土壤重金属有效性影响因素及其在作物和土壤系统迁移运转规律研究进展

土壤是植物生长发育的场所，而土壤中重金属通过植物根系被植物吸收富集到体内，影响着植物的生长。为了明确土壤重金属的影响因素以及土壤重金属在植物各部位的传递规律，通过查询大量国内外相关文献，详述了土壤中重金属的来源、作用机理、影响植物吸收重金属的主要因素等方面的研究进展。研究表明：植物对重金属的吸收除了受到土壤酸碱度、有机质等土壤理化环境的影响外，也会因污染程度、污染元素种类、耕作方式、作物基因型的不同而产生差异。此外，土壤中重金属间的加和、协同和拮抗效应也会使植物对重金属的吸收、富集产生一定程度的影响。     

河滨带土壤氮、磷自然渗透与迁移特征研究

为了探讨河滨带土壤特性,采用过硫酸盐消化法和M3法,对河滨带不同深度土壤N、P含量进行测定,分析其在河滨带纵向土壤中的自然渗透和横向迁移特征。研究结果表明：吸光度与氮和有效磷的校准曲线：y=-0.1308+0.2546x,R2=0.9173和y=0.0287+0.5617x,R2=0.9675,相关性非常好。该河滨带土壤N、P主要分布在0~10 cm土壤层,以5 cm土壤层为最高,表层土壤中N、P含量显著高于下层土壤,总体呈由上到下的迁移特征;河滨下游土壤表层含N量明显高于上游,而土壤含P量在上游主要集中在土壤表层,在下游主要集中在5 cm土层中。因此分析河滨带纵向土壤中的自然渗透和横向迁移特征必须从纵向和横向两方面来综合抑制土壤中氮、磷的不断升高的趋势。     

钢渣对酸性重金属污染土壤的修复研究进展

改良剂原位固定技术是重金属污染土壤修复的重要措施,其中选择经济有效的改良剂是该技术的关键。本研究主要介绍了具有碱性富硅特性的炼钢副产品钢渣对酸性重金属污染土壤的修复效果及作用机制,以期为重金属污染土壤修复提供理论参考。首先分析了改良剂固定技术的研究现状;然后介绍了钢渣的主要理化性质,阐述了其对污染土壤pH及重金属活性的影响;最后论述了钢渣对喜硅植物生长的促进作用及对其重金属耐性的增强机制。通过分析表明：施用钢渣能同时调控重金属在土壤和植物2个系统中的迁移和转化,能够减少重金属向食物链的迁移,在酸性重金属污染土壤修复实践中具有重要的潜在应用价值。     

某电镀厂附近土壤铬污染及植物富集特征研究

对某电镀厂附近地下水、土壤重金属铬污染状况和植物吸收与富集重金属铬进行了研究分析,结果表明：电镀厂附近地下水和土壤均受到不同程度的铬污染,土壤中铬含量与地下水六价铬浓度成明显的正相关（R2=0.990 4）;同种植物在不同环境下重金属铬含量具有明显差别,随土壤中铬含量的增加,植物中重金属铬的含量也呈增加趋势;小蓬草表现出较高的铬富集能力,根部铬富集系数达到0.584 8～0.831 5,地上部铬富集系数0.260 4～0.451 4;蟋蟀草和地黄对重金属铬有较强的从根部向地上部迁移的能力,地上部铬迁移系数分别达到1.618 5～2.712 0和1.3556～1.899 1。     

选对措施“围剿”土壤重金属——以北京密云菜田土壤重金属污染为例

正北京市正在发展都市型现代农业,农业生产由数量型向质量型转变,土壤环境质量受到越来越多的关注。其中,土壤重金属污染因具有潜伏性、不可抗逆性、长期性以及影响后果严重等特点而受到高度重视。土壤中的重金属能从土壤迁移到其他生态系统组成部分中(如地下水、植物等),并被作物吸收和富集,最终通过食物链影响人类健康。掌握土壤重金属污染     

重金属污染土壤中Cd、Cr、Pb元素向水稻的迁移累积研究

为了探明水稻各组织器官的重金属含量对土壤重金属浓度的依赖性,评价重金属中重度污染土壤植株水稻的安全风险,通过对不同浓度的Cd、Cr、Pb 3种重金属水稻盆栽试验,研究中、重度污染土壤培养条件下重金属在水稻植株中分布以及籽粒中迁移累积特性。研究结果显示,随着土壤重金属含量增加,水稻植株富集重金属呈上升趋势,但是土壤重金属浓度增加,水稻对重金属的富集系数下降。在中、重度污染的Cd、Cr、Pb 3种重金属土壤种植的水稻植物高度和生物学产量并没有显著差异,从植株生长上看重金属污染危害有一定的隐蔽性。3种重金属在水稻植株中迁移能力的大小依次为：Cd>Cr>Pb,在水稻植株不同器官重金属富集能力依次为根系>茎秆>叶>籽粒。水稻糙米的糊粉层重金属含量显著高于胚乳中的重金属含量,水稻糙米在加工成精米后Cd含量平均降低19%,Cr含量平均降低56.8%,Pb含量平均下降29.8%,这表明稻米通过加工后重金属污染风险降低,可规避一定的食用风险。     

株洲霞湾港典型植物重金属分布状况研究

为了给重金属污染区域的植物恢复提供参考依据,采集了株洲市霞湾港14种典型植物及其土壤,研究了植物中重金属的分布、污染、迁移和积累规律,发现不同典型植物在重金属污染区域的生存特点,并采用潜在生态风险指数法,评价土壤重金属污染状况,根据富集系数和转移系数研究了植物中重金属的分布和转移规律。结果表明,多数土壤重金属元素含量都明显偏高,潜在生态危害依次为Eir(Cd)>Eir(Pb)>Eir(Cu)>Eir(Zn),其中以Cd污染最严重。植物根茎叶中的重金属含量因重金属元素的不同而不同,在根茎叶3个部位中,均是Zn的含量最高,其次是Pb。商陆、苦楝和葛藤对Cu、Cd、Pb、Zn的富集能力很强,可以作为治理此4种重金属污染土壤的富集植物;牛皮消和藜对Cu、Pb、Zn的治理能有一定效果;马兜铃和臭牡丹则能够作为Cd、Pb、Zn重金属污染生态治理的参考植物。     

污染农田土壤的治理技术研究概述

概述了由于农时操作过程中用污水灌溉、不合理施用化学肥料、化学农药，以及矿区排污等途径造成农田土壤遭受重金属、放射性物质、硝酸盐以及有机氯残留等污染。通过种植超积累植物（包括农作物的某些品种及某些野生植物）或者通过有益微生物处理土壤、拌种等、采用有机酸、石灰等化学物质和多种有机物质等不同途径，对污染的土壤进行治理，均可收到良好的净化改良效果。同时分析了植物修复的应用前景以及保证效果的调控原则，并强调综合技术合理搭配应用收效会更好。     

粘土矿物修复重金属污染土壤的研究进展

粘土矿物修复重金属污染土壤是一种原位修复技术,该技术通过向污染土壤中添加粘土矿物,利用粘土矿物对重金属的吸附、配合、共沉淀等作用降低重金属的移动性和生物有效性,减少重金属向水体和植物及其它环境单元的迁移,从而实现了重金属污染土壤的化学修复。由于粘土矿物资源丰富、修复过程操作简单、修复效果迅速,使其在重金属污染土壤的治理过程中有着不可替代的作用。本文对粘土矿物修复重金属污染土壤的机理进行了探讨,总结了粘土矿物对重金属污染土壤的应用效果,介绍了该技术研究的实验方法和评价方法,最后指出了粘土矿物的应用前景以及目前存在的问题,对以后工作应侧重的一些方面提出了建议     

尿素深施后模拟水田系统中氮素的迁移转化途径

为探究尿素深施入土壤后氮素在土-水系统中的迁移转化途径,采用自制装置模拟水田并测定土壤及表层水中氮素浓度及相关指标的变化,以此对氮素的迁移途径进行研究。结果表明：尿素深施方式下,氮素在表层水中发生的反应以氨挥发和硝化反应为主,在土壤中主要进行反硝化反应;尿素深施入土壤15天后系统中氮素损失量占总施肥量的14.86%,其损失来源于氨挥发和生物反硝化作用,分别约占总损失量的68.95%和31.05%。尿素深施方式下水田中氮素迁移转化过程十分复杂,通过分析土-水系统中存在的反应和氮素迁移转化途径可为合理施肥及控制农田面源污染提供技术参考。     

太原市敦化污灌区重金属污染的潜在生态风险评价及垂直分布特征

本文以太原市敦化污灌区农田土壤为研究对象,在灌区内共采集到表层样品185个及不同深度土样90个,采用原子吸收和原子荧光分光光度法测定其重金属Hg,Cd和Cr的含量,并根据Hakanson潜在生态风险指数法对三种重金属的潜在风险进行评价,同时对不同深度土壤重金属的迁移及污染程度进行了讨论。实验结果表明：灌区土壤属弱碱性,平均pH值为8.01;土壤有机质在表层含量较高（>1%）,随深度增加含量减少;长期的污水灌溉导致了灌区农田土壤中Cd的严重污染,平均含量高达1.265mg/kg,是国家二级标准值的2.11倍,Cd污染是造成土壤风险的主要因子。Hg,Cd和Cr的综合风险指数RI分布在475.769到610.187之间,污染程度很强,其中Cd的潜在风险占总风险的68.4%-74.6%,Cr和Hg的贡献率较小。剖面土壤中的重金属含量与深度成递减的指数分布关系,与有机质的变化规律一致。     

滇中高山丘陵区土壤重金属来源及影响因素——以武定县为例

以武定县为例,探明土壤重金属的来源及影响因素,以期为高山丘陵区土壤重金属污染防治提供理论依据。笔者分析了武定县重金属含量和空间分布特征,运用多元统计分析方法,结合地质特征综合分析土壤重金属来源和影响因素。结果表明,表层土壤重金属的空间分布特征与深层土壤具一致性。除Cd、Pb、Zn外,表层与深层土壤重金属含量无显著差异。受区内断裂带控制,重金属主要富集在铁铜、铅锌多金属成矿带上。在垂向分布上,Cd受人为因素影响较大,Cr、Ni受自身理化性质的控制,As、Cu、Hg、Pb、Zn可能由地质背景控制。8种重金属均来源于成土母质,Cd、Pb、Zn受矿产开采的影响较大,Cr、Ni主要来源于成土母质,As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn来源于多金属成矿带高背景值成土母质与矿产开采的共同影响。不同土壤类型和土地利用类型中重金属含量不同,土壤重金属含量也与有机碳、铁锰氧化物、粘土矿物、养分元素、pH具有较显著的相关关系。     

污水处理厂再生水灌溉对土壤中重金属污染的试验研究

再生水灌溉是解决水资源短缺的潜在途径之一,关于再生水灌溉条件下土壤中重金属的迁移行为及其对表层土壤的污染风险至今仍缺乏研究。通过不同水体浇灌蔬菜的试验研究,相比较污水浇灌和自来水浇灌,再生水灌溉不仅对土壤没有污染,也极大的节约了水资源成本,并为蔬菜提供了大量的生长元素。结果表明,浇灌60天后,再生水中的Cr、Cd、As、Hg、Pb、Ni、Zn和Cu在土壤中有一定的富集,但随着淋溶时间的延长,各种重金属浓度保持不变;再生水浇灌的土壤在垂直迁移上的浓度变化也不大,基本呈水平趋势;与土壤环境质量标准(GB15618—1995)相比,再生水浇灌后的土壤没有额外超标,优于蔬菜种植的土壤标准要求。     

PAM在土壤重金属污染植物修复中的作用及机理研究进展

聚丙烯酰胺(PAM)作为一种性能优良的高分子聚合物,近年来广泛应用于农业水土保持及土壤改良。通过文献调研,在综述PAM对土壤中重金属作用及机理基础上,分析了其对土壤重金属污染植物修复的应用潜力：（1）PAM及其改性产物施用于土壤后可吸附特定的重金属离子,降低重金属对植物的毒害作用,但效果受pH值、温度等条件影响;（2）PAM在改善土壤理化性质的同时,可通过吸附、螯合及络合等作用抑制重金属的生物有效性,从而改善修复植物的生长条件。尽管PAM降解产物之一的丙烯酰胺单体(AMD)具有神经毒性,但是通过调节施加方式及引入降解微生物等方法可以避免PAM降解对土壤产生不良影响,进而将健康风险控制在安全范围内。因此,PAM是环境友好的重金属污染土壤植物修复促进剂,且其环境风险可控。     

粤北矿区污染农田土壤中重金属分布特征及相关性研究

为了了解调查区域的土壤污染现状和为粤北矿区土壤修复提供科学依据,采用网格法进行布点采样,采集了144个表层土壤样,通过单因子污染指数法、综合污染指数法以及相关性等对测试数据进行分析。结果表明,重金属Cd、Zn、Ni、Pb超标率分别达100%、96.53%、6.25%、3.00%;土壤重金属Cd、Zn单项污染指数分别为3.59、1.90,表明地块已受到这2种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,Pb、Ni、Cu的Pi均小于0.7,属于安全范围。其中,土壤中Pb(0.9851)、Zn(0.9197)、Cd(0.8994)有效态含量与全量的相关性均达到极强相关水平,表明其在土壤中极易发生迁移,潜在的生态污染风险较大;Cu、Ni有效态含量与全量的相关性也达强相关水平,在土壤中的迁移能力也不可忽视。     

不同有机肥连续施用对土壤质量的影响

为研究不同有机肥连续施用对土壤质量的影响,综述国内外不同有机肥连续施用对农田土壤理化性质、土壤微生物以及土壤重金属的影响及作用机理,并对有机肥合理利用提出建议。研究表明：连续施用有机肥能显著改善土壤结构,提高土壤的水肥调控能力,增加土壤养分的有效性,平衡土壤养分,提高土壤酸碱缓冲性能,优化土壤微生物群落的结构和功能;但长期施用有机肥会增加土壤和植物中重金属累积风险,特别是畜禽和污泥有机肥。国内外研究大部分是粪肥与污泥和化肥的配施对土壤和作物中重金属含量进行分析,对研究畜禽粪污施用年限以及有机肥长期施用下土壤中重金属的演变特征及机理探讨相对较少,今后还需加深有机肥连续施用对土壤重金属影响机理方面的研究。     

重金属污染土壤的植物修复技术研究

植物修复重金属污染土壤已经成为当今科学家研究的热点问题。国内研究者已发表众多重金属污染土壤修复技术的文献综述,但单纯对重金属污染土壤的植物修复技术、特别是植物收获后的处置技术的系统综合的文献综述少之又少。为此,系统阐述了植物修复技术的内涵、组成部分、优缺点、超富集植物的概念、研究概况和修复植物收获后的处置技术,指出植物采矿技术可能成为科学家们下一步研究的重点,并对植物修复技术发展未来进行了展望。