污灌区土壤-植物系统中重金属的分布与迁移转化特征研究

采用田间调查与室内分析相结合的方法,研究了河北省栾城县洨河两岸污灌区土壤-小麦系统中重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的分布与迁移转化特征。结果表明：污灌区土壤和小麦籽粒重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的平均含量明显高于清灌区。随着土层深度的增加,污灌土壤重金属Pb、Cd、Cr、Cu和Zn的含量呈明显的下降趋势。而清灌土壤各重金属含量在0～60 cm土层通体变化不大。污灌区小麦籽粒中Cd和Zn的平均含量分别是清灌区的3.96倍和1.30倍。相比Pb、Cr和Cu元素,Cd和Zn更容易向小麦籽粒转移。     

河北省典型污灌区土壤和植物重金属累积特征研究

利用田间调查、对比采样和室内分析相结合的方法,研究了河北省典型污灌区土壤和农作物的重金属污染状况。结果表明：与清灌区相比,污灌区土壤的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr均有不同程度的积累,且存在个别样点土壤重金属Cd超标的情况。污灌区土壤Cd和zn含量沿汶河流域自上向下呈明显的下降趋势。4个污灌县土壤主要以Cd累积比较明显。玉米秸秆中的Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒;小麦秸秆中的Pb、Cd和Cr含量均高于籽粒,Cu含量与籽粒基本相当,Zn含量则明显低于籽粒。污灌区重金属从土壤向小麦籽粒的迁移能力高于玉米。玉米和小麦籽粒对重金属的吸收能力均为Zn〉Cd〉Cu〉Pb〉Cr。     

新乡市污灌土壤中重金属含量及植物质量评价

研究了新乡市污灌土壤受重金属污染的情况,同时对污灌土壤中所种植的蔬菜进行分析、测定.试验结果表明:污灌土壤中的Zn、Cu、Pb、Cr含量在国家标准以内,Ni、Cd含量超标,土壤已明显受到Ni、Cd的污染.按照国家食品卫生标准评价植物体中的重金属污染程度,结果显示:Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的超标率分别为100%、100%、70%、60%、100%.重金属污染主要表现为Cd和Cr的污染.     

天津污灌区土壤重金属含量与理化性质对小麦吸收重金属的影响

采用田间现场采样及室内样品分析测试方法,重点探讨了天津污灌区小麦各器官的重金属含量,以及土壤重金属含量、土壤质地、土壤盐度、土壤有机质等对小麦中重金属含量的影响.结果表明,小麦各器官对Cd、Cu、Pb的富集程度均较高,籽实中Cd的含量超过国家食品安全标准,受到污染.小麦不同部位对重金属的富集能力不同,小麦根对重金属的富集能力依次为Cd＞Zn＞Cu＞Ni＞Pb＞Cr;小麦的茎和叶对重金属元素的富集能力依次为Cd＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Cr;小麦籽实对重金属的富集能力依次为Zn＞Cd＞Cu＞Pb＞Cr＞Ni.土壤重金属含量、pH值、有机质、全盐和土壤质地与小麦中重金属元素含量的相互作用关系复杂,小麦籽实中Cd的含量与土壤中Cd的含量相关性较好;Zn和Ni的富集系数与土壤pH值的相关系数最大;小麦中的重金属与土壤有机质呈负相关,Cu与有机质的相关性最好,Cd、Pb次之;土壤种类和土壤质地对小麦籽实重金属的富集有一定影响,小麦中的重金属与砂质潮土、壤质潮土相关性较好,与粘质潮土相关性较差.     

典型农业区农田土壤重金属潜在生态风险评价

采用野外采样和室内分析相结合的方法,以典型农业区山东禹城的农田表层土壤(0-20 cm)为研究对象,分析了土壤中重金属Cr、Ni、Pb、As、Hg、Cd、Cu和Zn的含量,探讨了土壤中重金属的含量与不同人类活动的关系并进行了潜在生态风险评估.结果显示,8种重金属的含量均超过黄河下游潮土区的背景值.潜在生态风险评估表明,当地的农田土壤Cr、Ni、Pb、As、Cu、zn有轻度的生态风险,Hg和Cd存在较大的生态风险.城市化进程、畜禽养殖和污灌是造成十壤Cd高生态风险的主要因素,城市化进程和污灌也是造成土壤Hg高生态风险的主要因素.禹城各区域土壤受8种重金属的综合潜在生态风险程度大小依次为城郊农田>污灌农田>典型施肥农田>井灌农田>引黄灌农田,不同人类活动区域土壤Cd生态风险和8种重金属的综合潜在生态风险存在显著差异.     

太原市小店区污灌土壤重金属形态分布特征

在太原小店污灌区,采用田间试验,系统研究了污灌土壤中不同形态重金属Pb,Cr,Cd的含量和在1 m土壤中的垂直分布规律,以及玉米、小麦和大豆对Pb,Cr,Cd的吸收分布特性。结果表明,试验区土壤中全量Pb,Cr,Cb含量均为太原市环境背景值的2~5倍;Tessier法浸提态Pb,Cr,Cb含量均随土壤深度增加而逐渐减少,种植玉米、小麦和大豆对其分布规律没有影响;污灌土壤中Pb和Cr以残渣态为主,Cd以有机物结合态和铁锰氧化物结合态为主。     

焉耆盆地小麦地土壤重金属污染及生态风险

从新疆焉耆盆地采集35个小麦地土壤样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn 8种重金属元素的含量,采用内梅罗污染指数(NPI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER)对小麦地土壤重金属污染及生态风险进行评价。结果表明:焉耆盆地小麦地Cd含量平均值超出国家土壤环境质量二级标准的11.12倍,Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量的平均值分别超出新疆灌耕土背景值的55.58、1.32、1.48、3.21倍和4.47倍。小麦地Cd、Pb和Zn呈现重度污染,Cr和Ni轻度污染,As和Cu轻微污染,Mn无污染;研究区NPI平均值为7.93(呈现重度污染状态),RI平均值为342.95(属于较强生态风险水平),IER平均值为5.68(属于重警级别),土壤RI和IER从研究区北向南部呈现逐渐增加趋势。小麦地Ni、Pb与Zn主要受到人为污染源的影响,Cu、Mn和Cr主要受到土壤地球化学特征的控制,As和Cd可能受人为污染和自然因素共同影响。综上认为,Cd是焉耆盆地小麦地主要的污染因子和生态风险因子,对研究区耕地Cd污染应予关注。     

北方污灌区土壤重金属污染特征分析

【目的】研究我国北方污灌区农田土壤Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素的污染特征,为污灌区土壤环境质量评价、土壤重金属污染修复提供参考。【方法】以我国北方30个污灌区土壤重金属污染数据为基础,采用统计分析方法、内梅罗综合污染指数法及地质累积指数法,对北方污灌区土壤重金属的污染特征进行分析。【结果】结果表明,北方污灌区农田土壤中8种重金属元素含量均未超过土壤环境质量二级标准,但除Cr外,其余7种重金属的平均含量均显著高于全国背景值;8种重金属含量变异系数从大到小依次为CdHgPbAsZnCuCrNi,其中Cu、Cr、Ni在不同灌区差异性相对较小,Cd、Hg、Pb在不同灌区差异较大;Cu与Zn、Cr、Cd、As、Hg,Zn与Ni,Cr与Pb、Ni、As、Hg,Cd与As呈显著相关的概率较大,Pb与Cu、Zn、Ni、Hg,Hg与Zn、Cd、Ni、As呈高度相关的概率较大;各种重金属内梅罗综合指数和地质累积指数由大至小依次为CdHgCuAsZnPbNiCr。【结论】我国北方污灌区农田土壤中Cu、Pb、Zn、Cr、Cd、Ni、As、Hg等8种重金属元素明显积累,应该引起有关部门的足够重视。     

开封市污灌区土壤重金属污染及潜在生态风险评价

对开封市惠济河污灌区土壤中重金属Pb、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Zn、Ni的含量进行测定,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对该区域土壤重金属污染状况及潜在生态风险进行评价,以期为今后污灌土壤治理和修复提供理论依据。结果显示,污灌区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Hg、As、Cr、Ni含量平均值分别为62.9、127.0、82.6、0.62、0.148、16.0、53.2、27.2mg/kg,仅Cd含量稍微超过土壤环境质量(GB 15618—1995)二级标准,其余7种重金属含量均未超标。从单因子污染指数来看,Cu、Zn、Pb、Hg、As、Cr、Ni的单因子污染指数平均值均未超过1,说明土壤未被这些重金属污染,Cd的单因子污染指数为1.033,说明土壤被Cd轻微污染。从综合污染指数来看,污灌区土壤重金属的综合污染指数平均值为0.827,总体处于警戒线水平。从潜在生态风险因子和指数来看,污灌区所有重金属总体均具有轻微生态风险。另外,单因子污染指数分析发现,河流水质、河流底质、污灌区土壤中的首要污染因子相同,均为Cd,且前3项污染因子中均含有Cu;河流水质、污灌区土壤中的前3项污染因子均含有As,说明污灌区土壤中的污染因子与河水、河流底质中的污染因子基本相同,土壤中重金属污染主要是由多年的污水灌溉造成的。     

云南个旧锡矿区农田土壤和农作物重金属污染研究

对云南个旧锡矿业活动区农田土壤及农作物进行野外调查采样,测定分析土壤及农作物中Pb、As、Hg、Cd、Cr、Cu和Zn含量。结果表明,土壤中Pb、As、Cd、Cu、Zn污染严重。其中Pb、As元素超标率为100%,土壤中Hg没有超标。在矿业活动区的小麦、萝卜、豌豆尖均受到严重的重金属污染。小麦污染程度:PbAsCrHgCdZn。萝卜污染程度:PbAsCrHgZnCdCu。豌豆尖污染程度:PbAsCrCdZnHgCu。通过土壤和农作物中重金属含量相关性分析,小麦中的大部分As、Pb、Cd、Zn来自于土壤,萝卜中的Hg、Zn主要来源于土壤,豌豆尖中的大部分As、Cd、Cu、Zn来自于土壤。     

津郊污灌区土壤及蔬菜重金属污染调查与评价

天津地处九河下梢,承纳了当地及北京等地区的大量污水,污灌历史长、面积大,其污灌区土壤与蔬菜的重金属污染一直是人们关注的问题。对在市郊采集的9个采样点的土壤和蔬菜样品进行了重金属含量分析,并分别采用内梅罗综合污染指数法和单因子指数法对土壤和蔬菜重金属污染进行评价。结果表明,采样点土壤重金属污染严重,均以Cd污染为主,综合污染指数均超过警戒线,最高达22.01。根茎类、茄果类、瓜类蔬菜均受到Pb、Cd、Se、As的严重污染且超标率较高,污染指数均超过3.00,叶菜类蔬菜受Se、As、Pb的污染也很严重。津郊污灌区土壤和蔬菜重金属污染严重,污水灌溉是造成污染的主要原因,应该加以控制和治理。蔬菜对不同重金属元素的富集能力不同,葱、蒜对大多数重金属元素具有较强的富集能力,可考虑作为土壤修复的备选植物。     

土壤-水稻体系中的重金属污染及其控制

综述了土壤-水稻体系中重金属污染的现状及其来源、特点,分析了重金属污染对作物自身以及对人体可能的危害,探讨了减少土壤-水稻体系重金属污染的途径与措施。提出：水稻在有毒重金属的吸收和积累上存在着显著的基因型差异,筛选和培育籽粒有毒重金属积累低的品种,是在轻、中度重金属污染土壤上持续生产安全稻米的一条经济、有效的途径。     

蔬菜对重金属的积累差异及低积累蔬菜的研究进展

从种间差异、种内差异和器官分布等方面总结了蔬菜对重金属的积累差异,对低积累蔬菜的筛选标准、筛选方法和目前筛选到的品种进行了归纳,分析了不同蔬菜品种积累重金属存在差异的机制,为低积累蔬菜的安全生产和研究提供了较为系统的参考资料。     

无公害蔬菜生产中的重金属污染及防治

重金属主要以水溶态、交换态、有机结合态等多种形态存在于未经过去毒处理的生活垃圾和工业生产废弃物、工业污水、化学农药之中,土壤累积也会使耕地重金属严重超标。重金属不仅影响蔬菜生长,也给人类健康造成危害,改变重金属的有效态,利用生物技术、换土等方法,可减轻重金属的污染和危害。     

福建闽西矿区周边土壤Cd、Pb、Cr含量及风险评价

为了解福建闽西矿区周边农田土壤中重金属Cd、Pb、Cr积累特征及健康风险,分别测定了农田土壤中Cd、Pb和Cr含量。通过污染指数法和潜在生态危害指数法评价了研究区农田土壤的污染状况和生态危害程度,并应用概率评估模型评价了3种重金属对人体造成的健康风险。结果表明:研究区农田土壤受到不同程度的Cd、Pb、Cr污染,土壤中各元素的单因子污染指数均值大小顺序为CdPbCr,综合污染指数为1.21,整体处于轻度污染等级。土壤中重金属的潜在生态风险指数均值大小顺序为CdPbCr,综合潜在生态风险指数为226,整体处于中度生态危害等级。研究区土壤中Cd的致癌风险商尚未超过有关专家所建议的风险阈值10~(-4),对人体造成致癌风险的可能性较低;Pb的非致癌风险商基本都低于其风险阈值1,不产生健康风险;Cr的致癌风险商有12.9%超过风险阈值(10~(-4)),存在对人体健康构成威胁的可能。     

Microbial Remediation of Heavy Metal(loid)Contaminated Soil: A Review

Because of the rapid development of industrial processes, increased urban pollution and agricultural chemicals applied in recent years, heavy metal(loid) pollution in soil has been very serious, and there is an urgent need for fast and efficient removal of heavy metal(loid) pollution. Currently, environmental microorganisms are always used to perform biological alteration or improvement of soils and sewage. Using functional microorganisms that are resistant to toxic heavy metal(loid) ions for alteration and transformation of heavy metal(loid)s in ionic form is an effective measure for microbial remediation of heavy metal(loid)contaminated soil. This paper reviewed the microbial remediation mechanism of heavy metal(loid) contaminated soils, and the approaches for breeding bacteria those can be used for highly efficient removal of heavy metal(loid)s, as well as the application examples of microbial remediation and transformation of heavy metal(loid) contaminated soil, and finally described the future trends and further research work of heavy metal(loid) contaminated soils by microbial remediation.     

大棚蔬菜土壤重金属污染及其控制的研究进展与展望

蔬菜大棚土壤重金属污染日益凸显,并对我国蔬菜食品安全带来隐患。当前,我国污染土壤修复的研究主要集中于开放的、污染较为严重的农田土壤,而对相对封闭、污染较轻的蔬菜大棚土壤的研究较少。对我国蔬菜大棚土壤重金属污染的现状、来源及其与种植年限的关系加以阐述,综述了通过调控肥力条件、添加土壤改良剂、调整作物品种以及耕作制度的手段来控制大棚土壤重金属污染的方法,并在此基础上提出了大棚土壤重金属污染调控的研究方向。     

Analysis of Heavy Metal Sources for Vegetable Soils from Shandong Province,China

Heavy metal pollution in agricultural soils has serious negative influence on human health.Concentrations of Cd,Hg,As,Pb,Cr,Cu,Zn,and Ni in top soils(0-20 cm)of greenhouses and farmlands from four main vegetable production areas Shouguang,Laiyang,Jinxiang,and Zhangqiu in Shandong Province,one of the most rapidly developing regions in China,were measured in this study.Shouguang is mainly occupied by greenhouse vegetables and the other three areas are mainly open field culture.Total of 149 soil samples were collected.The average concentrations of the eight heavy metals of the tested 149 soil samples were all below the threshold values according to"Farmland environmental quality evaluation standards for edible agricultural products(HJ332-2006)"of China.However,most of the studied heavy metals were present at higher concentrations than those of the natural background levels in local agricultural soils.Among the total149 soil samples,22 samples were contaminated by Cd,Ni,Cu,or Hg.Comparisons showed that the main pollution element in greenhouse vegetable soils was Cd,while that of open field vegetable soils was Cu.The results of principal components analysis(PCA)suggested that concentrations of Cr,As,and Ni were mainly controlled by parent rocks; Hg and Pb were affected by anthropogenic activities such as vehicle and industrial fumes and waste water irrigation.Meanwhile,concentrations of Cd,Cu,and Zn were affected mainly by the use of agrochemicals.Most of the heavy metals were positively correlated with each other in concentration.Appropriate measures should be taken to effectively control heavy metal levels in vegetable soils and thus protect human health.     

湘江流域矿区Cd污染土壤的修复及其综合利用

湘江流域土壤重金属污染已成为流域内最重要的环境问题之一,其中有色金属矿区土壤Cd污染对农产品的安全生产具有较高的潜在风险。在分析湘江流域矿区土壤Cd污染现状和成因的基础上,总结了近年来湘江流域矿区Cd污染土壤的修复实践,比较了不同Cd污染程度的安全高效利用措施,并对流域内未来的土壤修复和综合利用工作提出了展望。