尾矿区污染土壤中重金属的形态分布及其生物有效性

采用BCR连续提取法对大宝山槽对坑尾矿区周围受污染的菜园土和水稻土中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布及其生物有效性进行了研究。结果表明,两种土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的总量均超过国家土壤环境质量相应的标准。两种污染土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布差别不大。Cd主要分布在残渣态中,占总量的60％以上,Cd各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉酸提取态〉可氧化态〉可还原态;Pb以可还原态和残渣态为主,占总量的92％以上;Cu各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉可还原态〉酸提取态〉可氧化态,以残渣态为主,占总量的59％以上;Zn在土壤中以残渣态占绝对优势,占总量的90％以上。菜园土和水稻土重金属生物有效性以Ph为最高,Zn为最低。     

土壤中重金属污染元素的形态分布及其生物有效性

不同形态的重金属有不同的生物有效性，对环境的危害程度也不一样。本文对土壤中的重金属的形态划分、形态分布与转化及其生物有效性的研究进展进行系统概述。     

尾矿库尾砂及周边农田土壤重金属形态分布及其生物有效性

采用BCR(community bureau of reference)连续提取法对大宝山矿山槽对坑尾矿库尾砂和周边农田土壤重金属Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布及其生物有效性进行了分析.结果表明.尾砂中Cd、Pb、Cu和Zn残渣态占绝对优势,占其总量的百分数均在85%以上.农田土壤中Cd、Cu和Zn都以残渣态为主,分别占其总量的60%、60%和90%以上,Pb以残渣态和可还原态为主,占其总量的93.44%.农田土壤重金属有效性较尾砂大,尾砂和农田土壤重金属生物有效性均以Pb为最高.     

土壤重金属污染的形态分析及生物有效性探讨

 土壤重金属污染已成为人们关注的全球性的环境问题之一,重金属生物有效性已成为污染生态学研究的前沿,污染土壤中重金属形态分析是土壤修复的关键所在。阐述了土壤重金属污染形态分析的研究进展,并对影响生物有效性的主要因素以及土壤重金属污染存在的问题进行了分析探讨,并指出了存在的问题和以后发展的方向,从而为重金属污染土壤经济、有效的修复提供理论依据。     

土壤重金属生物有效性评价方法

土壤重金属污染已成为人们广泛关注的全球性的环境问题之一。重金属生物有效性是衡量重金属元素迁移性、生物可利用性和生态影响的关键参数,在污染土壤风险评估、治理和修复中有着重要的作用。综述了国内外土壤重金属生物有效性评价方法(化学提取法、生物学评价法、体外消化法、In V itro法、同步加速辐射-全反射X射线荧光技术)的研究进展,并对今后的研究进行了展望。     

太湖流域某典型农业区不同形态土壤重金属的生物有效性研究

[目的]为了探讨土壤中5种重金属(Cu、Cd、Zn、Fe、Cr)含量,评价重金属的生物有效性。[方法]以太湖流域某农业区为研究区域,采集土壤样品15组、蔬菜样品17组,检测土壤样品和蔬菜样品中5种重金属含量。通过研究蔬菜中不同形态重金属含量的分布特征,对重金属的生物有效性进行评价。[结果]研究区表-中-底层土壤均存在一定程度的Cr(底层未超标)、Cu和Cd污染,其中Cd含量严重超标,超标率达97.8%,Zn含量比Ⅱ类土壤标准限值低,Fe含量远远低于中国土壤背景值、世界土壤中值。Cr、Cu、Cd和Zn含量随土壤深度的增加呈现下降趋势,研究区土壤重金属存在一定程度的垂直迁移。土壤Cr、Cu、Fe、Zn以残渣态为主,而Cd以离子交换态存在,蔬菜Zn、Fe、Cr以氯化钠态为主存在,Cu、Cd以乙醇态为主存在。5类蔬菜中,Cr(葱蒜类除外)和Cd含量均严重超标,5类蔬菜对土壤Cr、Cd存在生物富集,对WS-Cd、WS-Cr,EXC-Cd、EXC-Cr有明显的富集。[结论]该研究为农业活动区重金属复合污染对人体健康风险的研究以及防治耕地土壤重金属复合污染的相关标准和管理法规的制定提供了科学依据。     

延安市蔬菜基地土壤重金属Cd形态分布及生物有效性研究

为了解蔬菜大棚土壤Cd的形态分布特征及生物有效性,选择延安市周边具有代表性的蔬菜大棚为研究对象,分别采用DTPA-TEA单一浸提法和改进的BCR法测定土壤中有效态Cd和各形态Cd含量,并以生物有效性系数和生物活性系数为指标研究Cd的生物有效性。结果表明:土壤Cd的有效态含量和总量分别在0.04～0.38mg·kg~(-1)和0.11～1.08 mg·kg~(-1)之间,变异系数分别为0.50和0.43,Cd空间分布受人为活动的影响较大;酸可提取态、可还原态、可氧化态、残渣态Cd的平均百分比为29.6%、25.8%、11.3%、33.3%,Cd以残渣态和酸可提取态的形态居多;Cd生物活性系数K_1、K_2、K_3分别为0.296、0.371和0.333,表现为K_2K_3K_1,Cd生物有效性系数在9.5%～42.1%之间,其中有效性系数在30%～40%范围内的占50%,Cd主要以中等利用态存在且具有一定的生物活性。     

云浮硫铁矿区土壤重金属生物有效性的研究

[目的]全面评价重金属的生物有效性。[方法]采集云浮硫铁矿区及其附近地区的土壤和植物样品,分别采用Tessier五步连续萃取法和干灰化法测定样品中各形态重金属的含量,研究植物体内Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr的生物有效性。[结果]矿区周边地区已受到不同程度的重金属污染,其中Cd、Zn、Pb污染最为严重;各种植物对重金属均有不同程度的吸收和积累,不同植物对不同重金属的积累量存在差异,重金属严重污染区植物的重金属积累量较高。[结论]云浮硫铁矿区及周边地区Cd、Zn、Pb污染较严重。     

土壤有机物-重金属复合污染的生物有效性研究进展

有机物-重金属复合污染物及其与土壤环境因子间的作用具有普遍性和多样性,其生物有效性与单一组分污染不同,单一污染理论常常无法解决复合污染问题。基于土壤有机物-重金属复合污染的生物有效性研究现状,从生物有效性变化类型、机制及影响因素3个方面,综述土壤有机物-重金属复合污染的生物有效性研究进展,并提出该领域研究中的不足和展望。     

有机肥对土壤重金属生物有效性影响研究进展

随着土壤重金属污染的日益严重,土壤重金属污染问题受到人们广泛关注。如何降低土壤重金属毒害,是现今需要研究的重要问题,而重金属生物有效性是所需研究的重要指标。施肥和耕作方式对重金属生物有效性的影响已有很多研究,但关于有机肥对重金属生物有效性的影响研究还比较少。本文参考了近年来关于有机肥与土壤重金属的相关文献,对土壤重金属生物有效性的概念,生物有效性的影响因素以及有机肥对土壤重金属生物有效性的影响进行了归纳总结,并对今后开展有机肥与土壤生物有效性的研究提出了展望。     

大宝山矿区周围土壤重金属污染分布特征研究

对广东大宝山矿矿区周围尾矿、土壤/沉积物中重金属的总量和化学形态进行了详细研究。结果表明,该矿区周围土壤污染是以Cu、Zn、As、Cd和Pb为主的多金属复合污染,综合污染指数为0.89～32.34。污灌稻田土中重金属Cu、Zn、As和Cd的平均浓度分别达560.91、1135.08、218.07和2.453mg·kg-1,远远超出了土壤环境二级标准值,最大超标倍数分别为20.09、10.37、18.36和10.23。对土壤中重金属的化学形态研究发现:Cu、Zn和Cd的水提取态和EDTA提取态含量较高,其生物可利用性高,对周围生态系统有较大的潜在危害,而As的2种提取态和Pb的水提取态含量均很低,其潜在危害相对较小。同时还发现,土壤水溶态和EDTA提取态重金属含量与土壤pH值呈明显负相关关系。     

河流底泥重金属不同形态的生物有效性

采用逐级连续化学浸提技术分析底泥重金属的形态 ,结合微生态系统生物暴露试验 ,通过线性回归的方法 ,评价了不同形态的生物有效性。结果表明 ,不同形态重金属的生物有效性 ,对不同吸收途径的生物是不同的。对于食腐屑的底栖动物而言 ,底泥Cu的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态 ,Pb的水溶态 ,Mn的水溶态、离子交换态、有机 -部分硫化物态可被生物吸收利用 ;而底泥Cu的水溶态 ,Pb的水溶态对滤食性底栖动物具有生物有效性 ;底泥Cu的水溶态 ,Pb的水溶态 ,Zn的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、有机 -部分硫化物态 ,Mn的水溶态、离子交换态、碳酸盐态、铁锰氧化物态对水生根系植物是有效的。     

畜禽粪便有机肥中重金属在不同农田土壤中生物有效性动态变化

通过石灰性和酸性土壤施用鸡粪和猪粪并预培养不同时间,采用生物盆栽试验方法研究了不同畜禽粪便有机肥中重金属的生物有效性差异及其随培养时间的动态变化。试验结果表明,石灰性和酸性土壤上施用鸡粪和猪粪后6个月内,鸡粪和猪粪中Cu、Zn、Cd的生物有效性显著低于等量重金属无机盐或与之相当。鸡粪中Pb的生物有效性也显著低于等量Pb无机盐,猪粪中Pb的生物有效性前5个月显著低于等量Pb无机盐,6个月时则显著高于等量Pb无机盐。2种土壤施用鸡粪和猪粪后的不同时间段,畜禽粪便有机肥中Cu、Zn、Cd、Pb的生物有效性也存在显著性差异;在施用后6个月内呈现先下降后上升的规律,施用后2个月时生物有效性最低,为等量相应重金属无机盐的3.4%~47%。     

有机废弃物堆肥过程重金属钝化研究进展

随着规模化养殖业的迅速发展,由于各种含重金属元素的饲料添加剂的使用,导致大量的Cu、Zn、Pb、Cd等重金属随畜禽粪便排放到环境中。堆肥是畜禽粪便等废弃物资源化利用的主要方式之一,研究表明,随着堆肥腐殖化进程,畜禽粪便中重金属可被钝化,生物有效性降低。基于堆肥过程中重金属含量及其形态变化、重金属钝化机理以及添加不同种类钝化剂对重金属钝化效果影响等方面,深入分析了该领域的研究现状和存在问题,并提出了今后研究的重点。堆肥过程中重金属浓度普遍升高,而重金属经过物理吸附、络合钝化、微生物强化等钝化机制,逐步从不稳定态向稳定态转化,但堆肥过程中钝化机理尚不完全清楚,今后应进一步加强钝化材料对畜禽粪便堆肥过程中重金属的钝化机理研究,并开展复合型高效重金属钝化剂的研发。     

绿洲土Cd、Pb、Zn、Ni复合污染下重金属的形态特征和生物有效性

通过模拟基于干旱区绿洲土壤Cd-Pb-Zn-Ni复合污染下的油菜盆栽试验,采用Tessier五步连续浸提法探究了重金属复合污染对油菜生长的影响及其各形态的转化归趋和生物有效性.结果显示,随着Cd-Pb-Zn-Ni复合胁迫水平的升高,油菜的干重先增加后减小,根系的生长由促进作用转变为抑制作用;对照土壤中4种重金属元素均以残渣态为主要赋存形态,可交换态的含量均很小;随着外源重金属的添加,油菜种植土壤中4种重金属元素的各形态含量随之增加,Cd、Pb、Zn的可交换态和Ni的碳酸盐结合态对外界胁迫响应强度最大,Cd、Pb、Zn、Ni的活性增加,且Cd、Pb的主要赋存形态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn的主要赋存形态由残渣态和碳酸盐结合态过渡到碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Ni的主要赋存形态为碳酸盐结合态;Cd、Zn在茎叶中的含量大于根系,Pb、Ni反之,油菜能将Cd、Zn更多的运输至茎叶,Pb、Ni则主要积累在根系;油菜茎叶吸收Cd和油菜各部位吸收Zn的主要贡献形态为可交换态,根吸收Cd的主要贡献形态由可交换态转变为有机结合态,根吸收Pb和油菜各部位吸收Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态.     

污泥堆肥中重金属的生物有效性研究

通过高羊茅盆栽土培实验,研究了施加污泥堆肥对土壤中有效态重金属含量的影响以及重金属的生物有效性和土壤中有效态含量之间的关系。结果表明,土壤中有效态重金属的含量随污泥施入量的增加而升高,在相似的土壤成分和性质条件下,Zn、Cu的生物有效性较高,其次是Cr、Ni,Pb,Cd最低。Zn的生物有效性随其在土壤中的有效态含量增加而显著升高,当混配土中有效态Zn的浓度由14.5升高到61.2mg.kg-1时,Zn的生物有效性升高近6倍。     

施污土壤重金属有效态分布及生物有效性

以城市污泥为研究对象,将城市污泥与土壤按照一定的质量比配成污泥混合土壤.采用6种不同性质提取剂(0.05mol/L EDTA、0.1 mol/L CH3 COOH、0.01 mol/L CaC12、1 mol/L CH3COONH4,0.05 mol/L NaHCO3和0.05 mol/L Tris-HCl)分别对污泥混合土壤中重金属(Cd、Pb、Cu和Zn)的螯合态、酸溶态、中性交换态、中性结合态、碱性交换态和蛋白质结合态进行提取,考察污泥的添加对土壤中不同形态重金属的消长规律.通过黑麦草盆栽试验,探究污泥混合土壤中不同形态重金属的植物可利用性.结果表明:污泥混合土壤中重金属螯合态比例较大,占总量的20.3％-40.0％;其次为酸溶态和中性结合态,而中性交换态、碱性交换态和蛋白质结合态的含量较低.污泥的添加促进了黑麦草对Cd、Cu和Zn的吸收,在污泥添加率为44.4％时根部对其吸收量达最大,分别较CK处理增加了0.3、2.3和6.5倍.抑制了对Pb的吸收,在污泥添加率为37.5％时,根部对Pb的吸收较CK处理下降0.4倍.Pearson相关系数分析结果表明:污泥混合土壤中以螯合态、酸溶态和中性结合态存在重金属可被黑麦草吸收利用.     

重金属Cd Cu Zn在小麦中富集特征的实验研究

通过大田试验研究了6个不同浓度Cd、Cu、Zn复合污染下小麦的富集特征。结果表明,随着小麦生长时间推移,各试验区小麦根中Cu的含量增加,Cd的含量是一个先上升、后下降、再上升的过程,而Zn的含量基本上都是随小麦的生长而降低;茎叶中Cd的含量总体而言随小麦的生长而降低,在成熟期有所回升,Cu的含量随小麦生长而升高,到了成熟期小麦茎叶中的含量有较大程度的降低：Zn的含量与生长时间成反比;成熟期的小麦植株中Cd在小麦植株不同部位的含量为根〉叶片〉茎〉颖壳〉果实,Cu的分布规律为根〉籽实〉茎〉叶片〉颖壳,Zn的分布规律为根〉籽实〉颖壳〉叶片〉茎,且向地面部分迁移的Zn的量较多。与无公害食品标准相比．成熟期小麦籽实中Cd的含量均超过标准,而Cu和Zn的含量都未超过标准。     

几种化学浸提剂对底泥重金属生物有效部分浸提效果的比较

利用微生态系统生物长期暴露试验,比较5种化学浸提剂对底泥重金属生物有效部分的浸提效果。结果表明,0.005mol·L-1DTPA+0.1mol·L-1TEA+0.01mol·L-1CaCl2,pH7.30是一种适合于食腐屑底栖动物的底泥重金属生物有效部分浸提剂;而0.005mol·L-1DTPA+1mol·L-1HN4HCO3,pH7.68则是一种适合于滤食性动物和水生根系植物的底泥重金属生物有效部分浸提剂。     

生物炭施用对小麦和玉米幼苗根际和非根际土壤中Pb、As和Cd生物有效性的影响研究

用理化性质不同的废纸、木屑、脱水污泥等原材料在600℃限氧条件下热裂解分别制备了3种生物炭,继而利用根袋法盆栽实验研究了这3种生物炭的施用对生长于矿区重金属污染土壤中的小麦和玉米幼苗的根际和非根际土壤中有效态有害元素以及幼苗根系有害元素富集的影响。结果表明,施用这3种生物炭的小麦和玉米幼苗根际与非根际土壤中CaCl2提取态、EDTA提取态和稀HCl提取态As、Cd和Pb含量均低于未施用生物炭的对照处理组,并且随着生物炭施用量从0.5%增加到5%,3种提取态As、Cd和Pb含量降低更为明显,但生物炭处理对非根际土壤中提取态As、Cd和Pb的降低总体比根际土壤明显。施用3种理化性质不同生物炭的土壤中有效态As、Cd和Pb含量与有效态提取剂(CaCl2、EDTA和稀HCl)和被提元素种类(As、Cd和Pb)相关,但未表现出一致性的规律。小麦和玉米幼苗根际和非根际土壤中CaCl2提取的水溶态As、Cd和Pb无显著差异,而部分EDTA及稀HCl提取的可交换态、碳酸盐结合态有害元素、铁锰氧化物和有机结合态As、Cd和Pb存在显著差异。小麦和玉米幼苗根系As、Cd和Pb的富集量均低于未施用生物炭的对照处理组,并且随着生物炭施用量从0.5%增加到5%,提取态As、Cd和Pb的含量降低更为明显。因而,施用生物炭有助于降低有害元素的植物富集风险。