渭北旱塬连续40年苹果园土壤重金属元素分布特征研究

文中对洛川塬面40年连续果林园土壤的Cu、Cr、Pb、Ni、Zn、Mn分布特征进行了研究。结果表明:洛川塬苹果园土壤中除Cu外,Cr、Pb、Ni、Zn、Mn五种元素都表现为剖面上、下部含量基本相同或下部含量高于上部的含量。尽管Cu、Cr、Pb、Ni、Zn、Mn含量未超出土壤环境质量标准,但均高于区域背景值,元素在土壤中发生了累积。主要原因为人类活动造成土层结构的破坏,以及对果园施肥、喷药等管理环节,导致重金属元素向深部的迁移和积累。     

沣河沿岸土壤重金属分布特征及来源分析

在野外调查的基础上,以陕西省沣河沿岸土壤为研究对象,结合数据统计与GIS制图,对Co、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn、Ni和V 8种重金属元素富集特征、空间分布、生态风险及来源进行分析。结果表明：研究区各重金属元素含量在人群、工厂密集地显著富集,并均有着随水流方向呈总体升高的趋势。土壤中Co、Cr、Mn、Pb和V的几何均值分别为21.5、92.1、611.1、32.9 mg•kg^-1和75.4 mg•kg^-1,均高于陕西省土壤背景值。其中,Co、Cr、Mn和Pb含量的超标率达100%、75%、63%和25%,表现为以Co为主的多种重金属复合污染。污染评价结果表明：研究区存在不同程度的重金属污染,其中,Co、Cr、Pb和Ni污染主要集中在沣河中下游河段,Cu污染主要集中在沣河中上游河段。沣河沿岸土壤重金属污染与人类活动关系密切,应引起重视。     

宝鸡二电厂周边农田土壤重金属污染特征及评价

采集宝鸡二电厂周边34处农田土壤样品,采用X-Ray荧光光谱仪测定土壤样品中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量,利用内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法评价土壤重金属的污染水平及潜在生态风险。结果表明:宝鸡二电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V的含量均高于陕西表层土壤背景值,电厂西南方向土壤中Cr、Mn含量最大,东北方向土壤中含量最小,其他重金属元素的含量在各方位变化不明显;电厂周边农田土壤中Cu、Pb、Zn、Co、Cr、Mn、Ni、V均处于轻度污染状态,各采样点重金属综合污染属于轻度;土壤中各重金属元素均处于轻度生态风险,总的潜在生态风险处于中等水平。     

泾河流域农业土壤重金属污染调查与评价

通过对泾河流域主要农业区土壤样品的采集、监测,依据泾河流域土壤重金属元素背景值和国家<土壤环境质量标准>(GB15618-1995)二级标准作为评价标准,分析了对土壤环境及人体危害较大的Cd,As,Cr,Pb等重金属元素的累积和污染程度.结果表明:以泾河流域土壤重金属元素背景值为评价标准,泾河流域农业土壤重金属累积污染程度具有Pb＞As＞Cd＞Cr的特征;泾河流域农业土壤重金属Pb,As,Cd累积污染程度较高,主要是由于人类长期不合理使用化肥所致.以国家土壤环境质量二级标准为评价指标,泾河流域农业土壤重金属污染程度具有As＞Cd＞Cr＞Pb的特征;泾河流域农业土壤样品重金属单项污染指数Pi和综合污染指数P均小于0.7,土壤环境中的重金属含量现状适宜于无公害农产品和果品基地建设的要求.     

Risikoabschätzung von Schadelementen (Schwermetallen) im System Boden/Pflanze

In rural areas, representing about 97% of the agricultural and horticultural area, the content of heavy metals in harvested products does not create a significant risk to consumers. In urban areas with about 3% of the horticultural area and on agricultural production fields with corresponding history, local contaminations may exceed the precautionary values for soils. For these areas, an estimation of possible risks is advisable and necessary. On the base of investigations of transfer of heavy metals (As, Cd, Cr, Co, Cu, Hg, Ni, Pb as well as Zn) via the path soil to plant “bio concentration factors” (BCF) have been determined for various horticultural crops (leaf-vegetable, shoot-vegetable, fruit-vegetable, root-vegetable, kitchen herbs and fruit). By use of these BCFs in combination with human toxicological values of the heavy metals (TDI), guiding values can be derived for tolerable soil contamination with the respective metals. These guiding values allow a simple risk assessment of the respective contaminated soils for cultivation and consumption of crops or crop products.     

关中平原土壤重金属生态风险评价——以杨凌示范区为例

将田间调查与分析相结合,测定了杨凌示范区164个农田土壤样品和88个主要农作物样品中重金属As、Cd、Hg、Cr、Pb、Ni、Cu和Zn的含量,采用单因子指数法、内梅罗指数法、地质积累指数法和潜在生态危害指数法评价了重金属的积累和风险,用ArcGIS技术对重金属的空间分布进行了分析。结果表明：杨凌示范区土壤中上述8种重金属的平均含量分别为15.67、0.18、0.08、51.40、27.34、43.25、28.08、79.32 mg·kg^-1,除Hg和Cr外,其余重金属的平均含量均超过陕西关中塿土背景值,说明其在土壤中有一定累积;但8种重金属的平均含量均低于土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准规定的风险筛选值。Cd和Cr的点位超标率分别为10.98%和3.05%,其他重金属均未超标。所有土壤样品中As、Cr、Hg、Pb、Ni、Cu、Zn的潜在生态危害指数Eⁱ_r均低于40,为轻度风险。土壤样品中Cd的Eⁱ_r值范围为0.00～49.00,平均值为22.76±7.60,有3.66%的土壤样品中Cd含量达到轻度生态危害。农作物中上述8种重金属含量均值分别为0.016、0.019、0.005、0.108、0.033、0.090、4.880、29.272 mg·kg^-1,均低于我国食物中污染物的卫生限量标准。在谷物、蔬菜和水果内,同一种重金属的含量无显著差异,作物的重金属污染指数MPI为0.11。重金属的内梅罗指数为0.89,达到警戒水平范围;潜在生态危害综合指数RI=36.5,存在轻度生态危害。这些研究结果表明,杨凌示范区的农田土壤整体仍处于清洁安全水平,属于应予优先保护类土地。     

Survey of herbicide residues in soil and wells in three citrus orchards in Valencia, Spain

Soil samples taken in summer 1989 and winter 1990 at different depths from three citrus orchards of the Valencia region (Spain) with a long history of residual herbicide treatments were analysed with bioassays and chromatographic procedures. The herbicides involved were atrazine, bromacil, diuron, simazine, terbuthylazine, terbumetone, terbutryn and trifluralin. Water samples from wells in the orchards were also analysed. The concentrations of the herbicides were very low, often below the limit of determination, and were always highest in the upper layers of soil. After a very unusual period of heavy rain, small quantities of some chemicals were found in the well water. The conclusion was that in these orchards the herbicides applied at currently used rates are unlikely to accumulate in any layers of the soil.     

土层水分非均匀供应下施锌对玉米植株中Ca、Fe、Mn、Cu吸收积累的影响

进行分层盆栽试验,模拟田间土壤剖面上下层水分不均匀分布条件,研究表层土壤施锌对玉米植株吸收Ca、Fe、Mn和Cu养分的影响。结果表明:上层土壤干旱抑制了苗期玉米植株生长,降低了地上部Ca、Fe、Mn分配比例。上层土壤干旱情况下,增加下层土壤水分供应,并没有提高植株生长和养分元素的吸收量。施锌明显促进了玉米地上部生长,在土壤水分充足时,施锌对植株生长效果更明显。不论土壤水分状况如何,施锌显著降低了植株中Ca、Fe、Mn、Cu浓度,对植株吸收积累Fe有拮抗作用;上层土壤干旱条件下,施锌还降低了地上部和整株中Mn以及根部Cu的积累量。施锌对植株体内Ca、Fe、Mn、Cu向上运输没有显著性影响。研究表明土壤表层干旱条件下,即使增加土壤水分,尚不能提高玉米植株生长和对Ca、Fe、Mn、Cu等养分的吸收利用。施用锌肥可以提高作物对土壤水分利用,但要注意对作物吸收Fe与Mn的拮抗作用,适当配合铁锰等养分供应。     

新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤重金属评价及其来源

为了解新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤中重金属的污染状况,在未开垦盐碱地采集土壤样品,测定汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)和硒(Se)7种重金属元素的含量。运用多元统计分析方法、污染指数评价方法,并结合新疆土壤背景值(Se采用乌鲁木齐市背景值)对不同土层(020cm,2040cm)进行调查和评价,并对重金属的来源进行分析。结果表明:研究区土壤中Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、As、Se7种重金属元素在020cm土层平均值为0.023、0.165、17.999、62.587、29.928、16.325mg·kg^-1和0.696mg·kg^-1;在2040cm土层土壤中平均值为0.021、0.148、17.497、61.091、29.995、17.384mg·kg^-1和0.634mg·kg^-1。除Pb元素外,其他元素均不同程度超过对应的新疆土壤背景值,7种元素在2个土层中无污染、轻度污染样点所占比例分别为66.2%100%和74.7%100%;内梅罗综合污染指数评价结果以轻度污染为主,2个土层轻度污染样点占比均为78.4%。Cd、As、Se重金属元素的来源以自然因素为主,主要与土壤母质的组成和性质有关,影响因素包括山地岩石风化和季节性洪水搬运等;Cr、Pb、Hg元素的来源主要受人为因素的影响,工业开发、交通运输、煤炭燃烧产生的烟气中所携带的重金属沉降到土壤中,是造成未被开垦和破坏的自然盐碱地土壤背景值升高的主要原因;而Ni元素的来源可能是人为因素和自然因素共同作用的结果。     

Polychlorinated biphenyl contamination of areas surrounding two transformer salvage companies, Colman, South Dakota--September 1977

Soil, corn plants, and foliage from areas surrounding two electrical salvage companies involved in reconditioning old transformers had unusually high levels of polychlorinated biphenyls (PCBs). Levels decreased as distance from the factories increased. PCBs were dispersed into the air through incineration of waste oils; water and soil contamination was caused by runoff from the factories. PCBs found in the contaminated areas closely resembled Aroclor 1260 as did the PCBs in the waste oil, whereas PCBs in other areas were more similar to Aroclor 1254. PCBs on surface soils taken from an unplowed pasture near the factories also resembled Aroclor 1260, whereas samples taken from depths of 2-4 inches showed degradation of some PCB isomers. PCB concentrations in corn cobs and kernels were < 0.05 ppm, whereas leaves contained PCB levels of up to 2.2 ppm. PCB levels in earthworms and small rodents collected near the factories were considerably higher than levels in the same types of animals collected from other areas.     

Occurrence,sources, and relationships of soil microplastics with adsorbed heavy metals in the Ebinur Lake Basin,Northwest China

There is a lack of research on soil microplastics in arid oases considering the rapid economic development of northwestern China. Here, we studied the occurrence and sources of microplastics in soil, as well as the relationships between microplastics and adsorbed heavy metals in the Ebinur Lake Basin, a typical arid oasis in China. Results showed that (1) the average microplastic content in all soil samples was 36.15 (±3.27) mg/kg. The contents of microplastics at different sampling sites ranged from 3.89 (±1.64) to 89.25 (±2.98) mg/kg. Overall, the proportions of various microplastic shapes decreased in the following order: film (54.25%)>fiber (18.56%)>particle (15.07%)>fragment (8.66%)>foam (3.46%); (2) among all microplastic particles, white particles accounted for the largest proportion (52.93%), followed by green (24.15%), black (12.17%), transparent (7.16%), and yellow particles (3.59%). The proportions of microplastic particle size ranges across all soil samples decreased in the following order: 1000-2000 µm (40.88%)>500-1000 µm (26.75%)>2000-5000 µm (12.30%)>100-500 µm (12.92%)>0-100 µm (7.15%). FTIR (Fourier transform infrared) analyses showed that polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), and polystyrene (PS) occurred in the studied soil; (3) random forest predictions showed that industrial and agricultural production activities and the discharge of domestic plastic waste were related to soil microplastic pollution, in which agricultural plastic film was the most important factor in soil pollution in the study area; and (4) seven heavy metals extracted from microplastics in the soil samples showed significant positive correlations with soil pH, EC, total salt, N, P, and K contents (P<0.01), indicating that these soil factors could significantly affect the contents of heavy metals carried by soil microplastics. This research demonstrated that the contents of soil microplastics are lower than other areas of the world, and they mainly come from industrial and agricultural activities of the Ebinur Lake Basin.     

无公害猕猴桃生产基地土壤中重金属累积状况研究

对陕西省周至县猕猴桃生产基地土壤中砷、铅、汞、镉和铜的累积状况进行了研究,结果表明:(1)土壤中砷、铅、汞、镉和铜的平均含量分别为14.22±12.38、21.27±4.26、0.65±0.50、0.32±0.09和20.22±16.69 mg/kg,土壤重金属积累不明显,均没有超过GB15618-1995土壤环境质量标准.但是,有4个样点的砷和1个样点的汞含量超标;(2)应用土壤质量环境单因子污染指数进行评价,所有土样的平均土壤重金属单因子污染指数都小于1,故所检测果园在重金属元素方面适合发展无公害猕猴桃生产,也符合其土壤环境要求,土壤各元素污染指数的高低排列顺序为:汞>砷>镉>铜>铅,其中镉、砷、汞平均指数达到0.54～0.655,尤其以汞单项污染指数很高.     

半干旱区生态过程变化中土壤硝态氮累积及其在植物氮素营养中的作用

半干旱区农田生态系统石灰性土壤施入的氮肥和有机氮矿化产物,除植物吸收、微生物固定、粘土矿物固定、挥发损失和反硝化损失外,有相当一部分最终以NO3--N形态残存在土壤中。土壤剖面中的残留NO3--N通过对流和扩散等途径,逐渐向深层移动,脱离根区。影响土壤剖面NO3--N残留累积和淋溶的主要因素包括施氮量、植物吸氮量、前作收获后的植物残留物、氮肥种类、施氮方式和降雨量等。残留NO3--N本身具有很高的生物有效性,但能否被植物吸收利用,关键在于残留NO3--N所在深度及其是否能够到达根区。在半干旱区降雨量较高的雨季,NO3--N向深层移动,而在较干旱条件下即使土壤剖面深层NO3--N,也可随水分上移供根系利用,因此土壤剖面中累积的残留NO3--N显著影响氮肥肥效果,许多地方用一定深度土层中累积的NO3--N作为土壤供氮指标,以减少NO3--N的淋溶损失和提高氮肥肥效。过去对半干旱地区土壤剖面中NO3--N的研究主要涉及3方面,一是土壤剖面中NO3--N的残留累积及其影响因素,二是与根系分布深度相适应土层中残留NO3--N对氮肥肥效的影响,三是根据土壤剖面中的残留NO3--N确定农田作物施氮量。在分析过去研究结果的基础上,提出了今后需进一步深入研究的科学问题。     

关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤重金属污染特征及评价

通过野外采样和实验室分析,研究关中西部某铅锌冶炼区周边耕地土壤中重金属元素的含量,并进行了污染评价。结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤中Pb、Zn、Cu、Cd、Cr、Hg、As、Ni的平均含量分别为47.95、128.53、26.13、1.09、91.5、0.164、12.2 mg·kg^-1和27.1 mg·kg^-1,除了Ni元素,均高于陕西省土壤元素背景值。评价结果表明,该铅锌冶炼区周边耕地土壤已经达到了中重度污染程度,其中重金属Pb、Hg和Zn污染较严重,耕地土壤重金属复合污染较严重。     

不同类型农药中重金属分布特征及风险分析

为探明不同类型农药中重金属分布特征及农药被使用后其中重金属在土壤和蔬菜中的累积风险，从市场采集54个常用农药制剂品种并开展田间试验，研究不同农药制剂中重金属的含量分布及其使用安全风险。结果表明:农药制剂中存在一定量的重金属，其中Cr、As、Cd、Hg和Pb的平均含量分别为21.2、3.23、0.78、0.85和3.43 mg/kg；在非Cu/Zn农药制剂中，Cu和Zn的平均含量分别为9.22 和18.1 mg/kg；每种农药中检出重金属元素在3~7种；在Cu制剂中有较高含量的Zn，而在Zn制剂中伴随有较高含量的Cu和Cd。农药制剂中Zn-Cd、Cr-Pb-As、Hg-As的含量显著相关，来源具有同源性。在农药使用当年，土壤中重金属含量增加约5.74 × 10?8~5.46 × 10?5 mg/kg，其中施用杀虫剂后Cr、As、Hg及施用杀菌剂后Cu、Zn、Cd在土壤中的增量相对高于施用其他类型农药，但相比中国国家标准 GB15618 — 2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》，由农药使用带来的土壤中重金属的年累积量可忽略不计；相比未喷施农药的对照，施用噻森铜5次，可使白菜中的Pb含量显著增加，施用丙森锌3次和5次均可使白菜中的Cd含量显著增加，但Cd、Pb均未超过国家标准限量值，最高含量约为限量值的20%和10%，风险较低。     

重金属污染土壤-作物系统协同评价模型及在煤矿区农田污染中应用

为科学评价农田重金属污染风险,本研究在分别进行土壤和作物污染评价的基础上,提出了可同时反映农田生态安全、生产安全和农产品质量安全的重金属污染风险评价模型———土壤－作物系统协同评价模型,并对焦作矿区农田重金属污染进行了科学评价。结果表明,根据生态风险指数法对土壤污染风险进行评价,矿井水污灌农田（F1样地）和煤矸石污染农田（F2样地）综合生态风险指数分别为239．60和178．42,达到中等水平,在矿区公路侧农田（F3样地）土壤达到轻微生态风险水平。根据综合污染指数法对小麦（Triticum aestivum）籽粒中重金属风险进行评价,F1、F2和 F3三个样地小麦籽粒中重金属污染综合指数均达到重度污染水平。采用土壤－植物系统协同评价模型对重金属污染农田进行风险评价,F1样地的污染等级分值为48．4,达到重度污染水平、F2样地的污染等级分值为54．4,达到中度污染水平、F3样地的污染等级分值76．8,为轻度污染水平。     

西安郊区农耕地和大棚菜地土壤重金属迁移的对比研究

以西安污灌区典型大棚菜地和附近农耕地土壤为研究对象,在不同土壤剖面上对重金属As、Cr、Cu、Pb、Zn和Ni的分布进行了测定和分析。结果表明:在0~20 cm土层农耕地土壤重金属Cr、Cu、Pb、Zn、Ni的含量均高于大棚菜地,分别高出53.1、16.7、20.5、151.2和3 mg/kg,同农耕地相比,温室大棚更有利于土壤表层重金属的迁移,且对Zn、Cr、Pb、Cu等元素的迁移程度较明显。认为在西安污灌区发展大棚花卉,可以有效减少污灌区土壤表层重金属的含量。     

干旱区绿洲土壤Cd、Zn、Ni复合污染对芹菜生长及重金属积累的影响

以干旱区绿洲土为供试土壤,用芹菜(Apium graveolens)做指示植物,通过模拟盆栽试验,研究了土壤Cd、Zn、Ni复合污染对芹菜生长及重金属吸收积累的影响.结果表明:(1)低浓度的Cd、Zn、Ni重金属复合处理在一定程度上可促进芹菜根、茎叶的生长,重金属复合作用增强时,即Cd、Zn、Ni浓度增大时,毒害作用逐...     

塔吉克斯坦不同土壤/沉积物元素组成与分布特征

塔吉克斯坦是与我国东部接壤的内陆高山国家,其化学元素背景和资源环境问题对我国同气候类型区域的研究具有重要意义。2011年9-10月采集了中亚干旱－半干旱地区塔吉克斯坦不同区域的表层土壤和沉积物,通过对不同土壤/沉积物元素组成与分布特征,探讨了其形成原因和影响因素。结果表明：不同土壤/沉积物的元素含量为：Ca > Al > Fe > Mg > Na > Ti > P > Mn > Sr > Zn > V > Cr > Ni > Cu > Pb > Co > Cd。主成分分析表明,塔吉克斯坦不同土壤和沉积物的元素分布受自然和人类活动的双重影响,总体所占比例约为60.0%和12.6%。城区和耕地土壤重金属元素(Cd、Cu、Pb、Zn)含量高于人类活动弱的基岩和山区,人口密度相对高的西部地区重金属含量高于东部地区,受工业污染物排放的影响,杜尚别地区河道泥沙中Cd含量明显高于其他区域。塔吉克斯坦地表不同类型土壤人为污染弱,但局部区域不同程度地受到人类活动引起的重金属污染影响,其中,Cu污染相对较重,Pb、Zn较轻,而Cd主要与工业点源污染有关。     

宁夏不同地区农田土壤矿质氮的空间变异特征

在宁夏灌区和旱区共计选定肥力水平不同的30块农田,分别采集了0~120 cm深土壤剖面样品和小麦植株样品,测定了土壤铵、硝态氮含量和小麦地上部含氮量,分析了土壤矿质氮的空间变异性及其与小麦吸氮量的关系。结果表明,在0~120 cm深土壤剖面中,NH4-N、NO3-N和矿质氮含量及其累积量,灌区土壤显著高于旱区土壤,测点之间存在极显著差异,变异系数相当高。但在土层间不论灌区还是旱区变化不明显,在剖面上下分布比较均匀。矿质氮含量在土层间存在着正相关。在0~120 cm深土壤剖面中,矿质氮累积量在灌淤土、黑垆土、黄绵土和灰钙土间差异较大,平均分别为370.0、155.1、117.5和61.0 kg/hm2。其累积量与小麦籽粒产量、生物学产量、地上部总吸氮量之间呈极显著正相关,表明土壤较深层次的矿质氮对作物吸氮量也具有重要贡献。