肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响

本文对肥料中重金属的含量状况以及施肥对土壤和农作物重金属累积影响的研究进展进行了系统分析和总结。过磷酸钙中锌（Zn）、 铜（Cu）、 镉（Cd）、 铅（Pb）含量高于氮肥、 钾肥和三元复合肥,有机-无机复混肥料中的Pb含量高于其他化肥。有机肥如畜禽粪便、 污泥及其堆肥中的重金属含量高于化肥,猪粪中的Cu、 Zn、 砷（As）、 Cd含量明显高于其他有机废弃物,鸡粪中铬（Cr）含量高;污泥和垃圾堆肥中Pb或汞（Hg）含量高。商品有机肥Zn、 Pb和镍（Ni）含量高于堆肥,Hg含量高于畜禽粪便。多数研究表明,氮磷钾配施与不施肥相比土壤Cd和Pb含量增加,施用有机肥比不施肥提高土壤Cu、 Zn、 Pb、 Cd含量。施用化肥对农作物重金属富集的影响不明确,而施用有机肥可提高作物可食部位Cu、 Zn、 Cd、 Pb 的含量,影响大小与有机肥种类、 用量、 土壤类型和pH以及作物种类等有很大关系。在今后的研究中应着重以下几个方面, 1）典型种植体系下土壤重金属的投入/产出平衡; 2）不同种植体系下长期不同施肥措施对土壤重金属含量、 有效性影响的动态趋势; 3）典型种植体系和施肥措施下土壤对重金属的最高承载年限; 4）现有施肥措施下肥料中重金属的最高限量标准。     

沼肥替代化肥对设施蔬菜产量和土壤养分及重金属累积的影响

针对盲目施用沼肥可能带来的土壤环境问题,该研究采用5年8茬的设施番茄-甜椒田间轮作试验,研究不同沼肥和化肥配比对蔬菜产量、设施土壤氮磷养分及重金属累积的影响.结果表明:在等氮钾养分投入下,沼肥和化肥以不同比例配施的各处理没有影响蔬菜产量;氮素盈余和0~180cm土层土壤全氮含量随沼肥施用比例增加没有显著差异;磷素盈余随沼肥施用比例增加显著增加,完全沼肥处理0~30cm土层土壤Olsen-P及CaCl2-P含量分别达到151和8.0mg/kg,高于其他2个处理,且明显超出环境阈值.与完全沼肥处理相比,减量沼肥施用(3/5沼肥处理)明显降低了土壤氮素淋洗风险和磷素累积.与不施肥处理相比,施用沼肥后30~60、60~90、150~180cm土层土壤全Hg含量均低于不施肥处理;除30~60cm土层使用沼肥处理土壤中全As含量显著高于不施肥处理,其他土层各处理间均没有显著差异,而完全沼肥处理全Cr、全Cd、全Pb含量有所下降,且全Pb含量下降最为显著,但均没有出现重金属污染风险.沼肥替代化肥施用可有效实现废弃物中的养分资源循环利用,但增加菜田土壤磷素累积和淋失风险,本研究为设施菜田合理施用沼肥提供技术支持,为实现沼肥资源的循环利用和化肥替代模式提供理论参考.     

人工湿地去除畜禽养殖废水污染物研究进展

为研究人工湿地在畜禽养殖废水中处理污染物的现状,以“人工湿地”、“畜禽养殖废水或污水”、“畜禽养殖污染”、“营养物质”、“重金属”、“抗生素”和“抗生素基因”等为关键词,搜索ISI web of knowledge、SpringerLink、中国知网、万方数据库等数据库,对2007-2020年发表的相关文献进行归纳和分...     

APCAs在重金属污染土壤修复中的应用综述

土壤重金属污染来源广泛、危害严重,已经成为环境污染防治中的热点与难点问题.近年来,植物修复技术因其经济、高效而在土壤重金属污染修复领域得到关注,但受土壤中重金属生物有效性的影响,在很大程度上限制了该技术的应用,螯合诱导植物修复技术应运而生.本文在回顾螯合诱导植物修复技术发展概况的基础上,重点综述了EDTA、EDDS、NTA等多羧基氨基酸及其衍生物类螯合剂(aminopolycarboxylic chelating agents,APCAs)在重金属污染土壤修复中的应用进展,系统探讨了使用螯合剂可能带来的环境风险.最后,作者对重金属污染土壤螯合诱导植物修复技术领域进行了展望,并提出了一些相关研究建议.     

酸、Cd胁迫对宽叶雀稗种子萌发、幼苗生长及亚细胞结构的影响

为研究宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)对酸和Cd胁迫可能存在的特殊响应策略,以宽叶雀稗种子为试验材料,采用培养皿滤纸法,设置不同酸(pH为5.5、4.5、3.5)和Cd(5、10、20 mg·L-1)胁迫浓度,测定不同胁迫条件下宽叶雀稗种子萌发、幼苗生长及亚细胞结构等指标。结果表明:酸胁迫对宽叶雀稗种子发芽率具有促进作用,其中pH 4.5具有显著促进作用;pH 3.5处理对宽叶雀稗种子的发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长和生物量等指标具有抑制作用,其他酸胁迫处理则与对照(纯水处理)无显著差异(P0.05);Cd胁迫条件下宽叶雀稗的发芽率、发芽势和发芽指数均与对照无显著差异(P0.05),活力指数、芽长、根长和生物量均随Cd胁迫浓度的增加呈显著降低趋势(P0.05);pH 3.5和10 mg·L-1Cd胁迫均会对根尖质膜和芽的亚细胞结构造成严重损伤,出现淀粉粒肿胀、断裂,细胞器解体和细胞空泡化等现象。研究表明,宽叶雀稗种子对酸和Cd胁迫有一定的耐性,轻度胁迫会促进种子萌发和幼苗生长。     

微波消解-FAAS测定番木瓜不同部位的金属元素含量

为探讨番木瓜果肉、果皮、瓜籽中金属元素的含量,采用微波消解-FAAS法测定了番木瓜3个部位的K、Na、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn共7种金属元素的含量,并对微波消解条件进行了优化。结果显示,在优化的微波消解条件下,样品消解完全、速度快、效果好,FAAS测定的各金属元素质量浓度与吸光度均呈良好的线性关系,相关系数r为0.995 7～0.999 9,检出限为0.002～0.131,回收率为98.30%～101.67%,RSD为0.20%～4.12%(n=6),说明测定方法可靠,结果稳定;番木瓜3个部位均含有较高的K、Ca、Mg,但Cu、Fe、Zn含量均较低,与番木瓜果肉相比,番木瓜果皮和瓜籽中K、Mg、Cu、Zn、Fe含量较高,食品和药品开发优势更突出。     

纳米羟基磷灰石对土壤镉化学形态 和水稻镉吸收的影响

采用吸附等温试验和盆栽试验,研究了nano-HAP 对镉的吸附行为和对土壤镉化学形态及水稻Cd 吸 收的影响。吸附等温试验结果表明,nano-HAP 对镉离子有很高的吸附能力,且其吸附行为可用Langumir 方程和 Freundlich 方程很好地描述;盆栽试验结果表明,nano-HAP 明显提高了土壤溶液中pH 值,显著降低了土壤Cd 的生 物有效性,0.5%、1%和2%施用量的nano-HAP 处理下生物有效态Cd 含量分别下降63.21%、80.62%和92.32%。nano- HAP 对Cd 污染下的盆载水稻生长也有一定的促进作用,并显著降低了盆栽水稻籽粒中Cd 的含量,且全部达到国家 规定的可食用标准。     

互花米草入侵对滨海湿地重金属的富集迁移效应

为探究互花米草（Spartina alterniflora）入侵对滨海湿地沉积物重金属的富集迁移效应,为滨海湿地生态保护与合理利用提供依据,在山东省日照市黄家塘湾滨海湿地选取不同互花米草入侵年限的斑块,以5 cm为间隔采集0～30 cm沉积物样品和互花米草样品,分析沉积物和互花米草不同部位中重金属元素Cu、Zn、Pb和Cd的含量,并采用地累积指数法、潜在生态风险评价法、生物富集系数及转运系数等方法进行评价。结果表明：湿地沉积物重金属Cu、Zn、Pb和Cd 的含量范围为5.94～31.94 mg(kg^-1,18.59～56.87 mg(kg^-1,4.76～30.36 mg(kg^-1,0.021～0.083 mg(kg^-1,整体低于研究区域重金属环境背景值;但Cu、Pb在0～15 cm内存在轻度污染;与光滩湿地相比,互花米草入侵湿地沉积物中重金属含量增加,且随互花米草入侵年限增加,沉积物重金属含量呈增加趋势,在上层（0～15 cm）表现尤为显著;互花米草不同部位对重金属的累积存在一定差异,大致表现根>叶>茎;不同重金属在根部的富集效应表现为Cd > Zn > Cu > Pb,互花米草对重金属转运效应为Pb > Zn > Cu > Cd。相关分析表明,沉积物中重金属的累积与互花米草入侵对湿地沉积物粒度组成、有机质含量及pH的改变密切相关。不同重金属在沉积物-植物体系的迁移转运差异则主要与互花米草各部位对重金属元素的吸收差异有关。     

云南个旧市郊农作物重金属污染现状及健康风险

通过现场采样及室内分析,对云南个旧市郊鸡街镇的土壤和农作物莺金属污染现状进行野外调查,并进行健康风险评价.结果表明,土壤Pb、Zn、Cu和Cd含量均超出<土壤环境质量标准>(GB 15618-1995)二级标准,Pb、Cu和Cd的二乙三胺五乙酸(DTPA)提取态与总量呈极显著正相关(P＜0.01),Zn则旱显著正相关(P＜0.05).农作物中除萝卜、甘蓝、花椰菜和甘蔗Pb含量未超出对应的食品安全限量标准外,其余作物均超标,Pb超标率达80%,其中薄荷Pb含量最高,平均值为3.28 mg·kg-1(鲜重),超标9.93倍;朝天椒、土豆、大米和玉米Cd含量均超标,Cd超标率为20%,其中大米Cd含量最高,平均值为0.446 mg·kg-1,超标1.23倍;Cu和Zn在所采的农作物中均未超标.薄荷对Pb和Cu、莴苣对Zn和Cd的富集系数高于其他农作物.豌豆尖、蚕豆、甘蓝、花椰菜、葱、朝天椒、甘蔗、韭菜、厚皮菜、白菜、萝卜、青花菜、土豆和金丝菜对Pb、Zn、Cu和Cd吸收能力较低,适合在污染区继续种植;薄荷、莴苣和青菜对4种重金属吸收能力较高,不适合在污染区继续种植.根据单因子评价方法,农作物受Pb轻度、中度、重度污染分别占50%、10%和20%,受Cd轻度、中度污染各占10%.对于不同种类农作物,不同莺金属的综合污染指数为Pb＞Cd＞Zn＞Cu.居民经食用蔬菜途径日摄入Pb、Zn、Cu和Cd量分别为0.204、2.336、0.376 mg·d-1和0.028 mg·d-1,分别占暂定每日耐受摄入量(PTDI)的101.78%、7.08%、5.79%和39.29%.因此,经蔬菜途径摄入Pb对当地居民健康构成潜住威胁.     

重庆市土壤重金属污染的功能分异评价

在重庆市旱作粮地、稻田土壤、蔬菜基地、植烟土壤、果园土壤、茶园土壤、淹没区土壤和主城区土壤8种功能类型的土壤上采集了1076个土壤样品,分析了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属赋存量,并采用富集系数、内梅罗指数、地质累积指数和潜在生态危害指数4种方法评价其重金属污染状况。结果表明,重庆市土壤优先控制的重金属元素为Cd、Hg,优先控制的功能类型土壤为主城区街道土壤、植烟土壤和旱作粮地。