提高了土壤呼吸的强度,而NT处理的CO_2平均释放量最低,不同处理下土壤呼吸表现为OF+S处理S处理OM处理NF处理CKNT处理。各处理土壤有机碳量随着作物种植年份的增加而逐渐升高,其中OF与NT处理增加最多,而NF处理并没有显著提高土壤的有机碳量。在两季作物收获后,各处理的碳输入均高于碳输出,表现为碳净输入,呈现较强的碳汇特征。S处理和OF处理的碳净输入均显著高于CK,可有效减缓土壤CO_2排放,增加其有机碳的输入。     

寒冷干旱地区施用污泥有机肥对紫花苜蓿草生长和土壤理化性质的影响

采用污泥有机肥对紫花苜蓿草进行施肥作用,研究其对紫花苜蓿草生长和土壤理化性质改变的影响。实验结果表明,相比未施肥对照小区,污泥有机肥对紫花苜蓿草的生长,如株高,茎粗,叶面积,分枝数和茎叶比均有较好的促进作用(P<0.01)。通过对紫花苜蓿草进行分析,发现与未施肥作物相比,叶子中营养元素和微量元素(N、P、K、Zn、Fe、Cu、Mn)含量均有所提高,且未对作物产生毒害作用,同时与土壤中相关元素呈正相关性,在叶子中未发现重金属元素(Pb、As、Cd、Cr)。污泥有机肥施用后,土壤中营养元素,微量元素和重金属元素含量有所增加,其中除重金属Cd含量外(临近标准值),其他元素含量均低于土壤环境质量标准(GB15618―1995)的二级标准。同时土壤中pH、电导率、CaCO3、有机质等指标与未施肥土壤相比也有所提高。试验结果表明,污泥有机肥可以为作物提供充足的营养元素和微量元素,促进作物生长;同时在施用污泥有机肥过程中需要注意土壤中重金属元素Cd的富集情况。     

土壤理化性质对重金属形态的影响

近年来,重金属污染土壤的治理越来越受到关注,土壤理化性质对土壤中重金属的形态和生物有效性有着重要的影响。该文主要分析讨论了土壤pH值、氧化还原电位、有机质含量以及不同黏土矿物等理化性质对土壤中重金属形态的影响,归纳了不同因素导致土壤中重金属形态变化的作用机理,提出了土壤中重金属由生物可利用态转换为稳定态的方法,为降低土壤重金属污染提供了指导。      

秸秆条施对土壤水分运移分布的影响

通过室内试验,研究了秸秆条施深度对一维垂直入渗情况下土壤水分入渗和分布的影响。结果表明,1秸秆条施深度对累计入渗量有影响,相同入渗时间下不同条施深度的累计入渗量大小顺序为:深6 cm宽4 cm深4 cm宽4 cm深2 cm宽4 cm不施秸秆;2秸秆条施深度对垂直湿润锋运移距离大小顺序与累积入渗量大小顺序相同;3不同秸秆条施深度的土壤含水率的分布规律相似,土壤含水率等值线在秸秆条施附近近似呈半圆形,在湿润锋附近近似为直线,且距离秸秆条施处越远,土壤含水率分布曲线越密集;相同入渗时间下,深6 cm宽4 cm处理土壤平均含水率最高,其次是深4 cm宽4 cm处理。秸秆条施深度对于土壤水分运移分布有影响。     

啤酒厂污泥与棉籽饼袋式堆肥及效果

为快速高效无害化处理啤酒厂污泥，对啤酒厂的污水污泥进行微好氧堆肥发酵处理工艺进行了研究，重点研究了啤酒厂污水污泥袋式堆肥过程中温度、含水率、pH值、腐殖酸、有机碳、全氮、水溶性有机碳、发芽指数等参数的变化规律。结果表明：采用棉籽饼作为啤酒厂污水污泥的调理剂，将啤酒厂污水污泥与棉籽饼按照质量比4︰1的比例（添加质量分数为0.5%的尿素，调节C/N为30︰1，含水率为60%）进行混合后，每袋50 kg进行打包后封口发酵，21 d后出料松散且无臭味，堆肥产品腐熟，卫生学指标达到了国标要求。该研究为建立快速高效处理啤酒厂污泥新工艺提供了技术依据。     

葡萄酒中总铁和Fe2+的改良菲洛嗪法快速测定

通过优化菲洛嗪法测定葡萄酒中总铁的检测条件,以及探讨Fe~(3+)共存时菲洛嗪用量对Fe~(2+)测定的影响,建立一种简易可靠、能够直接测定葡萄酒中总铁和Fe~(2+)的方法。结果显示:改良菲洛嗪法测定葡萄酒中的总铁,在0.25~2.00 mg/L质量浓度范围内线性关系良好,检测限为0.011 5 mg/L,加标回收率为94.31%~104.34%,变异系数范围为0.95%~2.43%;然而,共存的Fe~(3+)会影响对葡萄酒中Fe~(2+)的测定,适合的显色剂用量是菲洛嗪与总铁摩尔比为7,在此条件下,Fe~(2+)质量浓度的拟合准确度为101.98%~113.50%。利用该法测定葡萄酒样品的结果表明,葡萄酒中以Fe~(2+)为主,其在红葡萄酒中的百分比相对较高。总之,改进的方法简单易行、准确可靠,能够满足葡萄酒中铁价态的快速定量测定,适于在葡萄酒生产中推广应用。     

洞庭湖沉积物腐殖酸的配位性与酸碱性

通过电位滴定研究了从洞庭湖沉积物中分离得到的腐殖酸(HA)的酸碱性和配位性,采用修正格兰函数进行了数据拟合。表征了6类可滴官能团含量和分布,pKa数值在2.35~10.50之间,羧基占可电离中心总数的62%,利用铜离子选择电极和汞齐电极(Pb、Cd和Zn)研究了腐殖酸与Cu2+、Pb2+、Cd2+和Zn2+配位性质,借助Scatchard方法对数据进行了处理,显示铜和铅为二配体,镉和锌为单配体。平均稳定常数顺序为:logKHA-CulogKHA-PblogKHA-CdlogKHA-Zn,配位能力顺序为:PbCuCd≈Zn。     

厌氧消化液对土壤中某些微量元素活化作用的初步研究

用厌氧消化液处理三种不同类型的土壤，结果表明：厌氧消化液对土壤中的Ｃｕ有强活化作用，对Ｍｎ有较强的活化作用，对Ｚｎ的活化作用很弱。当土壤ｐＨ高于厌氧消化液时，厌氧消化液对Ｆｅ有很强的活化作用；反之，厌氧消化液中的Ｆｅ进入土壤固相。厌氧消化液对土壤微量元素的活化可能以螯合作用为主，氧化还原作用为辅。这种活化作用及其自身所携带的微量元素可能对刺激作物生长有密切的关系。     

陕西省杨凌区绿色食品产地环境质量监测与评价

通过对陕西省杨凌区绿色食品产地环境中的大气、灌溉水、土壤进行调查、采样，对土壤中有机质、全氮、有效磷、速效钾、重金属元素，以及灌溉水中总汞、总镉、总砷、总铅、六价铬、氟化物、粪大肠菌群、石油类等成分进行检测，根据调查和监测结果对环境现状进行了综合评价，得出杨凌区3 357 hm2的设施蔬菜、猕猴桃、葡萄、西瓜、甜瓜、草莓等生产基地的大气、土壤、灌溉水各项检测指标符合绿色食品产地土壤环境质量标准，适合发展绿色农产品生产。