贵州中低海拔黄壤区土壤-辣椒系统重金属迁移累积特征研究

为探究重金属在中低海拔黄壤区土壤-辣椒系统中的迁移累积规律,对贵州省典型中低海拔黄壤区（绥阳县黄杨镇）种植的4个辣椒品种（小米椒、朝天椒1号、朝天椒2号和二荆条）植株及其根际土壤重金属镉（Cd）、砷（As）、铅（Pb）、铬（Cr）、锌（Zn）含量开展调查、评价及分析。结果表明,研究区土壤主要污染元素为Cd、Pb,60个样品中有21个样品Cd含量、16个样品Pb含量超过了对应农用地土壤污染风险筛选值,个别地块存在5项重金属复合污染现象。主要受Cd影响（Cd污染指数最大值为10.40）,研究区土壤重金属综合污染指数高达7.35。在辣椒所有部位（鲜样）中,叶片对Cd的吸收能力最强,小米椒、朝天椒1号、朝天椒2号、二荆条叶片Cd含量分别为0.77、0.80、1.44、1.12 mg/kg。As易在辣椒植株中转移,进入果实中大量累积。小米椒、朝天椒1号、朝天椒2号、二荆条果实As含量分别为1.89、1.73、1.69、1.76 mg/kg。Pb、Cr含量均为根部>茎部>果实,Zn在植株体内无明显分布特征。食用风险评估结果表明,研究区存在辣椒果实Cd、As含量超过《食品中污染物限量》（...     

甘蔗生长期对复合污染土壤重金属的富集能力

在复合重金属污染耕地种植条件下,对甘蔗的苗期与拔节期吸收和富集土壤重金属的能力是否因品种不同而有差异进行了研究,以期筛选出重金属超低积累及适合当地种植的甘蔗品种。结果表明,各品种对于重金属的富集量从苗期到拔节期发生较大变化,差异性也有变化。在苗期各品种富集量最大的是As,最少的是Zn;而到拔节期则相反,富集量最大的是Zn,最少的是As。在复合重金属污染耕地条件下,相对于重金属Zn,在该土壤区域最适合种植园林9号;相对于重金属Cd,在该土壤区域最适合种植赣-18号;相对于重金属Pb,在该土壤区域最适合种植园林9号;相对于重金属As,在该土壤区域最适合种植园林17号。综上所述,园林9号、赣-18号、园林17号这3个品种比较适合在当地污染地上种植,其中以园林9号为相对最适合。     

新疆天山中部森林土壤重金属含量及其与土壤理化性质的相关性

【目的】研究新疆天山中部森林土壤重金属含量分布特征及其与土壤理化性质的关系,以期全面了解新疆天山森林土壤污染状况,为该地区森林的优化管理和合理保护提供支持。【方法】以新疆天山中部森林为研究区,选取不同区域（桦树沟、小渠子、甘沟的上游、中游和下游）森林土壤为研究对象,并选择无人为干扰的区域为背景区,测定土壤总砷（As）、总汞（Hg）、铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、锌（Zn）、铝（Al）含量和土壤理化性质（有机碳（SOC）、电导率（TDS）、体积质量（SBD）、土壤含水量（SWC）、pH）,运用相关性分析和主成分分析对土壤重金属来源进行探讨,并采用冗余分析探究土壤重金属元素与土壤理化性质的关系。【结果】单因素方差分析表明,背景区土壤电导率与桦树沟、小渠子和甘沟的土壤电导率差异显著（P<0.05）,其他理化性质在各区域分布差异不显著（P>0.05）。除As含量在不同区域间存在显著差异外（P<0.05）,其他重金属含量差异均不显著（P>0.05）。不同区域单项污染评价结果表明,桦树沟土壤主要受铝和铅污染,小渠子土壤主要受砷、铬和铅污染,甘沟土壤主要受砷和铬污染;3个区域土壤重金属综合污染指数均为1~2,属于轻度污染。主成分分析表明,As、Hg、Cd、Cr、Cu、Zn等6种重金属间相关性较高,说明重金属来源相同;Pb和Al与其他6种重金属的相关性均较低,可知Pb和Al与其他重金属来源不同。通过冗余分析得出,土壤理化性质对土壤重金属特征影响的重要性排序为pH值>电导率>土壤体积质量>土壤含水量>有机碳含量。【结论】天山森林土壤重金属污染较严重,应对重金属污染进行防治,促进林区的可持续发展。     

基于GIS和PMF的铜仁植烟土壤重金属污染特征与来源解析

植烟土壤重金属污染不仅影响烟叶品质,同时会对吸烟者的健康构成潜在危害,研究植烟土壤重金属污染现状及来源贡献对于保障烟叶安全生产具有重要意义。为定性、定量分析贵州铜仁地区植烟土壤重金属污染特征及来源贡献,采集主要植烟区土壤样品267份,测定8种重金属元素（Cu、Ni、Pb、Zn、As、Hg、Cr、Cd）含量,采用单因子污染指数（P_i）、污染负荷指数（PLI）结合地统计分析对重金属污染特征进行评价,并运用正定矩阵因子模型（PMF）解析其重金属的来源及贡献率。结果表明：植烟土壤Hg和Pb累积明显,均值分别是贵州省土壤背景值的2.27倍和1.74倍;P_i表明Cd、As、Pb的污染程度较高,高值区分布与区域矿冶活动分布密切相关。PMF计算结果显示,植烟土壤重金属来源主要有自然源、铅锌矿业源、交通和铅锌冶炼混合源、汞矿和煤矿源以及农业源5种类型,贡献率分别为25.38%、20.41%、16.60%、14.56%、23.05%。研究区植烟土壤重金属综合污染水平较低,重金属来源复杂,应重点加强Hg、Cd、Pb的源头控制,以降低其污染风险。     

赤铁矿与巯基坡缕石复配对砷镉复合污染土壤修复效应研究

为探讨巯基坡缕石（MPAL）和赤铁矿（Fe₂O₃）对土壤重金属污染钝化阻控效应,以江西某农田Cd-As复合污染水稻土为供试土壤,采用盆栽试验研究了巯基坡缕石、赤铁矿单一以及复配处理下土壤pH值、Cd-As有效态与形态分布及水稻生物量和Cd、As、Fe含量。结果表明：施加不同材料后水稻籽粒生物量较对照显著增加了2.37~2.45倍,土壤中DTPA-Cd含量显著降低16.94%~22.57%（P<0.05）。土壤连续浸提形态分析显示,MPAL和Fe₂O₃复配处理提高了土壤中无定形态铁氧化物结合态Cd、As含量。MPAL和Fe₂O₃复配处理下水稻根系Cd和As含量降幅分别达7.14%、25.13%,不同处理下稻米Cd含量降幅为40.00%~60.00%,但籽粒As含量处理间差异不显著。研究表明,巯基坡缕石和赤铁矿复配材料可以有效降低土壤中Cd和As含量,减少水稻对Cd和As的吸收,具备Cd-As复合污染农田修复和安全利用的潜在应用价值。     

不同叶菜品种镉积累评价及降低镉积累的措施

为探明不同叶菜品种在镉污染条件下对镉的吸收、转运与积累特征,选取适宜上海地区种植的13个叶菜品种[菠菜（Spinacia oleracea L.）、青菜（Brassica rapa var.chinensis （L.）Kitam.）和生菜（Lactuca sativa var.ramosa Hort.）3个种类],比较其在镉污染农田中的镉积累差异,并分析影响可食部位镉积累的相关因素,同时探究土壤重金属钝化肥和重金属叶面阻控营养强化肥单独和联合施用对降低上海矮青（Brassica rapa var.chinensis （L.）Kitam.）镉积累的效果。结果表明：不同叶菜品种地上部和根部镉含量存在显著差异,总体分布规律为地上部>根部,变化范围分别为1.58~12.80 mg·kg^-1（以干质量计）和0.24~3.54 mg·kg^-1（以干质量计）;不同叶菜品种根部向可食部位转运镉的能力存在显著差异,其中品种V3（新夏青6号）转运系数最低,转运系数最高品种是最低品种的6倍。相关性分析表明,叶菜可食部位镉含量受根部镉含量影响最大,受土壤总镉影响最小。叶菜具有较强的镉富集能力,供试叶菜品种可食部位的富集系数均大于1。施用土壤重金属钝化肥和重金属叶面阻控营养强化肥能够显著降低上海矮青可食部位镉的积累、吸收和转运。综合考虑叶菜可食部位镉含量、产量、转运系数和富集系数,适合在该地区种植的叶菜品种为V4（金品鸡毛菜3号）、V2（新夏青3号）和V6（夏福）,同时,采取合理的农艺/化学措施是降低污染土壤中重金属积累、保障农产品安全生产的有效策略。     

不同钝化剂对重金属在土壤-油菜中迁移的影响

为比较不同钝化材料对污染土壤-油菜中重金属迁移的影响,通过大田试验,添加海泡石、鸡粪、秸秆腐殖质、生石灰、磷矿粉、磷酸二铵对矿区重金属复合污染耕地进行单一和混合处理,栽种油菜,分析不同处理方式对重金属生物迁移和积累的影响。结果表明,单一处理中,海泡石均有效降低了土壤中5种重金属的有效态含量,鸡粪有效降低了土壤中As、Pb、Cd和Zn 4种重金属的有效态含量。海泡石+鸡粪处理组土壤中Pb、As、Cd、Zn和Cu的有效态含量分别是空白对照组的56.99%、40.84%、43.06%、78.33%和52.23%。油菜根中As的平均含量分别约是茎、果壳和种子的2.13、3.33倍和12.45倍,海泡石+鸡粪处理对降低种子中As的含量效果最佳,约是空白对照组的57.07%,其次是海泡石+腐殖质处理组。海泡石+鸡粪处理组油菜种子中Pb的含量最低,为空白组的13.26%。海泡石+鸡粪处理组种子中Cd的含量仅为对照组的44.02%。除了腐殖质,其他处理方式均有效减少了油菜各器官中Zn的含量。所有处理方式均显著降低了油菜各器官中Cu的含量（P<0.05）。油菜根和种子中As的含量与土壤中As的有效态含量呈显著正相关关系（P<0.05）;土壤Cd的有效态含量极显著影响了茎中Cd的含量（P<0.01）,果壳与根中Cd的含量为极显著相关关系（P<0.01）。土壤中Pb、Zn和Cu的有效态含量对油菜各器官中的相应重金属含量未造成显著影响。土壤添加改良材料处理对于限制油菜吸收、转移和积累Zn、Cu效果最显著,As最差。海泡石与其他材料混合处理的钝化效果总体优于单一材料,海泡石和鸡粪混合钝化重金属活性效果最佳。     

有机物料与NPK配施对多重金属污染土壤及甜高粱生长生理的影响

【目的】了解多重金属污染土壤在外源有机物料配施化学肥料处理后对土壤重金属形态变化以及甜高粱苗期生长和生理特性的影响,为重金属污染土壤修复提供科学依据。【方法】以甜高粱为研究对象,采用盆栽试验的方法,研究在多重金属污染土壤中施加不同添加量的秸秆、有机肥和生物质炭,并配施氮磷钾肥处理下,土壤中重金属形态、甜高粱苗期植株生长及生理指标的变化趋势。【结果】有机肥和生物质炭分别与NPK配合处理能显著降低土壤中重金属有效态含量,其随着各处理施用量的增加而减少。秸秆配合NPK处理后土壤中铅(Pb)、锌(Zn)及镉(Cd)的有效态含量先增后减。随着外源有机物料施用量不断增加,甜高粱苗期的株高和生物量呈增长趋势,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性提高。有机肥和生物质炭施用量越高,叶绿素(Chl)含量越高,丙二醛(MDA)含量越低。【结论】外源有机物料配施NPK能有效降低土壤中重金属有效态含量,进而降低对甜高粱的毒害作用,增强酶活性。处理中以有机肥配施NPK在降低多金属污染土壤效果最好。     

典型喀斯特地区土壤重金属累积特征及环境风险评价

基于225个样点分析了贵州省不同地区（自然背景区、农业种植区和矿区）表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的含量、分布及累积特征,采用地积累指数（I_geo）对土壤重金属污染水平进行评价,并根据潜在生态风险指数（RI）及人体健康风险评估模型评估了不同分区土壤重金属暴露的生态风险和人体健康风险水平。结果表明：贵州省不同分区表层土壤中重金属含量差异较大,与贵州省土壤背景值相比,农业种植区土壤Hg、Zn、Cd和As累积特征明显;矿区土壤Hg、Zn、Cd、Pb和As累积特征较显著,平均含量分别是贵州省土壤背景值的52.55、23.22、16.32、14.48倍和4.85倍。I_geo值显示自然背景区土壤重金属处于无污染水平,而农业种植区各重金属主要处于无污染或无-中污染水平,矿区污染程度较突出,重金属Hg、Zn、Cd、Pb达到中污染水平,特别是在黔西北和铜仁等矿产资源分布区。综合生态风险评价结果表明,矿区土壤中重金属生态风险水平远高于农业种植区和自然背景区,矿产资源集中分布区土壤重金属生态风险较高,部分样点达到高生态风险水平。单一重金属潜在生态风险评价结果显示,农业种植区和矿区土壤中Hg、Cd、Pb和As为主要风险因子,Cr和Cu处于低风险状态。人体健康风险评估结果显示,矿区的人体健康风险高于农业种植区,农业种植区和矿区土壤对成人的非致癌风险在可接受范围内,但致癌风险不可忽视,对儿童的非致癌风险与致癌风险均高于成人。     

秸秆和Eh对稻田土壤溶解性有机质组成及金属释放的影响

为探究秸秆添加对氧化还原条件变化下稻田土壤重金属释放的影响,本文选取典型重金属污染稻田土壤,通过微宇宙试验结合三维荧光光谱等手段,分析了土壤溶液化学性质、溶解性有机质（DOM）、金属释放之间的动态关系。结果表明：添加秸秆增加了厌氧期Fe、Mn、As、Cd等金属的释放,同时影响了DOM组成。土壤DOM中类蛋白（C3）含量在培养期总体降低（P<0.05）;类腐殖质含量呈现厌氧期上升、好氧期下降的趋势。结构方程模型（SEM）分析显示,Eh的变化与Mn和As的溶出显著负相关（路径系数分别为-0.662和-0.528,P<0.01）,同时,Eh还通过影响土壤类腐植酸C2（路径系数-0.816,P<0.01）控制As的释放（路径系数0.244,P<0.05）。因此,稻田土壤干湿交替造成的Eh变化和秸秆还田措施不仅可直接影响重金属的溶出,也可通过DOM含量和组成进一步控制其释放。