The Advance and Application of Sequential Extraction Procedure for Heavy Metals in Soil Environment

用连续提取法研究地球环境中重金属的存在形态在土壤化学、植物营养和环境科学中均具有重要意义,很多研究者对之进行了广泛深入的研究。针对以前提取程序分级较多,不便于操作的特点,近些年来,一些研究者更注重于研究简便,应用性强,又能提供有价值信息的重金属形态区分方法。笔者对此方法研究的新进展及其应用作了综述,并对以后的研究进行了展望。     

Cd污染农田的炭基修复方案设计和效果评价

为了解不同Cd污染农田土壤上炭基改良剂的治理效果,运用土壤医生理念,针对广东省韶关和云浮3个重金属Cd污染状况和土壤理化性质不同的区域农田分别设计了3种以生物炭为主要原料,搭配石灰、有机肥等不同辅料的3种生物炭基土壤改良剂,并进行了大田应用试验,同时归纳总结设计原则,评价设计的3种改良剂对Cd污染农田的治理效果。结果表明：在3个区域施用的改良剂均不会降低作物的产量,在Cd污染严重的酸性土壤上有显著增产的效果（增产效果达到383.03%）;同时施加3种不同配方的炭基改良剂均可以有效降低作物可食用部位的Cd含量,分别是对照的33.33%、46.88%和42.86%,使3个试验区的农产品可食用部分Cd含量均达到国家标准;施用炭基改良剂,可有效降低土壤中酸溶态Cd的含量,尤其是在酸性较强、Cd污染程度高的土壤中,能够将土壤中活性和生物可利用形态的Cd含量降低18.28%。综上所述,根据土壤理化性质、污染程度和修复目的来针对性设计以生物炭为基础的炭基改良剂可以保障作物产量,提高作物品质,实现对南方Cd污染土壤的改良。     

我国畜禽粪便污染现状与治理对策

随着畜禽养殖业发展,其数量和规模越来越大,粪便废弃物污染已成为公害,严重影响了生态环境;畜禽粪便中含有大量的有毒物质及病菌,对自然生态系统中空气、水体、土壤污染严重,并直接或间接通过食物链对人类健康、生存环境造成威胁。必须加大畜禽业污染综合治理,确保食品安全和生态环境安全。通过对我国畜禽粪便污染现状、无害化处理方式及其资源化利用特点分析评价,提出畜禽业污染综合治理的对策。     

不同磷含量对石灰性潮土吸附、解吸有效性锌的影响

以不同磷含量的石灰性潮土为材料,通过对锌的吸附、解吸试验,研究了磷对石灰性土壤中锌有效性的影响,结果表明,随着石灰性土壤中磷含量的提高,土壤对锌的吸附量和吸附能力显著降低,而KCl对锌的解吸量却明显增加,从而得出石灰性土壤中施磷促进了土壤中锌的有效性是施磷促进作物对锌吸收的一个原因.     

施用生物炭对重金属污染农田土壤改良及玉米生长的影响

为了解生物炭的农业环境效应,采用大田试验,研究了不同生物炭施用量(0、5、10、20、30 t·hm-2)对韶关仁化县矿区周边重金属污染农田土壤理化性质、玉米(粤甜9号)生长状况、产量及重金属累积等的影响。结果表明:与对照(CK)相比,生物炭显著提高土壤pH值和有机质质量分数,其提升幅度随施用量的增加而升高,而土壤阳离子交换量随施用量的增加先升高后降低;生物炭施加量达到30 t·hm-2时,土壤速效钾含量是CK处理的3.1倍,但不同生物炭施用量对土壤碱解氮含量的影响没有显著性差异;不同用量生物炭均能降低土壤Pb和Cd的含量,降低幅度分别为11.3%和23.9%。各处理均能有效降低Pb、Cd在玉米粒、玉米芯、玉米叶和玉米秆中的累积。当施用量为20 t·hm-2时,玉米粒中Pb的含量降低幅度达49.4%,Cd的降低幅度达45.4%;生物炭对玉米的增产效果随施用量的增加而增加,分别为CK的1.75、6.16、8.84倍和8.90倍。综上所述,生物炭通过提高土壤pH值和有机质含量,实现了对南方酸性土壤的改良,对玉米产量具有促进作用,可降低污染土壤重金属的生物有效性。     

两种玉米秸秆还田方式对甜玉米生长、品质及土壤性状的影响

【目的】探明玉米秸秆直接还田及炭化处理后还田两种农艺措施对土壤理化性状、玉米生长及品质提升的效果。【方法】设置对照（CK）、玉米秸秆还田（T1）、玉米秸秆炭化还田（T2）3 个处理,在广州市南沙区横沥镇连续进行两茬甜玉米田间小区试验。【结果】T1、T2 处理可提高玉米土壤 pH 值、土壤有效态氮磷钾及有机碳含量,显著提升玉米粒维生素 C 和可溶糖含量,但对玉米的产量无显著影响。第 1 茬玉米试验中,T1、T2 处理对玉米粒维生素 C 含量的提升效果分别为 16.5% 及 25.9%,对可溶糖含量的提升效果分别为 20.7%及 22.3%,对土壤有机碳含量分别提升 10.3% 及 10.0%,对土壤有效态氮磷钾含量、土壤 pH 值及玉米株高均没有显著影响。第 2 茬玉米试验中,T1、T2 处理分别显著提升玉米粒维生素 C 含量 10.3% 及 1.7%,可溶糖含量24.7% 及 10.6%,显著提升土壤 pH 值 0.33、0.23 个单位,显著提升土壤速效钾含量 16.8% 及 36.0%,降低土壤有机碳含量 1.7% 及显著提升有机碳含量 3.6%,分别提升玉米株高 0.3% 及 4.59%。【结论】秸秆炭化后还田处理对土壤理化性状及玉米生长的提升效果强于秸秆直接还田处理。玉米秸秆炭化还田对玉米品质的提升速度快于玉米秸秆直接还田,但效果的持续性则为玉米秸秆直接还田优于炭化还田处理,两种玉米秸秆还田措施对玉米产量的影响均在短时间内难以得到体现。     

不同季节广东省多宝水库水质变化调查

2011要2012 年对多宝水库16 个采样点进行了定期水质监测、采用单因子评价法和有机污染综合指数 法对各采样点水质进行了评价、并对水库水体中的重金属和抗生素含量进行检测、分析其主要来源。单因子评价结 果表明、多宝水库主体水域水质在采样期间均为劣吁类、主要超标指标为总磷、总氮、NH3-N、BOD;有机污染综合指 数评价结果显示、多宝水库主体水域水质除冬季为一般水质外、其余季节为严重污染或中等污染、其主要污染源可 能是上游猪场养殖废水排放。猪场废水入库河段的水体全年为劣V 类、属于严重污染水平;主要超标污染指标与主 体水域一致。水库水体中Cu、Zn、As 的含量均未超标、只有Mn 含量在春秋两季超标。在检测的4 种抗生素中、氯霉 素和四环素可以在水库水体中被检出、而其在猪场附近水体中的含量分别达到5.35、18.56 滋g/L。多宝水库的氮磷等 有机污染以及抗生素污染可能主要来源于上游养猪场废水排放。     

4种炭基复合改良剂可不同程度地降低糙米Cd富集

为了实现水稻的安全生产,降低土壤Cd生物有效性及糙米Cd含量,以4种炭基复合改良剂为材料,开展田间小区试验,研究其对土壤Cd生物有效性以及水稻植株吸收、累积及转运Cd的影响。结果表明,施用4种炭基复合改良剂（生物炭+沸石BZ、生物炭+沸石+有机肥BZM、生物炭+铁粉BFe、生物炭+钙镁磷肥BP）后,早稻和晚稻产量提高了4.41%～21.18%,其中BZM和BP表现较好,早稻增产更为显著。晚稻中Cd富集系数(BCF)总和大大超过早稻（1.07～3.75倍）。施用4种复合改良剂可使糙米Cd含量降低到0.03～0.23 mg/kg,除了施用BZ的晚稻糙米超标外,其余均符合国家食品安全标准,其中BP的效果最好。该研究表明炭基复合改良剂在Cd污染土壤修复中具有一定的应用价值,其中BP在中性或弱碱性土壤中的潜力更大一些。     

广州市兽用抗生素的环境残留研究

畜禽废物中的抗生素可造成土壤及水体的抗生素污染,利用高效液相色谱及高效液相色谱-串联质谱分析了广州市代表性养殖场畜禽废物、施用畜禽粪土壤和鱼塘水中尼卡巴嗪、喹乙醇、四环素类、磺胺类、喹诺酮类、氯霉素类抗生素的含量.结果发现:猪粪、鸡粪中抗生素含量最高的均为四环素类,分别为123.76、14.59 mg·kg-1;含量最低的均为氯霉素类,分别为2.35μg·kg-1、0.08 mg·kg-1;小猪猪粪中抗生素的含量明显高于大猪.鱼塘水中抗生素含量较高的是四环素(5.16μg·L-1)与磺胺对甲氧嘧啶(4.78μg·L-1),土霉素在所有样点中均未被检出.施用禽畜粪土壤中四环素类、喹诺酮类含量较高,分别为70.40、49.77μg·kg-1;磺胺甲基嘧啶、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺甲噁唑、甲砜霉素、氯霉素、喹乙醇均未被检出.粪样中的抗生素可导致土壤和水体的抗生素污染,TCs、QNs和NCZ可能对生态环境和人类健康安全的威胁更大.     

高效液相色谱法测定土壤和畜禽粪中的氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素

采用高效液相色谱法研究了土壤、猪粪和鸡粪中氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素3种氯霉素类抗生素残留。分别采用乙酸乙脂、氨化乙酸乙脂和甲醇3种有机溶液超声提取,浓缩脱脂后经固相萃取小柱纯化,Xbridge C18色谱柱分离后用紫外检测器检测。在0～10mg/L浓度范围内,峰面积与浓度呈良好的线性关系,相关系数r均达到0.9999。氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素的检出限分别为10、4、7μg/L。乙酸乙脂对3种抗生素的加标回收率在76.0%～102.6%之间,相对标准偏差为0.3%～7.3%,氨化乙酸乙脂次之,甲醇的综合提取效果最低。