重金属迁移与土壤性质的关系

Cu, Zn, Pb and Hg runoff from yellow limestone soil and purple soils and the relationships between the mobility of the heavy metals and the soil characteristics were studied in laboratory using a rainfall simulator. The results showed that the concentrations of soluble Zn in surface runoff were significantly negatively correlated with the contents of < 0.002 mm particles and CEC of the soils, indicating that Zn was mostly adsorbed by clays in the soils. The contents of Cu and Hg in surface runoff were positively related to their contents in the soils. The amounts of Cu, Zn, Pb and Hg removed by surface runoff were influenced by the amounts of soil and water losses and their contents in the soils, and were closely related to the contents of soil particles 1~0.02 mm in size.     

土壤重金属迁移转化领域研究的文献计量分析

研究在概要地分析土壤重金属迁移转化的研究现状和热点问题的基础上,对过去十年在该领域发表的文章进行了定量和定性评估。对用Web of Science检索2009～2018年重金属迁移转化领域中的文献,经Citespace软件可视化处理,对不同国家、期刊、机构、高被引论文和研究热点进行了对比分析。截止2018年12月5号,共检索出19778篇论文。结果表明,中国在该领域的发文量最高,中国科学院是领先的研究机构,发表文章影响因子较高的期刊是Environmental Science&Technology和Journal of Hazardous Materials。科研人员对重金属Cu、Zn、Cd、Pb以及As的污染关注较多,研究内容包括重金属在土壤中的迁移、生物有效性以及土壤修复过程中重金属的形态变化。     

水蚀过程中土壤重金属元素的迁移特征

[目的]探索水蚀过程坡耕地表层土壤重金属元素迁移特征,为中国喀斯特水土侵蚀地区的土壤质量保护和防控重金属元素迁移扩散研究提供指导.[方法]用人工模拟降雨试验,研究不同雨强(50,70,90,120 mm/h),不同坡度(10°,15°,20°和25°)下坡耕地表层土壤重金属元素(Cu,Ni,Cd和Cr)随径流及侵蚀过程...     

重金属在矿区土壤——蔬菜系统的吸收与迁移特性研究

重金属污染土壤的农产品安全倍受大家的关注。研究选择某铅锌矿区周边的蔬菜地,采集叶菜类蔬菜及土壤样品,研究Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的赋存形态及其在土壤-蔬菜系统中的迁移特性。结果表明,污染土壤中Cd、Pb、Zn超标,分别为国家标准限值的1.44～6.44倍、2.97～3.88倍和1.30～2.30倍。BCR连续提取结果显示,Cd、Pb以可还原态为主,Cu、Zn以可还原态和残渣态为主,可还原态Cd、Pb、Cu、Zn分别占总量的70.6%、79.0%、34.4%和38.1%;残渣态Cu、Zn分别占总量的34.6%和30.2%。酸可提取态Zn、Cd分别达13.2%和6.3%。供试蔬菜茎叶中Pb含量超标,为国家标准限值的1.50～5.83倍。蔬菜茎叶中Cd、Pb含量与其土壤中可还原态含量显著正相关,Cd含量与土壤酸可提取态Cd含量显著正相关。蔬菜Cd的富集系数(BCF)相对较高(0.61～3.34),其中水芹和香芹Cd、Pb、Zn的BCF值显著高于其他蔬菜。蔬菜中Zn的迁移系数(TF)较高(0.54～2.07)。叶用芥菜中Cd、Pb、Zn的TF值较高,分别为1.02、2.25、1.62。因此,在污染土壤蔬菜风险评价中需要考虑不同蔬菜品种对重金属吸的吸收迁移特性的差异。     

我国城市土壤重金属污染研究现状和展望

随着我国城市化和工业化的高速发展,城市土壤重金属污染越来越受到关注,本文在文献调研的基础上,比较国内主要城市土壤重金属污染的含量水平,综述了我国城市土壤重金属污染来源、化学形态、分布特点、生态效应等,并提出了研究展望,以期为相关研究、环境决策和环境管理提供参考。     

土壤酶与重金属关系的研究现状

介绍了近年来土壤酶与重金属关系的研究动向,以及重金属对酶活性作用的影响因素,探讨了用土壤酶表征金属污染程度的方法及其可行性。有关研究表明,不同土壤酶类对重金属的敏感性有明显差异,土壤酶生物品的关系主要活性作为污染指标是可行的,土壤酶与重金属关系主要取决于土壤有机质,粘粒等含量的讷我芨它们对土壤酶的保护容量和对重金属缓冲容量的大小。文中还分析了研究中应注意的问题。     

模拟酸雨对土壤重金属镉形态转化的影响

在模拟酸雨作用下,研究了酸雨对不同Cd污染程度下土壤重金属Cd释放和形态分布、转化规律的影响.结果表明,模拟酸雨浸泡土壤后,土壤pH值高于酸雨浸泡前的土壤pH值和模拟酸雨的pH值,表明土壤表面存在质子的消耗,这可能与硫酸根的专性吸附释放羟基和矿物表面的质子化有关.酸雨浸泡土壤能增加土壤活性态Cd的含量,酸雨酸度越大,土壤Cd含量越高,Cd的活化能力越大.当昆山土壤pH值平均由7.20下降到6.42时,Cd的活化率增加了0.34% ～ 3.29%,因此,在昆山土壤酸化严重的背景下,其土壤重金属Cd的活化趋势明显,由重金属Cd释放而对人类和生物造成的风险较大.     

土壤重金属在优先流区和基质流区迁移能力研究

以Richards原始数据为研究对象,分析优先流区和基质流区土壤重金属浓度分布特征及含量变化,并利用土壤重金属迁移能力揭示可动区-不可动区模型所需参数条件。结果表明:(1)重金属主要分布在土壤表层,土壤表层以下,重金属分布受优先流影响显著,90%以上重金属被土壤表层滞留;(2)重金属浓度随土壤深度的增加呈现降低趋势,土壤表层重金属浓度明显高于深层土壤;(3)优先流区和基质流区内重金属(Cd,Cr,Cu,Ni,Pb,Zn)浓度变化差异不显著,总体讲,优先流区重金属浓度大于基质流区,土壤层面上重金属迁移能力表现为Zn>Cu>Cr>Pb>Ni>Cd;(4)利用可动区-不可动区模型模拟优先流区和基质流区重金属浓度,根据重金属浓度分布特征及实验数据,推出Richards等实验数据相关参数必须满足D/vm>289.6。     

饱和土壤冻融过程中水热迁移数值模拟

利用土壤冻融过程的水热传输方程,模拟了饱和土壤冻融的年变化过程,分析了土壤冻结深度的年变化规律和水分向冻结界面迁移的特征。同时亦对影响土壤冻结深度的温度因子做了探讨。     

田块尺度上土壤重金属污染地统计分析及评价

该文以北京市某生态农场的大田为例,应用地统计学分析方法进行了变异函数的计算和模型拟合,建立了计算土壤重金属含量的最适空间插值理论模型,随后运用克立金估值方法绘制了田块尺度上土壤重金属的空间分布图,并与土壤重金属污染标准进行比较,土壤重金属污染评价结果表明:研究范围内的土壤重金属含量较低,未发现污染。该研究结果表明地统计学分析方法可为田块尺度上的农业优化管理提供决策支持。     

重金属污染土壤生态工程修复的试验研究

该文研究了细叶香薷(Moslem chinensis Maxim)和构树(Broussonetia papyrifera(Linn.) Vent.)对Cu、Zn污染土壤的修复及污染土壤对植物生理性状的影响。研究结果表明：随着盆栽土壤中重金属浓度的增高，植物体内吸收重金属的浓度相应增大。Cu在细叶香薷体内的含量是地上部＜地下部，Zn含量却是地上部＞地下部；重金属Cu、Zn在构树体内的浓度都是根部＞叶部＞茎部。细叶香薷的富集系数基本大于1，对Cu的最大富集系数是2.42；构树的富集系数都在0.5以下，但由于其地上部生物量很大，从土壤中移除的重金属量也很可观，而且构树能产生经济价值，建议把构树和细叶香薷组成一个立体的生态工程修复模式，既能修复污染土壤又能恢复污染地区的生态环境和土壤微生物环境，产生经济和环境效益。     

田块尺度上土壤重金属污染地统计分析及评价(简报)

该文以北京市某生态农场的大田为例,应用地统计学分析方法进行了变异函数的计算和模型拟合,建立了计算土壤重金属含量的最适空间插值理论模型,随后运用克立金估值方法绘制了田块尺度上土壤重金属的空间分布图,并与土壤重金属污染标准进行比较,土壤重金属污染评价结果表明：研究范围内的土壤重金属含量较低,未发现污染。该研究结果表明地统计学分析方法可为田块尺度上的农业优化管理提供决策支持。     

中国设施土壤重金属累积特征与污染阻控技术研究进展

长期集约化耕作导致中国设施土壤重金属累积和面源污染风险增加的状况已引起广泛关注。该研究总结了中国设施土壤重金属累积状况及其来源,发现长期盲目投入肥料及农药是引发设施菜田土壤重金属累积问题的主要原因。目前,设施土壤重金属累积呈现出广泛性和中轻度污染特征,其中镉是主要的污染元素。遵循面源污染治理中“源头预控-过程阻断-末端修复”原则,基于国内外文献综述,该文总结归纳出适用于设施土壤重金属累积特征与污染的联合阻控技术及作用机制。首先在灌溉和肥药投入等源头环节减少重金属输入;其次在作物种植过程中,通过选用重金属低积累特性的蔬菜种类或品种,结合水肥一体化施用大分子有机水溶性肥料或叶面喷施具有阻控重金属作用的营养型阻控剂,抑制作物吸收重金属;最后在末端修复环节,利用具有多元功能的土壤改良剂或微生物菌剂进行土壤钝化修复,或采用具有超重金属富集能力且能提高设施土壤生物多样性的植物作为填闲作物,实现生物修复的目标。该联合阻控技术的原则在于协同考虑污染防治、土壤改良、减肥增效等农学和环境目标,集成土壤修复与改良、水肥一体化、填闲作物栽培等技术,并兼顾设施土壤重金属污染修复工程所面临的投入品成本较高、经济效益不明显、缺失可持续改良导致效果不稳定等问题,优推能够钝化重金属并改良土壤的多功能土壤改良剂以及具有阻控重金属吸收、提高作物抗逆性的多功能有机水溶性肥料。上述措施能解决设施土壤普遍存在的重金属累积问题,提升土壤的安全生产能力,可为设施农业可持续发展提供更有效的技术支撑。     

改良剂对重金属污染红壤的修复效果及评价

采用盆栽试验,研究了施用改良剂—石灰、有机肥、海泡石对红壤上小油菜生物产量、镉锌吸收量、pH、吸收系数的影响。结果表明,施用改良剂,连续种植3季小油菜 (Brassia campestris L.) 的生物产量都显著提高,石灰、有机肥和海泡石配施的产量是对照的15倍。改良剂能不同程度提高红壤的pH,以石灰的效果最好,土壤pH平均升高了2个单位;而且小油菜对镉锌的吸收也较低。小油菜对镉的吸收系数大于对锌的吸收系数,说明镉容易在土壤-植物体系中迁移,施用改良剂后吸收系数降低。施石灰的小油菜中锌含量达到食品卫生标准。改良剂对提高土壤pH的后效逐渐减弱,对抑制小油菜吸收锌的后效不如抑制镉的后效好。     

土壤重金属有效态含量检测与监测现状、问题及展望

随着经济和社会的发展,土壤重金属污染对粮食安全及人类的身体健康构成了巨大的威胁,而目前广泛采用的全量检测法并不能准确地反映土壤重金属的生物毒性。为了更好地了解土壤重金属的污染情况及其生物毒性,需快速有效检测土壤重金属的赋存形态及有效态含量。本文介绍了土壤有效态重金属的定义及其在土壤-有机体系统中的转移;并结合国内外相关研究领域的文献资料,按检测对象将土壤重金属有效态的检测方法分为直接检测方法(化学检测方法和物理检测方法)和间接检测方法(生物指示法),系统阐述了化学检测方法中的浸提法,物理检测方法中的梯度扩散薄膜技术和光谱分析法,及生物指示法中的指示植物检测法、微生物检测法和动物检测法的研究进展、适用范围及优缺点,概括了目前检测方法存在的主要问题是不能同时满足大面积监测和精确检测两个方面。并指出快速、大面积、原位测定污染物种类和含量,采取相应措施保障粮食安全及人类身体健康是目前迫切需要解决的问题。本文将土壤-植物-人作为一个整体,了解重金属有效态在该系统中的迁移富集机理,认为在此基础上选择合适的数据处理方法及建模参数,结合遥感、地理信息系统和全球定位系统对土壤重金属污染进行原位立体监测,是未来土壤重金属有效态含量检测与监测研究的主要发展方向。     

污泥农用对土壤和作物重金属累积及作物产量的影响

以3 a定位试验为基础,比较3种不同处理的污泥肥料（消化污泥、污泥堆肥及污泥复混肥）农田施用下土壤养分、土壤和作物籽粒中Mn、Cu、Zn、Pb、Cd 5种重金属的积累以及作物产量的变化情况,以阐明污泥农用对土壤及作物的影响。研究表明,3种污泥肥料提高了土壤中氮素和有机质的含量;与空白和普通化肥处理相比,3种污泥肥料增加了土壤中Mn和Cu的含量,而对土壤交换态重金属含量没有显著影响;3种污泥处理均增加了小麦籽粒中Zn的含量;相对普通化肥处理,3种污泥肥料处理对小麦和玉米产量均无显著影响。合理施用污泥肥料可以有效地提高作物产量;污泥肥料施用对土壤重金属有一定累积效应,但短期施用对土壤比较安全。     

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。     

受土壤类型和金属负荷量影响的重金属形态分布

Two series of soil subsamples, by spiking copper(Cu),lead(Pb),zinc(Zn)and cadmium(Cd)in an orthogonal design,were prepared using red soil and brown soil,respectively.The results indicated that heavy metal fractions in these soil subsamples depended not only on soil types,but also on metal loading quantity as well as on interactions among metals in soil.Lead and Cu in red soil appeared mostly in weakly specifically adsorbed(WSA),Fe and Mn oxides bound(OX),and residual(RES)fractions.Zine cxisted in all fractions except organic bound one,and Cd was major in water soluble plus exchangeable(SE)one.Different from the results of red soil,Pb and Cu was present in brown soil in all fractions except organic one,but over 75% of Zn and 90% of Cd existed only in SE fraction.Meanwhile,SE fraction for any metal in red soil was lower than that in brown soil and WSA and OX fractions were higher.It is in agreernent with low cation exchange capacity and large amounts of metal oxides included in red soil.Metal fractions in soil,especially for water soluble plus exchangeable one ,were obviously influenced by other coexisting metals.The SE fraction of heavy metals increased with increasing loading amounts of metals in red soil but not obviously in brown soil,which suggest that metal availability be easily affected by their total amounts spiked in red soil.In addition,more metals in red soil were extracted with 0.20 mol L^-1 NH4Cl（pH5.40）than that with 1.0 mol L^-1 Mg(NO3)2(pH7.0),but the reverse happened in brown soil,implicating significantly different mechanisms of metal desorption from red soil and brown soil.     

红壤重金属的复合污染

The effects of combined heavy metal pollution of red soil on the growth of wetland rice and the transfer of Pb,Cd,Cu and Zn from soil into plants were sudied by greenhouse pot experiment,The results showed that the plantyields were markedly affected by heavy metals,with the exception of Pb,in soils under the experimental conditions,without taking into consideration all the interactions among the elements.The concentrations of the elemets in plants were mainly affected by the specific element added to the soil.The effect of interactions among the heavy metals was very significant either on plant yields or on the concentration of the elements in plants.The risk assessment of a combined pollution by heavy metals in the soil is discussed preliminarily in terms of the relative pollution equivalent.