农田土壤重金属污染风险管控研究

农田土壤重金属污染直接影响农产品质量安全、威胁人体健康,因此,开展农田分类管理、实施土壤风险管控具有重要意义。本文在相关政策文件研读、国内外相关文献查阅的基础上,总结了中国农田土壤重金属污染现状及特点,分析了农田土壤重金属的来源,系统概括了农田重金属污染风险管控措施,重点综述了农艺调控类、土壤改良类和生物修复类等土壤修复技术的最新研究进展。最后,总结了目前农田土壤重金属污染风险管控中存在的问题并提出了展望。     

农产品重金属超标风险:发生过程与预警防控

以土壤重金属为风险源,以农产品为风险受体,从风险发生过程→风险概率预测→风险控制与适宜性评估,对农产品重金属超标问题进行了综合分析。首先采用基于质量标准的四象限分区,分类解析了风险源与受体之间的非线性响应关系;然后通过系统分析农产品重金属超标的发生过程,构建了基于重金属在土壤-作物系统转移与积累的风险发生关系树,刻画了风险发生过程及主要影响因素;再通过贝叶斯分类概率统计方法,提出了农产品重金属超标风险的预警方法;最后,建立了"直角-广义仿射"双坐标系,以此来表征和评估土壤重金属污染现状与修复措施的预期结果,为农产品重金属超标风险管控提供科学依据。     

垃圾肥对土壤和农产品重金属含量的影响

在田间定位试验条件下,研究了垃圾肥对土壤和农产品重金属含量的影响。结果表明,当垃圾肥年施用量超过１５０ｔ／ｈｍ２时,土壤中上述重金属含量有一定的增加,但无明显的规律性,基本趋势是随着垃圾肥用量的增加而增加。连续多年施用垃圾肥后,白菜和小麦籽粒中重金属含量与对照相差不大。     

喀什市蔬菜基地土壤重金属含量及其生态风险评价

为更好地预防无公害蔬菜基地重金属污染,采集了喀什市蔬菜基地表层土壤样品,重点对疏勒县、五里桥、远方市场和四十二团等四处蔬菜基地土壤中Cu、Cr、Pb、Zn等4种重金属含量进行了测定和分析。采用了单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态风险系数法对其污染状况进行评价。结果表明:喀什市这4个主要的蔬菜基地土壤环境质量处于清洁水平,所测定的土壤重金属Cu元素含量超标,土壤受到轻度污染。土壤中各金属潜在风险系数按平均值大小依次是CuCrPbZn。土壤中重金属Cu的变异程度比其它金属元素大,达到中等程度的变异。综合潜在生态风险系数(RI)也表明这4个蔬菜基地土壤属于轻度危害。     

土壤重金属污染度与黄芪药材重金属含量关系的研究

采用盆栽试验方法,研究重金属Cu、Hg、As、Cd和Pb不同污染度条件下,黄芪药材的重金属污染状况,探明造成黄芪药材重金属污染的土壤重金属含量限值,可为黄芪无公害栽培和基地环境评价提供科学依据。结果表明：黄芪药材重金属含量与土壤重金属含量呈较强的正相关;依据《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的限量要求,Cu、Hg、As、Cd和Pb致使黄芪污染的土壤限值分别为72．83、0．83、29．78、0．46和243．19mg／kg。     

农产品对土壤中重金属的富集能力研究

在重庆市各农产品的主产地,采集了柑桔果实、水稻、苋菜、莴笋、大葱、四季豆、辣椒、甘蓝及其土壤样品共314个,测定了样品中重金属铅、镉、汞、砷的含量。方差分析和聚类分析结果表明,八种农产品中柑桔果肉、甘蓝、辣椒、四季豆对土壤中铅、镉、汞、砷的吸收富集能力很小。在铅、镉、汞、砷含量相对较高的土壤宜选择种植这四种作物。     

广州市售农产品主要重金属含量评价分析

采用单因子污染指数法及综合污染指数法,对随机购买的广州市场上销售的稻谷、白菜、红薯、桔子、黄豆、花生、玉米等7种农产品进行砷、铅、锌、镉、汞、铬6种重金属含量检测,并对重金属污染等级及污染水平进行评价,判断其食用安全性。结果表明:该批农产品的重金属单因子污染指数和综合污染指数均未超过1,污染等级为"安全级"与"警戒级",污染水平处于"清洁"和"尚清洁",食用安全性良好。     

种植业农产品中重金属超标的成因分析

产地环境对农产品质量安全有着十分重要的影响。本文归纳分析了种植业农产品中重金属超标的土壤、水、空气及气候等产地环境因素及其可能的影响,着重分析了当前媒体及社会公众关注的镉等重金属超标问题及其形成原因,提出了改善、修复产地环境条件的思路及对策措施。     

沈阳效区土壤及农产品重金属污染的现状评价

对沈阳郊区三个农产品生产区域的土壤及农产品中的七种重金属进行检测，用两种方法（土壤环境质量标准和土壤背景值标准）进行评价，结果表明：沈阳地区土壤已经受到了不同程度的污染，污染较重的元素是镉和汞。以土壤环境质量标准评价其综合污染指数分别为2.51和2.89； 以土壤背景值为标准评价其综合污染指数分别为19.46和13.56。农产品中主要超标元素为铅，沈阳郊区的白菜超标率100％；超标倍数3.9。水稻中铅的检出率100％；超标倍数1.8。     

安徽省某市农田土壤与农产品重金属污染评价

为评价安徽省某市农田土壤与农产品重金属污染水平,在研究区内共布设1933个点位,采集土壤样品并在污染农田中采集43个农产品样品,对其与土壤进行一对一检测,分析研究Cr、Pb、Cd、As和Hg 5种重金属含量,对研究区农田土壤重金属含量水平、空间分布特征以及农产品重金属含量与土壤性质的关系进行分析。结果表明：研究区农田土壤中Cr、Pb、Cd、As和Hg的平均含量分别为62.5、32.6、0.209、8.85、0.080 mg·kg^-1,点位超标率分别为0.05%、0、14.59%、0.67%和1.97%。根据单因子污染指数法评价研究区农田土壤污染情况,5种元素污染程度Cd > Hg > As > Pb > Cr,从内梅罗综合污染指数来看,所有点位中清洁的占78.58%,综合生态风险指数法评价结果显示研究区基本处于轻微生态危害水平。农产品中Cr、Pb、Cd和As 4种重金属元素都是在偏酸性的土壤上富集系数较大,而Hg在偏碱性土壤上富集能力较强。     

辽宁某冶炼厂周边农田土壤与农产品重金属污染特征及风险评价

以辽宁某典型冶炼厂为研究对象,采集冶炼厂北部1~15 km的农田土壤及种植的农产品,分析Cd、Pb等重金属含量特征。利用土壤重金属水平分布特征、农产品重金属污染特征、富集系数与转运系数、农产品不同器官重金属分布特征、土壤添加和叶面喷施重金属等方法探究了农产品Cd、Pb污染来源,采用暴露风险指数（HQv）评价了通过农产品摄入的重金属对人体产生的健康风险。结果表明：该冶炼厂周边农田土壤Cd、Hg、Zn、Pb和Cu呈明显的污染与富集趋势,总体呈重度污染水平。花生、玉米和蔬菜受到Cd、Pb污染,3类农产品Cd超标率分别为100%、69%和16%,Pb超标率分别为100%、46%和13%。建议减少花生、玉米和小白菜种植,适当增加种植大白菜、萝卜。随与冶炼厂距离的增加,土壤Cd、Pb含量均呈降低趋势,农产品重金属污染特征表明重金属含量高的农产品分布在冶炼厂附近地块,富集系数与转运系数表明花生富集土壤Cd的能力高于Pb,Pb比Cd更容易向玉米籽粒转运。土壤添加和叶面喷施试验表明,不同污染源作用下农产品各器官Cd、Pb含量趋势不同,花生籽粒Cd主要来自土壤,玉米籽粒Pb主要来自大气沉降。暴露风险指数评价结果表明,通过花生摄入的Cd、Pb,小白菜摄入的Cd和玉米摄入的Pb会对人体存在一定程度的健康风险。     

稳定化处理对底泥利用后土壤重金属形态及蔬菜重金属含量的影响

采用小区试验,研究了石灰+钙镁磷肥、海泡石+磷酸二氢钙以及钙镁磷肥3种不同稳定剂对底泥利用带来的重金属污染农田土壤的稳定化效果,以及对空心菜、苦瓜、柿子椒和长豆角4种蔬菜吸收重金属的影响。结果表明,3种稳定剂均能有效降低重金属在土壤中的迁移性和生物有效性,减少蔬菜对重金属的吸收。处理后土壤中的Cd、Pb、Cu、Ni、Zn的弱酸提取态含量均显著降低,最大减少率分别为40.95%、83.87%、67.22%、65.32%和71.61%,Cd稳定化效果最好的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),而综合所有元素稳定化效果最优的处理是MP(钙镁磷肥)。处理组蔬菜可食部分中重金属含量均低于《食品中污染物限量》的相关限值,重金属含量的最大减少率分别为85.69%(Cd)、100.00%(Pb)、77.91%(Cu)、64.97%(Ni)、70.93%(Zn),空心菜重金属含量减少最大的处理是LP(石灰+钙镁磷肥),3种处理之间对减少苦瓜、柿子椒和长豆角重金属吸收的差异不显著。空心菜对重金属的平均富集系数大于苦瓜、柿子椒和长豆角。总体来讲,稳定剂可以有效修复底泥利用带来的土壤重金属轻度污染,确保种植蔬菜的食品安全性。重金属轻微污染或稳定化处理后的农田可以根据重金属种类、含量和有效性,种植不同富集能力的蔬菜,以保证其食品安全性。     

山西双孢蘑菇主栽菌种的抗重金属污染能力筛选初报

为筛选抗重金属污染能力强的双孢蘑菇(Agaricus bisporus)菌种,为消费者提供安全可靠的双孢蘑菇产品,参照食品安全国家标准GB 5009.12—2010、GB 5009.123—2014、GB 5009.11—2014、GB 5009.17—2014、GB 5009.15—2014,借助原子吸收分光光度计和原子荧光光度计,分别测定6个菌种的双孢蘑菇中Pb、Cr、As、Hg、Cd的含量。结果显示,供试双孢蘑菇菌种中均有样品检出Pb、Cr、As、Hg、Cd,但其含量均未超出食品安全国家标准限定值,安全风险较小,可安心食用。供试菌种中,1号和6号菌种对5种重金属的抗性最强,5号和2号菌种次之,3号和4号菌种的抗性一般。这些菌种可作为抗金属污染品种直接用于生产,也可作为育种材料用于抗性菌种选育。     

一种农田土壤重金属影响评价的新方法:土壤和农产品综合质量指数法

现有的土壤重金属污染评价方法尚未将土壤和农产品元素含量紧密联系起来,其科学性和可靠性往往受到质疑。本文将农田土壤和农产品中重金属的含量有机地联系在一起,在污染评价中同时考虑了土壤环境质量标准、土壤元素背景值、农产品污染物限量标准和元素价态效应等,提出了适用于土壤重金属复合和单独影响的评价方法。主要步骤包括计算土壤相对影响当量(RIE)、土壤元素测定浓度偏离背景值程度(DDDB)、总体土壤标准偏离背景值程度(DDSB)、农产品品质指数(QIAP),然后在此基础上构建综合质量影响指数(IICQ),它为土壤综合质量影响指数(IICQS)和农产品综合质量指数(IICQAP)之和。同时,文中阐述了评价方法构建的依据和土壤环境质量状态描述与等级划分的建议,将在特定利用条件下的土壤环境质量状况划分为清洁(IICQ≤1)和污染两种状态。在污染中增加了亚污染的描述(土壤和农产品之一超标);而亚污染和污染可根据综合质量指数划分等级,当1IICQ≤2时为轻微污染,2IICQ≤3时为轻度污染,3IICQ≤5时为中度污染,IICQ5时为重度污染。     

不同改良剂对玉米富集重金属含量的影响

[目的]筛选出能够最大限度降低植株重金属含量,价格较低廉且当地易获得的改良剂,为复合污染土壤的修复提供理论依据.[方法]通过大田实验,以不施改良剂为对照(CK),选用不同的改良剂(煤灰、菌渣、蚕沙、煤灰/菌渣、煤灰/蚕沙)施入受污染的土壤中,用原子吸收光谱法测定砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)等重金属在玉米不同生长时期和不同部位的富集情况,分析不同改良剂的改良效果.[结果]不同改良剂均能减少玉米植株各器官的重金属含量.在单独施用一种改良剂的情况下,与CK相比,玉米苗期施用煤灰后其根部吸收Cd、Pb、Zn的比例分别降低65.45%、29.00%和54.28%,蚕沙对地上部富集重金属的抑制效果最佳,吸收As、Cd、Pb和Zn分别降低60.46%、68.87%、63.99%和19.51%;在玉米成熟期,蚕沙对玉米根、茎富集重金属的抑制效果最佳.在施用混合改良剂的情况下,玉米苗期施人煤灰/蚕沙和煤灰/菌渣两种改良剂能钝化多种重金属,尤其适用于多种重金属污染的土壤修复;煤灰/蚕沙对玉米的根富集重金属有很好的抑制作用,与CK相比,根对As、Pb、Zn的富集分别降低72.69%、35.38%和44.72%;对地上部效果最好的是煤灰/菌渣,与CK相比,地上部对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低76.80%、95.46%、74.38%和30.45%;在玉米成熟期,煤灰/蚕沙对玉米叶重金属的抑制作用最明显,与CK相比,叶对As、Cd、Pb、Zn的富集分别降低67.93%、83.33%、50.48%和53.63%,但测出玉米籽粒中Zn含量均超过或接近国家限量标准,不能食用.[结论]煤灰/蚕沙对玉米吸收重金属的抑制效果最佳,能极大地减少As、Cd、Pb和Zn4种重金属在玉米中的富集量并能增加玉米产量.     

甜高粱对土壤重金属Cd的吸收规律

【目的】探讨甜高粱对土壤重金属Cd的吸收规律,筛选对重金属Cd具有富集能力的品种,为重金属Cd污染地区的环境修复提供理论依据。【方法】以辽甜1号和新高粱3号2种甜高粱幼苗为材料,采用盆栽试验研究土壤不同含量Cd(0,3,6,9,12mg/kg,以CdCl2.2.5H2O的形式外源加入)对甜高粱根、茎、叶等不同部位Cd含量及生长状况的影响。【结果】随着土壤中Cd含量的增加及Cd处理时间的延长,甜高粱根、茎、叶中的Cd含量总体呈增加趋势,不同处理之间Cd含量差异明显。2个甜高粱品种不同部位Cd含量由大到小均表现为:根>茎>叶,且2个甜高粱品种不同部位Cd含量之间也有明显差异。当用0～12mg/kg Cd处理相同时间时,辽甜1号体内积累的Cd含量较新高粱3号高。【结论】2种甜高粱品种对Cd的吸收能力存在着一定的差异,辽甜1号对土壤重金属Cd的吸收能力较新高粱3号强。     

沈阳农用土地重金属污染评价与来源分析

以沈阳市典型农用土地为研究区域,进行土壤重金属(As、Pb、Cu 、Cr、Zn、Hg、Ni 、Cd)的污染情况评价及来源分析.结果表明,农用土地土壤受到不同程度的重金属污染,其污染程度依次为Pb＞Hg＞Zn＞Ni=Cu＞As＞Cd＞Cr,潜在危害问题最为突出的重金属为Hg与Cd.污染的来源与工业生产和人类活动有关,其中最主要的影响因素为交通运输.