3种提取剂对不同类型土壤重金属的提取效果

为了研究不同提取剂对不同类型土壤重金属的提取效果,选用3种提取剂(DTPA、HCl、EDTA)提取2种母质（红壤、紫色土）发育的稻田土壤（黄泥田、紫泥田）重金属Zn、Pb、Cd和Cu的含量,比较它们的提取效果。结果表明,提取剂的提取量和提取率大小有明显差异。DTPA提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为135.88、167.20、5.09、17.63 mg/kg;HCl提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为244.79、299.97、7.74、28.75 mg/kg;EDTA提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为220.31、490.33、7.22、35.46 mg/kg。3种提取剂对重金属Zn、Cd提取量大小为HCl>EDTA>DTPA,对Pb、Cu提取量大小为EDTA>HCl>DTPA。从元素的提取率看,除黄泥田DTPA提取为Cd>Cu>Pb>Zn外,一般均为Cd>Pb> Cu>Zn。就不同土壤类型而言,黄泥田重金属提取率大小均为EDTA>HCl>DTPA;紫泥田Zn、Cd提取率大小为HCl>EDTA>DTPA,而Pb、Cu为EDTA>HCl>DTPA。黄泥田、紫泥田提取Pb、Cu的提取率均为EDTA>HCl>DTPA。因此不同类型土壤应该使用不同的提取剂,暗示适当提取剂的提取量可以预测糙米中重金属的累积量。     

聚天冬氨酸强化植物修复重金属污染土壤的研究

为了探究PASP作为螯合剂在植物修复过程中的强化作用,采用土柱淋滤实验,研究不同浓度的聚天冬氨酸(PASP)对重金属铅(Pb)、镉(Cd)的活化能力（加入淋出量和空白对比）。结果表明,在一定浓度范围内,PASP对Pb和Cd的活化能力随PASP浓度的增加而增加。在盆栽模拟实验中发现,PASP对玉米修复重金属污染土壤有明显的强化作用。施用11 g/L PASP的玉米株高为114.4 cm,大于施加EDTA的植株(110.9 cm)。确定了PASP的最佳施用浓度为3 g/L和7 g/L,吸收重金属量分别为Pb 114.829 μg和84.662 μg、Cd 54.447 μg和66.915 μg,与EDTA相比对Cd的吸收量提高约10倍,对Pb的吸收量提高约3倍。进一步用水合肼和乙醇胺对PASP进行衍生化,淋洗实验证明用乙醇胺改性的PASP对重金属的活化效果得以提高,为修复被重金属污染的土壤提供了一种较好的络合剂。     

甘蔗对铅递进胁迫的生理响应

盆栽模拟试验研究了甘蔗长期受重金属铅胁迫的生理响应。在土壤铅（Pb）浓度为250mg／kg时,甘蔗生物量达到最大,甘蔗茎粗和茎节长较对照分别提高了9．63％和9．02％;叶片细胞质膜透性与土壤Pb浓度呈显著正相关;叶片中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量与土壤Pb浓度呈显著负相关,相关系数分别为0．994、0．994和0．985;叶片中蛋白质含量和过氧化氢酶（CAT）活力、蔗茎中可溶性糖含量均随着土壤Pb浓度的升高呈现先增高后降低的趋势,临界点的Pb浓度为250mg／kg左右。表明甘蔗具有植物修复Pb污染土壤的潜力。     

不同钝化材料对重金属污染土壤的钝化效果研究

土壤重金属污染已成为不容忽视的突出环境问题,筛选高效低成本的钝化材料十分迫切。选择有机肥、泥炭、沸石、硅藻土、石灰及不同材料的生物炭等钝化材料,采用室内模拟试验的方法,研究了不同材料不同添加用量的钝化剂对土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd的钝化效果。结果表明：(1)石灰和沸石均能有效地降低地土壤中Cu、Pb和Zn浸提态含量,其中当石灰用量达到50g/kg时,Cu、Pb、Zn浸提态含量分别降低了61.75 %、25.57 %、38.45%;当沸石用量达到50g/kg时,土壤中Cu、Zn、Pb浸出态含量较对照处理分别降低了34.00 %、16.29 %和31.20%。(2)有机肥和泥炭能有效降低Pb 和Cu的浸出态含量,用量为50g/kg时,有机肥和泥炭对土壤中Pb和Cu的浸出量较对照分别减少了27.64%和33.58%。(3)锯木屑-生物炭和商品-生物炭用量达到50g/kg时,土壤中Cd浸出态含量较对照处理分别降低了21.46%和19.12%。     

土壤中酸可提取态重金属释放特征研究

采用模拟酸雨土柱淋洗实验,研究了不同土壤中酸可提取态重金属释放特征。结果表明,随着模拟酸雨pH值下降,土壤中酸可提取态重金属释放强度明显增大,各元素的释放量与酸雨pH值呈显著负相关。Zn释放主要集中在pH4.5~3.5之间;Cu释放主要集中在pH6.5~3.5之间;Cd的释放没有较集中的范围;而Cr和Pb,不同土壤集中释放的pH值范围不同。不同处理水平对酸可提取态种金属的释放有显著影响。     

长期污水灌溉条件下土壤重金属形态及生物活性的研究

摘 要: 通过野外调查和实验分析,对孝义市污灌区土壤中Ni、Cr、Pb、Cu、Zn、Cd 6种重金属的含量、形态分布和生物活性进行了研究。结果表明,孝义市污灌区土壤中重金属都未超过国家二级标准,但Ni、Cr、Pb比当地背景值都有所增加。土壤中重金属各形态的分布存在很大差异。Ni、Cr、Zn主要以残渣态的形式存在。Pb主要以残渣态和铁猛氧化态存在。Cu主要以残渣态和有机结合态的形式存在。Cd在残留态中比例最小,碳酸盐结合态和交换态含量比例很高。与对照相比,污灌降低了重金属残留态所占比例,改变了土壤中重金属存在形态,提高了重金属的生物有效性和迁移能力。污灌区土壤中重金属活性系数的大小顺序为：Cd＞Pb＞ Cu ＞Cr ＞Zn ＞Ni;迁移系数的大小顺序是：Pb ＞Cd＞ Cu ＞Cr ＞Zn＞Ni,土壤中Cd 、Pb的生物活性最高, 生态污染风险最大,应引起足够重视。     

不同有机酸对黄褐土矿质元素活化作用的比较研究

为研究不同有机酸对黄褐土矿质元素的活化效应,采用同一浓度(10 mmol/L)的茶多酚(TP)和小分子有机酸(LMWOAs)进行土壤浸提试验,比较不同类型有机酸对黄褐土主要矿质元素活化效果的差异。结果表明：LMWOAs对黄褐土中Ca和Mg的活化能力均表现为：酒石酸>柠檬酸>乙酸>草酸。草酸对土壤Fe、Mn、Cu、Zn 4种元素均有较好的活化效果,且对Fe和Cu元素的活化能力显著高于其他LMWOAs;柠檬酸对土壤Mn元素的活化能力显著高于TP和其他LMWOAs;酒石酸对土壤Zn的活化能力显著高于TP和其他LMWOAs;乙酸对土壤Fe、Mn、Cu、Zn元素的活化能力显著低于TP和其他LMWOAs。TP对土壤Ca、Mg、Fe、Mn、Zn元素的活化能力显著低于LMWOAs（乙酸除外）,对K和Cu的活化效果显著优于LMWOAs。黄褐土种植茶树会加速K和Cu的活化和迁移（尤其是K）,提高矿质元素的生物有效性,同时可能造成土壤缺K和酸化。     

唐山市南湖城市中央生态公园土壤重金属形态特征研究

土壤重金属元素的存在形态是衡量其环境效应的关键参数。选择唐山市南湖城市中央生态公园为研究区,采集了20个表层土壤样品,采用BCR三步连续提取法对土壤中的重金属（Cu、Pb和Cr）不同形态（酸可提取态、氧化物结合态、有机结合态、残渣态）特征进行分析,并采用相关分析探讨影响重金属化学形态的影响因素。研究结果表明：土壤中Cr和Cu主要以残渣态和酸可提取态存在,Pb主要以氧化物结合态和残渣态存在;Cr的酸可提取态较其他元素高,对环境的潜在风险较大。相关分析显示,土壤pH值与重金属的酸提取态含量呈极显著负相关,与Cu和Pb的氧化物结合态含量呈极显著正相关,土壤有机质含量与Cu和Pb的有机结合态含量呈极显著正相关关系。在生态公园建设过程中,可通过适当提高土壤pH的方法来减少重金属的酸可提取态含量,降低其生态环境风险。     

松嫩平原耕作黑土Cu、Pb、Zn的污染现状分析

黑土区是中国重要的商品粮生产基地之一,对于中国的粮食安全和国民经济的稳定起着举足轻重的作用。此文以松嫩耕作黑土土壤为研究对象,对呼兰、绥化、海伦、依安与嫩江5个调查区的土壤中Cu、Pb、Zn的污染现状进行研究,揭示耕作黑土的健康状况,为黑土生态系统的科学管理提供理论依据。采用内梅罗综合污染指数法及TOPSIS法进行环境质量综合评价。结果表明：土壤Cu、Pb、Zn的污染程度,由东南至西北未表现出明显的分布规律。呼兰、依安土壤Cu、Pb、Zn的污染程度低于绥化、海伦和嫩江;大部分样地土壤Cu、Pb、Zn污染程度具有随剖面深度的增加而增加的特点,仅有绥化土壤10~20 cm土层污染程度小于0~10 cm土层。Cu、Pb、Zn各元素之间没有呈现显著的相关性,表明3种元素来源是不同的。两种方法的评价结果基本一致,研究区域黑土环境质量良好。     

杭州市典型茶园土壤与茶叶中重金属的积累与来源分析

为了解杭州市茶园土壤与茶叶中重金属的污染状况及其重金属的可能污染来源,选择杭州市典型茶园20个,按区位与施肥的不同分为城郊-化肥、城郊-有机肥、山区-化肥和山区有机肥等4种类型,采集了0~15、45~60 cm分层土样及茶树新叶和老叶样品,分析土样和茶叶样品中Pb、Zn、Cu、Cd、Hg、Cr和Co等重金属含量。结果表明,研究土壤Pb、Zn、Cu、Cd、Hg、Cr和Co污染程度较轻,其含量均低于土壤环境质量二级标准。除老叶样中Pb有25%样品超标外,新叶及老叶的其他重金属元素都在限值以下。城郊区茶园土壤的Pb、Cd和Hg含量普遍高于山区茶园。施用化肥的茶园土壤Cd略高于施用有机肥的茶园,施有机肥的茶园土壤Hg略高于施用化肥的茶园。施用有机肥的茶园土壤Zn和Cu明显高于施化肥的茶园。施用有机肥可轻微提高茶园土壤中Cr的积累;土壤中Co的积累受人为影响较小。研究认为,研究区茶园土壤中重金属Pb、Cd和Hg的积累主要与大气沉降有关,而Zn和Cu的积累主要与有机肥料的施用有关。     

矿区周围农田土壤重金属铜锌铅污染及生物效应分析

为了解矿区周围土壤中主要重金属的污染状况和生物效应,通过野外调查和室内分析,对河南省某开采矿区周围农田土壤中重金属Cu、Zn、Pb进行了化学形态测定及其生物效应分析。结果表明,该矿区农田土壤重金属Zn的总量大于Cu和Pb。根据土壤环境质量三级标准(GB15618—1995),矿区开采活动并未造成这3种元素的明显污染。基于Tessier(1979)提出的5种化学形态：可交换态(EXC)、碳酸盐结合态(CAB)、铁锰氧化物结合态(FMO)、有机物结合态(OM)和残渣态(RES),土壤中各元素均以残渣态为主。依据可交换态和碳酸盐结合态二者所占总量的比例,Cu、Zn、Pb的生物可利用系数平均值分别为0.09、0.05和0.16,显示各元素生物可利用性的顺序是Pb>Cu>Zn;由可交换态所占总量的比例,得到Cu、Zn的迁移系数平均值分别为0.026和0.020,而Pb则高达0.083,表明各元素的迁移能力是Pb>Cu>Zn。并据此判断Pb的生物效应最大。     

不同施肥制度对稻田耕层土壤的环境质量效应

利用不同施肥制度的4年定位试验数据,研究源自规模养殖场猪粪便的有机肥、沼液肥对稻田耕层土壤pH,汞、镉、铬、铅、镍、砷、铜、锌含量的影响及产生的环境质量效应。结果显示：施用有机肥、沼液肥对土壤pH有调节作用,有机肥的调酸效果好于沼液肥,高量有机肥的调酸效果好于中量施用;施用有机肥、沼液肥对土壤镉、铬、砷、汞、铅、镍含量无明显影响,但铜、锌积累明显。施用有机肥、沼液肥对土壤环境质量影响大于施用化肥;当有机肥年投入量为22500 kg/hm²时,连续4年施用即可造成稻田土壤铜、锌污染;当有机肥投入量为11250 kg/hm²或沼液肥年投入量为225 000~450000kg/hm²时,也能使稻田土壤处于污染的警戒范围。初步认为,11250 kg/hm²有机肥、450 000 kg/hm²沼液肥可作为推荐施肥用量,但应避免在同一地块连续施用。     

水稻根际酶活性对土壤重金属污染的响应

为了解水稻根际土壤酶活性的变化及其与根际重金属有效性的关系,选取酸性矿山废水污灌形成的多重金属污染水稻土,采用根际袋模拟水稻根际环境,研究水稻根际土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性的变化特征及其与土壤有效态Cd、Pb、Cu和Zn含量的关系。结果表明,根际土壤pH和脲酶活性均低于非根际土壤,根际土壤微生物量碳和磷酸酶活性均高于非根际土壤。根际土壤有效态Cd和Zn含量低于非根际土壤,有效态Pb 和Cu含量高于非根际土壤。土壤pH与有效态Pb和有效态Zn均呈显著负相关,有效态Cd、有效态Pb 和有效态Cu含量与微生物量碳均呈显著正相关,有效态Cd、有效态Pb、有效态Cu和有效态Zn含量与土壤脲酶活性呈显著负相关,有效态Cd、有效态Pb 和有效态Cu含量与蔗糖酶活性呈显著正相关。可见,在多重金属污染土壤,土壤酶活性受不同重金属有效态含量影响;该结果可为水稻重金属污染治理研究提供理论依据。     

施用污泥对土壤中重金属含量的影响

随着城市污水处理厂数量的迅速增加,污泥的处置及其环境影响受到越来越多的关注。污泥土地利用因具有处理费用低廉及高效性的特点,已成为重要的污泥处理方式。然而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施污后的水稻田土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。与对照相比,在直接施用污泥的水稻田土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的含量显著增加。但即使是在施污60t hm-2的土壤中,Cu、Pb、Zn的含量亦远低于我国土壤环境质量标准。在施污的水稻田土壤中4种重金属元素的形态分布规律为：残渣态＞可氧化态＞可还原态＞可交换态和弱酸溶解态。这些重金属元素在水稻田土壤中相对稳定性顺序为Zn＞Cu＞Cd=Pb。     

土壤对铜、镉、铅、氟的吸附及改良剂对土壤－植物系统中养分元素有效性的影响

研究了不同生物气候带下的几种土壤对Ｃｕ，Ｐｂ、Ｃｄ、Ｆ的吸附特性、缓冲性及其对土壤中养分元素比例变化的影响；改良剂ＣａＣＯ３及Ｋ２ＨＰＯ４的使用对土壤一植物系统中养分元素分布及有效性的影响。结果表明，有机质含量高的泥炭土及ＣａＣＯ３含量高的褐土对Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ的吸附性强，缓冲性强，而红壤及黄棕壤对上述供试元素吸附性弱，缓冲性弱。Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ污染使土壤溶液中Ｃａ含量增加，Ｆ污染使土壤溶液中Ｆｅ含量增加。施用改良剂可以改变土壤－植物系统中的可溶态Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ的分布。在红壤、黄棕壤中施加ＣａＣＯ３比施加Ｋ２ＨＰＯ４效果为佳，可以增加土壤－植物系统中养分元系的有效性。     

重庆市某茶园土壤和茶叶中重金属的监测与污染评价

测定了重庆市某茶园土壤和鲜茶叶中的重金属Pb,Cd,Cr,Cu,Hg和As含量,并结合茶园土壤和茶叶的卫生质量标准,采用单因子污染指数法和Nemerow污染指数法进行了污染评价。结果表明：该茶园土壤和鲜茶叶中这几种重金属含量均较低,但Cd的含量稍高;单因子污染指数和Nemerow污染指数基本上均小于1.0,表明茶叶和茶园土壤基本上未受这6种重金属的污染,茶叶和茶园土壤环境质量总体良好。茶叶对土壤中Cd、Cu和Hg的富集能力较强。