激光诱导击穿光谱技术检测土壤中的铅和镉含量

为了满足土壤重金属快速准确检测的需求,同时为土壤的重金属污染防治和农业的可持续发展提供理论指导,该研究利用激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术结合定标曲线法和化学计量学方法对土壤中重金属铅(Pb)和镉(Cd)元素进行定量分析。在获取LIBS数据之后,结合土壤LIBS发射谱线中Pb和Cd谱峰信息以及美国国家标准与技术研究院(national institute of standards and technology,NIST)的标准原子光谱数据库,选取了Pb和Cd的特征谱线分别为Pb I 405.78和Cd I 361.05 nm。首先对谱线信息进行预处理后,根据谱峰信息和元素的含量,分别建立了基于谱线峰强度、归一化后洛伦兹拟合强度、谱峰积分强度与对应元素浓度之间的关系模型和定标曲线。对于Pb元素的3种定标方法得到的线性关系的决定系数(R2)分别为0.983 85、0.970 97、0.993 21,且模型反演的结果与实际值的相对误差较小;而Cd元素的3种定标方法没有得到明显线性关系。然后运用偏最小二乘回归(partial least-squares regression,PLSR)建立了土壤Pb和Cd元素的定量分析模型,Pb元素PLSR模型的结果与定标曲线法的结果类似,其预测的相关系数(RP)为0.948 5,预测均方根误差(RMSEP)为2.044 mg/g;而Cd元素的PLSR模型的结果比起定标曲线法有较大提升,其预测的相关系数(RP)为0.994 9,预测均方根误差(RMSEP)为97.05μg/g,结果说明PLSR方法在光谱化学分析领域中比定标曲线法进行定量分析有更好的适用性。研究表明,LIBS技术能够实现对土壤重金属Pb和Cd含量的定量检测,为开发实时便携式LIBS土壤重金属检测仪提供了理论基础。     

某废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜的铅含量及分布特征

为了解并掌握废弃铅冶炼企业对周边环境的影响程度及范围,在湖北某废弃铅冶炼企业周边按照扇形布点法采集表层土壤样品102个、蔬菜样品69个,分别采用石墨炉原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法检测样品铅含量,分析土壤环境和蔬菜样品铅含量的空间分布。结果表明,废弃铅冶炼企业周边土壤铅含量的几何均数为39.8 mg·kg~(-1),高于湖北省土壤背景值(26.7 mg·kg~(-1))。土壤铅的地质累积指数平均值为0.09,其中,36.4%的土壤采样点地质累积指数大于0。距离废弃铅冶炼企业500、1 000 m和1 500 m采样点的地质累积指数平均值分别为2.11、0.61和0.33,而2 000 m及其以外土壤铅的地质累积指数平均值均小于0。白菜、萝卜和葱铅含量的超标率分别为24.0%、36.0%和6.3%,其内梅罗综合指数分别为8.12、4.38和1.26。废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜在500 m范围内污染最为严重,土壤在500~2 000 m之间呈轻度或中度污染;白菜、萝卜和葱受到铅污染的最大影响距离分别在500~1 000、1 000~1 500 m和500~1 000 m之间,其分别呈现重度、重度和轻度污染,且在企业周边呈现明显的污染和富集特征。     

曲靖市植烟土壤有效钼含量状况及与土壤因素的关系分析

为研究云南曲靖烟区土壤有效钼含量状况及影响因素,采用田地实地调查取样与室内化验分析的方法,明确了区域内不同县(市)烟区土壤有效钼含量分布特征及土壤类型、土壤p H、不同金属氧化物等对土壤有效钼含量的影响趋势,结果表明:(1)曲靖中海拔烟区土壤有效钼含量范围为痕量～1.966 mg kg~(-1),平均含量0.199 mg kg~(-1),变异系数高达93.23%,土壤有效钼含量不足的样本所占比例达50.03%;地区间差异明显;(2)不同土壤类型有效钼含量表现为,红壤水稻土紫色土;(3)土壤有效钼含量与不同土壤类型pH差异显著,其中红壤、紫色土pH与土壤有效钼相关系数分别为0.283(P 0.01)和-0.191(P 0.05),水稻土与有效钼含量不相关;(4)土壤中不同金属氧化物与土壤有效钼含量相关性显著,铁、钙、锰的氧化物与土壤有效钼相关系数分别为-0.161**、-0.212**、0.233**。     

广元植烟土壤有效态微量元素的空间变异特征及影响因素

为揭示广元植烟区土壤有效态微量元素含量空间变异特征及影响因素,采用地统计学、相关分析及回归分析等研究方法,结合地理信息系统(GIS)技术对研究区土壤有效铁、锰、铜、锌钼及硼等6种土壤有效态微量元素进行分析。结果表明,研究区土壤有效铁、锰及铜含量丰富,总体处于中等以上水平;有效钼含量适中;有效锌和硼缺乏,总体处于缺乏或极度缺乏水平。半方差分析表明,6种土壤有效态微量元素块金系数均在29.72%~67.59%之间,具有中等强度的空间自相关性,其空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响。空间分布上,土壤有效铁、锰、铜及钼含量表现出北高南低的空间分布趋势,土壤有效锌和硼含量呈现出西高东低的空间分布格局。影响因素分析表明,6种土壤有效态微量元素与土壤有机质呈正相关,与p H值呈负相关,相关性总体高于地形因子。土壤有机质对有效铁、铜、锌及硼有极显著影响,其空间变异性为5.5%~27.2%。除有效锌外,土壤p H值对其余5种土壤有效态微量元素含量空间变异均有极显著影响,其空间变异性为5.0%~30.4%。土类对土壤有效铁、锰及铜有极显著影响,其空间变异性8.4%~12.3%。熟制和种植制度对6种土壤有效态微量元素含量空间变异的影响较弱,进一步说明研究区土壤有效态微量元素含量空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响,但结构性因素的作用强于随机性因素。本研究结果为广元植烟区土壤微肥施肥管理及优质烤烟栽培提供了可靠的参考依据。     

内蒙古赤峰烟区植烟土壤养分含量状况及分析

为对赤峰烟区植烟土壤实行养分管理,2008-2011年采集和测定了赤峰烟区6个种烟旗(县、区)有代表性的600个植烟土壤样品,并依据有机质含量以10～20 g/kg为宜,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别以45～135,10～35,120～200 mg/kg为宜的标准进行评价。结果表明,植烟土壤有机质平均含量为(11.10±4.49)g/kg,土壤碱解氮平均含量为(50±22)mg/kg,土壤有效磷平均含量为(11.1±10.7)mg/kg,土壤速效钾平均含量为133±63 mg/kg,土壤养分含量水平中等偏下,需加强施肥管理。南部产烟区域植烟土壤主要养分含量高于北部。南、北部产烟区域土壤有机质含量差异不明显(P=0.667),土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量差异均达到极显著水平(P<0.01)。系统聚类分析结果表明,产烟县分为土壤养分适宜区(包括松山区、宁城县和喀喇沁旗)和土壤养分匮乏区(包括翁牛特旗和敖汉旗)两类。松山区和敖汉旗的土壤氮磷钾比例较为合理,产量较高,产值较好。相关分析和回归分析结果表明,土壤有效磷含量对产量影响较大,土壤有机质和有效磷含量对中上等烟比例影响较大。     

市售茶叶中重金属含量特征及其分析

为了解市售主要茶叶中重金属的含量情况,采集市售主要茶叶种类,采用高压密闭消解系统、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)和原子荧光光谱法测定茶叶中的铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)的含量,并根据《食品中污染物限量》(GB 2762—2012)、《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》(NY 659—2003)以及《绿色食品-代用茶中华人民共和国农业行业标准》(NY/T 2140—2012)分析了市售茶叶中Pb、Cd、Hg、As的含量特征。结果显示,茶叶中Pb、Cd、Hg、As含量范围分别为0.1~1.67、0.0006~0.085、0.00021~0.022、0.00~0.78 mg/kg,所有茶叶样品Pb、Cd、Hg均符合相关标准。但1.9%茶叶样品中As含量超过国内《绿色食品-代用茶》中As的标准(As≤0.5 mg/kg),超标样品为散装黑茶。茶叶中Pb、Cd、Hg、As含量具有一定的相关性,Pb与As、Hg、Cd元素之间,Cd与As元素之间存在极显著相关。对市场中茶叶进行选择时,建议选择定型包装茶叶,产于广西的定型包装的茉莉花茶较安全;而市场中黑茶和散装茶质量差异较大,在选择相关茶叶商品时应根据其原产地、包装类型及单价分辨其质量的高低。     

Cd、Pb及其相互作用对3种主要蔬菜胚根伸长的影响

本试验研究了Cd、Pb及Cd Pb不同浓度处理对黄瓜、番茄和大白菜种子发芽和胚根伸长的影响.结果表明:在本试验处理的浓度范围内,Cd、Pb处理对种子发芽率影响未达到显著水平,但对3种蔬菜种芽胚根的伸长均表现明显的抑制作用,并随着处理浓度的增加,胚根伸长抑制百分率明显增加,侧根发生受到严重抑制,甚至胚根畸形、褐化坏死.比较Cd、Pb单一及复合污染条件下对3种蔬菜种芽胚根伸长的抑制作用,结果发现,重金属复合污染在较低浓度下表现为一定的拮抗作用,浓度增加到一定程度表现为协同作用.     

腐殖酸类肥料对碱性植烟土壤pH及烤烟产量质量的影响

为探索施用腐殖酸类肥料对碱性植烟土壤pH及烤烟产质量影响,2005年在河南许昌烟区进行了腐植酸复合肥施用量（0、150、300、600kg/hm^2）的4个不同施用量的肥料田间试验,试验结果表明：施用腐殖酸类肥料可降低土壤的pH值,施用量愈大,降低幅度愈大,同时土壤的有机质、速效氮、速效磷、速效钾升高,土壤容重下降;施用腐殖酸复合肥不影响烟株前期发育,但会推迟成熟期,施用300～600kg/hm^2腐殖酸复合肥烟株农艺性状较好,烟叶的经济性状较好;施用适量300kg/hm^2腐殖酸复合肥烟叶主要化学成分较协调、评吸质量较好。综合降土壤pH值效果及烟叶生长、农艺性状、产质量情况,在豫中碱性植烟土壤环境,建议腐殖酸复合肥施用量为300kg/hm^2。     

EDTA对铅胁迫下萝卜芽苗菜生长的影响

以萝卜芽苗菜为材料,在其生长期外施不同浓度EDTA,初步探讨了EDTA对铅胁迫下萝卜芽苗菜部分生理生化特性的影响.结果表明:在300 mg/L铅胁迫浓度下萝卜芽苗菜的膜透性明显增大,过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白含量明显下降.随着外施EDTA浓度的增加,萝卜芽苗菜的膜透性先下降后升高,过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白含量先升后降.就供试材料而言,在一定浓度范围内的EDTA对铅胁迫萝卜芽苗菜的伤害效应有缓解作用,其中以0.75 μmol/L EDTA处理效果最为明显.     

铅胁迫对番茄种子萌发和幼苗生长的影响

研究不同铅浓度对番茄种子萌发和幼苗生长的影响.试验结果表明,铅胁迫可明显降低番茄种子发芽率、株高和根长.超氧化物歧化酶(SOD)活性随铅浓度增加先下降后趋于稳定,其敏感浓度范围是40～60 mg/L.过氧化物酶(POD)活性随铅浓度的增加而增加,达到活性高峰后,则随铅浓度的增加而降低.