菌糠对污灌区不同作物种植土壤重金属铜和铬形态的影响

为了给菌糠改善土壤重金属污染提供理论参考,探究菌糠对污灌区种植不同作物的土壤中重金属铜和铬形态的影响,针对污灌区土壤,采用田间试验,对玉米、高粱、糯玉米3种作物基施菌糠后,在作物成熟期采集土壤样品,研究了重金属铜、铬总量及不同形态的分布变化。结果表明:菌糠的施用增加了污灌区土壤中铜、铬总量的降低幅度,与不施菌糠相比,3种作物种植后土壤中的铜、铬总量都呈现减少趋势。在不施用菌糠土壤中,Cu含量减少率在3.17%~16.20%,Cr含量减少率在5.00%~15.40%;在施用菌糠的土壤中,Cu含量减少率在6.17%~18.60%,Cr含量减少率在8.94%~20.60%;菌糠的施用提升了碳酸盐结合态、有机结合态、残渣态铜和铬的减少率,除可交换态铜含量呈增加趋势外,其余各形态铜和铬均呈减少趋势。3种土壤中,种植玉米的土壤中铜、铬各个形态的含量减少率显著高于种植其他两种作物的土壤,这与土壤中铜、铬全量的减少率规律一致。除种植玉米的土壤中铁锰氧化物结合态铜的含量外,种植其他两种作物的土壤施加菌糠后,铜、铬各个形态含量的减少率均高于不施用菌糠土壤,说明施用菌糠可以促进重金属铜和铬碳酸盐结合态、有机结合态、残渣态的减少,降低土壤中的重金属含量。     

土壤各形态硒与植物硒含量平衡模型研究

土壤中重金属的存在形态以及各形态的生物活性、迁移特点是现阶段环境和食品安全领域的研究热点。本文采集了9个硒含量不同的土壤样品及其上生长的茶树叶,使用标准方法分析了土壤中各形态硒和茶树叶硒含量,并采用统计学方法构建了土壤各形态硒与植物硒含量平衡模型。结果表明,离子结合态硒、腐植酸结合态硒、残渣态硒与植物硒含量具有正相关性,其中离子结合态硒对植物硒含量影响最大;强有机结合态硒与植物含硒量成负相关。模型设计比较简单,其作为一种研究方法提出,希望对探讨土壤各形态硒含量与植物硒含量的相互关系有益处。     

杭州市典型农田土壤镉铜铅汞的化学形态及其污染风险评价

在杭州市域范围内采集27个重金属污染农田土壤样本,采用Tessier法分析土壤中镉、铜、铅、汞等4种重金属元素的化学形态,探讨当地农田土壤重金属化学形态组成特点及其与土壤性状的关系,评估农田土壤重金属的生态污染风险。结果表明,杭州市农田土壤中镉、铜、铅、汞的化学组成有较大差异,镉、铅和汞的赋存形态均以残余态最高,铜以有机质结合态最高。土壤中各态重金属的含量与重金属含量呈极显著正相关,碳酸盐结合态重金属的含量与土壤p H呈显著或极显著正相关。土壤中镉的交换态和碳酸盐结合态总比例(平均17.6%)明显高于其他重金属元素(平均2.9%~6.0%),农田土壤中镉有较高的生态污染风险;土壤汞的残余态比例平均在50%以上,且有机质结合态和氧化物结合态汞的比例也较高,而交换态和碳酸盐结合态汞的比例很低,表明土壤中汞的生态污染风险较低;有机质结合态和氧化物结合态铜和铅的总比例较高,说明铜和铅具有中等程度的生态污染风险。     

某市公路两侧土壤垂直剖面处重金属污染特征研究

以某市公路两侧土壤垂直剖面处重金属Cu、Cr、Zn和Pb为研究对象,探讨其垂直分布特征;运用内梅罗指数评价重金属的污染指数;并根据重金属的形态含量结果分析其对土壤的污染程度;利用SPSS对重金属形态和理化性质进行Pearson相关分析,研究理化性质对重金属形态含量变化的影响.结果表明,剖面重金属含量主要累积在土壤表层,重金属含量随土壤深度的增加呈减少趋势;对剖面土壤产生影响的Zn来自机动车轮胎磨损;Zn以残渣态为主,含量占总量的98.60％,活性态含量较低,占总量的1.40％,对生物有效性和潜在危害性较小;可交换态随土壤pH、阳离子交换量和有机质含量的增加而降低,铁-锰氧化物结合态随土壤pH和阳离子交换量升高而增加,有机物结合态随土壤pH和有机质含量上升而递增,碳酸盐结合态仅随土壤pH增加而增大.     

长期施肥对砂姜黑土重金属形态特征的影响

在31年的长期定位试验研究基础上,分析了5个不同施肥处理下土壤重金属Cu、Zn、Cd、Pb的含量变化及其分级特征。施肥处理包括CK、NP、M、MNP (等N) 及HMNP（高氮)。结果表明,不同施肥处理Cu、Zn含量差异显著,尤其NP处理大幅度提高了土壤中锌的含量。而不同处理对Cd、Pb含量影响不大。5个不同施肥处理下的Cu、Zn、Cd、Pb均以残留态的含量为主,平均占总量为44.4%、45.6%、35.4%以及80.3%。不同施肥处理影响了重金属在各个形态间的分配比例和顺序。Cu、Zn的各个形态的含量表现为残留态>碳酸盐结合态>铁锰氧化态>有机态含量>可交换态,Pb的各形态分配顺序与Cu、Zn完全不同,依次为残留态＞有机态＞可交换态＞酸盐结合态＞铁锰氧化态,不同施肥处理影响到各个形态分配的量。不同施肥处理对Cd的形态分配影响较大。在长期NP、MNP施肥下,Cd的含量高低依次为残留态＞有机态＞铁锰氧化态＞碳酸盐结合态＞可交换态,而在其它施肥处理下,Cd的含量高低依次为残留态＞碳酸盐结合态＞有机态＞铁锰氧化态＞可交换态。     

长期施肥对砂姜黑土重金属形态特征的影响

在31年的长期定位试验研究基础上,分析了5个不同施肥处理下土壤重金属Cu、Zn、Cd、Pb的含量变化及其分级特征。施肥处理包括CK、NP、M、MNP(等N)及HMNP(高氮)。结果表明,不同施肥处理Cu、Zn含量差异显著,尤其NP处理大幅度提高了土壤中锌的含量。而不同处理对Cd、Pb含量影响不大。5个不同施肥处理下的Cu、Zn、Cd、Pb均以残留态的含量为主,平均占总量为44.4%、45.6%、35.4%以及80.3%。不同施肥处理影响了重金属在各个形态间的分配比例和顺序。Cu、Zn的各个形态的含量表现为残留态>碳酸盐结合态>铁锰氧化态>有机态含量>可交换态,Pb的各形态分配顺序与Cu、Zn完全不同,依次为残留态>有机态>可交换态>酸盐结合态>铁锰氧化态,不同施肥处理影响到各个形态分配的量。不同施肥处理对Cd的形态分配影响较大。在长期NP、MNP施肥下,Cd的含量高低依次为残留态>有机态>铁锰氧化态>碳酸盐结合态>可交换态,而在其它施肥处理下,Cd的含量高低依次为残留态>碳酸盐结合态>有机态>铁锰氧化态>可交换态。     

钼矿区交通运输干线周边菜地土壤重金属污染分析与评价

选择采集钼矿区交通运输干线周边菜地土壤样本180个,采用HNO3-HF-HClO4混酸对土壤样品进行处理,运用等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定土壤样品中Mo、Pb、As、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni的含量,全面系统地评价土壤重金属污染现状,并进行元素形态分析,同时对矿区周边水域中重金属元素的含量也进行了分析测定.结果表明,钼矿区交通运输干线周边菜地土壤污染属于多金属复合污染,其中土壤重金属Cd、Hg污染较为严重;污染强度以菜地距运输干线0～50m最高,内梅罗综合指数为17.35,随距离增加污染减轻.重金属元素形态分析表明,0～50 m菜地土壤范围Cd、Cr、Cu、Ni、Zn总量中化学形态分布为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;As、Hg、Mo、Pb总量中化学形态分布为:有机结合态＞残余态＞氧化结合态＞酸可提取态;50～100 m范围内菜地土壤中重金属的化学形态分布大致为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态;100～150m范围内重金属总量中化学形态分布大部分为:残余态＞有机结合态＞氧化结合态＞酸可提取态.土壤中Hg、Cd的有机结合态较高,可能主要来源于污灌及化学农药的施用以及塑料薄膜的使用.     

黄土高原不同土壤中Cd形态分级及其生物有效性研究

【目的】研究黄土高原主要农田土壤重金属Cd的形态与生物有效性的关系,为评价本区土壤重金属Cd污染程度及其生物有效性提供一定的理论与数据依据。【方法】以黄土高原自北向南采集的12个0~20 cm耕层土壤为供试土样,通过室内分析和盆栽试验,研究了黄土高原石灰性土壤中不同形态Cd的分布特征及其生物有效性。【结果】黄土高原农田土壤Cd各形态总体分布特征为:有机结合态Cd、铁锰氧化物结合态Cd>碳酸盐结合态Cd>交换态Cd>残渣态Cd,自北向南各形态Cd含量均呈不同程度的增加趋势。各土壤类型间铁锰氧化物结合态Cd及碳酸盐结合态Cd平均含量均表现为:干润砂质新成土<黄土正常新成土<简育干润均腐土<土垫旱耕人为土,自北向南依次增加。碳酸盐结合态Cd和全Cd含量主要受到全氮、有效磷和砂粒含量的影响,且全氮和有效磷含量对其的影响为正效应。铁锰氧化物结合态Cd含量主要受全氮、有效磷、砂粒和粉砂粒含量的影响,且全氮、有效磷和粉砂粒含量对其的影响为正效应。土壤中各形态Cd含量与有机质、C/N、pH、CaCO3、粘粒含量的相关性均不显著,其中与C/N、pH、粘粒含量呈负相关。Cd在小麦茎叶层的含量小于根系;而作物不同部位Cd累积量表现为茎叶>根系。【结论】相关分析表明,小麦茎叶Cd累积量与土壤中各形态Cd及全Cd含量无显著相关性,而根系Cd累积量和小麦Cd累积总量与土壤铁锰氧化物结合态Cd及全Cd含量呈显著正相关,说明黄土高原主要农田土壤中铁锰氧化物结合态Cd具有较高的生物有效性。     

外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响

采用盆栽、田间试验及连续浸提分组方法，研究了外源Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的形态分布规律及石灰 钙镁磷肥施用对重金属形态分布的影响。研究结果表明，原状土中Cd主要以有机结合态为主，外源Cd污染土主要以残渣态和交换态为主。原状土中Pb、Cu、Zn主要以残渣态为主，而外源重金属Pb、Cu、Zn在土壤中主要以铁锰氧化物结合态为主。外源重金属土 石灰和钙镁磷肥后使土壤中的交换态Cd、Pb、Cu、Zn下降，而碳酸盐结合态Cd、Pb、Cu、Zn含量增加。pH提高，使土壤重金属的有效态含量下降，pH降低使重金属有效态含量增加。     

西宁市不同功能区土壤重金属铬和镍的形态研究

采取Tessier连续提取法对西宁市6个功能区城市土壤中重金属Cr和Ni的形态进行研究.结果表明,西宁市各功能区土壤中Cr和Ni的全量分别是全国土壤几何平均值的2.6～3.2,1.3～2.1倍.各功能区Cr的含量均无显著差异(P＞O.05);Ni的含量表现出矿冶区与风景区和开发区差异显著(P＜0.05),但与其他功能区差异不显著(P＞0.05),并且除矿冶区外其他功能区间也均无显著差异(P＞0.05).Cr的各形态分布趋势为:残渣态＞铁锰氧化物结合态＞有机结合态＞可交换态＞碳酸盐结合态;Ni的各形态分布趋势为:残渣态＞铁锰氧化物结合态＞有机结合态＞碳酸盐结合态＞可交换态.重金属Cr为:不可利用态＞潜在可利用态＞可利用态;重金属Ni为:潜在可利用态＞不可利用态＞可利用态.研究表明土壤中重金属Cr和Ni的生物有效性和潜在生态危害性较大.     

沈阳城市土壤Pb的污染状况及其化学形态研究

研究了沈阳市城市土壤Pb的含量及其化学形态分布,结果表明:沈阳市土壤全Pb平均含量为106.41 mg/kg,变幅为5.65~279.81 mg/kg,各个土地利用类型Pb含量都超过了沈阳市土壤背景值,土壤Pb污染严重。土壤Pb各形态比例为残渣态>有机结合态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>可交换态。各土地利用类型Pb的活性不大。     

应用介孔分子筛材料(MCM-41)对土壤重金属污染的改良

采用盆栽试验,研究了无机分子筛材料(介孔分子筛,MCM-41)对重金属Cd、Pb和Cu污染土壤小白菜生长及土壤重金属各形态分布特征的影响。结果表明,无机分子筛材料对重金属Cd、Pb和Cu污染土壤的改良效果较明显,可明显增加小白菜产量,提高小白菜品质。土壤施加无机分子筛材料后,土壤Cd、Pb和Cu的BCR三形态中,酸可溶态(B1态)含量均降低,有机结合态(B3态)含量增加,而氧化物结合态(B2态)含量变化不显著。无机分子筛材料对土壤中Cd、Pb和Cu有效态具有较好的吸附钝化作用,可有效地抑制Cd、Pb和Cu在小白菜体内的积累。     

添加化学改良剂对海南岛砖红壤中铅的化学形态与转化的影响

采用土培试验和连续提取-原子吸收分光光度法,研究了海南岛花岗岩砖红壤中重金属Pb的6种形态(水溶态Pb、交换态Pb、碳酸盐结合态Pb、铁锰氧化物结合态Pb、有机质结合态Pb和残余态Pb)、外源Pb污染对土壤Pb形态的影响以及化学修复剂磷、钙、硫对土壤Pb形态的影响.结果表明,在供试原土壤中,重金属Pb的化学形态以结合态和残余态为主,土壤有效态Pb含量较低,其中:残余态Pb有机质结合态Pb铁锰氧化物结合态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb,说明土壤Pb的环境风险较低.当外源Pb以离子态污染土壤时,土壤中6种形态Pb的含量均有明显上升,且随时间推移,外源Pb污染土壤中Pb的化学形态发生了连续变化,有:水溶态Pb和交换态Pb的比例持续下降,碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb的比例持续上升,有机质结合态Pb和残余态Pb的比例则有先升后略有下降再趋于稳定的趋势;土壤中Pb主要以铁锰氧化结合态累积,并有:铁锰结合态Pb残余态Pb有机态Pb碳酸盐结合态Pb交换态Pb水溶态Pb的趋势.向污染土壤施加化学改良剂过磷酸钙、硫化钠和石灰,能显著降低水溶态Pb和交换态Pb的含量,可使有机结合态Pb、碳酸盐结合态Pb和铁锰氧化物结合态Pb含量下降,而残余态Pb有增加的趋势.化学改良剂的加入可使土壤Pb的有效态含量降低、活性下降,从而可抑制重金属Pb由土壤向植物体系的迁移,有利于植物安全生产.     

不同生物质炭对污灌区土壤铜形态及玉米吸收转运富集的影响

【目的】研究菌糠生物质炭对污灌区土壤重金属铜形态及玉米吸收转运富集的影响,横向比较3种菌糠生物质炭和玉米秸秆生物质炭及水稻稻壳生物质炭对其效果的优劣。【方法】通过盆栽试验,对施用5种生物质炭的山西某污灌区土壤中重金属铜形态及玉米各部位重金属铜含量和玉米各部位对重金属铜元素转运及富集系数进行分析。【结果】5种不同生物质质炭处理土壤中可交换态铜含量均低于空白对照,其中灵芝菌糠生物质炭处理土壤中可交换态铜含量最低,为1.005 mg/kg,比空白对照降低31.4%;土壤中碳酸盐结合态铜含量比空白对照均为减少,猴头菇菌糠生物质炭处理土壤中碳酸盐结合态铜含量减少量最多,数值降到5.91 mg/kg,比空白对照降低40.65%;除了猴头菇菌糠生物质炭处理土壤中铁锰氧化物结合态铜含量比空白对照升高2.25%之外,其余4种处理土壤中铁锰氧化物结合态铜含量均有所下降;有机结合态铜含量变化不一致,残渣态铜含量比空白对照均有所上升,上升最多的是猴头菇菌糠生物质炭处理的土壤,含量为104.55 mg/kg,比空白对照增加15.76%;各处理之间玉米对铜元素的转运系数均小于1,不同处理玉米对铜的富集系数变化均不统一。【结论】5种不同生物质炭均可以增加土壤中非活性态重金属铜含量,并降低活性态铜含量,为有效利用生物质炭、降低重金属污染土壤中铜的有效性提供一定的科学依据。     

绿洲土Cd、Pb、Zn、Ni复合污染下重金属的形态特征和生物有效性

通过模拟基于干旱区绿洲土壤Cd-Pb-Zn-Ni复合污染下的油菜盆栽试验,采用Tessier五步连续浸提法探究了重金属复合污染对油菜生长的影响及其各形态的转化归趋和生物有效性.结果显示,随着Cd-Pb-Zn-Ni复合胁迫水平的升高,油菜的干重先增加后减小,根系的生长由促进作用转变为抑制作用;对照土壤中4种重金属元素均以残渣态为主要赋存形态,可交换态的含量均很小;随着外源重金属的添加,油菜种植土壤中4种重金属元素的各形态含量随之增加,Cd、Pb、Zn的可交换态和Ni的碳酸盐结合态对外界胁迫响应强度最大,Cd、Pb、Zn、Ni的活性增加,且Cd、Pb的主要赋存形态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn的主要赋存形态由残渣态和碳酸盐结合态过渡到碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Ni的主要赋存形态为碳酸盐结合态;Cd、Zn在茎叶中的含量大于根系,Pb、Ni反之,油菜能将Cd、Zn更多的运输至茎叶,Pb、Ni则主要积累在根系;油菜茎叶吸收Cd和油菜各部位吸收Zn的主要贡献形态为可交换态,根吸收Cd的主要贡献形态由可交换态转变为有机结合态,根吸收Pb和油菜各部位吸收Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态.     

油菜连作及施用堆肥对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响

通过温室土培盆栽试验,研究了重金属镉污染土壤上连作油菜及施用堆肥对土壤中镉赋存形态及牛物有效性的影响.结果表明:(1)在油菜连作体系下,施用堆肥显著降低油菜地上部镉含量.施用堆肥改变了土壤镉赋存形态,显著降低土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量而增加土壤铁锰氧化物结合态镉含量,从而降低土壤镉的生物有效性.(2)在相同堆肥处理下,种植两茬油菜后的土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量与不种植油菜的处理相比显著降低;而土壤硫化物及有机结合态镉含量较对照有所上升,种植油菜对土壤铁锰氧化物结合态镉和残渣态含量影响不显著,但是不同积累镉能力油菜朱苍花籽和川油Ⅱ-93之间对土壤镉形态的影响差异不显著.     

西宁市不同功能城区土壤重金属锌含量及形态研究

采取Tessier连续提取法,对西宁市不同功能城区土壤重金属锌(Zn)的含量及形态分布进行研究.结果表明,西宁市各功能区土壤的全锌含量是全国土壤几何平均值的1.9～6.9倍,重金属锌污染比较严重;不同功能区中,不同形态的Zn分布有较大的差异;Zn以残渣态和铁锰氧化物结合态为主;风景区和广场区Zn的金属活性相对较强,具有...     

湖北省几种土壤的重金属镉、铜形态

研究了湖北省棕红壤、黄棕壤和和黄褐土中重金属镉、铜的形态差异，分析了重金属负荷水平对土壤重金属形态的影响，结果表明：未污染土壤中重金属镉、铜主要为氧化铁结合态和残渣态，占土壤重金属全量的75％以上；交换态镉含量与土壤pH呈负相关，从未污染土、污染土到镉质土，随土壤Cd负荷提高，土壤中交换态、碳酸盐结合态镉的比例增大，有效地提高，残渣态、氧化铁结合态镉的比例降低，土壤中铜有相似的变化趋势。     

烟台市污水处理厂污泥中重金属的形态分析

以烟台市城市污水处理厂的污泥为研究对象,测定了污泥中重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg)的总量和各存在形态的含量,并对各存在形态进行了分析。结果发现:污泥中的重金属除Cd和Cu外,总量符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中污泥农用时污染物控制标准中的酸性限值。其中毒性较大的Pb、Cd、Hg、Cu多以稳定的残渣态和硫化物及有机结合态存在,不易迁移到环境中去。Zn、Cr多以铁锰氧化物结合态存在,分别占总量的79%和47%,对生物有潜在有效性。上述6种重金属可交换的离子态、碳酸盐结合态都很少,可以在pH>6.5的土壤中施用,但要加强对重金属污染源的控制和对施用土壤的监管。     

两种污染土壤中重金属Pb Cd Zn的EDTA萃取及形态变化

用Tessier连续提取法研究了EDTA萃取前后受污染覆盖土和灌溉土土壤中重金属Pb、Cd、Zn的形态变化。结果表明,2种污染土壤中的重金属Pb、Cd、Zn的形态分布各有差异,均以残渣态为主。在5.0mmol·L-1浓度条件下,EDTA对Pb和Cd的萃取能力较其对Zn的萃取能力强;经EDTA萃取后的土壤中Pb、Cd、Zn残渣态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、交换态含量分别有所下降,Pb和Cd减少顺序为残渣态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>交换态,Zn减少顺序为残渣态>交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态;而有机物结合态Pb、Cd、Zn的含量却有所增加,其增加幅度为Zn>Pb>Cd。