施磷对太湖流域水稻田磷素径流流失形态的影响

基于整个水稻生长期内天然降雨径流的田间试验,研究不同施磷水平(0,30,75,150kg/hm2)对水稻田径流磷素的组成形态及损失量的影响。结果表明,不同施磷量在水稻生长初期,对径流中不同形态磷浓度的影响较大,且随着施磷量的增加,不同形态磷的浓度都在增加,但增加幅度最大的是溶解态总磷(DP)和溶解态无机磷(DIP)浓度,即DP/TP从27.9%增加到43.7%,表明施磷肥能促进水稻田磷素径流DP的流失;DIP/DP从46.2%上升到64.2%,而DOP/DP从51.8%下降到35.8%,说明磷肥能增加水稻田磷素径流DIP浓度;颗粒态总磷(PP)占总磷(TP)56.3%～72.1%,表明所有施磷处理中径流携带的磷均以PP为主。在整个植稻期内,产生了6次径流,但水田径流磷素的流失主要发生在第一次,即施肥后不久,可见施肥与径流发生的时间间隔是决定径流磷素损失的重要因素。     

降雨和植被覆盖对土壤重金属流失的影响

采用室外水稻盆栽试验,研究不同降雨量和植被覆盖与土壤重金属流失的规律。收集降雨后的流失水样和泥沙,分析Pb、Zn、Cd、As这4种重金属的流失总量。结果表明:随着降雨量的增加,流失的水样和泥沙中各重金属的总量都明显增加;而在同一降雨量下,随着植物覆盖程度的增加,流失泥沙逐渐减少,流失各重金属总量也随之减少;4种重金属在水稻环境下的水溶性大小为:Zn>Cd>As>Pb,并且流失泥沙中的重金属含量与本底值相近且明显高于流失水样中的重金属含量。     

重金属污染土壤清洗导致几种营养元素流失的研究

通过HCl、柠檬酸、EDTA这3种提取剂对Pb、Cd、Cu、Zn污染土壤的漫提试验，研究了土壤清洗洗脱重金属的效果，并探讨了土壤清洗导致K、Ca、Mg、Fe、Mn这几种营养元素的流失和有效性的改变。试验结果表明，土壤清洗能有效地洗脱土壤中的Ph、Cd、Cu、Zn，伺时也造成了土壤中K、Ca、Mg、Fe、Mn的流失，降低了其中部分营养元素的有效性。EDTA对重金属的洗脱能力大于HCl和柠檬酸。HCl漫提造成的K、Ca、Mg的流失量大于柠檬酸和EDTA，柠檬酸浸提造成的Fe流失量大于HCl和EDTA，EDTA漫提造成的Mn流失量大于HCl和柠檬酸。HCl和柠檬酸浸提降低了土壤K、Ca、Mg的有效性EDTA浸提提高了土壤K的有效性。降低了土壤Ca的有效性。在高浓度时（50mmol／L），EDTA显著地降低了土壤Mg的有效性。HCl漫提导致土壤K的有效性下降比柠檬酸严重，高浓度的EDTA浸提导致土壤Ca的有效性下降比HCl和柠檬酸严重。HCl、柠檬酸、EDTA浸提都能提高土壤中Fe的有效性．且EDTA的效应大于其它2种萃取剂；在低浓度时，3种提取剂都能提高土壤中Mn的有效性，且以柠檬酸的作用最为明显，当提取剂浓度增加时，Mn的有效性有所回落。     

土壤中重金属元素形态分析方法及形态分布的影响因素

近年来,土壤重金属污染已经成为国内外关注的环境问题。随着对重金属元素迁移和积累行为研究的深入,已经认识到重金属的生物毒性不仅与其总量有关,更大程度上是由其形态分布所决定。主要介绍了土壤中重金属元素存在的形态,探讨了其形态化学分析中的提取剂选择及提取方法,总结了影响重金属在土壤中形态分布的内在和环境因素,对于深入了解重金属的污染情况,具有重要的理论意义和实际应用价值。     

不同人工植被群落对铅锌矿废弃地径流重金属流失特征的影响

研究不同人工植被群落及土壤改良对铅锌矿废弃地径流重金属流失特征的影响,为矿区废弃地的生态恢复提供前期修复思路.采用径流小区试验,通过混合施加有机肥和钙肥对土壤进行改良,在自然降雨条件下,分别在铅锌矿废弃地原状土及改良土上构建不同人工植被群落(草、灌-草、乔-灌-草),对地表径流的产生量与径流中泥沙、Cd、Pb、As的含...     

北京市农田土壤重金属的化学形态及其对生态系统的潜在危害

选取北京市农田96件土壤样品,采用分级提取试验方法研究土壤中重金属元素Cd、Hg、Pb、As的化学形态.结果表明,Cd、Hg、Pb、As的含量远低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995);As、Hg、Pb主要以残渣态形式存在,Cd主要以离子交换态存在:As、Pb各形态的变异系数差异相对较小,Hg、Cd各形态的变异系数差异较大;元素总量和土壤有机质含量是影响元素地球化学形态的主要因素;Cd的迁移能力较强,容易被植物吸收,对土壤生态系统的潜在危害性较大.     

土壤和沉积物中重金属形态分析

介绍了一种土壤和沉积物中重金属形态分析方法,将重金属的形态分为水溶态、弱酸态、可还原态、可氧化态和残渣态,用水提取水溶态,0.11 mol/L的醋酸提取弱酸态,0.5 mol/L的盐酸羟胺提取可还原态,过氧化氢和1.0 mol/L的醋酸铵提取可氧化态,盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸提取残渣态.方法适用于Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Co、Mn、Mo、As、Sb、Ni等 11种重金属元素的形态分析研究,检出限在0.001 ～ 1 μg/g 之间,方法的精密度＜11%(RSD).     

模拟酸雨对土壤重金属镉形态转化的影响

在模拟酸雨作用下,研究了酸雨对不同Cd污染程度下土壤重金属Cd释放和形态分布、转化规律的影响.结果表明,模拟酸雨浸泡土壤后,土壤pH值高于酸雨浸泡前的土壤pH值和模拟酸雨的pH值,表明土壤表面存在质子的消耗,这可能与硫酸根的专性吸附释放羟基和矿物表面的质子化有关.酸雨浸泡土壤能增加土壤活性态Cd的含量,酸雨酸度越大,土壤Cd含量越高,Cd的活化能力越大.当昆山土壤pH值平均由7.20下降到6.42时,Cd的活化率增加了0.34% ～ 3.29%,因此,在昆山土壤酸化严重的背景下,其土壤重金属Cd的活化趋势明显,由重金属Cd释放而对人类和生物造成的风险较大.     

不同作物根际环境对土壤重金属形态的影响

采用根垫法研究了玉米、大豆和小麦根际环境对污灌土壤中铜、镉、铅、锌形态的影响。研究结果表明：根际土壤中交换态铜含量呈现增加趋势，碳酸盐态和铁锰氧化物态金属则表现为减少趋势，有机态几无变化。形态变化的幅度与植物种类有关，其中大豆根际土壤中金属形态的变化比小麦和玉米显著。     

土壤酸度对重金属形态分配的影响

在通常条件下,重金属在土壤中的溶解度主要取决于土壤对它们的吸附性能。不同重金属在同种土壤中的吸附顺序为:铅>铜>锌>镍>钴>镉。交换态重金属含量随pH的升高有最大值出现。出现最大值时pH的高低与重金属的专性吸附能力有关。土壤有机质和氧化物胶体对重金属有很大的吸附容量。且随pH升高而显著增大。升高pH,充分发挥土壤有机质和氧北物胶体对重金属的净化作用,可能是控制酸性土壤重金属污染的一个可行措施。对土壤中重金属元素的形态研究,无论在土壤科学还是环境科学中,均具有重要的意义。本项工作系应用逐级提取法把土壤中的重金属Cu,Zn,Cd,Pb,Co,Ni分为水溶态,交换态,有机结合态和闭蓄态四种不同的化学形态,研究土壤酸度对它们在各种形态中分配规律的影响。此外,对土壤重金属污染的控制途径也提出了一些尝试性建议。     

Thirty-Year Manuring and Fertilization Effects on Heavy Metals in Black Soil and Soil Aggregates in Northeastern China

To evaluate the effects of thirty years of manure and chemical fertilizer applications on metal accumulations in soil and soil aggregates, fresh soils were separated by wet sieving into four aggregate fractions and heavy-metal concentrations in soil and aggregates were determined. The soil organic carbon (SOC) concentration in microaggregates ranged from 20.2 to 39.6 g carbon (C) kg^?1, which was significantly greater than those in the other fractions. The proportion of heavy metals in small macroaggregates and the silt + clay fraction accounted for 45.5 ± 10.6% and 35.8 ± 14.1% of the total amount in soil, respectively, which might be due primarily to their greater mass percentages in soil. Both chemical fertilizer and manure significantly stimulated iron (Fe) and zinc (Zn) accumulation; horse manure also increased copper (Cu), lead (Pb), and chromium (Cr) concentration in bulk soils as compared with the control. The results also indicated that heavy-metal distribution in aggregates was not controlled by SOC but possibly by soil clay.     

蚯蚓对土壤中重金属的富集作用研究

通过向供试土壤中添加CuSO4、ZnSO4、Pb（Ac）2、HgCl2以模拟受污土壤,研究接种于其中的微小双胸蚯蚓对重金属的富集作用。以不加重金属盐类为对照,分别研究了不同培养时间和不同重金属浓度对富集量的影响。结果表明,蚯蚓对各种重金属的富集量随着培养时间的增加而变化,且对不同重金属最大富集量的出现时间也不相同。在第2周时蚯蚓对Cu、Pb富集量达到最大,而对Zn的富集量在第4周时达到最大。与Cu、Zn、Pb的富集量相比,蚯蚓对Hg没有明显的富集作用,且对Hg的最大富集量时间不明显。在其耐受浓度范围内,蚯蚓对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加,且蚯蚓对重金属的吸收顺序为：Zn〉Cu〉Pb〉Hg,说明了微小双胸蚯蚓对Cu、Zn、Pb、Hg4种元素有一定的忍耐和富集能力,但其对重金属的忍耐和富集能力是有选择性的,说明不同重金属表现出的毒性是不一样的。研究结果初步推断,影响蚯蚓对重金属富集作用的主要原因可能是体内酶的作用,不同重金属可以从多方面干扰了动物机体内的生理生化功能。     

煤矸石酸性水释放对土壤重金属化学行为的影响

利用微波消解法和Tessier的5步连续提取法分析测定了韩城燎原矿区高硫煤矸石堆放场不同深度土壤的9种重金属含量和不同赋存形态,并结合重金属分配系数分析了它们的释放迁移能力。结果表明,堆放场土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Sn、V、Zn的均值皆超过远离堆放场土壤背景值和中国土壤背景值,其中以As、Cd、Zn为最显著。在不断接受煤矸石堆放场雨水淋溶释放的酸性水入渗条件下,污染土壤中重金属的生物有效性和迁移性为:CdZnNiSnPbCuAsCrV。由于受到土壤含水率和有机质的影响,在土壤40—60cm范围内,重金属Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn释放迁移能力为最弱。酸性水入渗对As、Cd释放迁移能力影响较小,而对Cd释放迁移能力影响较大。     

模拟降雨条件下污染土壤中重金属元素径流迁移特征

探明污染土壤中重金属元素随地表径流迁移特征,对于防控重金属污染物的迁移扩散具有重要意义。通过室内模拟降雨试验,研究不同降雨强度下(55,100,120mm/h)污染土壤中Cd、Pb和Cr随地表径流迁移的特征。结果表明:径流中3种重金属元素总量在产流的前20min内逐渐降低,随后趋于稳定;产流初期(产流10min内)颗粒态重金属占径流重金属总量的比例均在80%以上;随产流时间延长,颗粒态Cd和Cr对径流重金属的贡献率快速降低,其颗粒态/溶解态的比值范围分别为47.0～0.4和12.9～0.4,而Pb则主要以颗粒态的形式存在,溶解态Pb对其随径流迁移的贡献率可忽略不计;随降雨强度增大,径流中总Cd和Pb含量显著降低,而径流中总Cr含量以及溶解态重金属含量无明显变化规律。     

堆肥对重金属污染土壤上茼蒿品质和产量的影响

为了解堆肥施人重金属Cu、Cd污染土壤后对蔬菜品质和产量的影响,利用盆栽试验研究了不同堆肥用量下茼蒿品质、产量和重金属含量的变化。结果表明,随着堆肥用量的增加,茼蒿产量、粗蛋白、VC、P和K含量先显著增加后降低,而茼蒿可溶性糖含量呈先显著降低后增加的趋势。堆肥量的增加显著降低茼蒿中Cu含量,比对照最多降低35．5％。茼蒿地上部Cd、根部Cu和Cd含量呈先显著降低又上升的趋势。茼蒿地上部Cd含量在堆肥用量为20g·kg^-1时达最低,根部Cu、Cd含量与对照相比最多分别降低20．1％和39．5％。对于污染地区的茼蒿种植,试验堆肥的适量施用是切实可行的。     

不同程度重金属污染对水稻土团聚体组成的影响

以太湖地区长期受重金属污染的稻麦轮作条件下的水稻土为研究对象,分别采取水稻收获期和小麦收获期不同重金属污染水平的土壤和临近非污染土壤(对照土壤),利用低能量超声分散分离技术将原状土进行团聚体分级,并结合土壤碳库分析,研究不同程度重金属污染对水稻土团聚体组成的影响。结果表明:随着重金属污染程度的增加,小麦收获期土壤2~0.2 mm与0.2~0.02 mm粒级的团聚体含量呈显著降低趋势,0.02~0.002 mm与0.002 mm粒级团聚体含量显著增加,但这种趋势在水稻收获期表现不显著;重金属污染降低了水稻季团聚体平均重量直径(MWD),从而降低了土壤的团聚程度,但这在小麦季并未表现出显著的降低作用;而小麦季重金属污染对原土及团聚体中有机碳含量没有显著影响,水稻季重金属污染则显著增加了土壤有机碳的含量。这些结果表明不同重金属污染程度对土壤团聚体组成的影响在不同的作物收获期表现不同,这可能与土壤团聚体周转过程受农田水分管理等措施影响有关,尚需深入研究。     

Heavy Metals in Sediments and Runoff Waters in Soils of the Matanza River Basin,Argentina

Abstract

Soil profiles near watercourses that drain rural areas with agricultural lands and pastures, as well as recreational zones and densely populated industrial centers, are directly influenced by human activities. Therefore, these soils condition the contamination dynamics of the aforementioned watercourses in a remarkable way. The present study deals with soils belonging to a first order subbasin. Pedons representative of positive areas located in slopes (B) and of alkaline sites close to the alluvial plane (T) were selected as study sites. In both cases, the land is used for extensive farming. Composite samples of the upper 5 cm of both soil types were treated either with vermicompost or phosphate fertilizer to study the effect of the addition of these elements on the runoff dynamics of heavy metals. Experiments using a rainfall simulator that formed drops on runoff microplots containing soil samples were carried out under laboratory conditions. The runoff obtained was analyzed for lead (Pb), zinc (Zn), cadmium (Cd), and nickel (Ni), both dissolved and particulate, following the Community Bureau of Reference (BCR) adaptation of the sequential extraction procedure. From these results, it was concluded that the use of high amounts of organic amendment produced important effects on the surface condition of the soils that determine a highly significant reduction in the delivery of suspended solids to watercourses. Amendments, however, may release heavy metals that flow through runoff avenues either as particulate or dissolved forms. Most of the heavy metal concentration is represented by the sediments produced by the runoff and not by the concentration of dissolved elements in runoff waters.     

蚯蚓活动对城市生活污泥重金属的影响

采用塑料温棚内垄式堆积污泥培养蚯蚓方式,研究了蚯蚓处理对污泥重金属的影响。结果表明,污泥经蚯蚓处理后,理化性质发生了显著的变化,污泥的pH值、有机质、总氮和总磷都有不同程度的降低;蚯蚓能吸收富集污泥中的重金属,其中对重金属Cd有较强的富集能力;蚯蚓处理使污泥中重金属含量均出现不同程度的下降,重金属Cr、Zn、Pb、Cd、Cu、Ni分别减少27.98%、31.46%、32.81%、13.85%、23.86%和22.92%。利用盆栽试验,研究了污泥施用于土壤后生菜体内重金属积累的情况,结果表明,生菜体内重金属Zn、Cu、Pb和Ni的含量为污泥处理高于蚓粪处理;Cr和Cd则分别为差异不显著和略有降低。     

25年长期定位施肥对非石灰性潮土重金属状况的影响

基于非石灰性潮土26年的定位试验,在12个不同处理CK、N1、N2、M1、M1N1、M1N2、M2、M2N1、M2N2、NP2K、N2P和N2K中,于2003年研究了长期定位施肥对非石灰性潮土重金属状况的影响,结果表明,长期施肥和灌溉各处理土壤Fe、Mn、Cu、Zn含量均高于试验前的土壤,富集量分别为10.22%～15.18%,12.66%～67.66%,18.27%～130.54%和70.31%～129.98%。长期单施有机肥及其配施无机化肥的土壤Pb的积累量低于不施肥土壤,施用无机化肥,土壤Pb的积累量比试验前高1.46～6.17倍,施用过磷酸钙和氯化钾肥料,土壤Cd富集量高出试验前340.25%～3861.58%,影响到土壤的环境质量,但对作物籽粒的卫生品质影响不大。     

Chemical Detection of Heavy Metals Applied at High Rates to Soil

Abstract

The detection of eight micropollutants was studied in a field trial. Al, As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb, and Zn soluble salts were applied at rates of 30, 90, and 270 kg ha^?1. The total element content was measured using HNO₃+H₂O₂, and the exchangeable/soluble content was measured with NH₄‐acetate+EDTA extraction. After 1 year, nearly all of the applied Cu, Pb, Cd, Zn, and As could still be detected in the plow layer in an exchangeable form, but the Cr and Hg were not detectable. Two years later, approximately two‐thirds of the added Cd and only about one‐third of the applied Cu, Pb, Zn, and As were found in exchangeable forms, whereas Cr and Hg were only marginally detected. With time, fixation of these elements in less exchangeable forms occurred. Cadmium remained exchangeable for a longer time than the other elements and could be measured by both analytical methods.