稻田土壤和稻米镉含量关系的研究进展

稻田土壤镉造成的稻米镉污染已成为危害人类健康的制约因子,摸清稻田土壤和稻米镉的含量关系,可以为稻米安全生产和维护人类健康作出重要贡献。通过从稻田土壤和稻米镉污染现状,稻田土壤和稻米镉的含量关系,土壤pH值、有机质对稻米镉含量的影响等方面总结稻田土壤和稻米镉含量关系的研究进展,并进行展望。我国稻田土壤和稻米镉污染现象形势严峻,主要体现在稻田土壤镉污染逐年增加、稻米超标率高等方面;稻田土壤和稻米镉含量关系复杂,因外界环境的不同,存在正相关性和非正相关性;土壤pH值、有机质对稻米镉含量具有显著性影响,增加或降低土壤pH值和有机质均可改变稻米对镉的吸收与累积。下一步可通过大量的调查研究,有针对性、全面地对稻田土壤和稻米镉含量的关系开展协同调查,建立不同环境条件下稻田土壤和稻米镉含量的耦合关系,以期为稻米安全生产和镉污染土壤修复治理提供科学依据。     

酸性矿山废水污染对岩溶区旱地土壤养分的影响

为研究岩溶区煤矿开采后产生的酸性矿山废水（AMD）对周边旱地土壤养分的影响,以贵州典型煤矿周边的石灰性旱地土壤为对象,研究 AMD 污染对土壤氮、磷、钾和钙等矿质养分含量及矿质养分有效性的影响。结果表明：1）较高浓度的 AMD 污染（固液比为1∶7．5～1∶10）显著降低土壤全钾、全钙、有效氮、速效钾、缓效钾和有效磷的含量;显著增加土壤有效钙的含量,加剧土壤酸化,促进土壤有机质的急剧分解,土壤阳离子交换量（CEC）明显升高;对土壤全磷总体影响不大。2）较低浓度的 AMD 污染（固液比为1∶0．1～1∶2．5）能一定程度增加土壤有效磷和有机质的含量,减少土壤的阳离子交换量（CEC）。     

山区谷地铅锌矿区稻田土壤重金属污染特征及风险评价

采集贵州省镇远县金堡乡爱河村谷地21个田块土壤样品,测定其重金属(Cd、Cr、Pb、Zn、Cu)含量,利用单因子指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法,对其土壤污染特征进行分析,并利用主成分分析法研究重金属的可能污染来源。结果表明:谷地土壤中Cd、Cr、Pb、Zn、Cu含量的平均值分别为0.91、26.92、30.45、298.69、16.8 mg/kg,综合污染指数算术平均值为2.94,说明谷地稻田土壤属于中度污染。5种重金属污染程度排序为:CdZnPbCrCu,Cd属于重度污染,Zn属于轻度污染,Pb、Cr和Cu属于无污染。土壤重金属单项生态风险指数大小顺序为:CdPbZnCuCr,综合潜在生态危害指数为152.65,生态风险处于中等水平。重金属的来源包括:农业运输源、自然活动源、工业污染源和交通污染源,其中,Cd、Zn和Cu含量可能受到人为因素影响较大,Cd可能来源于长期施肥,Zn和Cu可能受附近交通工具影响较多,Cr可能与之前研究区矿业开采活动有关,Pb则可能来源于成土过程等自然因素。     

镉离子胁迫下钙镁离子对水稻种子萌发期耐镉性的影响

以西南地区主栽水稻品种Q优6号为材料,采用温室发芽试验,研究Cd^2+胁迫下Ca^2+、Mg^2+对水稻发芽率、生长量及根芽中镉含量的影响。结果表明:在1 mg·kg-1 Cd 2+浓度(简称1 Cd)胁迫下,随着Ca^2+浓度的增加,水稻发芽率、发芽指数逐渐增加,随着Mg^2+浓度的增加,水稻发芽率、发芽指数逐渐降低;在2 mg·kg^-1 Cd^2+浓度(简称2 Cd)胁迫下,Ca 2+使水稻发芽率、发芽指数均提高22.53%,随着Mg^2+浓度的增加,水稻发芽率、发芽指数先降低后增加。在1 Cd胁迫下,随着Ca^2+浓度的增加,水稻生物量逐渐增加,在2 Cd胁迫下,随着Ca^2+浓度的增加,水稻生物量逐渐降低;在1 Cd胁迫下,Mg^2+对水稻生物量生长的强弱关系为1 Cd+3 Mg>1 Cd+1 Mg>1 Cd+2 Mg;在2 Cd胁迫下,随着Mg 2+浓度的增加,水稻生物量逐渐增加。在1 Cd胁迫下,随着Ca^2+、Mg^2+浓度的增加水稻根系中Cd的含量先增加后降低,水稻芽中Cd含量均呈降低趋势;在2 Cd胁迫下,水稻根芽中Cd的含量均随着Ca^2+、Mg^2+浓度的增加而降低。因此,Cd^2+胁迫下添加Ca^2+、Mg^2+能够增加水稻发芽率、发芽指数、活力指数,增强水稻种子萌发期生物量与生长量,降低根系与芽中Cd的含量。     

酸性矿山废水对稻田土壤中磷形态及磷有效性的影响

选择我国西南典型喀斯特地区的稻田土壤为研究对象,通过模拟不同污染浓度酸性矿山废水(AMD)的污灌试验,分析稻田土壤磷酸铁类化合物(Fe-P)、磷酸钙类化合物(Ca-P)、磷酸铝类化合物(Al-P)、闭蓄态磷(O-P)等不同矿物形态磷及土壤总磷和有效磷的变化,并初步探讨AMD中主要污染因子pH值、Fe3+对稻田土壤磷释放的作用,评价AMD持续污染对稻田土壤不同磷形态及磷有效性的影响.结果表明:在AMD添加比例小于50％时,随着AMD污染浓度的持续增加,稻田土壤中Fe-P呈显著升高的趋势(P=0.0001),在AMD添加比例为50％～75％时土壤中Fe-P趋于稳定,并在无机磷总量中占绝对优势;而Ca-P、O-P、Al-P在AMD 0.1％～1％极低污染水平下含量显著升高,而在AMD大于1％后又均呈显著降低的趋势(PCa-P=0.0003、PO-P=0.0001、Pl-P=0.0001);土壤有效磷和Ca-P、O-P、A1-P有基本一致的变化趋势,说明较高AMD污染程度可造成稻田土壤有效磷的显著淋失.土壤有机磷含量在0％～10％ AMD浓度范围内先小幅上升,在AMD浓度10％～75％范围内趋于平稳,当AMD浓度大于75％时,土壤有机磷含量与AMD浓度呈显著负相关(P=0.030).稻田土壤中总磷的含量随着AMD污染程度的增加呈先小幅上升后持续降低的趋势,但总体变化不明显.对应AMD相应比例下的pH值和Fe3+浓度,单独的pH值降低对土壤中磷(Ca-P)溶出效果不明显,而结合铁的添加可显著增加土壤中磷(Ca-P)的溶解.综上,酸性矿山废水污染可显著改变稻田土壤中磷的存在形态及有效性,其中AMD中高含量的Fe3+污染造成的影响最大.     

地质高背景区镉污染稻田中低累积水稻品种筛选

【目的】探究地质高背景区镉（Cd）污染稻田水稻对Cd的富集转运特征,筛选适用于稻田安全生产的Cd低累积水稻品种,为该地区的水稻安全生产提供参考。【方法】以贵州开阳县10个主栽水稻品种为材料,采用田间小区试验的方法,测定土壤、水稻不同组织部位Cd含量,对比不同水稻品种对Cd的富集和转运特征,并结合水稻产量和聚类分析,筛选Cd低累积水稻品种。【结果】参试水稻品种的稻田土壤pH为5.88~6.37、全Cd含量为0.89~1.30 mg/kg、有效态Cd含量为0.40~0.58 mg/kg,不同品种间土壤pH及Cd含量无显著差异（P>0.05,下同）。水稻不同组织部位间的Cd含量以茎部和根部积累较高。相对于根际土,Cd在水稻茎、根中呈明显的富集特征,富集系数均超过1.00,但多数品种谷壳、糙米对Cd的富集系数小于1.00。Cd转运系数以糙米/谷壳、茎/根转运系数较高,其中,水稻体内Cd从根向茎、谷壳向糙米的转运能力相对较强,接近或超过1.00。在水稻品种间产量无显著差异的前提下,结合聚类分析可将10个水稻品种划分为三类:第Ⅰ类（较低值类）包括成优1479和天优1177;第Ⅱ类（中间值类）包括C两U华占、黑糯80、川华优320、红优2号、C两优华占和泸香优110;第Ⅲ类（较高值类）包括金优2017和宜香优2115。【结论】10个参试水稻品种中,本地主栽水稻品种各部位相对易于富集Cd,其中,金优2017和宜香优2115糙米Cd含量严重超标,不建议在Cd污染稻田中种植;成优1479和天优1177的糙米Cd含量较低,可作为Cd低累积水稻品种推广种植。     

贵州省某县辣椒种植区土壤重金属空间分布特征及来源解析

为了探讨贵州省某县辣椒种植区土壤重金属来源,采用4 km×4 km的网格采集了108个土壤样品,运用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和原子荧光光谱仪(AFS)测定土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni元素含量,通过正定矩阵因子分析模型(PMF)解析土壤中8种重金属的污染来源。结果表明:辣椒种植区土壤大部分重金属含量相对贵州省土壤背景值已存在一定程度的富集,大部分土壤中Cd含量超过农用地土壤污染风险筛选值,且8个重金属在研究区的分布差异较大,Cd、Hg、As、Cr、Ni的高含量区主要分布在研究区的东部;Pb的高含量区较为零散,没有明显集中分布区;Cu、Zn的高含量区主要分布于西南部。PMF模型解析出5个贡献源,工业源、自然源、交通源、大气沉降源及混合源。其中,Cd的污染来源较为复杂,有自然背景、农业活动、工业活动等;Hg的主要来源是大气沉降;As的污染来源主要是工业活动;Pb、Zn的污染来源主要是交通活动;Cr、Cu、Ni的主要来源是自然背景,其中部分Zn还可能来源于交通活动。辣椒种植区存在Cd、Hg、As、Cu、Ni污染风险,辣椒产业布局应考虑交通、工业等活动对土壤表层重金属的影响,减少污染源、降低污染物排放量;同时也要合理的施用化肥、农药,以保障辣椒的安全生产。     

苦荞重金属富集特征及低积累品种筛选

以贵州省威宁县7个当地主栽的苦荞品种(黔黑苦1号、黔苦2～7号)为材料,通过大田试验,研究不同苦荞品种对土壤中镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)等6种典型有害重金属的富集能力差异,采用内梅罗综合污染指数法评价苦荞受多种重金属污染情况,筛选重金属低积累的苦荞品种.结果表明,苦荞籽粒对重...     

山区河流阶地稻田土壤重金属的来源与污染评价

【目的】为了解山区河流阶地稻田土壤重金属含量及安全风险。【方法】采集贵州省镇远县青溪镇鸡鸣村河流阶地27个田块土壤样品,测定其重金属(Cd、Cr、Pb、Zn、Cu)含量,利用单因子指数法、综合污染指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法对土壤的污染状况及潜在风险进行评价,结合重金属之间的相关性分析和主成分分析来判断河流阶地稻田土壤重金属的污染来源。【结果】土壤中Cd、Cr、Pb、Zn和Cu的平均含量分别为1.5、61.51、32.79、160.78和29.61 mg/kg,土壤重金属单项污染指数依次为CdZnPbCrCu,地积累指数依次为为CdZnCuPbCr,综合污染指数算术平均值为4.42。土壤重金属单项生态风险指数依次为CdCuPbZnCr,综合潜在生态危害指数为228.87,生态风险处于中等水平,Cd对综合潜在危害指数的贡献率为94%,是研究区生态风险的主要来源。【结论】土壤受到重度污染,土壤环境质量较差,其中Cd为重度污染,Zn为轻度污染,Pb、Cr和Cu为于无污染。重金属来源主要包括农业运输源、交通污染源、自然活动源。