土壤团聚体中重金属富集特征研究进展

团聚体是土壤结构的基本单元,直接影响着重金属在土壤微环境中的空间分异性。不同粒径团聚体的组成结构和比表面积有所差异,因此重金属在其中的富集情况也存在差异。传统方法以全土为研究对象,对土壤中重金属的富集情况进行研究,而忽略了不同团聚体颗粒对重金属吸附迁移的影响,使得研究结果与实际土壤情况存在差异。本文以土壤团聚体的粒径大小为区分标准,从城市土壤、农业土壤、林地和荒地以及沉积物四个方面,对不同类型土壤团聚体颗粒的粒径分布以及不同粒径团聚体中重金属的富集特征进行综述,为相关研究提供参考。     

蚯蚓活动对城市生活污泥重金属的影响

采用塑料温棚内垄式堆积污泥培养蚯蚓方式,研究了蚯蚓处理对污泥重金属的影响。结果表明,污泥经蚯蚓处理后,理化性质发生了显著的变化,污泥的pH值、有机质、总氮和总磷都有不同程度的降低;蚯蚓能吸收富集污泥中的重金属,其中对重金属Cd有较强的富集能力;蚯蚓处理使污泥中重金属含量均出现不同程度的下降,重金属Cr、Zn、Pb、Cd、Cu、Ni分别减少27.98%、31.46%、32.81%、13.85%、23.86%和22.92%。利用盆栽试验,研究了污泥施用于土壤后生菜体内重金属积累的情况,结果表明,生菜体内重金属Zn、Cu、Pb和Ni的含量为污泥处理高于蚓粪处理;Cr和Cd则分别为差异不显著和略有降低。     

蚯蚓在土壤重金属污染及其修复中的应用研究进展

蚯蚓作为主要的大型土壤动物类群,对土壤环境改善起到了重要的作用,本文在系统分析、归纳总结国内外相关领域研究成果的基础上,综述了蚯蚓在土壤重金属污染及其修复中的应用研究进展,主要包括:蚯蚓作为土壤重金属污染的指示生物,蚯蚓对重金属的富集与释放,重金属对蚯蚓生理生态的影响研究,蚯蚓在土壤重金属污染修复中的作用机制,蚯蚓与植物、微生物的协同作用,以及蚯蚓粪作为重金属污染修复剂的潜力分析等.在此基础上,概括提出了蚯蚓在重金属污染土壤修复领域面临的主要问题.     

老鹰茶对重金属元素的迁移与富集特征

为了解老鹰茶园土壤环境质量及老鹰茶的安全状况,利用火焰原子吸收分光光度法和石墨炉原子吸收分光光度法测定了雅安地区不同老鹰茶及其茶园土壤中的重金属含量,研究了不同茶园土壤与植物中Cd、Cr、Pb、Cu和Zn的污染程度及其在土壤-植物系统中的迁移和富集能力。结果表明,裕隆村老鹰茶园土壤受到Cd轻度污染,张沟村茶园土壤处于警戒水平,桂花村茶园土壤处于安全水平。老鹰茶对重金属的转运和富集水平随重金属的种类而不同,对Cd的转运系数和富集系数均较高,对Pb的富集系数较低;老鹰茶不同部位对重金属的富集能力也不同,其中根的富集能力较强,芽的富集能力较弱;不同茶园的老鹰茶对重金属的富集能力也存在显著差异,桂花村的老鹰茶对Cd和Zn的富集能力较强,裕隆村的老鹰茶对Cu富集能力较强。本研究为老鹰茶的栽培和育种提供了理论依据。     

土壤重金属污染的植物修复与金属超富集植物及其遗传工程研究

本文综述了土壤重金属污染的植物修复、金属超富集植物及其遗传工程的最新研究进展及存在问题,并提出加紧筛选和发现野生高生物量的金属超富集植物,在现有高生物量作物种质资源中筛选金属超富集作物,应用遗传工程技术把野生植物的超富集基因转移到现有高生物量植物(作物)中,寻找综合、可持续的植物修复手段等对策。     

铜川市三里洞煤矸石堆积地风化土壤重金属污染及植物富集特征

研究煤矿矸石地的土壤污染及植物对有毒元素的吸收可为污染治理和植被恢复提供科学依据。对铜川市三里洞煤矸石堆积地土壤污染和草本植物中重金属含量进行了研究。运用地质累积指数法和综合富集系数分别对土壤污染和草本植物富集重金属元素的能力进行了分析评价。结果表明,该区土壤中和草本植物中Cu,Cd,Zn,Mn,Ni,Pb,Cr元素均明显高于背景值;草本植物中Cu,Cd,Ni元素超出正常范围。土壤中重金属元素Cd为强度污染,Ni,Cu,Zn,Pb,Cr元素为轻度污染。不同植物中小飞蓬、铁杆蒿和野艾蒿对重金属元素的富集能力最强,其次为猪毛蒿和曼陀罗,狗牙根最差。     

蚯蚓对天竺葵-土壤体系中Cd转运的影响研究

利用石墨炉(GF-990)原子吸收法对蚯蚓诱导下天竺葵-土壤体系中Cd的转移规律进行了研究。研究结果表明:在相同Cd浓度下,随着蚯蚓数量的增加,天竺葵各部位中Cd含量均有增高的趋势,10条蚯蚓对天竺葵-土壤体系中Cd转运的影响最大;在高Cd浓度(150 mg.kg-1)下,随着蚯蚓数量的增加(10~50条),天竺葵地上部分Cd的富集量明显大于地下部分,并且土壤中Cd含量明显出现降低的趋势,说明蚯蚓可以促进土壤Cd向天竺葵植物体中的转移。     

几种土壤组分对原有土壤中锌的富集能力的研究

本文研究了我国部分自然土壤中氧化铁、氧化锰及有机质三种组分对原有土壤中锌的富集能力。并比较了不同土壤类型中各组分对锌的富集能力,探讨了土壤环境条件主要为pH对组分富集能力的影响。结果表明,土壤中这三种组分其单位含量对锌的富集能力为:氧化锰>氧化铁>有机质;三:种组分对锌的富集能力在土壤间的变化以氧化铁最为明显,其顺序为石灰性土壤>中性土壤>酸性土壤;土壤pH对土壤氧化铁富集锌能力的影响也很明显。氧化铁对锌的富集分配比例为:酸性土壤<5,中性土壤5—15,石灰性土壤≥15,各土壤组分对锌的富集容量次序为:氧化铁>有机质>氧化锰,氧化铁中,晶形铁>无定形铁。     

茶皂素对污染土壤中重金属的修复作用

采用振荡离心的方法研究了生物表面活性剂茶皂素在不同浓度、pH值和离子强度下对污染土壤中重金属去除效果的影响;并采用BCR法研究了茶皂素处理前后土样中各形态的重金属含量变化。试验结果表明:随着茶皂素浓度的增加,重金属的去除率随之增加,在茶皂素浓度为7%时,对供试土样中重金属的去除率达到最大值,去除率分别为Cd 96.36%,Zn 71.73%,Pb 43.71%,Cu 20.56%;随着土壤环境pH值的增加,重金属的去除率随之减少,适宜的pH范围在5.0左右;离子强度对Pb,Cu的去除效率影响不大,Zn,Cd的去除率随着离子强度的增加而减少。比较茶皂素处理前后土样中重金属各形态含量的变化,发现酸溶态的重金属更易被茶皂素去除,其次为可还原态、可氧化态和残渣态的重金属很难被去除。     

华北农田小麦-玉米轮作体系下土壤重金属积累特征研究

通过文献查阅和采样分析,建立华北农田小麦-玉米轮作体系下土壤重金属输入、输出数据库,分析不同重金属输入源所占比例;通过模型计算不同情景下土壤中不同重金属元素累积速率和累积速率的频率分布,分析土壤不同重金属的积累特征。结果表明,本轮作体系和条件下,Cu、Zn、Cd、Ni、Pb、Cr 6种重金属元素的主要输入源为畜禽粪便有机肥,其占总输入量的比例分别是:86.1%、83.8%、76.6%、72.5%、64.3%和46.3%;Hg、As的主要输入源为磷肥,其分别占总输入量的比例是52.6%和49.5%;大气沉降也是农田土壤中Hg的重要输入源之一。华北农田小麦-玉米轮作体系秸秆还田和地下水灌溉条件下土壤重金属元素累积速率的中位值分别为:Cd0.00238mg·kg-1·a-1,As 0.0298mg·kg-1·a-1,Hg 0.001 09 mg·kg-1·a-1,Pb 0.050 7mg·kg-1·a-1,Cr0.0502 mg·kg-1·a-1,Cu 0.110 mg·kg-1·a-1,Zn0.348mg·kg-1·a-1,Ni0.0393 mg·kg-1·a-1。根据我国土壤环境质量II级标准(GB 15618—1995),本体系和条件下土壤中Cd、Cr、Ni最易超标,在农田土壤重金属污染防治中应重点关注。     

株洲霞湾港域乡土植物及其根际土壤重金属蓄积特性

通过采样调查,对株洲霞湾港域9种乡土植物及其根际土壤的重金属含量进行研究,并对比分析植物对Cu、Cd、Pb、Zn的吸收、转运和富集特征.结果表明:该港域土壤中Cd、Pb、Zn的含量均超过国家土壤环境质量三级标准,存在严重的复合污染.采集的9种植物均对污染表现出一定的耐受性,且不同植物对重金属的吸收和转运表现出较大差异性,根据其生物富集系数和转运系数,大致可分为三类.广玉兰、何首乌、珊瑚树和野芋为富集型植物,适合种植于港堤附近的农田边、厂区;小叶女贞为根部囤积型植物,黄独、蓖麻、小构树和薏米为规避型植物,适合种植于荒地等利用价值低的地区.     

金川尾矿库土壤与植物重金属富集特征

以金川公司老尾矿库主要造林树种柠条锦鸡儿为植物材料,以尾矿库主要重金属元素Ni、Cu为研究对象,对金川公司尾矿区柠条种植地的土壤和柠条中重金属富集状况进行研究。结果表明,尾矿库土壤极端贫瘠、重金属含量高,其中Cu、Ni的含量超过国家土壤三级标准,是一类被重金属复合污染的土壤;在不同的栽植措施下柠条不同部位吸收重金属的能力差异较大,柠条中Ni含量地上部分大于地下部分,Cu含量地上部分小于地下部分,而且对Ni的转运能力较对Cu转运能力强;柠条根系对Cu的滞留率在80%以上,而对Ni的滞留效应相对较弱。综合分析结果表明,柠条能吸收富集Ni和Cu,并具有一定的耐性。基于其具有生物量大、生长速度快的特点,作为镍铜尾矿库的修复植物有较好的应用前景。     

城市土壤重金属有机酸淋溶特征与动力学机制

以典型工业城陕西省铜川市土壤为研究对象,采用BCR(欧共体标准物质局)连续形态分级法和Hakanson潜在风险指数法分别研究了人类活动性元素Pb,Cu,Cr,Zn的形态分布特征、环境迁移与生态风险;利用振荡浸提动力学试验(25℃平衡振荡24h)探讨了人工合成低氨基多羧酸(APCAs)乙二胺四乙酸(EDTA)、二乙烯三胺五乙酸(DTPA)和低分子有机酸(LMWOAs)抗坏血酸(Vc)对重金属Pb,Cu,Cr,Zn的淋溶解吸特征与动力学机制。结果表明,铜川市工业区土壤重金属污染程度严重,总体潜在生态风险程度较强;重金属Zn和Cu的环境迁移趋势较大。淋溶动力学试验表明,不同类型有机酸对土壤Pb,Cr,Cu和Zn的淋溶解吸具有相似的动力学过程,但淋溶速率和解吸量随有机酸的不同各异。重金属Pb,Cr,Cu和Zn各形态量之和与有机酸EDTA和DTPA淋溶解吸量呈指数关系,而与低分子有机酸Vc淋溶解吸量成线性关系。从而进一步表明低分子有机酸Vc与氨基多羧酸类有机酸EDTA和DTPA对土壤重金属Pb,Cr,Cu,Zn淋溶解吸机制不同。     

Thirty-Year Manuring and Fertilization Effects on Heavy Metals in Black Soil and Soil Aggregates in Northeastern China

To evaluate the effects of thirty years of manure and chemical fertilizer applications on metal accumulations in soil and soil aggregates, fresh soils were separated by wet sieving into four aggregate fractions and heavy-metal concentrations in soil and aggregates were determined. The soil organic carbon (SOC) concentration in microaggregates ranged from 20.2 to 39.6 g carbon (C) kg^?1, which was significantly greater than those in the other fractions. The proportion of heavy metals in small macroaggregates and the silt + clay fraction accounted for 45.5 ± 10.6% and 35.8 ± 14.1% of the total amount in soil, respectively, which might be due primarily to their greater mass percentages in soil. Both chemical fertilizer and manure significantly stimulated iron (Fe) and zinc (Zn) accumulation; horse manure also increased copper (Cu), lead (Pb), and chromium (Cr) concentration in bulk soils as compared with the control. The results also indicated that heavy-metal distribution in aggregates was not controlled by SOC but possibly by soil clay.     

25年长期定位施肥对非石灰性潮土重金属状况的影响

基于非石灰性潮土26年的定位试验,在12个不同处理CK、N1、N2、M1、M1N1、M1N2、M2、M2N1、M2N2、NP2K、N2P和N2K中,于2003年研究了长期定位施肥对非石灰性潮土重金属状况的影响,结果表明,长期施肥和灌溉各处理土壤Fe、Mn、Cu、Zn含量均高于试验前的土壤,富集量分别为10.22%～15.18%,12.66%～67.66%,18.27%～130.54%和70.31%～129.98%。长期单施有机肥及其配施无机化肥的土壤Pb的积累量低于不施肥土壤,施用无机化肥,土壤Pb的积累量比试验前高1.46～6.17倍,施用过磷酸钙和氯化钾肥料,土壤Cd富集量高出试验前340.25%～3861.58%,影响到土壤的环境质量,但对作物籽粒的卫生品质影响不大。     

不同改良剂降低矿区土壤水溶态重金属的效果及其长效性

为了解施用不同种类改良剂对降低矿区土壤重金属移动性的长期效果,进行为期6年的模拟试验,用化学提取方法评价磷灰石、农用石灰、坡缕石、钙镁磷肥、沸石、猪粪和水稻秸秆7种常用改良剂对降低土壤重金属溶解性的影响。结果表明,农用石灰、钙镁磷肥、磷灰石、坡缕石和沸石对降低矿区土壤水溶态重金属均有良好的效果,但猪粪和水稻秸秆有机物改良剂的效果较差。降低土壤水溶态Cd的效果以钙镁磷肥为最佳(平均可降至29%),降低土壤水溶态Cu的效果以坡缕石为最佳(平均可降至65%),降低土壤水溶态Pb的效果以磷灰石、石灰和钙镁磷肥3种改良剂为佳(平均可降至27%左右);降低土壤水溶态Zn的效果以钙镁磷肥为最佳(平均可降至48%)。磷灰石和沸石对土壤重金属的稳定性有较长的作用效果,坡缕石、石灰和钙镁磷肥对土壤重金属稳定性随试验时间增加有明显的下降;有机物类改良剂对土壤重金属的稳定效果较差,且随有机物质的降解,其稳定效果显著下降。     

沈哈高速公路两侧土壤重金属污染特征及评价

为探讨高速公路对农田土壤重金属污染的影响,对沈哈高速公路两侧农田60个土壤样品Ph、Cu、Zn、Cd分布状况进行了分析。结果表明,高速公路两侧在距路肩0—320m范围内,Cu、Pb和Zn全量和有效态含量总体上呈现随距离增加而降低的趋势,Cd的变化规律不明显。高速公路两侧的土壤已不同程度出现重金属富集现象,其中Pb属轻度污染且主要集中在东侧距路肩20m处,Cd属重度污染。受研究地点主导风向的影响,高速公路东侧农田土壤的Ph含量明显高于西侧。高速公路旁土壤重金属以Ph、Cd污染为主,污染物主要来源于汽车尾气。