江苏省大米重金属调查与膳食摄入评估

为探究苏南、苏中、苏北地区大米中重金属含量的空间分布特征,及其经大米途径摄入重金属元素的健康风险,本研究于2014—2018年收集了江苏省13个地级市产地的980份稻谷样品,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),对糙米中镉(Cd)、砷(As)、铅(Pb)和铬(Cr)元素的含量进行了研究。结果表明：江苏省大米中Cd、总As、无机As、Pb和Cr含量范围分别为0.002～0.314、0.003～0.513、0.003～0.385、0.002～0.722 mg·kg^-1和0.002～1.982 mg·kg^-1,算术平均值分别为0.038、0.147、0.110、0.032 mg·kg^-1和0.042 mg·kg^-1。相较于食品安全国家标准GB 2762—2022,大米中Cd、Pb和Cr含量超标率依次为0.9%、2.8%和0.2%,据估测大米中无机As含量的超标率为0.2%。与全国和全球水平相比,江苏省大米中总As和无机As含量较高,人群具有较高的大米无机As暴露风险。江苏省大米中Cd含量呈现由北向南...     

水稻镉安全亲本材料对镉的吸收分配特性

【目的】筛选获得水稻镉（Cd）安全亲本材料,研究水稻Cd安全亲本材料对Cd的吸收分配特性,为稻米安全生产提供优良的种质资源。【方法】以56份水稻亲本材料为研究对象,在Cd污染农田土壤上进行大田试验,以糙米Cd含量为筛选指标,通过聚类分析筛选出水稻Cd安全亲本材料,并分析其在不同生育时期对Cd的吸收及分配特性。【结果】（1）当大田土壤Cd含量为13.89 mg·kg^-1时,56份水稻亲本材料地上部Cd含量和积累量在分蘖期（CV=44.05%和CV=50.21%）、孕穗期（CV=23.57%和CV=28.62%）和成熟期（CV=44.98%和CV=44.69%）材料间均存在极显著差异。糙米Cd含量的变幅为0.15―1.77 mg·kg^-1,最大值与最小值相差达11.80倍,其中Cd含量最低为0.15 mg·kg^-1,低于食品安全国家标准0.2 mg·kg^-1。（2）以糙米Cd含量为筛选指标将供试材料划分为安全材料、普通材料和高积累材料3类,其中安全材料的糙米Cd含量平均为0.20 mg·kg^-1,显著低于普通材料（0.65 mg·kg^-1）和高积累材料（1.57 mg·kg^-1）,且谷壳中的Cd含量以及籽粒分配系数也以安全材料为最低。（3）3类材料地上部Cd含量均随着生育时期的推进显著降低,且安全材料地上部Cd含量在分蘖期、孕穗期和成熟期均显著低于普通材料和高积累材料,特别是成熟期普通材料和高积累材料较安全材料高1.35和3.39倍。（4）安全材料地上部Cd积累量在3个生育时期均显著低于普通材料和高积累材料。其中安全材料在成熟期地上部的平均Cd积累量与普通材料相差2.23倍,与高积累材料相差3.86倍,成熟期材料间差异在3个生育时期为最大。且其地上部的Cd阶段性积累量在分蘖期―孕穗期积累能力最强,孕穗期―成熟期最弱。但普通材料和高积累材料则在3个生育时期阶段性积累量差异不显著。（5）安全材料糙米中Cd含量较低,与其向籽粒中较低的Cd分配转移能力有关。安全材料糙米中Cd的分配量仅占地上部Cd积累总量的8.11%,而普通材料和高积累材料糙米Cd积累量占地上部Cd积累总量的11.60%和17.59%。【结论】通过筛选获得的安全材料D62B、IRBN95-90和GRlu 17/ai TTP//lu 17_2在大田试验中其糙米Cd含量均低于食品安全国家标准（0.20 mg·kg^-1）,这3份材料可作为Cd安全亲本材料,为中轻度Cd污染农田水稻生产提供Cd安全种质资源。     

长期施肥下黑土重金属的演变特征

【目的】探讨长期施肥下黑土重金属的演变特征,为该地区科学施肥和土壤环境保护提供理论依据。【方法】设计长期定位施肥试验：CK（对照,不施肥)、N（氮）、NP（氮磷）、NPK（氮磷钾）、NPKM（氮磷钾+有机肥）和1.5NPKM（1.5倍的NPKM）,共6个处理。试验采集起始（1989年）和各施肥年限（1994、2000、2006、2010、2012年）的耕层（0-20 cm）土壤样品,测定Cu、Zn、Pb、Cd总量和有效态含量,并计算其活化度。【结果】长期施用化肥不影响黑土重金属总量、有效态含量。Pb不受施肥影响,Cu、Zn、Cd受粪肥影响,其总量和有效态都显著增加,Cu和Zn活化度增加,但Cd活化度显著降低（维持在8%-9%,明显低于化肥处理的35%）。长期施用有机肥,重金属演变呈现阶段性。1989-2000年缓慢增加,2000-2010年快速增加,2010年后稳定或缓慢下降。1.5NPKM 3个阶段Cd总量变化分别为0.03 mg·kg^-1·a^-1、0.07 mg·kg^-1·a^-1、-0.13 mg·kg^-1·a^-1;NPKM处理的Cu有效态变化分别为0.11 mg·kg^-1·a^-1、0.53 mg·kg^-1·a^-1、-1.25 mg·kg^-1·a^-1。重金属演变的阶段性是源于粪肥重金属含量的阶段性变化,即养殖方式的变化。金属活化度相关性分析表明：Cu与Olsen-P、Zn与SOM皆显著正相关,而Pb与pH显著负相关;Cd与Olsen-P和SOM显著负相关,与pH显著正相关,意味着Cd对土壤性质的响应更加复杂。【结论】长期施用化肥对重金属演变没有明显影响,长期施用有机肥显著改变了其演变特征,重金属演变呈现出先缓慢增加、然后快速增加、最后稳定或缓慢下降的阶段性变化,而且阶段性演变特征源于粪肥金属含量的阶段性变化。在农业生产中,既要适度增施有机肥又要关注其潜在风险,现有施肥量（30 t·hm^-2）和玉米种植体系下,当地牛粪长期施用仍存在很大风险。     

不同叶面肥及水稻品种对水稻糙米重金属累积的影响

【目的】研究不同水稻品种和叶面肥对水稻糙米富集多种重金属的影响。【方法】采用田间试验的方法,选用10个广西当地主要种植的晚稻品种,每个品种设置喷施硒肥（Se）、硅肥（Si）和CK施肥处理。测定和分析水稻糙米重金属As、Cd、Pb、Cr含量差异,比较不同晚稻品种As、Cd、Pb、Cr累积特性,筛选出适合广西当地种植的重金属低累积晚稻品种,同时分析出两种叶面肥对水稻糙米累积重金属的影响。【结果】不同水稻品种糙米对As、Cd、Pb、Cr的累积存在明显差异。其中桂育12糙米Cd含量最低,裕丰优158糙米As含量最低,荃香优822糙米Cr含量最低;10个水稻品种中,仅有华浙优1号检测出Pb含量。4种重金属在水稻糙米中富集能力大小依次为：Cd>As>Cr>Pb。喷洒硒肥（Se）和硅肥（Si）后水稻糙米Cd含量分别下降了44.8%和44.2%。富集系数分别降低了47.2%和47.4%。喷洒硅肥（Si）后,水稻糙米As含量及富集系数相较于对照处理分别降低了30.0%和19.0%。喷洒叶面肥后对水稻糙米Pb含量影响较小。【结论】选用品种桂育12在广西当地种植可以很好地降低糙米重金属中C...     

商丘市不同建设用地分区土壤重金属污染特征及评价

为了解城市建设用地土壤重金属污染情况,为土壤重金属污染防治提供科学支撑,以河南省商丘市科教区、工业区、居住区、商业区、医疗区、城市公园及道路7种不同建设用地分区土壤为对象,测定重金属Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn含量,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法进行污染分析。结果表明,各分区土壤重金属平均含量均超过商丘地区土壤背景值,其中Cd为背景值的28.28倍。Cu、Pb、Cr、Cd、Zn和Mn平均含量分别为31.80、31.43、306.61、4.61、95.61 mg·kg^-1和584.02 mg·kg^-1,平均地质累计指数I_geo值表现为Cd（4.16）>Cr（1.75）>Zn（-0.12）>Pb（-0.27）>Cu（-0.30）>Mn（-0.56）,Cd和Cr分别为弱极度污染和中度污染,而Zn、Pb、Cu和Mn属于无污染程度。潜在生态风险指数平均值表现为Cd（828.31）>Cr（10.30）>Pb（6.91）>Cu（6.78）>Zn（2.81）>Mn（1.02）,其中Cd达到较高的潜在生态风险程度,贡献达95%以上,Mn、Zn、Pb、Cr、Cu均为轻度潜在生态风险。各分区土壤均达到较高的潜在生态风险程度,其中工业区污染最严重,科教区和居住区最小。相关性分析表明,土壤有机质含量与Cu、Pb、Zn含量显著或极显著正相关,土壤pH与Pb和Zn含量显著负相关,土壤Pb-Cr-Cd-Zn、Cr-Zn-Mn和Cd-Zn这些组元素可能有相同或相似的污染来源。     

铁冬青幼苗对污染土壤中铅、镉的耐受、吸收和累积

【目的】研究铁冬青Ilex rotunda在铅（Pb）、镉（Cd）污染土壤上生长的耐受性及其对Pb、Cd的吸收累积能力,为Pb、Cd污染土壤的植物修复提供理论依据。【方法】通过盆栽试验探究单一Pb污染(500、1 000和1 500 mg·kg^-1)和单一Cd污染(10、25和50 mg·kg^-1)对铁冬青幼苗生长、根系形态、养分及Pb或Cd吸收累积的影响。【结果】与对照（无污染土壤）相比,500 mg·kg^-1的Pb处理显著增加铁冬青根生物量和根表面积,500和1 000 mg·kg^-1的Pb处理均显著增加地径和质量指数;1 500 mg·kg^-1的Pb处理显著降低铁冬青生物量、质量指数和全株N累积量,抑制根系生长,但显著提高根、地上部P含量和地上部K含量;Pb污染处理均显著增加铁冬青全株Pb含量以及根、全株Pb累积量,1 500 mg·kg^-1的Pb处理的铁冬青各部位及全株的Pb含量和累积量最大。与对照相比,单一Cd污染对铁冬青生长、根系形态、养分累积...     

岩溶区铁锰结核土重金属对旱地作物的毒害评价

对试验区铁锰结核背景下的土壤及旱地作物食用部分重金属含量进行了分析,并对旱地作物进行了重金属质量评价。结果表明:As、Cd和Pb含量最高的是白萝卜根,Cr、Cu和Zn含量最高的是黄瓜果实,玉米籽粒中Cd、Cr、Cu和Pb含量最低,甘蔗茎中As和Zn含量最低;旱地作物对Zn、Pb和Cu的富集系数较高,Cd、As和Cr的富集系数较低,6种重金属元素的富集系数均小于1;质量评价结果表明,玉米籽粒中6种重金属质量级别均为好,综合质量级别为安全,甘蔗茎、白萝卜根和黄瓜果实中Pb、Cd质量级别为很坏,Zn的质量级别为中等,综合质量级别为很坏,说明长期食用对人体会产生潜在的危害。     

湖南省不同种类茶叶重金属含量调查及其污染评价

使用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对湖南省主要茶叶产区的绿茶、白茶、黄茶、黑茶、红茶和茉莉花茶中铜(Cu)、锌(Zn)、硒(Se)、钒(V)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、砷(As)、镉(Cd)、铅(Pb)的含量进行测定, 对照GB 2762-2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》、NY 659-2003《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》和NY/T 288-2018《绿色食品 茶叶》, 结合单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对茶叶中的重金属污染进行评价。实验结果表明, 所测茶叶样品中Cu、Cr、As、Cd和Pb含量均在国标限量范围内, 10种元素的平均含量为Zn(39.15 mg·kg^-1)>Cu(17.75 mg·kg^-1)>Ni(7.77 mg·kg^-1)>Pb(0.62 mg·kg^-1)>Co(0.56 mg·kg^-1)>Cr(0.36 mg·kg^-1)>V(0.21 mg·kg^-1)>As(0.08 mg·kg^-1)>Se(0.07 mg·kg^-1)>Cd(0.059 mg·kg^-1)。茶叶中Cu的单项污染指数最高, 为0.592。所采茶叶样本中, 红茶的综合污染指数最高(0.648), 小于0.7, 整体来看, 所有茶叶样本均属于安全等级, 处于清洁水平。     

贵定茶产区土壤重金属含量垂直分布特征

为掌握贵定茶产区土壤重金属的垂直分布特征,测定了贵定茶产区不同茶园和不同生态环境中土壤重 金属元素（As、Pb、Cr、Cd、Hg）在各剖面土层中的含量,并进行垂直变异分析。结果表明院5 种重金属的含量都随土层 深度的加深呈下降趋势,表层变异大,垂直方向上Pb 和Cr 的含量变异最大,As 含量变异最小,表明Pb 和Cr 受外源 影响大。表层土壤有机质与各重金属含量呈正相关,有机质是影响重金属表层积累的重要因素。Pb 和Cr含量的相关 性极显著,且不受土层深度的影响,表明二者来源可能相同。不同生态环境茶园中,远离外源污染的原生茶园土壤重 金属含量最低（Cd、Hg 除外）,垂直变异最小,人工茶园则最大。不同茶园中,方家茶园重金属含量最高,七里冲茶园 的As 垂直变异最大,云雾中心茶园和旧治茶园的Pb、Cr 垂直变异最大。在不同品种茶园重金属含量和垂直变异基 本表现为人工鸟王茶园跃人工福鼎茶园跃“生鸟王茶园。     

麦玉轮作区农田土壤重金属调查及评价

为全面了解旱地两熟区典型轮作制农田土壤重金属污染和风险状况,通过采集150个耕层土壤样品调查分析了我国高利用强度下麦玉轮作农田土壤重金属含量(Ni、Cr、Cu、Cd、Zn、Pb、Hg、As),并采用单因子污染指数(Pi)、内梅罗综合污染指数(PN)、富集因子(EF)和生态风险评价(RI)4项指标进行土壤污染评价。结果表明:PN和RI指数表明,旱地两熟区土壤整体为清洁状态。As(29.04±9.21 mg·kg^-1)、Cd(0.15±0.14 mg·kg^-1)、Pb(17.84±18.10 mg·kg^-1)含量高于全国土壤背景值,除As处于轻微污染外,其他重金属均未达到污染水平。不同区域间,云南地区的重金属含量高于其他区域,处于较低潜在生态风险,但逼近中等生态风险警戒。相关性、主成分和聚类分析结果进一步发现,土壤污染主要来源于成土母岩和人为活动,其中Ni、Cr、Cu、Cd和Zn含量受成土母岩影响更大,而Pb、Hg和As含量受人为活动影响更大。研究表明,农田土壤重金属含量在成土母岩的基底含量基础上通过人为活动进一步积累。     

典型设施蔬菜基地重金属的累积特征及风险评估

【目的】以北京市设施蔬菜基地为例,研究重金属的累积特征及其健康风险,明确不同重金属在土壤-蔬菜系统中的迁移特征,为蔬菜质量安全和设施蔬菜结构优化提供参考依据。【方法】采集北京市9个典型设施蔬菜基地的148个土壤和96个蔬菜样品,分析土壤和蔬菜样品中As、Cd、Cr、Hg和Pb 5种重金属的统计特征及在土壤-蔬菜系统中迁移系数,并结合美国环保署(US EPA)推荐采用的健康风险评价模型,评价由于蔬菜摄入导致的成人和儿童的健康风险。【结果】设施蔬菜基地土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为9.43、0.18、64.4、0.11和21.6 mg·kg-1。设施蔬菜基地蔬菜中As、Cd、Cr、Hg和Pb的平均含量分别为0.0478、0.0391、0.2785、0.0014和0.0454 mg·kg-1。总体上,蔬菜设施基地5种重金属在土壤-蔬菜中迁移能力顺序为:CdHgCrAsPb。5种重金属造成的目标危害系数大小依次为:CdPbHgAsCr。所有蔬菜样品中单一重金属的目标危害系数均小于1,表明单一重金属没有明显的负面影响。【结论】本研究所选设施蔬菜基地的土壤重金属(As、Cd、Cr和Hg)存在积累趋势,须重视健康风险。     

纳米锌水平对公羊精液品质、抗氧化酶活性及附睾Cu-ZnSOD表达的影响

【目的】微量元素锌是动物正常繁殖所必需的元素,研究旨在了解日粮纳米锌对公羊精液品质、抗氧化酶和附睾Cu-ZnSOD蛋白表达的影响,分析公羊精液品质参数与精浆抗氧化酶活性的相关性。【方法】将16只9月龄健康状况良好体重相近的晋中绵羊公羊,随机分成4组,分别喂给基础日粮（对照组）,基础日粮+50 mg·kg^-1、100 mg·kg^-1和150 mg·kg^-1 DM纳米锌。试验期90 d。在试验78 d和79 d连续两天采集精液,每次采集精液取出100 µL评价精液品质参数,剩余精液离心分离精浆,测定精浆Cu-ZnSOD、GPxs活性及总抗氧化能力;试验结束时,用手术去势法采集附睾头、附睾体和附睾尾组织,采用免疫组化技术对附睾头、附睾体和附睾尾中Cu-ZnSOD进行定位,并用Image Pro Plus 7.0软件分析的平均光密度值进行Cu-ZnSOD蛋白定量。【结果】日粮纳米锌对公羊射精量影响差异不显著（P＞0.05）。与对照组相比,添加50 mg·kg^-1或100 mg·kg^-1纳米锌组公羊的精子密度、精子活力和精子质膜完整性显著增加（P＜0.05）,精子畸形率显著降低（P＜0.05）;添加150 mg·kg^-1组精子质膜的完整度显著增加（P＜0.05）,其精子活力和精子密度与对照组的差异不显著（P＞0.05）。日粮添加50 mg·kg^-1或100 mg·kg^-1纳米锌组公羊精浆Cu-ZnSOD活性、GPxs活性和总抗氧化能力显著高于对照组（P＜0.05）,精浆MDA含量显著低于对照组（P＜0.05）;添加150 mg·kg^-1组公羊精浆总抗氧化能力显著高于对照组（P＜0.05）,其精浆Cu-ZnSOD活性、GPxs活性和MDA含量与对照组差异不显著（P＞0.05）。免疫组化定位结果显示Cu-ZnSOD在附睾头和附睾体假复层上皮、结缔组织和附睾尾的单层柱状上皮中均检测到阳性信号,试验处理组公羊附睾中Cu-ZnSOD表达量由高到低顺序是：附睾体＞附睾头＞附睾尾;然而对照组的顺序为：附睾头＞附睾体＞附睾尾。50 mg·kg^-1或100 mg·kg^-1纳米锌组公羊附睾头和附睾体阳性信号的平均光密度显著高于对照组和150 mg·kg^-1纳米锌（P＜0.05）。精浆Cu-ZnSOD活性与精子密度、精子活力和精子质膜完整性呈正相关,与精子畸形率呈负相关。【结论】日粮添加50 mg·kg^-1或100 mg·kg^-1纳米锌可改善精液品质,提高精浆抗氧化能力,增加附睾中Cu-ZnSOD蛋白表达量。精浆Cu-ZnSOD活性可以作为检测精液品质优劣的指标在羊生产中应用。微量元素锌对精液品质影响调控的分子机理还需进一步深入研究。     

不同水平玉米赤霉烯酮对断奶仔猪血清代谢产物和肝肾组织病理学影响

目的】玉米赤霉烯酮（zearalenone, ZEA）是由谷物及其产品滋生禾谷镰刀菌产生的一种具有雌激素活性的真菌毒素。试验研究不同水平玉米赤霉烯酮污染日粮对断奶仔猪血清代谢产物、肝肾组织病理学和肝脏超微结构的影响。【方法】将20头健康三元（斯格×长×大）杂交断奶母猪（10.36±1.21）kg按照体重随机分为4个处理,仔猪采用试验笼单独饲养。对照组饲喂基础日粮,试验1、2和3组分别在基础日粮的基础上添加ZEA 1.1、2.0和3.2 mg·kg^-1。预饲期7 d,正式期18 d。试验结束后,对仔猪禁食12 h后进行前腔静脉空腹采血,分离血清,待测血清代谢产物含量。采血后,仔猪电击致死放血屠宰,切取肝脏和肾脏组织块迅速固定于10%的福尔马林溶液,待做组织切片检测。切取0.5 mm³大小的肝脏组织块,迅速用2.5%戊二醛磷酸盐缓冲液固定,待做电镜切片进行超微结构观察。【结果】与对照组相比,3.2 mg·kg^-1 ZEA处理组仔猪血清胆红素显著高于对照仔猪（P＜0.05）,而血清球蛋白和甘油三酯则显著低于对照组（P＜0.05）。随日粮ZEA水平的增加,血清球蛋白和甘油三酯呈一次线性降低（P＜0.05）。与对照组相比,1.1、2.0和3.2 mg·kg^-1 ZEA处理组肝细胞肿胀,颗粒变性。与对照组相比,2.0 和3.2 mg·kg^-1 ZEA处理组肾小管上皮细胞颗粒变性,管腔变窄,有些管腔内充满大量透明底状物或蛋白尿。2.0和3.2 mg·kg^-1 ZEA处理组肝细胞膜上可见自噬体和嗜中性白细胞。【结论】2.0 mg·kg^-1的ZEA足以诱导仔猪的肝肾毒性,此结果对人类健康和指导动物生产具有重要的借鉴意义。     

不同茶类中挥发性萜类化合物的对映异构体

【目的】挥发性萜类化合物是茶叶香气的重要成分,大多数具有手性结构,存在香气特性完全不同的对映异构体。查明不同茶类中挥发性萜类化合物的立体构型分布特征,为深入研究茶叶香气的形成机理及提高茶叶的香气品质提供科学的理论依据。【方法】采用顶空固相微萃取法结合手性气相色谱-质谱联用技术,以Supelcoβ-DEX110为手性气相色谱柱,以萜类化合物的不同手性异构体标准品为定性和定量分析的依据,建立茶叶中挥发性萜类化合物的对映异构体分析方法,并对代表性绿茶、红茶、乌龙茶、白茶及黑茶样品中萜类化合物的对映异构体组成及含量进行分析。【结果】建立了9种萜类化合物的对映异构体的检测方法,发现所有茶样中均能检测到芳樟醇、芳樟醇氧化物B的对映异构体:大部分茶样中芳樟醇的主导构型为S型,但英德红茶、云南滇红和印尼白茶中以罕见的R-(-)-芳樟醇为主;芳樟醇氧化物B在绿茶、红茶、白茶及黑茶中的构型完全一致,而部分乌龙茶(岭头单枞、文山包种)中该物质的主导构型与之相反。芳樟醇氧化物A在绿茶及黑茶中主导构型一致,而在祁门红茶、印度大吉岭红茶、水仙乌岽单枞及铁观音中构型相反;芳樟醇氧化物C和D在所有茶样中的构型均保持一致,且大部分仅检测到单一构型。其他重要萜类化合物在茶样中分布情况各异:α-蒎烯仅在正山小种红茶中以高比例的S-(-)-α-蒎烯被检测出;α-松油醇的主导构型及对映异构体过量值在不同种类的茶叶中各不相同;4-萜品醇在所有可测得的茶样中均以R构型为主导,且除六堡茶(黑茶)外,其他茶样中均未检测到S-(+)-4-萜品醇;α-紫罗兰酮在除了绿茶以外的茶样中均能被检测到,且均以单一的R构型存在。定量分析结果表明,芳樟醇在大部分茶样中都具有最高的含量,平均含量白茶红茶乌龙茶绿茶黑茶;芳樟醇氧化物B的含量在茶叶中往往仅次于芳樟醇,呈现红茶白茶乌龙茶黑茶绿茶的规律性;而其他萜类化合物在茶样中的含量普遍低于100ng·g~(-1),且在不同茶类中含量分布迥异。【结论】明确了不同种类茶叶中9种重要挥发性萜类化合物对映异构体的变化情况,有助于从更深层次上了解茶叶香气品质的化学实质,为今后茶叶香气品质调控、茶叶品种、产地判别以及质量认证等提供了新思路。     

我国设施菜田土壤重金属含量特征与影响因素

为调查我国设施菜田土壤重金属污染状况,探讨种植年限、土壤有机碳及全氮等因素对设施菜田土壤重金属含量的影响,以我国设施菜田土壤为研究对象,通过文献查阅和土壤样品采集两种方式,在全国和黄淮海与环渤海设施蔬菜主产区,分别获取土壤401组/233组和548个/310个样本点数据,利用数理统计、相关性及多元统计分析等方法定量描述了我国设施菜田土壤重金属积累及污染特征,并进行了土壤重金属污染影响因素分析。结果分析表明:在全国范围内,文献资料中的设施菜田土壤Cd、Pb、As、Cr、Hg、Cu、Zn、Ni平均含量分别为0.32、24.9、8.45、83.6、0.05、29.9、70.7、27.4mg kg-1,超标率排序为Cd(30.5%)>Cu(9.8%)>C(r7.2%)>Zn(4.8%)>Pb(4.7%)>As(3.7%),在采集的设施菜田土壤样品中,八种重金属平均含量分别为0.13、21.9、6.48、41.9、0.09、23.6、72.1、21.4 mg kg-1,超标率排序为Cd(5.3%)>Cu(1.8%)>As(1.6%)>Zn(0.9%)>Pb(0.6%)>Cr(0.6%)。在黄淮海与环渤海设施蔬菜主产区,文献资料中的设施菜田土壤Cd、Pb、As、Cr、Hg、Cu、Zn、Ni平均含量分别为0.30、25.9、8.56、67.1、0.08、33.3、79.1、32.5 mg kg-1,超标率排序为Cd(25%)>Cu(10.4%)>C(r9.9%)>Pb(6.3%)>Zn(2.2%)>As(2.1%),在采集的设施菜田土壤样品中,八种重金属平均含量分别为0.13、22.8、5.93、43.5、0.08、23.1、69.3、19.4mg kg-1,超标率排序为Cd(3.1%)>Cu(2.1%)>Cr(2.0%)>As(1.2%)>Pb(0.6%)>Zn(0.5%)。而Hg、Ni基本都不超标。随种植时间的延长,设施菜田土壤中Cd、As、Cu、Zn含量呈逐步累积状态,文献来源的土壤Cd在种植21~25年(3.60mg kg-1),土壤Cu、Zn含量在26~30年(80.3mg kg-1和180mg kg-1)达到最高值;在采集的土壤样品中,Cd含量分别在种植16~20年(0.19mg kg-1)、As、Cu、Zn在21~25年(16.0、53.6mg kg-1和131mg kg-1)达到最高值。相关性分析表明,设施菜田土壤Cd含量与有机碳呈显著正相关,Cu、Zn含量与有机碳、全氮、速效磷、速效钾呈显著正相关,结合肥料中重金属含量进一步验证了磷肥和粪肥投入是设施菜田土壤重金属的重要来源。因此,为保证土壤环境及蔬菜质量安全,应注重肥料等污染源的控制。     

长期不同施肥下紫色土-作物体系镉累积及安全性评估

【目的】利用连续施肥23年(1991—2014)的稻麦长期定位试验,研究长期不同施肥对土壤-小麦/水稻轮作体系镉(Cd)累积的影响,为西南紫色土地区农产品质量安全和合理施肥提供科学依据。【方法】利用8个长期不同施肥处理:(1)CK(不施肥对照);(2)N(只施氮肥);(3)NK(只施氮、钾肥);(4)NPK(施氮、磷、钾肥);(5)NPK+M(化肥+猪、牛粪);(6)NPK+S(化肥+稻草还田);(7)1.5NPK+S(1.5倍化肥+稻草还田);(8)(NK)_(Cl)P+S(含氯化肥+稻草还田)。分别测定不同年际间土壤中全镉和有效镉含量以及作物中的镉含量,并评估镉的累积程度。【结果】随着施肥年限的增加,土壤全镉含量逐年提高;长期不施磷肥的CK、N、和NK处理土壤全镉累积提升较慢,施用磷肥、有机肥及含氯化肥处理提升较快,其中以NPK+M、1.5NPK+S和(NK)_(Cl)P+S处理土壤全镉含量提升最快,23年后分别增加了1.18、1.18、1.15 mg·kg~(-1);除不施磷肥处理外,其他所有处理土壤全镉含量均超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(GB15618—2018)中的土壤镉污染风险筛选值0.6mg·kg~(-1)。长期施肥处理的土壤有效镉含量均明显高于不施肥对照,其中长期施用N、(NK)_(Cl)P+S和1.5NPK+S处理土壤有效镉含量提升幅度较大。随着试验年份的增加各施肥处理水稻籽粒中镉含量呈上升趋势,但均未超过食品安全国家标准(GB 2762—2017,Cd≤0.2 mg kg~(-1));小麦籽粒中镉含量在不同年际间没有明显变化,除长期施用含氯化肥(NK)_(Cl)P+S处理籽粒中镉含量超过食品中污染物限量标准外(GB 2762—2017,Cd≤0.1 mg kg~(-1)),其他处理均未超标。【结论】本试验条件下,长期不同施肥、特别是施用磷肥和猪、牛粪有机肥均提高了土壤全镉含量,增加了其生态风险;而长期施用含氯化肥因使土壤p H下降而提高了有效镉含量,并导致小麦籽粒中镉含量超标。因此,防止镉因施肥等途径进入农田,是保证农产品安全生产的重要环节。     

不同茶树品种吸收累积镉的差异研究

为了解不同品种茶树对镉的响应差异，比较了9个当前主栽茶树品种对Cd吸收累积的差异特征。采用盆栽试验方法研究了不同品种茶树在对照、Cd处理（土壤Cd含量1 mg·kg^-1）条件下，茶树地上部分干物质质量、Cd在茶树各部位的含量、富集转运系数以及茶树根部镉相关转运蛋白基因的表达。结果表明，Cd处理下不同茶树品种地上部分干物质质量出现不同程度增加。两种处理下，Cd在茶树中的分布趋势均表现为根 > 枝干 > 成熟叶 > 新梢，Cd处理下，这四个部位平均Cd含量分别为32.79、0.293、0.112、0.044 mg·kg^-1。Cd处理下，土-根的富集系数和根-枝干、根-成熟叶、根-新梢的转移系数范围依次为7.17~30.12、0.017~0.078、0.002~0.007、0.000 3~0.006 1。CsZIP1、CsZIP2、CsHMA2、CsCAX2在紫鹃中表达量最高，CsHMA1在中茶108、乌牛早、紫鹃、浙农117表达差异不显著。综上，当茶园土壤0.3≤Cd≤1.5 mg·kg^-1时，不同品种茶树的新梢Cd含量都远低于国家标准限值（Cd≤1 mg·kg^-1），处于安全范围内。     

重金属Pb、Cr、Cd对烟草生长的影响及其分布规律

[目的]研究重金属Pb、Cr、Cd对烟草的生理作用及其在烟草中的吸收累积规律.[方法]采用盆栽试验方法,测定烟草根、茎、叶等器官中Pb、Cr、Cd含量,分析不同重金属污染程度下烟草的株高及叶片干物质重的变化.[结果]重金属处理的土壤中烟草的株高都显著低于对照,呈现抑制作用,添加外源Pb和Cr处理下,烟草叶片干重随添加浓度的升高而降低,Cd处理则呈现出先升高后降低的趋势.Pb、Cr、Cd重金属在烟草器官中的含量均为根>茎>叶,根系中Pb、Cr、Cd的浓度与添加浓度具有较好的相关性,而叶片中只有Cd含量与添加浓度具有较好的相关性.[结论]烟草植株中的重金属主要来源于土壤,烟草对重金属的传输过程具有一定的滞阻作用.