种植模式对南方旱地重金属含量及其迁移规律的影响

以玉米和大豆为试验材料, 研究了单种、套种对土壤重金属含量及迁移转化规律的影响。试验结果表明, 试验区土壤中Pb、Cd和Zn含量均超过土壤环境质量二级标准(GB 1518-2008).套种时, 非根系和根系土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Fe和Mn含量呈下降趋势, 但与单种无显着性差异, 种植模式对土壤重金属形态影响显着不同, 且根系土壤与非根系土壤差异显着。根系土壤和非根系土壤中Zn、Cu、Fe和Mn以残渣态为主, 占50%以上, 而Pb以铁锰结合态为主, 非根系土壤中铁锰结合态Pb的比例约为40%,而根系土壤约为50%.根系土壤中可交换态和碳酸盐结合态Cd的比例分别占土壤中Cd总量的14.01%~15.82%和9.56%~9.90%,与根系土壤相比, 非根系土壤中可交换态Cd和碳酸盐结合态Cd的比例分别高0.63~0.85倍和1.38~1.48倍。研究还发现, 大豆和玉米对Pb、Zn、Cu、Cd、Fe和Mn吸收富集能力显着不同, 且种植模式对植物吸收富集重金属能力也有显着性影响。在试验区土壤中种植大豆和玉米, 重金属在土壤-植物系统中的迁移率都比较高, 从而使作物可食部分重金属含量较高, 大豆中Pb和Cd含量分别超标48.0~53.5倍和24.8~30.8倍, 玉米中Pb和Cd含量分别超标47.2~51.8倍和9.7~15.8.所有试验结果显示, 在试验区种植粮食作物存在较大的健康风险, 且水改旱不能实现试验区土壤重金属污染治理的目的。     

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。     

苎麻生长初期对重金属铅镉汞的迁移富集特征

为探讨植物在土壤重金属污染修复方面的作用,以重庆市郊某蔬菜基地的农田土为试验土壤,研究Pb、Cd、Hg单一污染及Pb+Cd、Pb+Hg复合污染情况下,苎麻吸收、富集及转运相应重金属的能力。结果表明,在单一重金属污染时,苎麻各部位积累的重金属浓度为根茎叶,对单一重金属的富集效果为PbCdHg,转运能力为HgPbCd;在Pb、Cd复合污染时,土壤中(Pb+Cd)浓度较小时,苎麻主动吸收占主导,土壤中(Pb+Cd)浓度较大时,苎麻被动吸收占主导;在Pb、Hg复合污染时,Hg抑制了苎麻地下部分对Pb的吸收,同时抑制了Pb从根部向地上部分的转移。     

多年生黑麦草对黄壤重金属污染的修复

为重金属污染土壤的修复提供依据,采用定位观测试验,研究黄壤种植多年生黑麦草6年间土壤和植株重金属 As、Hg、Pb、Cr、Cd 含量的变化。结果表明：1）多年生黑麦草从根部向地上部运输重金属的能力顺序为 Cd＞Cr＞As＞Pb＞Hg,地上部对重金属的富集能力顺序为 Cd＞Cr＞Pb＞As＞Hg,对 Cr、Pb、As、Hg 的富集能力弱,对 Cd 为中等富集能力;根系对重金属的富集能力顺序为 Pb＞Cd＞Cr＞ Hg＞As,对 As 富集能力弱,对 Pb、Cd、Cr、Hg 为中等富集能力。根系对重金属的富集能力总体比地上部强。2）经过6年种植黑麦草,土壤中 As、Pb、Cr、Cd 含量分别比种植初期降低了52．71％、45．12％、48．32％、59．15％,单项污染指数分别由种植前的2．67、0．31、1．92和3．48降低为1．26、0．17、0．99和1．42,重金属污染得到不同程度的修复。     

锡矿区周边玉米植株中重金属分布特征与污染状况

[目的]研究云南某锡矿区周边玉米植株中重金属分布特征与污染情况。[方法]对云南某锡铅矿区周边污染土壤上种植的玉米植株中重金属含量进行分析。[结果]矿区周围不同区域玉米地土壤重金属污染程度不同,各种重金属污染程度为Cd〉Cu〉Pb〉Zn〉Cr,Cd属于重度污染,Cr在各采样点均未受污染。重金属污染程度不同区域采集玉米植株重金属含量差异较大,具体表现为Pb〉Cd〉Cr〉Zn〉Cu,其中除cu大部分样品污染较轻外,Pb、Cd、Cr和Zn均为重度污染。重金属在玉米植株各器官中的分布特征为：叶〉茎〉果实,玉米各器官中重金属富集系数总体上也表现为：叶〉茎〉果实。[结论]锡矿区周边土壤及玉米植株均受到重金属污染,表现出一定的生态风险。     

不同品种单季茭对土壤重金属铅镉汞的吸收富集规律

采用大棚土培盆栽试验研究了六月茭和十月茭2个单季茭品种对Pb、Cd、Hg的吸收富集的规律。结果表明,随着土壤中Pb、Cd、Hg浓度的提高,茭白中的Pb、Cd、Hg含量在检出后均呈上升趋势;茭白中重金属含量与其在土壤中的含量呈线性正相关,可推测Pb、Cd、Hg致使新鲜茭白重金属污染超标的土壤临界含量值分别是2 260,10.326,0.046 1 mg·kg~(-1)。综合而言,茭白是对Pb和Cd吸收富集能力较弱,但是对Hg吸收富集能力较强,在生产中需要密切关注土壤Hg污染情况对茭白产品质量安全的风险。     

不同品种西兰花对土壤重金属铅镉汞的吸收规律

采用大棚土培盆栽试验研究4个西兰花品种对Pb、Cd、Hg的吸收富集规律。结果表明,随着土壤中添加的Pb、Cd、Hg浓度的提高,西兰花花球和根部中的Pb、Cd、Hg含量呈明显上升趋势;通过土壤的重金属临界含量值和西兰花对3种重金属的富集系数可以得出,西兰花是一种对重金属低积累的蔬菜作物,花球及根部的Pb、Cd、Hg含量与土壤中的重金属含量呈较强的正相关性,花球部位对重金属富集能力的顺序为CdHgPb,根部对重金属富集能力的顺序为CdPbHg;参试的4个西兰花品种中,浙青95与台绿1号对Pb的富集能力相对较弱;台绿1号对Hg的富集能力较弱;由于4个品种西兰花花球的Cd含量在不同浓度梯度中排序各不相同,因而无法判断品种间对Cd的富集能力强弱。     

不同花生品种间重金属元素分布特征

通过对辽宁省北部风沙土区花生种植基地的地球化学调查,研究了重金属在不同花生品种植株和果实中的分布特征.结果表明,不同花生品种对重金属的吸收以及重金属在作物体内迁移能力不同.其中白沙1016果实对重金属的富集能力为Cd＞Cu＞Ni＞Hg＞Cr＞As＞Pb.花生果实中Cr、Cu、Ni的含量高于植株中的含量;果实中As、Pb、Hg的含量低于植株中的含量;Cd在果实和植株中的富集程度基本相同,含量没有明显差别;北镇二代较白沙1016对Cd有明显的富集作用,因此对于Cd含量高的土壤不适合种植北镇二代.     

农田Cd和Hg污染的来源解析与风险评价研究

以天津某郊区农田为研究对象,调查了土壤及农产品中Cd和Hg的污染状况,运用指数法评估其污染风险,利用GIS空间模型和同位素比值法分析了Cd和Hg的空间分布特征和污染来源,并筛选出生物富集低且经济效益可观的作物种类,为通过种植结构调整降低农田重金属污染风险提供依据。结果表明,研究区内部分农田受到了Cd和Hg的污染,安全土壤点位分别占19%和46%,污染土壤中有较多点位属于警戒(36%和17%)和轻污染(26%和19%),处于重度污染的小于10%,该区域种植的农产品中Cd和Hg超标率分别为17%和37%。基于GIS的空间分布显示:Cd主要以点源形式进入土壤,移动性较大;Hg以面源污染为主,以残渣态为主要形态。运用同位素比值分析法得出:研究区内土壤Cd污染主要来自工业废弃物及灌溉水,农产品中Cd污染主要来源于土壤;土壤Hg污染主要来自大气降尘、有机肥及灌溉水,农产品中Hg的污染来源主要有土壤和大气降尘。不同农作物对重金属的富集能力不同,瓜果类蔬菜对Cd和Hg的富集系数最低,果实中这两种重金属含量均在安全水平以内。研究表明,利用不同植物吸收重金属有效性的差异,通过种植结构的调整,可以在微污染农田中生产出安全农产品,为控制农田重金属污染风险提供了一条可行之路。     

成都平原农田蔬菜重金属含量及污染评价

为降低重金属污染风险,保证蔬菜生产安全,调查了成都平原部分污染地区蔬菜种植地土壤和5类18种蔬菜可食部位重金属含量,并对蔬菜中重金属污染状况进行了评价,同时运用富集系数分析和比较了不同蔬菜对Cd、Cr、Pb、Zn、Cu、Ni、Hg、As的富集能力。结果表明：试验区域土壤Cd含量超标率达31.91%,Cd是主要污染物,其余元素均符合国家标准。所有蔬菜可食部位主要受重金属Cr、Hg、Cd污染,轻微污染的有蒜苗和油菜,轻度污染的有菠菜和香菜;通过富集系数发现,18种蔬菜对8种重金属元素的富集系数平均值均从高到低依次为Cd>Zn>Hg>Cu>Ni>As>Cr>Pb,且不同蔬菜对同一种元素的富集系数也表现显著性差异。总体上,叶菜类蔬菜如香菜对Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu和菠菜对Cd、Hg、Zn、Pb、Cu以及红油菜对As、Pb富集能力相对较强,表明研究区域香菜和菠菜不宜在Cd、Hg、Pb、Cr、Ni、Zn、Cu污染土壤上栽培,及红油菜不宜在As、Pb污染土壤上栽培,而甘蓝类和根茎类如包心菜对Cd、Hg、Cr、Pb、As、Ni、Cu和白萝卜对C...     

菜用睡莲栽培土壤和灌溉水铅、汞及镉安全指标验证试验

菜用睡莲(Nymphaea tetragona Georgi)是湖北省开发的一种以叶柄及花柄为产品的新型水生蔬菜。为了评价菜用睡莲对铅、汞及镉3种重金属的吸收富集能力,并比较有关标准中关于土壤和灌溉水中铅、汞及镉安全指标限量值的适用性,利用睡莲盆栽进行了3个独立的模拟试验。结果表明,处理土壤铅、汞及镉含量与灌溉水及菜用睡莲产品中的铅、汞及镉含量分别呈显著或极显著正相关。菜用睡莲对土壤重金属的富集系数(PUF)为镉0.99~3.26汞0.50~1.50铅0.00~0.02,对这3种重金属均有良好的富集效果,可以用于土壤和水体中重金属的吸收清除。在处理土壤铅含量为65 mg/kg时,菜用睡莲产品的铅含量为0.3 mg/kg,达到GB 2762-2012叶菜蔬菜的上限值以及NY/T 5010-2016规定的铅含量上限值,不能保障菜用睡莲产品铅含量符合GB 2762-2012的规定。利用回归方程计算的理论值表明,土壤铅≤65 mg/kg、汞≤0.05 mg/kg及镉≤2.88 mg/kg时,菜用睡莲产品符合GB 2762-2012的限量值规定(铅0.3 mg/kg、汞0.01 mg/kg、镉0.2 mg/kg)。如果实行种养结合模式,则NY/T 5361-2016规定的土壤和水铅、汞及镉含量限量值指标更为适宜。     

典型黑土区农田土壤与玉米中重金属含量研究

[目的]为了弄清黑土区农田土壤与玉米中重金属含量及其二者之间的相关性。[方法]通过对黑龙江省双城市公路周边土壤及主要农作物玉米进行同步调查取样,分析土壤重金属全量Cd、Cr、Pb、Cu、Zn、Ni、Hg、As含量和玉米各器官中这8种重金属的含量,并得出土壤中8种重金属之间的相关性及玉米各器官的重金属含量与土壤重金属全量的关联性。[结果]除Ni以外,调查区域土壤中其他7种重金属含量均存在一定程度的富集,其中Cd、Pb、Hg的富集程度较高,但均未超过GB15618—1995国家土壤环境质量二级标准,土壤质量尚好。比较得出,土壤重金属含量高于玉米各器官的重金属含量。玉米的不同器官对重金属的富集能力不同,表现出根〉叶〉茎〉籽粒。玉米籽粒中的8种重金属含量均远低于国家粮食标准,玉米品质良好。土壤中除Cr与Ni之间为负相关外,其余各种金属之间均为正相关,其中Cd与Hg之间,Cu与Zn之间呈现0．01水平显著正相关;Cd与Cr、Cu、Zn之间,Cr与Cu、Zn之间,Pb与Cu、Zn之间,Zn与Hg之间呈现0．05水平显著正相关。分析玉米不同器官的重金属含量与土壤重金属全量的相关性得出,土壤重金属全量与玉米各器官重金属含量均呈正相关,但相关性不佳,只有Cd、Cu、Zn在玉米根系与土壤中呈0．05水平显著正相关。[结论]黑土区土壤质量尚好,玉米品质良好。土壤中各种重金属的相关性好,土壤重金属含量与玉米各器官重金属含量相关性不佳。人类活动是造成重金属同源性的主导因素。     

矿区农田蔬菜重金属污染评价和富集特征研究

为明确南丹矿区周边农田不同种类蔬菜污染情况,筛选适宜本区域种植的蔬菜品种,降低生态风险,通过实地采样调查,运用单因子污染指数、综合污染指数、富集系数及系统聚类分析法,评价及比较不同蔬菜可食部位中Cd、As、Pb污染状况及富集特征,同时选取叶菜类及萝卜进行不同部位重金属累积情况分析。结果表明,研究区域农田土壤为Cd、As重度污染,Cd是蔬菜的主要污染因子,不同种类蔬菜对Cd的富集能力大小表现为叶菜类茄科类块根类瓠果类豇豆类。叶菜类、豇豆类及茄科类蔬菜对3种重金属的富集能力大小为CdPbAs,块根类和瓠果类的大体趋势为CdAsPb,其中抗热尖叶油麦菜对Cd、Pb的富集能力最强,生姜对As富集能力最强。通过对叶菜类及萝卜不同部位重金属浓度分析,Cd、As、Pb浓度表现为可食部位不可食部位。研究表明,不同种类蔬菜的重金属富集能力不同,大部分易受Cd污染,其中叶菜类对Cd的富集能力基本强于其他类蔬菜,为保障村民蔬菜食用安全,建议规避叶菜类蔬菜种植,推荐种植苦瓜、香芋南瓜、七寸人参红萝卜、紫薯等瓠果及块根类蔬菜。     

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。     

广西某铅锌矿影响区农田土壤重金属污染特征及修复策略

为了解铅锌矿影响区农田土壤重金属分布特征及探究污染农田的修复措施,以广西某铅锌矿影响区为研究对象,分别采集影响区自然土壤和农田耕作层土壤样品41个和277个,同时分别采集62个蔬菜和35个粮食样品,分析重金属含量。结果表明,铅锌矿影响区耕作层土壤As、Cd、Pb、Cu、Zn和Cr含量范围分别为4.50~104.8、0.031~36.26、24.80~2989、16.90~251.6、79.90~11 500和24.0~222.0 mg·kg~(-1);与土壤基线值相比,6种重金属的超标率分别为1.4%、91.7%、60%、60%、60%和0。与《食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中限值相比,大米样本As、Pb、Cd含量超标率分别为93%、86%、64%,玉米样本Pb、Cd含量超标率为100%、100%,叶菜类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率分别为50%、100%、60%,根茎类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率为23%、100%和100%,瓜果类蔬菜As、Pb、Cd含量超标率为14%、96%和100%。通过分析土壤和农产品重金属超标情况,确定As、Pb、Cd为优先控制的重金属,依据研究区土壤重金属污染空间分布特性,划为3个分区:轻度污染区(Cd污染区),建议采取活化剂+植物萃取去除污染物;中度污染区则采用钝化剂与低积累农作物结合的方式;重度污染区则不宜种植进入食物链的农作物,建议采取施加活化剂与种植超富集植物结合的方式降低土壤重金属含量。     

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。     

Cd、Cr、Pb对几种叶类蔬菜生长状况及品质的影响

研究通过盆栽试验,比较了Cd、Cr、Pb对几种叶类蔬菜生长状况及品质的影响,旨在为提高蔬菜品质,控制蔬菜重金属污染提供科学依据。结果表明:(1)重金属对叶类蔬菜生长及品质的影响因重金属种类和蔬菜品种而异。Pb处理对各蔬菜的品质影响不明显;Cr对新上海青油菜,苏州青油菜,四月慢油菜的影响最严重;莜麦生菜对Cd比较敏感;小叶茼蒿受三种重金属影响最小,表现出一定的耐性;(2)五种蔬菜对重金属的富集能力均表现为Cd>Cr>Pb;四月慢油菜对Cd、Pb富集能力最强,苏州青油菜对Cd、Pb的富集系数最小,莜麦生菜对Cr的富集系数最小。因此在Cd、Pb污染的土壤中可以考虑种植苏州青油菜为宜,在一些Cr轻度污染区以种植莜麦生菜为宜,以达到边利用边改良污染土壤的目的。     

中国土壤模式-作物系统重金属生物富集模型建立

针对土壤模式建立土壤和作物重金属含量关系模型,旨在消除土壤属性对作物重金属吸收量的影响。当作物类型或品种确定后,作物重金属吸收量只与土壤重金属含量有关。提出了农田作物重金属生物富集的"土壤重金属含量-作物特性-土壤属性"关系理论,定义了土壤模式、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型、土壤模式-作物系统重金属生物富集模型图谱等概念,确定了土壤模式的划分方法和使用方法,在此基础上以最近30年来中文期刊发表的土壤镉含量与水稻和小麦镉含量关系作为案例验证了以上方法。结果表明:水稻和小麦同一部位镉吸收量随土壤镉含量增加而增加,水稻和小麦吸收镉能力顺序为根>茎>叶>籽粒,水稻和小麦籽粒镉吸收量在同一范围内。