土壤环境中微塑料污染：来源、过程及风险

土壤环境中微塑料污染问题已成为全球关注的环境问题。相对于水环境,土壤环境中微塑料的研究明显滞后与缺乏。本文系统综述了土壤环境中微塑料的研究进展与未来需求。详细介绍了国内外土壤中微塑料的丰度和分布、微塑料的来源和进入途径;重点分析了微塑料在土壤中的积累、迁移、风化和降解过程,以及与金属和有机污染物的相互作用及其环境效应;阐述了微塑料对土壤中的动物、植物、微生物及土壤质量的影响与生态风险,探讨了土壤中微塑料的暴露途径与潜在的人体健康风险;并展望了土壤环境中微塑料研究的未来方向与重点。以期为全面了解土壤环境微塑料研究的现在与未来提供资讯信息和科学指导。     

黄土高原长期苹果园地土壤重金属分布和评价

通过对陕西长武苹果园地土壤样品采集和实验分析,依据无公害果园产地土壤环境质量标准和绿色食品产地土壤环境质量标准,对其土壤环境质量进行了评价。结果表明:以无公害果园产地土壤环境质量为评价标准,长武果园土壤重金属污染程度有NiAsCrZnCuPb的特征,土壤重金属综合污染指数为0.489;以绿色食品产地土壤环境质量为评价标准,长武果园土壤重金属污染程度有CrAsPbCu的特征,土壤重金属综合污染指数为0.715。因此,其土壤环境质量应判定为尚清洁。环境质量评价过程揭示了Ni、Cr存在潜在污染可能,特别是Cr含量已达绿色食品产地土壤环境质量标准的警戒线,所以应将它作为今后监测的重点并引起足够的重视。     

科技部“十三五”农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发重点专项 “农田系统重金属迁移转化和安全阈值研究”项目正式启动

农田系统重金属迁移转化和安全阈值是土壤环境中重金属研究领域的基础性和复杂性的核心问题。与国外相比,以往我国在农田土壤重金属研究方面的投入和成果多集中在土壤重金属污染调查和修复技术方面,而有关土壤重金属的形态转化、风险评价和阈值方面的研究较少。近年来,土壤重金属的形态转化、风险评价和阈值研究在土壤污染防治和修复中的作用和重要性越来越突出。比如,多年研究成果证明现有的土壤重金属铅的环境质量标准过宽,说明单纯采用生态环境效应来制定我国农用地土壤环境质量标准不能有效地保障农产品质量安全。正是由于我国过去关于土壤重金属安全阈值研究基础数据和方法不足,我国土壤环境质量标准没有充分考虑农产品产地土壤性质差异大、种植作物类型和品种多的特点,使得我国土壤重金属环境质量标准的科学性和可操作性亟待完善和提升,从而有效地保障我国农产品安全生产和农田生态安全。     

绿色食品产地土壤重金属生态风险预警评估——以湖北省天门市为例

本文以湖北省天门市8个绿色食品产地为研究对象,分析土壤中重金属含量特征．并采用Rapant等提出的生态风险指数法对土壤重金属进行了生态风险预警评估。结果表明,人类活动对土壤重金属累积贡献明显,除Cr外,Hg、Cd、As、Pb、Cu中的部分重金属含量在部分产地不同程度地高于湖北土壤环境背景值．但能满足国家对绿色食品产地土壤重金属含量的要求;生态风险预警评估结果显示,土壤重金属生态风险程度处于无生态风险-低生态风险水平．其预警类型1个产地属无警．7个产地属预警．主要警源为Pb与Cu．应予以高度关注。     

土壤弹尾目昆虫Folsomia candida对铜污染的急性毒理初步研究

随着土壤环境重金属污染的加剧,有关重金属污染土壤的风险评估受到关注.对土壤质量评价的方法长期以来集中在检测重金属污染物质在土壤中的浓度及化学形态等方面,而对于重金属、土壤和生物之间的相互作用很少考虑,因而难以全面评估重金属对土壤环境的生态毒性效应[1].重金属污染土壤的生物评价是对化学评价的有效补充和相互验证.土壤弹尾目昆虫(跳虫)作为土壤动物群落中的优势物种之一,是土壤环境的重要指示生物,在对污染环境的生态评估研究中得到越来越多的重视[2-5].     

土壤中微塑料的生态效应与生物降解

塑料污染已成为环境污染治理中重要的一部分,其生态效应和防治一直是近几年污染防治的关注点。由于塑料在环境中较难降解,经过环境中风化等物理作用,这些难以降解的塑料最终形成了直径小于5 mm的微塑料。微塑料作为近几年全球重点研究的污染物,其生态效应和降解方法一直备受关注。除了塑料垃圾污染外,一次性塑料产品、地膜等农用材料的使用,也会造成土壤中微塑料的污染。土壤中的微塑料会通过发生横向和纵向迁移扩大污染范围,加大微塑料在土壤中的污染程度,给土壤微塑料治理带来了很大的挑战。本文从土壤环境、土壤微生物、植物体、食物链等方面综述了微塑料的生态效应,总结了近几年微塑料的危害,探讨了微塑料在植物和食物链中的积累,并且对微塑料沿食物链富集的风险进行分析。土壤微塑料的生态效应主要来自三个方面：塑料的主要成分、塑料合成过程中的添加剂、微塑料在环境中吸收挟带的污染物。微塑料能直接改变土壤的理化性质,影响土壤微生物群落的功能和结构多样性,并且会在植物体内积累,影响植物体健康。微塑料可能会通过饮食、饮水和呼吸等方式进入动物体和人体。除了通过沿食物链传递外,土壤微塑料还能通过扬尘的方式扩散到空气中,从而被食物链中不同...     

洛川苹果园地土壤重金属污染调查与评价

通过对洛川苹果园地土壤样品的采集、监测,依据无公害果园产地土壤环境质量标准和绿色食品产地土壤环境质量标准,重点分析评价了对土壤环境及人体危害较大的Cd、As、Cr、Pb等重金属元素的污染现状。评价结果表明:以无公害果园产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As>Cr>Cd>Pb的特征,土壤重金属综合污染指数为0.51,土壤Cd、As、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤环境中的重金属元素含量现状水平符合无公害苹果生产的要求;以绿色食品产地土壤环境质量为评价标准,洛川苹果园地土壤重金属污染程度有As>Pb>Cr>Cd的特征,土壤重金属综合污染指数为0.64,土壤Cd、Cr、Pb单项污染指数平均值均小于0.7,土壤As单项污染指数平均值大于0.7,但小于1。土壤环境中的重金属含量现状水平符合绿色食品苹果生产的要求。但土壤As单项污染指数平均值为0.74,已超过绿色食品产地土壤污染警戒线。洛川苹果园地土壤重金属As污染程度较高,主要是由于人为长期不合理使用含As农药、化肥所致。因而,洛川苹果生产中应将土壤环境中的As作为严控的土壤污染物。     

土壤中微塑料迁移及其对有机污染物的影响研究进展

塑料的广泛使用所引发的全球性环境问题不容小觑。陆地生态系统作为微塑料的主要汇集地,是污染控制的关键。本文针对土壤环境中微塑料及其对共存有机污染物迁移的影响进行综述。土壤微塑料赋存研究发现全球土壤,尤其我国农田土壤存在不同程度的微塑料污染。微塑料的赋存,在一定程度上影响土壤理化性质及陆地生态系统的微生物群落特征。环境因素、土壤理化特征、微塑料自身特性以及生物作用等不同程度地影响微塑料在土壤环境中的迁移。微塑料可通过疏水作用、静电力、π-π键等与土壤中的共存有机污染物发生相互作用,进而影响两者在土壤环境中的迁移、共迁移、环境归趋及环境毒性。未来针对土壤中微塑料的研究方向应更多关注土壤中微塑料的精准检测与标准化、土壤中微塑料迁移模型研究、微塑料老化对其环境行为的影响研究以及微塑料与共存污染物相互作用的影响研究。     

江苏沿海地区农产品生产基地土壤环境质量评价

以盐城为例,对江苏沿海地区三大生态农业区农产品生产基地的土壤进行了分析监测,根据国家《土壤环境质量标准》,采用内梅罗综合污染指数法对21个基地土壤的5项污染指标进行了环境质量评价。监测结果表明,该区三大生态农业区农产品生产基地的土壤环境质量全部符合国家二级标准,处于清洁水平,有利于发展无公害和绿色农产品产业。相比之下,渠北农业区和沿海农业区土壤环境质量优于里下河农业区。     

土壤弹尾目昆虫对铜污染的急性毒理初步研究

随着土壤环境重金属污染的加剧,有关重金属污染土壤的风险评估受到关注。对土壤质量评价的方法长期以来集中在检测重金属污染物质在土壤中的浓度及化学形态等方面,而对于重金属、土壤和生物之间的相互作用很少考虑,因而难以全面评估重金属对土壤环境的生态毒性效应。重金属污染土壤的     

作物土传真菌病害发生的根际微生物机制研究进展

土传病害是制约我国农业生产可持续发展的重要瓶颈。根际是作物养分高效利用的窗口,是植物-土壤-微生物相互作用的关键微域,也是土传病害发生发展的主要场所。在宏基因组学快速发展的今天,了解根际微生物与土传病害互作关系,有利于从微生物种群、功能代谢和抑病物质等研究找出防控土传病害的有效方法。本文综述了根际微生物与土传真菌病害的发生机制关系,探讨了土传病原真菌致害机理,并提出目前研究的不足和未来研究的重点。目前,我国农业生产中土传真菌病害发生严重,很多是由不同病原菌复合侵染的结果,其致害机理较为复杂。定向优化根际微生物群落结构提升植物根际微生态抗性,是防控土传病害途径之一,应加以重视。现有研究多偏向根际促生微生物,而忽视了根际有害细菌与病害发生和作物生长的关系。今后的研究应系统评估土传真菌病害的发生及危害程度、归类土传真菌病原菌类型、深入研究土传真菌病害发生的根际微生态机理以及研发土传真菌病害综合防控技术。     

土壤学不应忽视对作物土传病原微生物的研究

随着集约化种植程度的提高,管理不善、单一作物连续种植、秸秆还田等因素导致的土传病害日益严重,使作物高产对农药的依赖程度不断提高,对我国农业可持续发展、环境和农产品安全构成了很大的威胁。但是,我国当前土壤学几乎忽视了这一土壤学范畴的研究领域。土传植物病原微生物功能明确,是研究土壤微生物区系和生物多样性与功能、土壤微生物与植物生长、土传病原微生物与拮抗微生物等关系的理想研究对象。土壤学在揭示土传病原微生物的生长规律、控制土传病原微生物数量、发挥拮抗微生物的作用、防治作物土传病害等方面具有独特的优势。深入认识土传病原微生物适宜生长的土壤环境是防控作物土传病原微生物生长,实现农药使用量零增长的基础。解决当前严重的作物土传病害不仅是土壤学的责任和义务,而且可以极大地推动土壤学的发展。     

基于知识图谱分析的沼液还田利用研究现状与发展趋势

畜禽养殖业的集约化和规模化发展,造成畜禽粪污产生量急剧增加。畜禽粪污处理不当可对周遭的土壤、水体、大气等造成污染,成为我国农业面源污染的主要来源之一。基于Web of Science核心合集数据库,采用文献计量学方法对此研究领域的相关文献进行分析整合。结果表明：(1)全球对粪肥污染研究的重视程度越来越高,沼液作为畜禽粪污厌氧消化的主要产物,其在还田领域的发文主要集中于土壤科学、环境科学、农学3个学科;(2)美国、中国、德国、澳大利亚、法国等国家在沼液还田利用研究领域发文量较多,相互合作密切;(1)沼液还田利用领域的发文期刊主要有Agriculture Ecosystems&Environment、Geoderma、Science of the Total Environment,其中2021年的SCI影响因子较高的主要期刊有Science of the Total Environment、Geoderma、Agriculture Ecosystems&Environment、Catena等。沼液还田利用的未来研究趋势主要集中于沼液所携带的活性物质与菌群对土壤肥力的促进机...     

我国设施栽培连作障碍特征与成因及防治措施的研究进展

连作是目前我国设施农业的主要栽培方式,连作障碍是土壤修复的世界性难题。本文系统阐述了国内设施栽培出现的连作障碍特征(如酸化、盐渍化、养分失衡、重金属及其他有害物质积累、土传病害发生严重)与成因,并分别从农艺、生物、化学、物理4个方面简述了各种防治技术在缓解设施连作障碍过程中的作用效果。最后总结了设施连作障碍及防治技术研究中尚待解决的科学问题及研究方向,以为我国设施连作障碍的发生发展机理研究和防治技术提供科学依据。     

浙北环太湖平原耕地土壤重金属的空间变异特征及其风险评价研究

研究了浙北环太湖平原10个区县市耕地土壤Hg、Cd、Cr、Pb、Cu、As六种重金属的空间变异特征及其环境风险。结果表明,土壤Hg和Cd含量在总体分布上显现出较强的各区县市空间异质性,且这种变异更多与外界人为因素的影响密切相关。鉴于Hg在研究区域超标率高达10.34%,为该区土壤环境质量的主要限制因子,对土壤Hg用超过国家规定的土壤环境质量二级标准(0.3 mg kg-1)的离析克里格法(Disjunc-tive kriging)进行了风险评价,结果表明超标区域主要集中在各区县市的城镇和工矿企业周边,说明其与人为活动造成的大量大气粉尘、工业固废和城市垃圾的长期累积密切相关。研究认为在加快城市化和工业、农业现代化的同时,还应该考虑土壤污染与农产品质量、生态安全和人体健康的关系。     

我国金银花主产区花和土壤重金属污染特征及风险评价

为了解我国金银花主产区花和土壤重金属污染情况以及暴露风险,本试验对我国三大主产区(山东平邑、河南封丘、河北巨鹿)的金银花和土壤进行取样调查,测定了金银花和土壤中Pb、Cr、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Cd、Mn 元素含量,分析了这9种元素在金银花及其生长土壤中的分布和相关性,并对土壤重金属的污染情况进行了地质累计指数、潜在生态风险和健康风险评价。结果表明,土壤中Cd和Cu元素的含量大多高于当地土壤背景值,而其他元素的含量大多低于当地土壤背景值;各元素含量均未超出农用地土壤污染风险管制值。金银花对土壤中不同元素的富集能力不同,不同产地金银花对相同元素的富集能力也存在差异。金银花对土壤中各元素富集系数的趋势为As相似文献   

黔产薏苡仁及其产地土壤重金属污染的特征

[目的]探明黔产薏苡仁及其产地土壤重金属污染特征,为黔产薏苡仁产业可持续发展及其产地土壤重金属防控提供科学依据.[方法]以黔西南薏苡仁及其产地土壤为供试样品,分析测定土壤pH值、有机质、阳离子交换量(CEC)和5种重金属元素镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)的含量,运用GIS和单因子污染风险评价...     

提升集约化香蕉园土壤健康水平的根层调控策略与途径

香蕉是热带亚热带地区一种重要的经济作物,在国际水果贸易中占有重要地位.与世界高产国家相比,我国香蕉生产单产存在较大的产量差,因此,如何消减土壤障碍因子,培育健康土壤,成为香蕉集约化生产中面临的重大挑战.本文提出了蕉园集约化生产根层土壤健康调控的策略:(1)明确香蕉生产中土壤障碍因子,(2)通过根层调控消减土壤障碍因子,...     

南昌市城郊表层土壤重金属污染特征研究

以南昌市郊区为例,研究城市郊区的表层土壤重金属含量特征,发现城郊表层土壤重金属Pb、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、As和Hg着8大重金属均有外源物质的进入;测试样点单项污染指数Hg达污染级,综合污染指数污染级污染样点52.38%。工工厂周围重金属含量明显高于非工厂周围,不同的利用方式下8大重金属元素单项污染指数以及综合内梅罗指数均表现为菜地大于水田。总之,城郊表层土壤易受污染,并且工业点源污染,农业物质投入,农业集约利用程度是污染的重要原因。     

石灰氮对早竹林土壤重金属污染潜在生态风险及竹笋健康风险的影响

为了解覆盖栽培与施用石灰氮对早竹林土壤重金属污染的潜在生态风险以及对早竹笋重金属健康风险的影响,选择浙江省德清县3个主要早竹笋产区作为试验点,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法检测了3种不同处理(不覆盖、覆盖和覆盖后施用石灰氮)下早竹林土壤和笋中的Cr、As、Hg、Ni、Cd和Pb等6种重金属的含量。结果表明,各试验点土壤中重金属含量排序均为Cr>Pb>Ni>As>Cd>Hg,覆盖栽培使土壤酸化,重金属富集,而覆盖栽培后施用石灰氮则可改善重金属的富集水平;覆盖栽培后笋中Cr、As、Hg、Ni、Cd、Pb 6种重金属含量最大值分别为0.23、0.06、0.006、0.65、0.04、0.10 mg·kg^-1,均未超出标准森林食品质量安全通则(LY/T 1777-2008)和食品安全国家标准食品中污染物限量(GB 2762-2012)中的限值。覆盖栽培后施用石灰氮能够降低笋中重金属的积累,同时明显降低土壤重金属综合潜在生态危害指数,通过食用笋摄入6种重金属的健康危害指数(HI)均低于美国环保署(US EPA)推荐的最大可接受水平1...