吉林省黑土区土壤--作物系统Cd元素转化积累研究

在吉林省黑土区系统的野外调查和土壤及玉米籽实样品采集、测试的基础上,采用地球化学分析方法及SPSS技术,研究了Cd元素的土壤地球化学特征,及其在土壤和作物籽实中的含量特征和相关性,用以揭示Cd元素在土壤--作物系统中的转化累积特征及影响因素,为粮食安全服务。研究表明:吉林省黑土区Cd元素全量高于吉林省及全国土壤背景值,但不存在污染,籽实中Cd含量低于国家安全标准。土壤中Cd元素有效态转化程度较高,受其全量控制,同时Zn、Cu及P元素有效量对Cd转化的作用明显,偏酸性土壤更利于Cd元素的转化。玉米籽实对Cd吸收程度较低,主要取决于其自身的生物特性,Zn元素缺乏可能导致玉米籽实对Cd元素吸收增加。     

石嘴山市土壤元素有效态含量及影响因素研究

石嘴山市土壤整体处于碱性强碱性环境,土壤养分高于银川平原背景值。该地区B、Cu、Fe、K等元素有效态含量比例较高,有利于植物吸收。由于经过长时间淹水,水稻根系土元素含量与玉米、小麦根系土明显不同,B、Cu、Mn、Mo、N、P、Se、Zn、Fe、K、有机质等指标明显低于小麦和玉米根系土含量,水稻根系土相对贫瘠。通过分析元素有效态含量发现,水稻相对于玉米及小麦对土壤Fe、Cu、Mo、Mn的转化吸收能力较强,玉米及小麦对土壤N、P、K的转化吸收能力强于水稻。研究区土壤有机质含量与N、P、Se的含量呈极显著强正相关关系;Se、Fe、Mn等元素有效态与土壤酸碱度呈中等极显著的负相关关系;土壤水溶性盐与Zn有效态含量呈强的极显著正相关关系。     

吉林西部锰、钼元素土壤地球化学特征

对农安、大安、通榆工作区表层土壤Mn、Mo元素全量和有效量、剖面土壤全量及葵花籽实中Mn、Mo元素含量的研究结果表明:吉林西部土壤表层Mn、Mo元素全量差异源于各区沉积物质的不同;吉林西部有效Mn含量丰富,有效Mo严重缺乏,Mn、Mo皆为强烈转化;表层土壤Mn、Mo元素有效量与全量、有机质含量呈极显著相关;各区葵花籽实中Mn、Mo两种元素含量差别较小,土壤pH值影响葵花对Mo元素的吸收。     

吉林中部黑土区重金属元素生态地球化学特征

基于吉林省中部黑土区地球化学调查数据,分析统计As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn 6种可造成重金属污染的元素在土壤--作物系统中的生态地球化学特征。通过吉林省部分地区土壤样品与玉米籽实样品采样,采用元素有效系数与元素累积系数的方法,计算出采样点的土壤重金属元素全量、有效量和玉米籽实含量特征,从而研究重金属元素生态地球化学特征。结果表明:(1)研究区土壤重金属元素全量虽然较吉林省土壤元素背景值增加明显,但土壤与玉米籽实均未达到污染状态。(2)重金属元素有效系数均值由小到大依次为As Cr Zn Cu Ni Cd,在研究区的空间分布差异性较大;玉米籽实积累系数均值由小到大依次为Cr As Ni Cd Cu Zn,在的空间分布差异性相对较小。(3)吉林省中部黑土区的玉米籽实重金属元素积累程度均较低,在未发生土壤重金属元素污染的清洁土壤中,Cu与Zn对于玉米植株来说,属于必需营养元素范畴;重金属元素中Cd的有效系数大,作物可食部分积累程度较高,应注意其预防与治理工作; As与Cr的有效系数较小,可能是导致其在玉米籽实中积累程度较低的主要影响因素之一; Ni在土壤中有效态转化程度较高,玉米籽实Ni吸收量相对较低。(4)多数重金属元素在玉米籽实中的累积程度与其在土壤中的有效系数呈正相关关系。     

三原—阎良地区土壤及农作物Se含量特征

以三原—阎良地区土壤为对象,研究了三原—阎良地区土壤中Se元素、pH值和有机质的含量及其分布,以及土壤中Se的主要赋存形态,发现当地拥有大面积的富Se土地资源;土壤基本属碱性、强碱性,有利于植物对土壤Se的吸收利用;土壤中丰富的有机质有利于土壤Se的富集;Se主要以有机结合态形式存在,可提供大量可溶性有机和无机Se为植物利用。通过对调查区主要农作物的研究,发现区内油菜、小麦、大蒜、白萝卜、玉米、芹菜的富Se食品达标率高达55%以上;农作物对土壤Se的富集能力为:油菜小麦大蒜玉米白萝卜白菜花白芹菜花椰菜;区内大部分农作物达到食品卫生标准。因此,调查区具有发展“天然、绿色、安全”的富Se农作物得天独厚的优势。     

吉林中西部土壤Cu、Zn元素有效态转化效率及自然影响因素分析

针对吉林省中西部土壤Cu、Zn丰度、有效态转化及其自然影响因素,采用有效系数与相关分析对梨树—公主岭、九台—德惠、榆树—扶余、农安、大安和通榆6个采样区的农田表层土壤样品进行系统评价分析。结果表明:(1)研究区Cu、Zn含量表现为中部远高于西部,且均略低于吉林省土壤背景值,呈缺乏状态。地积累指数均为0级或1级,呈清洁状态;(2)研究区Cu、Zn有效态转化程度中部高于西部,且区域差异性较大;(3)Cu、Zn有效态转化与其全量、Mo、Ni、Se、MgO和CaO等呈显著正相关,其中Zn有效态转化与pH、Cr、Mn和P等呈显著负相关。不同土壤类型之间Cu、Zn含量与转化特征呈现明显差异,其黑土中Cu、Zn转化率最高。     

珠江三角洲不同地质背景土壤Se含量与理化性质的关系

通过对珠江三角洲经济区中的5个调查区土壤Se含量异常分析表明,所选调查区土壤中以第四系为地质背景的土壤pH值均高于砂岩、二长花岗岩类,地质背景为第四系Se壤CEC均低于砂岩、二长花岗岩类;而不同地质背景区的Corg含量差异不大,无明显变化规律;调查区中不同地质背景的土壤Se含量与土壤pH值呈负相关,与土壤中的CEC和Corg正相关。     

长寿地区Se元素地球化学特征

文章阐述了重庆市长寿区渡舟镇—江南镇一带表层土壤中Se元素的含量水平、空间分布以及Se元素与Pb,Zn,Hg等8个重金属元素、pH值之间的关系。研究区表层土壤中Se元素经迭代剔除后背景均值为0.14×10-6,处于低含量水平;Se含量在城镇区域明显高于农田区域,局部富Se水平;土壤中Se元素分布主要受地层、岩性及土壤对Se元素富集特性的控制,在侏罗系中下统自流井组—新田沟组中,Se元素含量随地层年代由老到新逐渐减少;在侏罗系中上统沙溪庙组—蓬莱镇组中,随地层时代由老到新呈逐渐增加的趋势;随着Se元素含量的升高,As,Cd,Cr,Cu,Pb,Zn元素含量逐渐升高,呈显著正相关关系(P0.01),Hg,Ni元素含量略具升高趋势,而pH值则无明显升降,相关性不明显。     

土壤有毒元素镉污染修复方法探讨

植物中的镉含量与土壤溶液中的镉含量成正相关关系，与土壤的pH值成负相关关系，土壤的酸碱度对植物吸收重金属元素具有显著的控制作用。因此，通过提高呈酸性土壤的pH值可以降低植物中的镉含量，解决植物中的镉超标问题。在土壤中施用硅酸钙、碳酸钙、熟石灰、硅酸镁钙等农用石灰性物质，特别是熟石灰，是提高土壤pH值最有效、最经济、最可行的方法。利用我省丰富而廉价的粘土资源，配合施加碱性物质，可更进一步提高土壤“抵抗力”，确保重金属镉超标区植物的安全。     

晋北大同盆地土地生态安全评价中的土壤Se指标

通过对大同盆地土壤Se含量水平的调查和160组玉米籽实与根系土Se含量关系的研究发现:①大同盆地土壤Se含量一般在100～200 ng/g之间,平均值为152 ng/g;②玉米籽实Se含量对土壤Se全量、水溶态Se含量、离子交换态Se含量、碳酸盐态Se含量均具有很好的响应关系,在统计学上印证了植物中的矿质营养元素主要来自土壤和土壤溶液;③土壤全量Se可以作为土壤质量评价的重要指标之一,建议大同盆地土壤缺Se和土壤富Se的评价标准值分别为180 ng/g、360 ng/g;④大同盆地研究区内大面积缺Se和富Se的土壤仅分布在浑源县和朔州东部滋润一带。     

黑龙江省讷河市土壤-作物系统Se元素地球化学特征

根据东北黑土地1：25万土地质量地球化学调查资料,采集黑龙江省讷河市表层土壤（0~20 cm）样品1627组,深层（150~200 cm）样品415组.对不同类型土壤微量元素Se的全量、有效态含量、农作物籽实Se含量,以及Se在剖面中的分布特征进行了分析研究.结果显示：1）表层土壤Se元素含量平均为0.239×10^-6,低于全国和世界土壤平均值,高于黑龙江省和东北平原平均值,表层土壤Se含量以足硒为主要特征,足硒土地面积达84.21%;2）不同类型土壤硒含量有一定差异,黑土、黑钙土、草甸土Se含量高于暗棕壤、沼泽土和新积土;3）不同土地利用类型Se含量表现为交通用地、建设用地和耕地Se含量高于林地、草地和水利用地,反映出与人类活动强度关系密切;4）在土壤剖面中Se含量随深度增加呈现降低的趋势,表层土壤Se含量最高;5）玉米、大豆、水稻主要农作物籽实Se元素平均含量0.035×10^-6,呈低Se特征,可依靠农业科技开发富硒产品,提高粮食质量.     

黑龙江拜泉地区硒元素在土壤-植物系统中的迁移富集规律

以拜泉地区1：5万土地质量地球化学调查数据为基础,开展硒地球化学特征及生态效应研究,探讨硒元素在土壤-植物系统中的迁移富集规律.研究表明：拜泉地区根系土硒含量均值为0.25×10^-6,属中等富硒土壤,黄豆和水稻富硒占比相对较高;水溶态硒和离子交换态硒含量之和约为5%,一定程度上制约硒的有效量.土壤理化性质对硒全量、硒形态及其迁移富集具有重要影响：碱性-中性土壤硒含量基本不受pH制约,硒多以亚硒酸盐形式存在,不利于硒元素的转移和植物吸收;硒全量（有效量）与有机质呈显著正相关关系,但有机质含量超过某一界限后,有机质含量的增加虽然可以提高硒含量水平,但也抑制硒元素的迁移富集.     

浙西典型石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素

为系统研究石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素,在浙江省常山县辉埠石煤矿山周边耕地采集了表层土壤样品144件、农产品甘蔗样20件、土壤垂向剖面土壤样6件、岩石样5件和地表水样3件。通过样品Se、有机质、As、Cd、Cu、Pb、Zn、Ni、Hg、Cr等元素含量指标测定和统计,探究了该区富硒土壤地球化学特征。结果表明:区内表层土壤硒含量主要集中于0.47~1.34 mg/kg之间,平均含量0.87 mg/kg,远高于浙江省平均值,且硒含量高值区与辉埠石煤矿的走向一致;硒含量随着土壤深度增加而逐渐下降;89.58%的土壤样品和65%的甘蔗样品达到富硒标准,但存在土壤和农产品Cd等主要重金属元素含量超标的生态风险。土壤硒含量均值在寒武系下统荷塘组最高(1.31 mg/kg),奥陶系中—下统最低(0.64 mg/kg);旱地硒均值略高于水田,但差异不显著(p>0.05);硒含量均值高低变化为粗骨土>石灰岩土>水稻土>红壤。研究认为,土壤硒含量受地质背景、土壤类型和有机质等因素的影响,含石煤层黑色岩系和碳酸盐岩等富硒地层是形成富硒土壤的主要因素,小部分与矿山开采等人类活动有关。     

黑龙江省克山县土壤-作物系统硒元素地球化学特征

黑龙江省克山县是我国克山病区.通过分析土壤表层（0～20 cm）样品809件,深层（150～200 cm）样品205件,对不同类型土壤中微量元素Se的含量、有效态含量、农作物籽实Se含量特征进行了研究.结果显示：土壤表层Se元素含量平均为0.249×10^-6,低于全国平均值,高于世界、和东北平原黑龙江省土壤平均值,土壤表层Se含量以足硒为主要特征,足硒土壤面积达93.95%;土壤深层Se含量平均为0.167×10^-6,明显低于土壤表层,Se含量不足或缺Se土壤面积占62.62%;不同类型土壤表层Se含量由高到低顺序为黑钙土=草甸土 > 黑土 > 暗棕壤,深层Se含量由高到低依次为暗棕壤 > 黑土 > 草甸土 > 黑钙土,与土壤表层高低顺序相反;不同土地利用类型Se含量显示建设用地和耕地Se含量较高,林地和水利用地含量较低,反映Se含量受人类活动影响明显;玉米、大豆、水稻主要农作物籽实Se含量平均为0.033×10^-6,呈低Se特征.     

济阳县土壤元素有效量及其影响因素研究

通过对济阳县生态地球化学调查研究,该区受成土母质来源、土壤类型、地形地貌及其理化性质等因素影响,土壤元素全量、有效量及有效度表现为：低平洼地土壤中K,P,N,Se,Mn,Fe,Zn,Cu和Mo全量较高,P,N,Se和Cu有效量较高,显示为低平洼地为黏质成分的沉积成因特点;而决口扇形地区土壤Cu,Mo,N,Zn,B有效量和全量均偏低。富含有机质,且pH相对较低的潮土中Se,Cu,Mo和B等元素有效度较高,贫有机质、pH相对较高的草甸风沙土中N,Fe,Cu,Mo,B和S等元素有效量较低,但K有效量和有效度均较高。统计分析表明,土壤中K,P,N,S和Cu等元素全量与有效量间具显著正相关性,表明全量是有效量的重要影响控制因素;有机质含量与K,P,Zn,Cu和B有效度间为显著正相关,说明有机质较高有利于土壤元素活化;Fe,P,S,Zn,B和Cu有效度与pH值为显著负相关,表明土壤酸性增强会增加这类元素的生物有效性。     

基于DGT技术对土壤硒生物有效性及其影响因素的分析

硒是生态环境中重要的微量元素之一,如何准确评估其生物有效性一直存在争议。在四川省广安市邻水县采集了60套农作物及其根系土样品,分析其Se含量和理化性质。同时基于梯度扩散膜技术对土壤有效Se含量进行分析,并对土壤有效Se含量的影响因素进行探究。结果表明,研究区土壤Se含量为0.15~2.42 mg/kg,均值为0.48 mg/kg,不同类型土壤Se含量差异明显,石灰土(1.06 mg/kg)>黄壤(0.78 mg/kg)>紫色土(0.28 mg/kg)>水稻土(0.27 mg/kg)。石灰土和黄壤有机质含量和总铁(TFe₂O₃)含量明显高于其他类型土壤。研究区内不同类型土壤的DGT-Se明显不同,与土壤Se含量分布相反。相关性分析表明土壤DGT-Se与Se含量、TFe₂O₃含量、S含量、有机质含量、pH值、Al₂O₃含量显著相关,受理化性质影响导致不同类型土壤中DGT-Se的差异。水稻根系土壤DGT-Se与水稻籽实Se含量显著正相关,用DGT可以较好地表达水稻-根系土系统中土壤Se的生物有效性。基于DGT技术评估预测区域尺度农业土壤有效Se含量时,需充分考虑土壤类型及其理化性质。     

人为活动对江苏土壤元素含量分布的影响

通过对江苏1∶25万多目标区域地球化学调查及典型地区生态地球化学评价资料的宏观分析与对比,认为人为活动对地表土壤的元素含量分布具有显著影响,表层土壤(0～20cm深度)中Cd、Hg、Se、S、Sn、N等代表性元素的含量大幅度增加,元素含量变异系数偏高,酸碱度(pH值)下降趋势明显,确定了S、Hg、Cd、Se、pH、TOC、N、P、Sn、Sb、Pb、Zn等是最能反映人为活动对土壤环境之影响的地球化学指标。施肥、工业排污等均是人为活动改变土壤元素含量分布的基本形式。