土壤环境质量研究回顾与讨论

土壤环境质量的研究和应用是环境科学和环境土壤学的重要命题。本文简要回顾了与土壤环境质量密切相关的土壤质量的概念与质疑,给出了土壤环境质量的参考定义,强调了这些概念和定义仍处于发展之中。土壤环境质量是指在一定的时间和空间范围内,土壤自身性状对其持续利用以及对其他环境要素,特别是对人类或其他生物的生存、繁衍以及社会经济发展的适宜性。土壤环境质量是土壤环境“优劣”的一种概念,是特定需要之“环境条件”的量度,它与土壤的健康或清洁的状态,以及遭受污染的程度密切相关。本文重点讨论了土壤环境质量研究中需要考虑的问题、主要研究内容、土壤环境质量应用中的突出问题,包括标准的制订和土壤“可提取态”和植物有效性关系的研究。     

土壤Cd污染对青菜和蕹菜生长及Cd含量的影响

通过温室盆栽试验,研究了草甸棕壤、红壤和灰色石灰土的人为Cd污染对青菜和蕹菜生物量和Cd含量的影响。结果表明,红壤加入Cd浓度为0.5、1.0、3.0、5.0mg·kg-1时,青菜地上部分的生物量与对照相比分别降低了13%、15%、25%和91%;蕹菜地上部分的生物量在添加Cd浓度为0.5、1.0、3.0mg·kg-1时与对照相比分别增加了21%、64%和81%,而添加浓度为5.0和10.0mg·kg-1时则分别降低了63%和86%;生长于草甸棕壤和灰色石灰土中的蕹菜地上部分的生物量随土壤Cd浓度的增加无显著差异。在土壤添加Cd浓度相同的条件下,青菜和蕹菜地上部分的Cd含量在3种土壤中的顺序为:灰色石灰土<草甸棕壤<红壤。在试验条件下,以国家食品卫生标准为依据、以青菜为指示植物计算得到的3种土壤Cd的表观临界含量分别为:以总Cd计算:草甸棕壤为0.33mg·kg-1,红壤为0.066mg·kg-1,灰色石灰土为0.70mg·kg-1;以DTPA提取态Cd计算:草甸棕壤为0.13mg·kg-1,红壤为0.012mg·kg-1,灰色石灰土为0.33mg·kg-1。     

九华铜矿重金属环境污染状况研究

选择江苏九华铜矿区,对其周边土壤和作物的重金属污染状况进行了研究.结果发现,约有一半的采样点土壤全Cu含量超过我国土壤环境质量三级标准(400 mg/kg),其DTPA提取态Cu含量的平均值为117 mg/kg.通过对矿区土壤重金属间的相关分析表明,土壤Cu与Zn、Pb、Cd、Co之间呈极显著的正相关关系(p＜0.01),而与Cr、Ni无显著相关,说明了该铜矿区土壤还伴有外源Zn、Pb、Cd、Co的污染.土壤复合污染指数(PI)＞1.0的土壤样品占57.3%.矿区周围作物可食部位Cu、Zn、Pb、Cd和Cr的含量均较高.     

土壤溶液动态变化和CdCO3, CdS的平衡研究

土壤渍水后带来了一系列的电化学和化学变化,pH、氧化还原电位(Eh)、电导(EC)、离子交换、吸附和解吸、化学动力学和化学平衡等都有着显著的改变^[9,11,13],它们影响着土壤肥力状况和植物对毒性元素的吸收。本文报道了在添加Cd,P,Zn化合物的情况下土壤溶液动态变化和CdCO₃,CdS平衡研究的结果。     

影响土壤吸附镐的若干因子

人体中Cd的累积主要来自于食物链,而食物生产与土壤有着十分密切的关系。虽然Cd能通过叶片的直接吸收进入植物体,但土壤是植物中Cd的主要来源,土壤溶液中Cd浓度直接影响植物对Cd的吸收。     

土壤中铅镉有效态提取剂的选择

重金属镉、铅是危害农产品的主要污染物,掌握其在农田土壤中的有效态含量具有重要意义。本文结合水稻盆栽添加实验,选择7种有效态提取剂,对辽宁张士草甸棕壤、湖北大冶红壤、广西河池灰色石灰土3种土壤中的镉、铅有效态含量分别与土壤、糙米中镉、铅含量之间的相关性进行试验。     

土壤中Cd、P、Zn含量对水稻产量和植株中矿物浓度的影响

在温室中进行了剖析添加的Cd、P、Zn对稻谷产量、植株和稻草中的矿物含量以及糙米中Cd的浓度的研究。P增加了稻谷和植株产量,而Cd、Zn和P-Zn的交互作用使其降低。稻谷和植株产量有类似的线性回归方程式,其稻谷的线性回归方程为: Y=17.24+0.0466(P)-0.1850(Cd)-0.1115(Zn)-0.0005(P-Zn) 其R²=0.97^**,式中Y为稻谷产量(克/株);P为添加的P浓度(毫克/公斤);(Cd)为添加的Cd浓度(毫克/公斤);(Zn)为添加的Zn浓度(毫克/公斤);(P-Zn)为P和Zn的交互作用。所有处理均明显地影响着稻草中矿物元素的含量。粕米中的Cd浓度随着添加的Cd、P、Zn浓度的增加而增加;但多元回归分析表明只有Cd的影响是显著的。粕米中Cd的浓度与收获时用0.05M HCI所提取的风干土中的Cd浓度有极显著相关性(Y=0.75^**).对糙米中Cd浓度的评价进行了简要的讨论。     

土壤对镉的吸附与解吸——Ⅰ.土壤组份对镉的吸附和解吸的影响

采用选择溶解法研究了有机质、游离铁、无定型硅、铝等土壤组份对青黑土、黄棕壤、红壤和砖红壤胶体吸附和解吸Cd的影响。结果表明,去除有机质后胶体吸附Cd减少,这可能是由于交换吸附的减少所致;游离铁的去除使得黄棕壤、红壤和砖红壤的吸附量显著减少,显示了在这些土壤中游离氧化铁专性吸附的重要性;随着无定形铝含量的上升,吸附量下降,这是因为铝离子占据了高能量的吸附位。经不同处理后的土壤胶体,其Cd的解吸顺序(解吸%)大致为:去无定型硅、铝者>去游离铁者>去有机质者>原胶体,但在不同土壤和不同pH条件下该顺序略有差别。研究结果为控制和改造土壤Cd污染提供了理论依据。     

除草剂草甘膦在几种土壤和矿物上的吸附研究

通过批平衡实验考察了草甘膦在几种性质不同土壤和矿物上的吸附行为。研究发现土壤对草甘膦有较强的吸附能力，草甘膦在土壤上吸附量的大小与土壤理化性质密切相关。草甘膦在土壤和矿物上的吸附符合Freundlich吸附方程，其在土壤上的吸附常数K与土壤粘粒含量呈正相关，并随土壤氧化铁和氧化铝含量增加而增加，而与土壤的pH呈显著负相关。草甘膦在高岭石上的吸附量要比在蒙脱石上大，而草甘膦在金属离子饱和的蒙脱石和高岭石上的吸附研究结果表明，草甘膦在钠、钙、铁离子饱和的矿物上的吸附能力依次为Fe-蒙脱石〉Ca-蒙脱石〉Na-蒙脱石和Fe-高岭石〉Ca-高岭石〉Na-高岭石。     

2种不同耐性青菜品种对铜胁迫响应差异的机制研究

选择具有耐性差异的2个青菜品种火青菜和四月慢为供试材料,通过水培试验考察其对铜的吸收、根系活力、叶绿素、氨基酸和谷胱甘肽(GSH)含量以及铜结合蛋白等生理生化指标的影响。结果表明:四月慢较火青菜对铜有较快的吸收;与四月慢相比,火青菜在铜的胁迫条件下能够产生更多的氨基酸和GSH,并表现出更强的根系活力。根系蛋白凝胶色谱结果显示有2个峰出现,分别为大分子的铜结合蛋白和小分子的Cu-PCs。不同青菜品种对铜耐性的差异与它们的生理生化响应过程有关。