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。     

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。     

安徽沿淮粮产区小麦与根系土重金属含量特征及影响因素

【目的】为地方耕地质量保护、小麦安全生产及农业种植结构调整提供依据。【方法】通过系统采集小麦籽实与根系土样品,分析根系土中重金属含量特征、赋存形态与小麦籽实重金属富集特征。【结果】小麦籽实与根系土中重金属含量低于食品与土壤中污染物含量的安全限值。根系土中As、Pb以残渣态为主,Hg以腐殖酸态、残渣态及强有机结合态为主。土壤中铁锰氧化态与残渣态Pb、腐殖酸态与残渣态Hg、残渣态As及铁锰氧化态Cd均与其全量呈正相关。离子交换态Pb、强有机结合态Hg及腐殖酸态As均与土壤pH值呈负相关。离子交换态As、碳酸盐结合态Cd均与土壤pH值呈正相关。全量Pb、Cd及Hg、腐殖酸态As与Hg均与土壤有机质呈正相关。小麦籽实对不同重金属的富集能力差异显著,其中以富集Zn的能力最强。小麦籽实中Zn含量受土壤Zn全量制约明显,Cd含量明显受土壤pH值与有效态Cd控制,Hg、Cr受土壤有机质是影响显著。【结论】研究区土壤和小麦籽实中重金属含量低于土壤与食品中污染物含量的安全限值。土壤中As、Pb以残渣态为主,Hg以腐殖酸态、残渣态及强有机态为主。土壤中各形态重金属含量明显受土壤pH值、有机质及其全量制约。小麦籽实从土壤中吸收富集不同重金属的能力差异显著,其中以富集Zn的能力最强,Zn的吸收富集强度明显受土壤Zn全量控制。     

四川茶区土壤重金属元素背景值及其评价

采用ICP-AES对四川茶区主要产茶地区茶园中的510份土壤样本的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn、Ni等重金属元素的含量进行了测定,结果表明：不同地区土壤中重金属元素含量的差异较大;不同类型的土壤中重金属元素含量的差异极显著.以GB15618-1995 和NY5020-2001进行评价,所有取样点茶园土壤中As和Hg均有1个超标样点;Cd有9个超标样点,超标率为1.8 %;Ni有14个超标样点,超标率为3.2 %;Cr、Cu、Pb、Zn均无超标点;从单因子污染指数可以看出,各重金属元素对土壤的污染程度依次大致为Ni＞Zn＞Cd＞As、Cr＞Hg＞Cu＞Pb;单因子污染指数Pi均小于1,各地的综合污染指数P综均小于0.7,表明四川茶区茶园土壤未受这8种重金属元素的污染,土壤环境质量总体良好.     

宿州市城区环城河两侧土壤重金属含量及空间分布特征

以宿州市环城河两侧土壤为研究对象,考虑到环城河两侧环境的不同,在河流两岸各布置18个采样点,共36个采样点,分析Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As共8种重金属元素的含量及空间分布特征.结果表明:Cu、Pb、Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As平均含量分别为34.27、27.32、66.07、5.73、30.18、51.99、0.34、16.81mg/kg,其中Cd和Hg超出国家土壤环境质量一级标准,Cu超过了宿州土壤背景值,除Zn外,其余元素均超过安徽省土壤背景值;从河流沿岸土壤重金属含量空间分布特征来看,Cu、Cd、Ni、Cr、Hg这5种重金属元素含量为北侧高、南侧低,Pb、Zn、As这3种重金属元素含量则为北侧低、南侧高,表明重金属含量分布与环境绿化间存在一定关联.     

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。     

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...     

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.     

焦作煤矿区成熟作物中重金属Pb·Cr·Zn·Cu富集特征研究

[目的]探明焦作煤矿区成熟作物的重金属的富集特征。[方法]采用扇形布点法在焦作煤矿周边农田区采集土壤和小麦、玉米等样品,测定土壤和作物中的Cu、Zn、Pb和Cr4种重金属元素含量。[结果]土壤中Zn、Pb和Cu已开始富集,但Cr无富集,甚至亏损。成熟玉米籽粒和茎叶的重金属元素富集顺序分别为：Zn〉Cu〉Cr〉Pb和Cu〉Pb〉Zn〉Cr;成熟小麦籽粒、茎叶和根部的富集顺序分别为：Zn〉Cu〉Cr≈Pb,Cu〉Pb〉Zn〉Cr和Zn〉Pb〉Cu〉Cr。Pb和Cu在玉米不同部位分布顺序为：茎叶〉籽粒;Cr和Zn在玉米中分布为：籽粒〉茎叶。Pb在小麦不同部位含量分布为：根部〉茎叶〉籽粒;Cr和Cu在小麦中分布为：根部〉籽粒≈茎叶;Zn在小麦中分布为：根部〉籽粒〉茎叶。[结论]作物对于重金属的累积因作物和重金属类型的不同而异。     

长春市郊区土壤-水稻体系重金属含量及迁移规律

对长春郊区部分水田土壤及水稻籽粒中重金属含量进行调查,采用单项污染指数法和综合污染指数(内梅罗指数)法对污染现状进行评价.Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn及Ni8种重金属的单项污染指数表明研究区域内土壤全部符合一般农田的标准,综合污染指数显示区域内土壤的重金属含量均未达到污染水平.水稻籽粒中Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr及Zn7种重金属的单项污染指数和综合污染指数结果均表明研究区域内水稻符合农产品食用标准.除了Hg、Pb和As以外,水稻籽粒中重金属Cu、Zn、Cd、Cr及Ni的含量与土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Cr及Ni含量显著相关,表明这些元素较易从土壤向水稻植物体内迁移积累.     

玉米籽粒重金属累积量与土壤重金属DTPA态含量的相关性分析

采集玉米籽粒及对应土样,分别测定籽粒Cu、Pb、Ni、Zn、Cr五种重金属元素的含量和土壤中五种重金属 DTPA态的含量并分析其相关性。结果表明,玉米籽粒中Pb、Ni、Cr含量与土壤相应元素DTPA态极显著正相关,Cu、Zn的相关性不显著;将 Cu、Zn分别与另四种重金属元素进行偏方差分析,结果反映其它四种重金属元素含量与籽粒中Cu含量相关性不显著;土壤中Cu含量与籽粒中Zn含量显著正相关。依据模拟的回归模型,可以通过检测土壤重金属DTPA态的含量来预测玉米籽粒是否有重金属超标的风险。     

聊城市土壤重金属含量特征分析

以聊城市136个土壤监测点重金属含量为研究对象,基于SPSS软件,通过主成分分析和聚类分析进行了研究。结果表明：相对于区域和国家土壤环境质量标准值,聊城市土壤重金属含量以Cu、As、Hg污染较为严重,县市郊区靠近工业园区的重金属富集明显;As与Cd、Co、Cu、Ni、Zn呈正相关,而与Cr、Hg、Pb呈负相关;元素间的相关性分析和聚类分析表明,Zn相对于其他元素较为独立,Pb、Cr、Hg、As、Cd、Cu等元素含量受人类活动影响较大。     

黑土重金属元素局地分异及环境风险

选择典型黑土3个基本样区的191个土壤样品,探讨了8种重金属元素的分异状况。结果表明,不同重金属元素,整体上存在区域差异,表层中Cu、Zn、Cr、Hg均为海伦高于其他两地,Pb为公主岭>海伦>北安;亚表层含量略有降低,分异趋同于表层。不同利用黑土的方式Cu、Zn、Cr、Hg大豆土壤高于玉米和荒地,Pb、Ni、As、Cd基本呈现玉米>大豆>荒地,整体上荒地土壤重金属含量低于耕地。与土壤理化性质的关系主要体现在公主岭地区,Cu、Zn、Pb、As与全P、全K呈相反的显性相关趋势。重金属的环境污染及潜在生态风险均为海伦>公主岭>北安,海伦地区已构成轻度污染,公主岭存在较大的潜在污染,北安土壤相对较为清洁,Cd、As、Hg在3地区均存在较大的环境风险。     

污泥农用对痕量元素在小麦－玉米轮作体系中的积累及转运的影响

利用田间试验初步研究了污泥农用对小麦、玉米大田作物及土壤环境影响以及污泥中痕量元素在土壤与植物可食部分之间转移规律.结果表明,施用污泥后,尤其是36t·hm~(-2)施用量时,土壤中Zn、Cu、Cd、Pb、As和Hg的含量均显著增加,但是施用污泥4.5至36 t·hm~(-2)后,除小麦籽粒中Zn、Cu含量和玉米籽粒中Zn、Cr含量显著增加外,其他痕量元素在小麦和玉米籽粒中的含量没有显著增加.作物籽粒中Zn含量与土壤中污泥施加量之间存在着显著的线性回归关系,土壤中增施1t·hm~(-2)污泥,小麦和玉米籽粒中Zn的含量分别增加0.570和0.118 mg·kg~(-1).小麦和玉米籽粒除Ni和Pb的富集系数相近外,对其他痕量元素而言,小麦籽粒的富集系数显著高于玉米籽粒.从痕量元素的累积速率和现行土壤环境质量标准考虑,北京污泥中Hg是优先考虑控制的元素,但是污泥中Hg对食品安全的影响还需要进行长期的大田实验研究.     

宝鸡市近郊农田土壤重金属含量及风险评价

为调查宝鸡市城区周边农田土壤重金属污染状况及其生态风险,测定了宝鸡市30个农田土壤样品Hg、Cd、Pb、As、Cr、Cu和Zn 7种重金属含量,并采用累积性指数、地累积指数和商值法对其评价。结果表明,30个土壤样点Hg、Cd、Pb、As、Cr、Cu和Zn含量分别为0.035±0.028、0.102±0.020、26.06±3.35、5.27±1.95、91.75±6.16、29.95±1.95和60.26±8.77mg·kg-1。30个样点Hg、Cd、Pb、Cr、Cu含量高于陕西省土壤环境背景值,但所有元素的污染等级均为无污染。与加拿大保护生态和人体健康的农田土壤质量指导值相比,铬对所有样点均有造成一定生态风险的可能,其余元素均为无风险。     

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。     

绿洲连作棉田土壤重金属富集特征及评价

对新疆绿洲区不同连作年限棉田土壤中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn富集特征进行研究,并根据地质累计指数法对污染程度进行分级。结果表明,随连作年限延长,元素As、Cd、Zn含量总体呈上升趋势,而元素Hg、Cu、Pb、Cr含量总体呈下降趋势,元素Ni的全量整体变化不大;As逐年累积达轻度-中等污染,元素Cd累积达中等-强污染,元素Hg在土壤中含量水平已达到强-极强污染程度。棉田土壤中As、Cd与全磷含量达极显著相关性,表明长年连作条件下,磷肥的施用影响重金属元素的富集程度,因此棉田的耕作制度及施肥量应作适当调整,避免加重重金属污染。     

十堰烟区土壤、地表水和烟叶重金属评价及相关性研究

系统调查了湖北十堰烟叶产区土壤、地表水重金属残留状况,对烟区土壤、水环境质量进行了综合评价,并分析了不同种类重金属元素在土壤和烟叶中的富集作用和相关性,结果表明:土壤中Pb、Hg、As、Cr、Cu、Zn的含量均符合无公害生产产地标准,Cd、Ni元素有极少数样品超标,40个土壤样品的内梅罗综合污染指数为0.34～0.90,不存在污染样品,水污染各项指标均未超标,总体环境质量状况良好,适宜发展优质烟叶生产。由于烟草属于Cd富集作物,烟叶中的Cd含量与土壤中Cd含量存在较高的相关性,烟叶Hg、Cu、Zn、Ni、Pb、As、Cr等重金属的含量与土壤中的含量相关性不明显。     

聊城市土壤微量元素含量及空间分布特征研究

结合GPS采用网格法,将山东省聊城市耕地按8 km×8 km网格分为136个样点,调查了As、Cd、Co、Cr、Cu、F、Hg、Mn、Ni、Pb、Se、V、Zn 13种微量元素的含量,利用微量元素浓度等值线分析各元素的空间分析特征.研究结果表明:聊城市土壤中Cu、Hg污染明显,As、Co、Cr、F、Ni、V、Zn等元素轻微污染,Cd、Mn、Pb、Se等元素未受污染;Cr、Cu、Hg、V、Zn等元素存在富集现象,但不同县城的富集程度明显不同.     

中轻度重金属污染农田土壤的时空特征及改良

为研究农田土壤重金属与速效养分的时空特征以及氮磷增效剂对农田土壤重金属的影响,本试验以受中、轻度污染的酸性棕壤和典型潮土为研究对象,采用田间试验、盆栽试验与室内分析相结合的方法进行研究。结果表明：农田土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属元素含量在0~20 cm土层显著高于深层土壤;棕壤0~20 cm土层Cd含量超标204%,潮土0~20 cm土层Cd、Zn含量分别超标104%、419%;农田土壤0~20 cm土层重金属有效态含量占比高于深层土壤,棕壤中重金属有效态含量占比高于潮土。棕壤0~20 cm土层全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、有效磷和速效钾含量均显著高于深层土壤,且随土壤深度增加呈逐渐减小趋势,而潮土中仅全氮、碱解氮和有效磷含量显著高于深层土壤;农田土壤速效养分随时间波动变化,其中硝态氮和铵态氮波动幅度最大,最大变异系数分别为44.1%和47.3%。受污染农田土壤的小麦植株体内Cd、Pb、Cu主要积累在叶片,Zn主要积累在籽粒;不同重金属元素从小麦茎、叶向籽粒的迁移程度差异较大,其中Cd迁移率最小,Zn迁移率最大。氮磷增效剂能显著减少棕壤中重金属有效态含量,底肥+氢醌+双氰胺+生物炭处理的有效态Cd、Cu、Pb、Zn含量较对照（仅加底肥,不加氮磷增效剂）处理分别显著降低24.7%、19.5%、23.7%、18.1%,而在潮土中施用效果不明显。研究表明,农田土壤重金属与土壤养分之间存在一定的相关性,且在土壤垂直分布上大体一致,土壤类型是氮磷增效剂对重金属有效态产生不同影响的重要因素。