香蕉对砷镉铅的富集转运特征及土壤重金属安全阈值

建立土壤重金属安全阈值是保障我国农产品质量安全的一道重要屏障.本研究通过盆栽模拟实验研究香蕉对砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)3种重金属的富集转运特点,进一步通过建立香蕉茎叶与土壤As、Cd、Pb总量和有效态含量的关系,推导香蕉种植系统的土壤As、Cd、Pb的安全阈值.结果显示,Cd、Pb对香蕉生物量表现出"低促高抑...     

施肥措施对重金属污染土壤-植物系统影响的研究进展

植物修复作为一种原位修复方法，因其投入成本低、拥有良好的经济效益和生态协调性等优点而成为国内外研究热点，在重金属污染农田实地得到广泛应用。本文综述施肥农艺措施强化重金属污染土壤植物修复以及对土壤-植物系统影响的研究进展，如土壤重金属含量和生物有效性的影响等，以便进一步提高植物修复效率，为今后规模化修复重金属污染农田土壤提供参考。     

胡椒主产地土壤环境质量评价

通过对云南和海南胡椒园中土壤的六六六(HCH)、滴滴涕(DDT)、总砷(As)、总汞(Hg)、总铬(Cr)、铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)等的监测分析,并采用单项与综合质量指数相结合的方法对土壤质量状况进行了评价。结果表明:所监测的Hg、As、Cr、Pb、Cu、Cd,HCH、DDT的含量均低于"食用农产品产地环境质量评价标准"规定的限值,土壤环境质量总体上属于清洁,定为1级,适宜种植无公害及绿色食品的胡椒。     

苎麻对镉胁迫的响应及其对其它重金属吸收能力的研究

通过田间微区模拟试验,以中苎1号、湘苎2号和湘苎3号为材料,研究苎麻对镉（Cd）胁迫的响应及其吸收铅（Pb）、铜（Cu）、锌（Zn）和镍（Ni）的能力。结果表明：供试3个品种均有较强的Cd耐受能力（耐受Cd的阈值为11．7mg·kg^-1）,其中湘苎3号耐受Cd的能力最强,在Cd添加量为0～100mg·kg^-1时,其有效株为15．7—29．0株/m^2、生物量为0．67～1．01kg·m^-2、原麻产量为55．4—76．8g·m^-2,显著高于其它2个品种;随着土壤Cd添加量的增大,3个品种地上部的Cd含量及其累积量均显著增加,最高可迭61．5mg·kg^-1与49．6mg·m^-2,表明苎麻对cd具有较强的富集能力,但并未达到Cd的超富集植物的水平;Cd胁迫条件下,3个品种对Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的吸收因元素种类的不同而异,中苎1号对Pb、Ni吸收呈现出随土壤Cd添加量增大而增加的趋势,湘苎3号对Zn、Ni吸收则呈现出随土壤Cd添加量增大而减少的趋势,但土壤Cd添加量对3个品种吸收Cu的影响并不明显。同时,苎麻还具有较好的经济效益且不进入食物链,是一种理想的修复与利用重金属污染土壤的备选植物,但镉胁迫对苎麻吸收Pb、Cu、Zn、Ni等重金属的影响机制尚需进一步研究。     

Assessment of the water quality of two rivers in Hanoi City and its suitability for irrigation water

The To Lich and Kim Nguu Rivers in Hanoi City are the main sources of irrigation water for suburban agricultural land and fish farm. Wastewater from the industrial plants located along these rivers has been discharged, and has degraded the water quality of the rivers. This study describes the chemical properties of water from the rivers, focusing on heavy metal pollution and the suitability of water quality for irrigation water. Water from the rivers was heavily polluted with organic matter and heavy metals such as Pb, Cu, Zn, Cr, Cd and Ni. Dissolved oxygen, chemical oxygen deman, and total suspended solids, and the concentrations of all heavy metals exceeded the Vietnamese standard for surface water quality in all investigated sites. The concentrations of some heavy metals such as Cu, Cd, Cr and Ni were above the internationally recommended WHO maximum level for irrigation water. A wide variation in the heavy metal concentration of water due to metal types is the result of wastewater discharged from different industrial sources.     

福建省香蕉主产区不同环境土壤重金属含量特征

通过对福建省香蕉主产区(漳州市)香蕉园采集74个0～20 cm土层的土壤样品进行分析,分别以福建省土壤环境背景值、GB 15618-1995《土壤环境质量标准》二级标准、NY/T 391-2000《绿色食品  产地环境技术条件》为参照标准,比较研究了丘陵山地、城镇周边、道路周边3种不同环境蕉园土壤Cd、Pb、As、Hg、Cr、Cu 6种重金属元素的含量特征、元素间的相关性。结果显示：福建省香蕉主产区丘陵山地、城镇周边、道路周边3种不同环境蕉园土壤,各种重金属含量有明显差异。3种不同环境蕉园土壤6种重金属元素之间的相关性发生了一定的变化。与福建省土壤环境背景值比较,Hg含量在所有的土壤中,Cd、Pb含量在城镇周边、道路周边蕉园土壤有明显的富集,As、Cr、Cu含量接近或低于福建省土壤环境背景值;3种不同环境蕉园土壤样品超标率Cd、Pb、Hg较为严重,As超标样本集中在道路周边蕉园土壤。6种重金属平均含量均符合国家土壤环境质量二级标准及NY/T 391-2000指标要求;但仍有部分样品超标,特别是Pb、Hg应引起重视。福建省香蕉主产区发展香蕉绿色食品生产适宜的产地依次为丘陵山地、城镇周边、道路周边的蕉园。     

小白菜对土壤中5种重金属的富集特征及土壤安全临界值的研究

通过采集珠三角地区蔬菜产地各重金属浓度土壤(非人工添加重金属)进行盆栽试验,研究5种重金属(Cd、Pb、As、Hg、Cr)在种植小白菜(Brassica chinensis L.)土壤中的活性、小白菜可食部分对土壤中重金属全量和有效态含量的富集特征,并探讨了产地环境土壤中5种重金属的安全临界值以及影响小白菜吸收重金属的因素。结果表明:种植小白菜的土壤中重金属的活性高低顺序为Cd>Pb>As>Cr>Hg,小白菜对重金属的富集能力顺序为Cd>(Cr、As、Hg)>Pb。依据食品卫生标准的限量值进行方程拟合,得出适合小白菜种植土壤的重金属全量限量值分别是Cd:1.74mg/kg,Pb:494.78mg/kg,As:113.58mg/kg,有效态重金属限量值分别是Cd:0.83 mg/kg,Pb:146.87 mg/kg,As:21.94 mg/kg。小白菜对Hg表现为低积累。土壤中有机质、CEC与土壤全量Hg正相关,CEC与土壤全量Cr负相关,土壤pH能增强土壤中Cr活性。     

河南省主要小麦品种重金属污染评价及镉吸收规律研究

为给小麦优质、高效、安全生产提供理论指导和品种保障,2003年对河南省大面积推广小麦品种的重金属含量进行了测定,结果表明,河南省主要小麦品种重金属含量均未超过国家相关标准。2004年对鹤璧市卫河堤岸内侧土壤重金属检测表明,其土壤Cd含量为10．5mg／kg,严重超过国家标准（0．6mg／kg）。在此土壤环境下测定小麦植株各部位重金属含量,结果表明,重金属Cd的积累量因品种、部位的不同而不同,品种间籽粒Cd含量为0．102～0．168mg／kg,均超过国家标准（0．100mg／kg）。小麦各部位Cd积累大小次序为根〉叶〉茎〉鞘〉籽粒〉颖壳。     

Dynamics of cadmium concentration in contaminated rice paddy soils with submerging time

This study examined the change in the speciation of cadmium (Cd) in contaminated rice paddy soils with prolonged submergence. Three Changhua soils (CH1, CH2, and CH3) from central Taiwan and three Taoyuan red soils (TY1, TY2, and TY3) from northern Taiwan with different levels of heavy metal contamination were selected for the study. The Cd, Fe, Mn, soil pH, and Eh in soil solutions were determined as a function of submerging time. During submergence, the Fe and Mn concentration increased, while the SO₄ ^2? concentration decreased. The concentrations of Cd immediately increased in the soil solutions after a short submerging time and then decreased with further submergence. The sequential extraction showed that the exchangeable fraction decreased and the oxide-bound fraction increased after submergence. According to preliminary calculations of the MinteqA2 program, sulfate cannot be reduced to sulfite or sulfide under the soil Eh and pH values observed for the soils after prolonged submergence. Thus, the observed decreases of sulfate concentration may result from sulfate reduction in the micro-environments, which cannot be accounted for by the thermodynamic calculation. The reduction of sulfate to sulfide may subsequently result in the formation of CdS precipitate, which attributes to the decreases of Cd concentrations in the soil solutions after prolonged submergence.     

海南省主要农作物主产区土壤重金属含量分布及其健康风险评价

以海南省主要农作物主产区土壤为研究对象,对土壤中6种重（类）金属（Cr、Cd、Pb、Cu、Ni、As）的累积程度、潜在生态风险及通过经口摄入、呼吸摄入、皮肤接触3种不同暴露途径的健康风险进行评价。结果表明：与《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 15618-2018）中风险筛选值相比,Ni、Cd、Cr、Cu、Pb存在普遍的超值现象,其中Cr超筛选值的点位比例最高,为36.90%。单点位超风险筛选值标准最高的重金属为Cd,超标准3.07倍;6种重（类）金属均存在累积现象,除Cd外均只表现为轻微生态危害,Cd累积水平较高,部分地区还表现出中、强、很强生态危害;6种重金属非致癌健康风险均小于1,As、Ni、Cr的致癌风险在可接受水平内;与成人相比,对儿童的健康风险和致癌风险更大。     

三种蔬菜在2种硒含量土壤中对硒锌铅镉吸收规律的研究

采用盆栽试验,研究了叶用芥菜、大蒜和雍菜在富硒和低硒土壤中对硒和重金属(Pb、Cd、Zn)的吸收规律。结果表明:在富硒土壤中,大蒜、芥菜和雍菜各部位硒含量均高于低硒土壤的处理,其中,根部和可食部位分别是低硒土壤的1.6~2.6倍和1.1~4.5倍。3种蔬菜在两种土壤上的可食部位硒含量都表现出大蒜(0.029~0.143 mg/kg)芥菜(0.007~0.016 mg/kg)雍菜(0.002~0.007 mg/kg)的趋势,其中富硒土壤中大蒜和芥菜硒含量达到富硒标准(≥0.01mg/kg)。3种蔬菜的根部或鳞茎部位的硒含量均显著高于各自的茎或叶部位。蔬菜重金属含量与土壤重金属本底值呈正相关。3种蔬菜对Pb、Cd、Zn的吸收能力不同,植株的Pb含量高低顺序为雍菜芥菜大蒜,Cd含量高低顺序为大蒜芥菜雍菜,Zn含量高低顺序为芥菜大蒜雍菜,且在蔬菜不同部位的累积顺序均为根茎、叶。因此,生产安全且富硒蔬菜,需选择硒富集能力强且重金属吸收能力较低的蔬菜种类。本研究的结果表明,供试的3种蔬菜中,大蒜和芥菜具有较高的硒富集能力,可作为富硒蔬菜生产。     

Metals and micronutrients – food safety issues

Of all the elements, the most important to consider in terms of food-chain contamination are arsenic (As), cadmium (Cd), mercury (Hg), lead (Pb) and selenium (Se). Where soils are enriched in these elements, it is usually through the agricultural, industrial or urban activities of man, except for Se where high concentrations in soil are often derived from high-Se parent rock materials. The propensity for plants to accumulate and translocate these contaminants to edible and harvested parts depends largely on soil and climatic factors, plant genotype and agronomic management. Elevated As intake, especially of inorganic As, is most likely to arise from high-As drinking water than from ingestion of food. Cadmium and Se are of the greatest concern in terms of terrestrial food-chain contamination, with the former element receiving most attention. Worldwide, the probability of insufficient Se in the human diet exceeds that of toxicity, with deficiency usually associated with monotonous vegetarian diets in areas with Se-deficient soils. Excessive human intake of Cd is of concern as this element accumulates over a lifetime in the body, with impairment of kidney function being the main adverse effect. Cadmium inputs to soil in fertilizer, biosolids, soil amendments and atmospheric deposition often exceed outputs in crops and drainage waters, so that Cd concentrations in many agricultural soils are slowly increasing. However, evidence for increases in Cd concentrations in crops over time is contentious, as is the evidence for human health problems due to low-level Cd contamination of the food chain. Adverse health effects due to Cd intake have been manifest only in situations of gross soil contamination, with a predominantly rice-based diet, where soil–plant and plant–human transfer of Cd would have been enhanced. Human feeding studies have indicated that food Cd bioavailability is dependent on Fe nutrition, and animal studies have indicated that Zn, Ca, P and other elements and food constituents (e.g. fiber, phytate) affect Cd bioavailability. While plant breeding and agronomic management can minimize soil–plant transfer of Cd, and maximize concentrations of antagonists to Cd assimilation in humans, it remains important that inputs of this metal to soil be minimized.     

海南香草兰基地土壤环境质量评价

以无公害食品产地环境质量评价方法为基础,对海南香草兰基地的土壤生态环境进行评价。结果表明,海南香草兰基地的六六六、滴滴涕、总砷、总汞、总铬等各单项污染指数均小于1,适合发展无公害香草兰。     

琼海市水稻土重金属污染现状及评价

在琼海市12个乡镇的典型土壤中采集21个混合土壤样本,并对各土壤样本中重金属元素Hg、Cd、Cr、Pb和As的含量进行测定,以了解琼海市水稻土重金属含量及污染现状。依据国家土壤环境质量二级标准,采用单项污染指数法以及内梅罗综合污染指数法评价土壤中重金属的污染程度。结果表明：琼海市水稻土各重金属元素的平均含量均小于二级标准值;表层土壤Pb和Hg、Pb和Cd、As和Cd、As和Pb之间存在显著相关性(P＜0.01);从单项污染指数来看,除了大路镇存在Cr元素轻度污染外,其他各乡镇均未受到重金属Hg、Cd、Cr、Pb和As的污染;从全市范围来看,仅有大路镇为警戒级程度,其他11个乡镇安全清洁,全市的综合污染指数仅为0.32,说明全市水稻土环境质量状况整体清洁,处于安全水平。     

水稻镉吸收及其在各器官间转运积累的研究进展

随着土壤和大气沉降物中重金属污染的问题日益严峻,农作物重金属超标时有发生.土壤中的重金属难以降解,容易被植物根部吸收,在作物中积累;大气中的重金属沉降到叶片上,通过叶片吸收进入作物中,最终通过食物链被人类食用,危害人体健康.水稻是我国最重要的粮食作物,大米中存在镉超标问题.镉(Cd)是水稻的非必需元素,主要借助其他金属...     

浙江省典型茶园生态系统中重金属流及其平衡分析

选择浙西北、浙中、浙东和浙南等4个代表性产茶县市（长兴县、兰溪市、绍兴县和龙泉市）,进行了为期一年的茶叶生产过程中有机肥、化肥、大气沉降、茶叶收获物和地表径流中重金属流的定点定量分析,探讨了茶叶生态系统中重金属的年平衡值及其影响因素。结果表明,茶园生态系统中重金属来源物和农产品及排水中重金属流有较大的空间变异性。在施用化肥为主的茶园中,Zn、Cu和Pb输入主要为大气沉降,其次为有机肥施用;As的输入主要为大气沉降,其次为化肥施用;化肥施用对Cd和Hg的输入有较大的影响。在施用有机肥为主的茶园中,Zn、Cu、Cd和Hg的输入主要为有机肥的施用,其次为大气沉降;Pb和As的输入主要为大气沉降,其次为有机肥施用。以地表径流流失的Zn和Cu量高于因茶叶收获带走的Zn和Cu,而Pb、Cd、Hg和As的输出主要是通过茶叶的收获。在施用化肥为主的茶园中,Zn、Cu、Pb、Cd、Hg和As的年平衡值平均分别为313.0、11.8、41.2、2.95、0.22、2.18g/hm²;在施用有机肥为主的茶园中,Zn、Cu、Pb、Cd、Hg和As的年平衡值平均分别为849.3、303.4、66.3、2.59、0.47、7.43g/hm²。茶园系统中重金属的年平衡值有机肥施用为主的茶园高于化肥施用为主的茶园。     

公路附近茶园土壤中铅和镉的化学形态

研究了浙江省各地采集的公路附近茶园土壤中铅和镉的化学形态。结果表明,表层土壤中铅和镉总量和各形态组分的含量因采样地和土壤性质的差异可有很大的差别。土壤剖面中铅和镉从下至上有规律地显著增加,表明表土中积累的铅和镉的主要为外源铅镉。土壤中残余态、氧化物结合态、有机质结合态铅和镉的含量主要与土壤中铅、镉积累有关;而生物有效性较高的交换态和水可溶态铅、镉受土壤pH有很大的影响。因此,长期植茶导致的土壤酸化可能是土壤中铅和镉活度增加的主要原因,并可增加茶树对铅和镉的吸收。     

水旱轮作稻田土壤与稻米重金属含量关联分析及健康风险评价

以成都平原区水旱轮作稻田土壤及稻米为研究对象,通过测定土壤及稻米中的重金属含量,采用单项污染指数法和内梅罗综合指数法对水稻田土壤污染程度进行分析评价,并采用健康风险评价模型对研究区成人和儿童的致癌和非致癌健康风险进行评价。结果表明,土壤镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、汞（Hg）的平均含量均大于该区域土壤背景值。Cd的单因子污染指数有85%的采样点达到警戒限值,最大值达1.57。内梅罗综合污染指数（P_N）为0.60,无污染,5种重金属元素的污染指数大小表现为Cd>Pb>Hg>Cr>As（砷）。土壤中Cd含量与全氮、有机质、速效钾含量显著正相关;土壤中Pb含量与碱解氮含量显著正相关,但与有效磷含量、pH值显著负相关;土壤中Hg含量与Pb、As含量之间呈显著正相关性,具有同源关系,呈复合污染。稻米中重金属含量均低于国家限量标准,无样品超标;稻米中Cd、Cr含量与土壤中Cr含量显著负相关,但稻米中Cd含量与土壤中Hg、As含量显著正相关。在经农作物摄入、手口摄入和皮肤接触三种暴露途径下6种重金属对成人和儿童的非致癌总风险指数分别为8.36和19.63。3种致癌重金属对成人和儿童的致癌风险指数均表现为Cd>As>Cr,对成人和儿童造成的致癌健康总风险分别为0.007和0.0178。研究结果显示,试验区域稻田土壤及稻米重金属之间存在一定的相关性,且重金属复合污染已给当地居民造成一定程度的健康风险,尤其对儿童的影响较大,以农作物摄入途径最为显著。As、Cr、Hg是构成该区域非致癌健康风险的主要元素,而As、Cr、Cd是构成该区域致癌健康风险的主要元素。     

广藿香重金属污染及潜在生态风险评价

采用国标法测定10个产区广藿香Pogostemon cablin(Blanco)Benth.药材及其生境土壤中Cu、Pb、Cd、Cr、As、Hg的含量,以非参数检验分析6种重金属元素在广藿香药材、生境土壤中的分布规律,并结合富集系数确定广藿香对重金属的富集情况。以单因子污染指数(P_i)、Nemerow污染指数(P_综合)和潜在生态风险指数(RI)对土壤样品进行污染等级评价。结果表明,生境土壤全部达标;广藿香药材中重金属含量总体合格,4个产区药材中Hg有不同程度的超标。重金属Pb、Cu、Cd在不同生境土壤中的分布、土壤Pb、Cr、As与药材中的含量、不同产地广藿香对Pb的富集均有显著性差异。P_综合和P_i分别显示四会广藿香种植区域土壤、长丰土样Cd、莲塘Pb以及四会Pb、Cd均达警戒限,其他生境土壤都属清洁级别;RI值方面,各产区均属于轻微污染级别。不同产地的广藿香植株都会富集土壤的Cd、Hg。因此,从药材安全性考虑,在种植广藿香时,应该选择重金属含量较低的土壤进行种植,确保药材安全性。     

Cadmium transport and tolerance in rice: perspectives for reducing grain cadmium accumulation

Cadmium (Cd) is a toxic heavy metal which harms human health. In Japan, a major source of human Cd-intake is rice grains and contamination of paddy soils by Cd and accumulation of Cd in rice grains are the serious agricultural issues. There also exist Cd contamination of rice and its toxicity in several populations in countries including China and Thailand. Understanding the Cd transport mechanisms in rice can be a basis for regulating rice Cd transport and accumulation by molecular engineering and marker-assisted breeding. Recently, a number of studies have revealed the behavior of Cd in rice, genetic diversity of Cd accumulation, quantitative trait loci controlling Cd accumulation and transporter molecules regulating Cd accumulation and distribution in rice. In this article, we summarize recent advances in the field and discuss perspectives to reduce grain Cd contents.