不同污染类型水稻土中镉的化学形态分布特征及其影响因素

土壤Cd的活性不仅取决于其在土壤中的全量,更大程度上取决于化学形态。以广东省6种不同类型的污染水稻土为研究对象,通过BCR三步法对土壤中Cd的形态分布特征进行分析,并采用逐步回归法探讨了影响Cd化学形态的主要因素。结果表明:供试土壤Cd赋存形态均以酸提取态为主,根据RAC(Risk assessment code)风险评价指标体系,钢铁厂周边、冶炼厂周边、火电厂周边水稻土Cd处于超高风险水平,大宝山矿山污染的上坝村水稻土、乐昌铅锌矿周边水稻土和中山水稻土(三角洲沉积土)处于高度风险水平。全量Cd是影响各形态Cd最主要的因素,pH、黏粒、活性Mn也能影响不同形态Cd分配,但残渣态Cd含量不受土壤性质影响。     

吉林省红旗岭镍矿区重金属赋存形态及生物有效性分析

采集吉林省红旗岭镍矿区受尾矿库影响程度不同的耕层土壤样品,评价土壤重金属的污染现状及采用风险评价编码法（RAC）和次生相与原生相分布比值法（RSP）对重金属生物有效性进行评估。单因子污染指数分析结果表明：研究区域离尾矿库距离较远的土壤样品污染指数均<1,处于尚清洁水平;离尾矿库距离较近的土壤样品中Ni和Cd的污染指数均>3.0,处于重度污染水平。综合污染指数分析结果显示：研究区域受离尾矿库距离较远的土壤样品污染指数均<0.7,处于安全级别;离尾矿库距离较近的土壤样品污染指数均>3.0,处于重度污染级别。Tessier连续提取分析结果显示：Cr和Pb残渣态含量均高于其他形态的含量;Cu主要以残渣态和有机结合态为主;Zn主要以残渣态和铁锰氧化物结合态为主;Ni和Cd的可交换态和碳酸盐结合态含量较高。土壤pH、有机质含量和土壤重金属总量3个因素中,土壤重金属总量是影响矿区土壤重金属形态分布的主要因素。结合RAC和RSP,表明镍矿区Ni和Cd生物有效性和环境风险较高。     

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。     

贵州典型土壤中Cd形态分布及环境风险评价

重金属的生物毒性和生态效应与其结合形态密切相关。利用盆栽试验,模拟研究贵州省典型土壤遭受Cd污染后的形态分布特征及评估土壤中Cd的环境风险程度。结果表明:1自然条件下,黄壤和石灰土中残渣态Cd所占份额达80%以上,而非稳定态(包含酸溶态、可还原态和可氧化态)所占比例很低。2不同程度Cd污染土壤中,酸溶态和可还原态Cd所占比例明显高于自然土壤,特别是模拟污染为2.5 mg/kg和5 mg/kg土壤中,二者之和达65%以上。而且相比p H偏高的石灰土,黄壤中酸溶态Cd所占份额更高些。3由RAC法评价结果为自然土壤中Cd对环境危害处于低风险水平,但是污染土壤中Cd对环境构成中等以上的风险危害,而且随着污染程度加深,其风险性升高。总体上,黄壤中Cd对环境的危害高于石灰土。该研究结果为贵州省污染土壤风险管理提供科学依据。     

太原市郊区农田土壤重金属的形态特征及其风险分析

在太原市郊区采集农田表层(0～20 cm)土壤样品36个,测定土壤样品中的Cu,Pb,Zn和Cd的总含量,并进行主成分分析。采用改进BCR提取法分析土壤样品重金属的各形态组分,运用风险评价编码法(RAC)和次生相与原生相分布比值法(RSP)对重金属的生物有效性和环境风险进行评估。结果表明,土壤样品中重金属Cu,Pb,Zn和Cd的总含量分别为38.07,25.06,84.94和0.16 mg·kg-1,均高于山西省土壤背景值。主成分分析发现,第一主成分Pb,Zn和Cd含量变化受人为因素影响;第二主成分Cu含量变化受成土母质或成土过程的影响。Cu,Pb,Zn和Cd的形态分布表现为:残渣态可氧化态弱酸溶态可还原态,各形态组分含量与总量均呈现极显著正相关关系。重金属生物有效性表现为CdZnCuPb,有效态含量低于稳定态。风险评价编码法评估结果表明,太原市郊区农田土壤重金属Cd的环境风险程度为中度,Cu和Zn为低风险。通过次生相与原生相分布比值法评估,Cu,Pb,Zn和Cd的RSP值为0.08,0.19,0.13和0.62,表明土壤未受到Cu,Pb和Zn的污染,但存在一定的Cd污染。太原市郊区农田土壤的Cd污染风险较高,其他三种金属元素风险较低,应该对重金属的形态组分予以重视。     

安康地区水稻和玉米硒含量与土壤硒相关性研究

以陕西安康地区主要农作物水稻、玉米及其根系土为研究对象,检测根系土pH、总硒和各形态硒含量及农作物硒含量等,比较水稻和玉米根系土各形态硒的比例差异,并进行相关性及主成分分析。结果表明,研究区土壤总硒含量较高,有效硒含量较低,残渣态硒、腐殖酸结合态硒和强有机结合态硒是研究区土壤硒的主要形态。水稻和玉米均达到食品安全标准,水稻的富硒能力强于玉米。水稻根系土pH、总硒和各形态硒含量之间均存在不同程度的相关性,玉米根系土总硒仅与残渣态硒含量呈显著正相关(P<0.001)。     

尾矿区污染土壤中重金属的形态分布及其生物有效性

采用BCR连续提取法对大宝山槽对坑尾矿区周围受污染的菜园土和水稻土中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布及其生物有效性进行了研究。结果表明,两种土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的总量均超过国家土壤环境质量相应的标准。两种污染土壤中Cd、Pb、Cu和Zn的形态分布差别不大。Cd主要分布在残渣态中,占总量的60％以上,Cd各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉酸提取态〉可氧化态〉可还原态;Pb以可还原态和残渣态为主,占总量的92％以上;Cu各形态含量的分配顺序均为：残渣态〉可还原态〉酸提取态〉可氧化态,以残渣态为主,占总量的59％以上;Zn在土壤中以残渣态占绝对优势,占总量的90％以上。菜园土和水稻土重金属生物有效性以Ph为最高,Zn为最低。     

陕西某铅锌冶炼区土壤重金属污染特征与形态分析

为了探讨铅锌冶炼对土壤环境质量的影响,对陕西某铅锌冶炼区土壤中重金属的含量和形态进行了分析,并运用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤重金属污染程度进行评价。结果表明,Pb、Cd、Cu、Zn含量的平均值分别是陕西省土壤背景值的19.27、135.32、2.76、8.02倍。单因子污染指数评价结果显示,Cd(19.53)达到重度污染,Zn(1.78)和Pb(1.09)达到轻度污染,Cu(0.56)无污染。内梅罗综合污染指数评价结果表明,冶炼厂东、西10 km范围内土壤均处于重度污染程度,且东部高于西部。重金属形态分析结果显示,Pb、Cd、Cu、Zn各形态在全量中所占的比例都以残渣态(34.45%～45.98%)最大,其次为可氧化态(27.45%～30.57%),再次为可还原态(17.63%～23.61%),最后为可交换态(6.80%～14.41%)。重金属形态比例和土壤理化性质的相关性分析表明,pH值与Cd、Cu的可交换态比例呈显著负相关,与Zn的残渣态比例呈显著正相关。土壤有机质与Cd的可交换态比例、可还原态比例呈显著负相关,与Cd的残渣态比例呈显著正相关。铅锌冶炼厂周围土壤受到以Cd污染为主的多种重金属的复合污染,冶炼厂大气沉降、采矿场扬尘是主要污染源。土壤重金属污染防治中应当加强冶炼厂烟尘点源控制,防止土壤酸化。     

某多金属矿周围牧区土壤重金属形态及环境风险评测

采集某多金属矿周围牧区土壤样品,分析土壤中含量相对较高的Cr、Cu、Ni、Pb、Sr、Zn的赋存形态,采用污染负荷指数法(PLI)、内梅罗综合指数法、风险评价编码法(RAC)和聚类分析比较探讨该矿区周围土壤重金属污染程度。结果表明,该区域土壤中大部分重金属含量都超过了对照土壤背景值。PLI与内梅罗综合指数法分析显示,该矿区周围土壤处于被污染状态,重金属元素污染程度顺序为ZnCuNiCrSrPb。赋存形态分析表明,重金属的主要形态是残渣态,其中Sr的可交换态(4.99%~42.11%)和碳酸盐结合态(4.05%~41.10%)所占百分比最高,Cu和Ni的有机结合态明显高于其他元素。RAC结果显示Sr处于高风险,Cu、Ni、Pb和Zn基本处于中低风险,Cr基本处于无风险等级。重金属非残渣态聚类分析结果表明,该区域土壤中重金属非残渣态可分为两个集群,分别是Ni、Pb、Cu、Cr以及Zn、Sr,其中Sr和Zn环境污染风险最大。以上结果表明该地区已受到一定程度的污染,并且存在继续污染的风险,应该加强该地区金属矿开采和尾矿的管理和监督。     

陕南某铅锌尾矿区土壤重金属迁移性及生态风险评价

对陕西宁强燕子砭铅锌尾矿库周边土壤进行采样,采用欧洲参考交流局(BCR)提出的重金属形态分析法及电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定土样中铜、锌、铅、锰、镍、锗、钒、钡8种重金属总含量和形态分布。结果表明,铜、锌、铅、锰、锗、镍6种重金属含量平均值超过当地土壤背景值含量,污染最严重的是锗元素;地累积指数污染评价法表明土壤受到锗的偏重度污染,受到锌、铅的偏中度污染,受铜、锰的轻度污染;铜、锌、钡、锰、锗、钒6种重金属元素主要以残渣态形式存在。从"非稳定态"占金属总含量比例看,重金属在土壤中迁移性符合如下顺序:铅镍铜锰锌锗钡钒。     

赤泥对重金属污染稻田土壤Pb、Zn和Cd的修复效应研究(英文)

[目的]研究赤泥对矿区重金属污染稻田土壤中Pb、Zn和Cd的修复效应,阐明其对重金属污染土壤的修复机理及肥效机制。[方法]通过土壤培养试验,研究了赤泥对土壤pH值和电导率(EC)的影响,探讨了其对土壤Pb、Zn和Cd重金属的修复效应。[结果]赤泥能显著降低土壤中交换态Pb、Zn和Cd含量,当赤泥用量为4%(W/W)时,培养30、60和90d后,交换态Pb含量分别比不施赤泥的对照处理下降了39.25%、41.38%和50.19%;交换态Zn含量分别比对照下降了49.26%、57.32%和47.16%;交换态Cd含量分别比对照处理下降了19.53%、24.06%和25.70%。施用赤泥对土壤5种形态Pb、Zn和Cd所占总Pb、Zn和Cd的比重有明显影响,不同赤泥处理均降低了土壤中交换态Pb、Zn和Cd占总Pb、Zn和Cd的比重,且该3种重金属各自所占比重均随赤泥施用量的增加而下降。[结论]该研究为赤泥在稻田土壤上的合理施用以及其减少稻田土壤重金属污染的研究提供参考依据。     

赤泥对重金属污染稻田土壤Pb、Zn和Cd的修复效应研究

[目的]研究赤泥对矿区重金属污染稻田土壤中Pb、Zn和Cd的修复效应,阐明其对重金属污染土壤的修复机理及肥效机制。[方法]通过土壤培养试验,研究了赤泥对土壤pH值和电导率(EC)的影响,探讨了其对土壤Pb、Zn和Cd重金属的修复效应。[结果]赤泥能显著降低土壤中交换态Pb、Zn和Cd含量,当赤泥用量为4%(W/W)时,培养30、60和90 d后,交换态Pb含量分别比不施赤泥的对照处理下降了39.25%、41.38%和50.19%;交换态Zn含量分别比对照下降了49.26%、57.32%和47.16%;交换态Cd含量分别比对照处理下降了19.53%、24.06%和25.70%。施用赤泥对土壤5种形态Pb、Zn和Cd所占总Pb、Zn和Cd的比重有明显影响,不同赤泥处理均降低了土壤中交换态Pb、Zn和Cd占总Pb、Zn和Cd的比重,且该3种重金属各自所占比重均随赤泥施用量的增加而下降。[结论]该研究为赤泥在稻田土壤上的合理施用以及其减少稻田土壤重金属污染的研究提供参考依据。     

江西省典型水稻土对铜、铅吸附解吸特性研究(英文)

[目的]研究江西省典型水稻土对铜、铅的吸附解吸特性。[方法]以江西省2种典型的水稻土(潜育型、潴育型)为试材,采用振荡平衡法研究铜、铅在水稻土中的单一和竞争吸附-解吸情况,并利用吸附分配系数对铜和铅在水稻土中的环境风险进行评估。[结果]等比例条件下两种水稻土对铜和铅离子的吸附量为铅大于铜,且潴育型水稻土的吸附能力明显大于潜育型,但两种水稻土对铜和铅离子的解吸量则为铜大于铅,且解吸能力为潜育型水稻土大于潴育型;与单一体系相比,竞争条件下水稻土对铜和铅离子的吸附量均明显降低,但解吸率则明显升高;水稻土中铜污染的潜在环境风险大于铅,铜和铅离子的环境风险随p H升高而减小,且铜和铅共存时明显增大。[结论]研究表明在铜和铅离子共存于水稻土时,与铅污染相比,应重视和尽量避免铜的污染。     

江苏沿海某设施农区土壤重金属累积特点及生态风险评价

为了揭示设施栽培土壤重金属累积特点及污染风险状况,为沿海设施农区土壤重金属污染的源头消减、生态阻控与风险防范提供科学依据,以近年来高效农业发展迅猛的江苏沿海某设施农地为研究对象,分析了种植方式和棚龄对土壤重金属Pb、Cr、Cd、As全量与有效态含量的影响,探讨了重金属有效态含量与理化性质的相关性,并对设施土壤重金属污染综合潜在生态风险进行了评价。结果表明:目前设施农区土壤环境质量状况整体良好,除重金属Pb含量超过温室蔬菜产地环境质量评价标准值(HJ/T333—2006)外,Cr、Cd和As含量均显著低于参考值;种植方式和棚龄不同程度地影响土壤重金属全量与有效态含量,设施土壤Pb、Cr、Cd全量与有效态含量均显著高于常规大田,且土壤Cd全量与有效态含量随棚龄增加呈现富集特点;土壤Pb、Cr、Cd有效态含量与粘粒含量、阳离子交换量和pH显著负相关,与有机质呈显著正相关,土壤有效态As含量仅与土壤pH显著正相关;目前研究区设施土壤重金属污染处于轻度综合潜在生态风险程度,综合潜在生态风险指数呈现出青椒大棚西瓜大棚韭菜大棚的趋势,且综合潜在生态风险指数随棚龄的增加而升高。     

小尺度区域红壤重金属含量背景值及其环境质量评价

在小尺度范围内均匀密集布点采样的基础上,从268个土壤样品中挑选其中“清洁”红壤48个和“清洁”水稻土78个进行统计分析后,提出了江西省鹰潭红壤Hg含量的背景值为0.050 mg/kg、Cd为0.105mg/kg、As为10.4 mg/kg、Cr为47.9 mg/kg、Cu为24.1 mg/kg、Pb为25.7 mg/kg;水稻土Hg含量的背景值为0.063 mg/kg、Cd为0.100 mg/kg、As为4.3 mg/kg、Cr为42.3 mg/kg、Cu为25.7 mg/kg、Pb为27.1 mg/kg;与以前研究提出的背景值相比,本研究提出的鹰潭红壤Cd和Cu含量的背景值分别提高了61.5%和31%,Hg降低了35.9%,其它元素相近;水稻土除Cu稍有提高外,其余5种重金属元素都显著降低。同时,不同作物利用土壤重金属环境质量评价结果表明:鹰潭地区50%旱地红壤、20%菜地、15%水稻土和30%果园地的土壤达到清洁标准。     

广西河池大环江板力村近岸农田重金属污染分析

为探明大环江沿岸受有色金属矿业影响污染严重的稻田和废弃农田的重金属状况,采集了广西河池板力村沿岸稻田土样和稻谷样品,采用ICP-AES法分析了As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Sb、Zn等重金属元素浓度,并采用地质累积指数判定法对稻田土污染程度进行评价,采用污染指数判定法对稻谷污染程度进行评价。结果表明:广西河池大环江板力村河岸污染农田主要超标元素为Pb、Zn和As,废弃田中这几种元素的平均浓度分别为388、275和29.4 mg.kg-1。依据地质累积指数判定法,Pb为强污染,Zn为中度污染,As为轻污染。稻米中主要超标元素为Pb和Cu,其平均值分别为1.85和14.7 mg.kg-1。稻壳中的重金属浓度高于稻米,且瘪谷壳中的重金属浓度高于正常结粒稻壳(Cu除外),说明稻壳比稻米更易累积重金属。     

不同物料对污染土壤中铅的钝化

通过向铅污染土壤中分别施加磷酸二氢钾、碳酸钙和硅酸钠三种物料,测定了土壤pH值、重金属铅有效态含量的变化,评价了不同物料对铅污染土壤的钝化修复效果。运用改进的BCR法对铅在土壤中的形态分析,并对修复后的土壤进行X射线衍射(XRD)分析,探讨了不同物料的作用机理。结果表明:三种物料分别在5%、5%和2%(质量比)的投加比例下,对土壤钝化修复效果最佳;三种物料均可与土壤中铅发生反应,分别生成Pb₃(PO₄)₂、PbCO₃ 和PbSiO₃等含铅矿物沉淀,促进土壤中铅的钝化;磷酸二氢钾施加后,土壤中有效态铅含量减少95.7%,可交换态铅含量减少96.1%,残渣态铅含量增加4.7倍,对土壤修复的效果最佳。     

某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及风险评价

为研究广东省某铅锌尾矿库周边农田土壤重金属污染状况及评价重金属污染对农田土壤的风险,测试分析了土壤中重金属元素Pb、Zn、Cu、Cr、Cd、Ni和As的含量,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和模糊综合评价法3种评价方法对土壤重金属污染进行风险评价。结果表明,稻田土壤中的重金属含量高于蔬菜地土壤,部分土壤样品中的Pb、Zn、Cu、Cd、Ni、As含量已超过土壤环境质量标准二级标准值,Cr含量均未超标,重金属超标率顺序为:CdZnAsPbNiCu。相关性分析表明农田土壤中各重金属含量之间都有极显著的相关性,主成分分析表明Pb、Zn、Cu、Cd、As是当地农田土壤环境质量的主要影响因子。3种评价方法的结果存在差异,内梅罗综合污染指数法和模糊综合评价法的结果显示农田土壤重金属污染处于重度污染程度;而潜在生态危害指数法评价结果表明土壤重金属污染处于中等潜在生态危害程度。根据分析和评价结果认为农田土壤受到多种重金属的复合污染,其中Cd污染最严重,重金属对农田存在某种程度的风险,评价方法各有其侧重点,人们在评价重金属污染土壤时要根据评价目的选择合适的评价方法。