干旱区绿洲土壤Cd／Pb复合污染下重金属形态转化与生物有效性

采用盆栽试验及连续浸提形态分级方法,研究了Cd和Pb在土壤中的形态分布规律及其对油菜的生物有效性的影响。结果表明,当土壤受外源Cd/Pb污染后,重金属的形态分布特征发生了变化,以可交换态（EXC）响应最大,Cd、Pb的赋存形态分别以碳酸盐结合态（CAB）、铁锰氧化态（FMO）和碳酸盐结合态（CAB）为主;一定浓度范围内的Cd/Pb复合胁迫能促进油菜的生长,油菜根系和茎叶的Cd、Pb含量均随着Cd/Pb复合胁迫水平的升高而持续增加。茎叶中的Cd含量远远高于根系,Pb含量反之。油菜可将更多的Cd从根系转移至茎叶,而将更多的Pb滞留在根系中;对油菜根系吸收Cd最重要的形态为可交换态（EXC）和碳酸盐结合态（CAB）,而对茎叶吸收Cd以及油菜吸收Pb贡献最大的则为碳酸盐结合态（CAB）。     

施污土壤与污泥中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布

污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。施污土壤和污泥中重金属的形态研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。用修正BCR三步连续提取法进行分步提取研究了污水污泥和施污后的西红柿地土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。施用污泥堆肥10t hm-2后的土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的全量与各种形态含量无明显增加,Cu、Pb、Zn含量远低于国家土壤环境质量标准。土壤中Cu的各种形态分布关系是:残渣态>可还原态=可氧化态>可交换态和弱酸溶解态,Cu在土壤中的存在是以最稳定的残渣态为主。堆肥污泥与干化污泥相比,残渣态Cu的比例明显增加。土壤中Pb的各种形态分布关系是以残渣态和可还原态为主,但可氧化态的分布比例最小。土壤中Cd的可交换态、可还原态和残渣态各占据相等的含量,但可氧化态Cd的含量几乎为零。Zn在土壤中的各种形态分布关系是:可交换态和弱酸溶解态>可氧化态>可还原态>残渣态,Zn在土壤中的存在是以最易迁移的可交换态和弱酸溶解态为主。这些金属元素在土壤中的相对稳定性顺序为:Cu>Pb>Cd>Zn。Zn在土壤中的移动性要远高于Cu。     

河北主要土壤中Cd和Pb的形态分布及其影响因素

采用网室盆栽试验和大田取样 ,运用连续提取方法 ,研究了河北平原潮土和潮褐土两种土壤中Cd、Pb的化学形态特征及与其影响因素的关系。结果表明 :随着Cd、Pb污染程度的增加 ,其交换态有增加趋势。当高浓度重金属污染土壤时 ,Cd(潮土 >1mgkg- 1、潮褐土 >5mgkg- 1)主要以交换态存在 ,并表现为 :交换态 >碳酸盐结合态 >铁锰氧化物结合态 >有机结合态 >残留态 ;Pb主要以碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在。在低浓度重金属污染的土壤中 ,Cd (潮土 <1mgkg- 1、潮褐土 <5mgkg- 1)的残留态、有机结合态成倍增加 ,甚至超过交换态 ,表现为 :残留态 >碳酸盐结合态 >有机结合态 >交换态 >铁锰氧化物结合态 ;Pb主要以铁锰氧化物结合态和残留态存在。Cd、Pb在土壤中的分布与土壤的pH值 ,有机质含量密切相关。     

单次污水灌溉后长期污灌土壤镉的垂向分布特征

以河南省新乡市娘娘庙污灌区一块约328 m2的田块为研究区,采用均值、变异系数、半方差函数及分维数等相结合的方法,分析一次污水灌溉前后10 d内东西向剖面A、B、C和D(南北向每相距10.5 m设置1个剖面,由北至南依次编号为A、B、C和D)的土壤有效镉的垂向空间变异及其分布特征,为田块土壤中有效态镉分布与土壤植物修复相结合的研究思路提供基础性探讨。结果表明:灌水后,土壤有效镉含量在剖面A、B、C和D的均值分别减少0.06 mg?kg?1、0.11 mg?kg?1、0.14 mg?kg?1和0.23 mg?kg?1,呈现中等离散程度;在0.393~1.308 m变程范围内,块基比C0/(C0+C)25%,土壤有效镉剖面总体表现出由随机性引发的变异较小,空间相关性较强;剖面A、C和D土壤有效态镉的分维数降低,空间变异程度减弱。Kriging插值结果表明该区有效镉呈条带状分布格局,且在0~15 cm土层呈现累积现象;沿灌水方向,土壤有效镉含量剖面等值线分布由密集到稀疏。相关分析表明,土壤有效镉含量与土壤有机质含量呈正相关,与土壤含水率呈中等程度相关,与p H呈现强负相关,表现为土壤有机质含量越高土壤有效镉含量越大,p H越高土壤有效镉含量越小;污水灌溉对土壤有效镉、土壤含水率、土壤p H和土壤有机质的影响显著,同时会削弱有效镉与各影响因子间的相关关系。伴随着污水灌溉动态的有效镉分布和变异特征可以为应用植物吸附进行土壤重金属污染修复方面的研究提供基础数据。     

重金属Cu Pb Zn Cr Cd在土壤中的形态分布和转化

采用室外小区隔离实验方法，研究了外源可溶性重金属进入水稻土土壤（乌栅土）后的形态分布及其形态随时间的转化。结果表明，外源可溶性重金属进入土壤后迅速向各个形态转化，可溶态重金属的浓度进入土壤后迅速下降；交换态和碳酸盐态重金属浓度先微弱上升，然后迅速下降，铁锰氧化态重金属浓度先上升，在烤田期达到最大值，然后迅速下降，成熟期时又微弱上升，有机态重金属浓度不断上升，残渣态重金属变化不大。     

污灌时间对土壤肥力及土壤酶活性的影响

通过时空互代、野外调查和采样分析的方法,研究了石家庄栾城县不同污水灌溉时间下（0~52 a）耕地土壤肥力及土壤酶活性特征。结果表明：与对照点相比,污水灌溉区土壤有机质、全氮、全磷含量,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均相对较高,而土壤阳离子交换量、过氧化氢酶和脱氢酶活性无明显的变化规律;污水灌溉区土壤全氮、蔗糖酶、磷酸酶与污灌时间之间表现出显著正相关性（P〈0.05）,其他指标与污灌时间之间均无显著相关性;土壤肥力（有机质和全氮）、重金属（总Cr和总Cd）与水解酶（脲酶和磷酸酶）之间表现出显著正相关性,交换态Cr与脱氢酶活性之间呈现出显著负相关性。上述特征反映了污水灌溉时间对土壤肥力及土壤酶活性具有复杂的影响效应,而这些效应是决定污水灌溉区土地生产力能否高产的重要因素。     

污灌土壤中氟及硫的形态分布特征

以乌鲁木齐雅马里克山的石灰性土壤为研究对象,采用连续提取法和分步提取法对土壤氟和硫的化学形态进行了测定,研究了不同水质及外源对土壤氟和硫各形态的含量及其分布的影响.结果表明土壤氟主要以残渣态为主,占全氟含量99.5%以上.各形态氟呈残余态氟>有机束缚态氟>水溶态氟>可交换态氟>铁锰结合态氟的趋势.不同水质浇灌后,土壤硫主要以有机硫为主,占71.5%～81.2%.并且呈现有机硫>盐酸可溶性硫>水溶性硫>吸附性硫的趋势.外源物质对土壤理化性质及对土壤中氟和硫各形态有不同程度的影响.土壤氟和硫各形态之间以及各形态与土壤理化性质之间的相关性分析表明,全氟与残余态氟极显著相关.土壤全硫与有机硫之间具有十分密切的相关性.土壤pH值、有机质和CaCO₃含量是影响土壤中氟及硫赋存形态的主要土壤因子.     

污灌土壤中硫的积累及形态分布特征

铜矿流酸盐度灌溉的农田，土壤中水溶性硫和吸附性硫大幅度提高，且均有向下层土壤迁移的能力，盐酸可溶性硫增幅交小，且主要沉积在表层土壤，铜矿尾砂废水对土壤酶活性有较强的抑制作用，从而使污灌土壤中有机质含量增加，有机硫含量明显上升，土壤在强还原状态，大量的可溶性硫酸盐转化为硫化物是造成晚稻生长受害的主要原因。     

长春市城区土壤中Pb、Cu、Zn、Cd及Cr化学形态特征

为弄清长春市城市土壤中Pb、Cu、Zn、Cr及Cd的化学形态分布特征,系统采集了26件城市表层(0~20 cm)土壤样品,采用连续提取法对重金属各化学形态含量进行了测定。结果表明:Pb、Zn、Cu及Cr主要以残渣态存在,其次是铁锰氧化物结合态、腐殖酸结合态和强有机结合态占有次要地位,离子交换态和水溶态所占比例均较低;Cd则主要以碳酸盐结合态存在,同时,水溶态和离子交换态所占比例较高。残渣态Pb和Zn在城区表层土壤中所占比例较近郊土壤中略有下降,但幅度不大,除Cu外,其余各元素易迁移、高生物有效性的水溶态在城区表层土壤中所占比例略有上升。Pearson相关分析结果表明,各元素残渣态与全量均呈极显著正相关,其它各活性态与全量间的相关程度与重金属种类有关。土壤pH值和Fe、Mn含量对重金属的化学形态的影响也与重金属种类有关,而且,同一重金属的不同存在形态受土壤pH值和Fe、Mn含量的影响程度也不同。     

污灌对土娄土镍形态的影响

本采用田间调查的方法研究了长期污灌对土娄土镍形态的影响，探讨了用土壤镍形态作为指标评价土壤镍污染的可能性。结果表明，污灌带入到土壤中的镍聚集在土壤耦层，未向下迁移转化，污灌能明显增加耕层土壤碳酸盐结合态，铁锰氧化物结合态和有机质结合态镍的量，对残渣态镍没有影响。     

猪场废水污灌土壤的Cr和Ni空间变异及积累分析

为了解长期施用猪场废水对农田土壤Cr和Ni（以下简称重金属）的影响,采集了河北省京安猪场周边农田清洁区和灌溉8年猪场废水的污灌区耕层（0～20cm）共52个土壤样品,并测定了样品中pH、养分及重金属全量和有效态含量,应用GIS结合地统计学方法对重金属进行了空间结构和分布特征分析,探讨规模化猪场周边农田土壤重金属积累的影响因子及其贡献。结果表明,Cr和Ni全量和有效态含量变异函数理论模型均符合球状模型,具有中等程度自相关。根据背景调查,重金属与pH值和土壤养分的相关性分析以及重金属变异函数分析,研究区土壤Cr和Ni主要受成土母质的影响,受污灌猪场废水影响不大。富集因子分析表明,污灌猪场废水对土壤Cr和Ni几乎没有积累。灌溉猪场废水会降低土壤pH值,提高土壤Cr和Ni有效态含量。     

根表铁膜对水稻吸收污灌土壤中的锌的影响

采用土-石英砂联合培养的盆栽试验，研究两个不同基因型的水稻根表铁膜的形成情况及其对水稻吸收污灌土中的锌的影响。结果表明，两基因型水稻在不同不分条件下根表铁膜的形成情况不同：淹水条件下形成的铁膜数量最多，高于湿润和干-湿交替，后二者之间差异不明显。不同基因型水稻（金优22与90-68-2）根表铁膜的形成趋势一致，只是数量稍有差异；不同基因型秸秆及籽粒中锌的含量存在差异，不同铁处理的根表铁膜数量、地上部锌含量均不同。     

土壤-水-植物系统中Pb和Cd的交互作用及其机理: Ⅰ. 红壤－植物系统中Pb和Cd的交互作用

A study on the effect of Pb-Cd interaction on plant growth and on the chemistry of elements in plants was conducted under greenhouse condition with red soil-wetland rice system in different growth stage.The results showed that Pb-Cd interactions on growth and metal uptake varied with different growth stages and chemical compounds added .The plant height and the root weght were markedly affected by Pb-Cd interication in the young stage but not in the ripening stage of rice at the treatments of PbCl2 and CdCl2 added.However,the weight of rice straw in the ripening stage was significantly affected by Pb-Cd interaction with the treatments of Pb(OAc)2 and CdCl2.The chemistry of elements in plants also depended on Pb-Cd interaction in varying degrees on account of different plant parts and growth stage.It seems that Pb-Cd interaction occurred not only in roots but also in other parts of wetland rice.     

污灌区土壤重金属累积影响因素研究

本文研究了大气沉降、化学肥料施用、污水灌溉3个外源因素对污灌区土壤中重金属Hg、Cd、Pb累积的影响,结果表明:污灌区大气干湿沉降和施肥输入土壤中3种重金属元素的数量顺序为Pb>Cd>Hg。污灌水中重金属Hg、Cd、Pb含量的高低与相对应的灌区土壤中重金属的累积量的多少基本一致,对土壤Cd累积影响最大的是污水灌溉,对土壤Hg累积影响最大的是大气沉降,污灌与大气沉降对土壤Pb累积影响作用相近,施肥对3种重金属元素累积影响最小。     

洛阳城区及郊区土壤中Pb的分布特征及化学形态研究

对洛阳城市不同功能区表土中的Pb含量与化学形态以及工业和交通对土壤Pb污染的影响进行了研究,结果表明洛阳城市表土中Pb的含量分别为工业区(126.94mg kg-1)>城市道路(77.44mg kg-1)>居民区(59.76mg kg-1)>郊区农用地(52.39mg kg-1)>公园(41.43mg kg-1)>高校校园(36.49 mg kg-1)。工业区周围的土壤Pb含量随与工业区距离的增加而下降,应用地积累指数评价,洛阳城市土壤Pb污染处于轻度到中度污染之间,其中工业区和城区道路地积累指数较高,这些区域的土壤已受到Pb的较强污染。公路和铁路沿线两侧土壤中Pb含量分布也随距离的增加而下降,交通沿线两侧最大的Pb浓度在主导风向一侧10米附近。城市土壤Pb的化学形态以残余态和铁锰氧化物结合态为主,各形态比例为残余志>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>有机结合态。