南宁市郊周边农田土壤-农作物系统重金属元素迁移特征及其影响因素

通过采集南宁市郊农田中玉米、蔬菜、水稻可食部分及其根系土150组,研究重金属元素在不同土壤-农作物系统中迁移特征及其影响因素,结果表明:根系土中Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn平均含量分别为0.116、0.202、56.76、22.12、14.49、25.18和56.28 mg·kg-1。农作物对应平均含量分别为0.001 1、0.037、0.054、1.153、0.205、0.011和9.37 mg·kg-1。根系土富集因子表明Cd受到不同程度人为活动影响,Cr和Ni主要受地质背景控制;不同作物系统元素富集因子表明Pb在土壤-农作物系统中迁移能力最低,Zn迁移能力最强。Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn在土壤-水稻系统重迁移能力显著高于蔬菜和玉米。根系土中pH、CaO、有机质、Fe2O3、K2O、MgO与重金生物富集系数呈显著性负相关,但在土壤-叶类蔬菜系统中根系土中K2O、MgO与Hg生物富集系数呈显著正相关。      

廊坊地区土壤重金属存在形态及有效性分析

通过对廊坊39个样点根系土中As、Cd、Cr、Hg、Pb共5种重金属元素各形态含量的统计与分析,总结出该区根系土重金属元素形态组成特征,初步分析了各重金属元素在土壤中的地球化学行为。运用相关性分析方法,对5种重金属元素有效态含量与全量及土壤pH、TOC的相关性进行分析。根据分析结果,重金属元素有效态含量的高低不仅受其全量的影响,而且与土壤pH、TOC亦有着密切关系。该结论为评估廊坊表层土壤重金属元素污染程度提供了理论依据。     

贵州惠水农作物-土壤剖面重金属污染评价

为研究贵州省惠水县农作物-土壤重金属污染现状,采集农作物-根系土、土壤剖面-成土母岩样品,测定Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn和pH的含量,选用富集系数、健康风险评估、单因子污染指数法、地累积指数法对农作物-土壤重金属污染现状进行了评价。研究表明：（1）农作物中水稻、玉米和油菜中以Cd累积为主,其次为Pb、Cr、Hg;金钱橘无重金属超标;农作物富集系数中Cd是Pb、As、Cr的几倍至上百倍;经玉米、油菜、金钱橘摄入重金属的人体健康风险很低;水稻中Cd的THQ大于1,对人体的健康有一定的风险;（2）单因子污染指数研究结果说明根系土以Cd污染为主;Ig揭示根系土中Hg、Cd、Cr超标可能受人类活动影响较大;（3）从土壤剖面-成土母岩系统来看,As、Cd、Cu具有继承性,尤其Cd含量在成土母岩、土壤剖面、根系土、农作物中含量超标,有部分来源于成土母岩高背景值。     

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。     

包头工业区周边耕地砷和镉环境地球化学特征研究

耕地中重金属含量超标直接影响农作物和灌溉水的质量,而且严重影响人体健康.通过调查内蒙古包头工业区周边灌溉水、化肥、农作物及根系土中砷和镉含量及形态特征,研究其转化和富集规律,结果表明,区内土壤和灌溉水呈偏碱性,灌溉水和化肥中砷、镉含量符合国家标准;玉米、向日葵、甘蓝、葱的根系土和可食部分砷含量均未超标,砷主要以残渣态形式存在;4种农作物根系土中镉有不同程度超标现象,向日葵籽粒镉含量超标50%,其余作物可食部分镉含量均未超标.通过分析发现,向日葵籽粒镉超标的原因是与镉赋存形态主要为碳酸盐态和腐殖酸态及向日葵籽粒对镉的富集高于其他植物有关.     

洪湖市某地区农水产品重金属含量特征及其安全性分析

基于洪湖市某地区水土地质环境特点和农产品特色进行农作物和水产品样品的布置和采集。根据样品的汞、镉、铅、砷、铬等元素含量测试结果,分析研究区农水产品中主要重金属元素含量分布特征,利用富集系数探讨根系土和底积物重金属含量异常的生态效应,参照相应食品重金属安全指标限值评价农水产品的安全性。结果表明:该区重金属生态危害较大,具有一定程度的污染;不同种类的农水产品内重金属含量顺序不同,说明不同农水产品对重金属的累计存在差异,稻谷和螃蟹的重金属含量一般高于鱼、藕带、莲子;生物对Cr和Pb的富集能力高于对As、Cd和Hg的富集能力,这与生物体对重金属元素的主动吸收和代谢有关。     

山东省乐陵—河口地区重金属污染现状与分布迁移规律

对山东省乐陵—河口地区重金属元素的分布迁移规律进行研究,结果表明,研究区土壤以清洁型为主;污染区土壤轻度污染所占比例最大,中度及重度污染占研究区的0.57%,污染因子主要为Cd、Hg、Pb,工业废水是土壤污染的主要来源。Cd、Hg在污染区小麦秸杆中明显富集,接近或超过其根系土中的含量,在籽实中含量最低,小麦籽实中Se、Zn明显富集。土壤根系土中Cd、Hg等以稳定态分布为主,活动态的含量很低,活化迁移量少,这与区内碱性环境密切相关。     

宁夏固原原州区土壤及农作物硒地球化学特征及其研究意义

硒(Se)是人类和动物必需微量元素之一,为科学预测作物硒含量,实现富硒土地资源合理开发利用。本研究系统采集并分析了13042个表层土壤样品和313套玉米、164套马铃薯及其对应的根系土样品,研究了该区土壤Se含量分布特征及影响因素,分别建立了马铃薯、玉米可食部分Se含量的BP神经网络预测模型,对富Se农作物种植区进行了合理规划。结果表明：土壤Se含量均值是0.164μg/g,空间分布不均匀,研究区内清水河平原地区出现富硒区且连片分布。研究区土壤硒元素含量主要受其成土母质控制,岩石经风化剥蚀、随河水迁移和农业灌溉,伴随着有机质含量增加,造成第四系冲洪积平原Se含量增加。研究区马铃薯、玉米籽实富Se率分别为82.32%和38.02%,且重金属含量不超标,具备开发富硒农产品的潜力。农作物籽实Se含量主要与根系土中Se、S、pH和有机质含量有关,通过作物籽实Se含量预测模型规划出研究区富Se马铃薯种植区面积为1050.11 km²,富Se玉米种植区面积19.19 km²。该认识可为当地富硒农产品种植区规划及作物种植调整提供依据。     

关中娄土剖面中重金属元素的垂直分布规律研究

通过对关中平原西安污灌区、宝鸡峡灌区、交口灌区关中娄土剖面土壤样品的采集、监测,重点分析了对土壤环境及人体危害较大的Cd、Pb、As、Cr等重金属元素在土壤剖面中的垂直分布和淋失迁移的特征.结果表明:在长期污灌的条件下,关中娄土剖面中的Cd、Pb、As、Cr含量具有在土壤耕作层富集的特征,关中娄土剖面中的Cd、Pb含量具有从耕作层向土壤下层递减的趋势,As、Cr含量从耕作层向土壤下层递减的趋势不明显.关中娄土剖面中的Cd、Pb、As、Cr含量在80～100 cm土壤粘化层中均具有明显增高的趋势,为土壤剖面中重金属元素垂直分布的转折层.关中娄土剖面中重金属元素的淋失率具有CA>Cr>As>Pb的特征,且土壤剖面中重金属的淋失率具有从耕作层、犁底层、老耕层、古耕层、粘化层垂直递增的趋势.当污灌区土层中的重金属含量高时,土壤剖面中的重金属元素Cd、Cr、As、Pb均可向土壤下包气带土层淋虑迁移,对地下水的安全构成威胁.     

金衢盆地典型地区土壤-稻米重金属含量及土壤酸碱度的影响研究

作物对土壤中重金属的吸收受作物种类、采集部位及土壤理化性质等多方面因素的影响。近年来,金衢盆地土壤酸化面积逐年增大,酸化程度逐渐加深,其对土壤-作物系统中重金属元素的活动影响尚不明确。本文基于金衢盆地典型地区264组根系土壤-稻米样品分析数据,开展土壤、作物的重金属含量特征及其影响因素的研究,重点讨论了土壤pH对作物吸收重金属的影响。结果表明：①264件土壤中多数重金属元素的变异系数大于0.5,As、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn元素之间呈显著正相关（P<0.01）。土壤Cd超标样品23件,超标率为8.7%;As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn超标样品均未超过2件。②稻米中Cu、Zn与Cd含量呈显著正相关,Cd的富集系数（BCF）高于植物营养元素Cu、Zn。③稻米中Zn和Cu在P<0.1水平上与pH值呈显著正相关。Cd、Cr、Hg的BCF与pH值之间存在一定的负相关性。研究认为,适当调低土壤的酸碱度会削减土壤中Cd、Hg等重金属元素的活性,从而减少农作物对重金属的吸收转运。研究结果可为当地粮食安全生产决策提供科学数据,为土地管护提供参考依据。     

甘洛田坝镇富硒土地球化学特征及对玉米的影响

2017年8月四川省地矿局开展的"甘洛县田坝镇挖夯村等11个村农业地质调查调查评价"项目,对其中56件玉米样品及配套根系土样品的Se和重金属含量及富集情况进行分析。结果表明:6件玉米样品属于天然富硒玉米,Se在土壤呈碱性条件及富含有机质时易于被植物吸收。该区土壤Se主要以不易被植物吸收利用的亚硒酸盐形式存在,土壤中有机质、N、P等营养组分的提高可以促进Se在植物中的富集。研究区玉米中相关元素含量依次为As Cd Pb Hg;玉米对Cd有较强吸收能力,而对Pb、Hg的吸收能力较弱。     

●●以下文章网络预出版（在线出版）于2023年2月20日，预计刊于《地质论评》2023年第69卷第3期(2023年5月15日发行纸质版）或2023年第69卷第4/5期（2023年7/9月15日发行纸质版）

硒(Se)是人类和动物必需微量元素之一,为科学预测作物硒含量,实现富硒土地资源合理开发利用。本研究系统采集并分析了13042个表层土壤样品和313套玉米、164套马铃薯及其对应的根系土样品,研究了该区土壤 Se 含量分布特征及影响因素,分别建立了马铃薯、玉米可食部分Se含量的BP神经网络预测模型,对富 Se农作物种植区进行了合理规划。结果表明：土壤Se含量均值是0. 164 μg/g,空间分布不均匀,研究区内清水河平原地区出现富硒区且连片分布。研究区土壤硒元素含量主要受其成土母质控制,岩石经风化剥蚀、随河水迁移和农业灌溉,伴随着有机质含量增加,造成第四系冲洪积平原 Se 含量增加。研究区马铃薯、玉米籽实富Se 率分别为 82. 32 % 和 38. 02 %,且重金属含量不超标,具备开发富硒农产品的潜力。农作物籽实 Se 含量主要与根系土中Se、S、pH和有机质含量有关,通过作物籽实 Se 含量预测模型规划出研究区富 Se 马铃薯种植区面积为 1050. 11 km2,富 Se 玉米种植区面积 19. 19 km2。该认识可为当地富硒农产品种植区规划及作物种植调整提供依据。     

农作物根系土对农产品安全的影响分析——以保定东部地区为例

农作物中重金属含量过高势必影响人类健康与生态安全,通过对农作物与其根系土调查,对污染元素进行生态效应评价具有重要的实际意义。本文以土壤重金属超标地区——保定东部地区的大宗农作物小麦、玉米及其根系土为研究对象,开展了元素含量测试和统计分析。结果表明:小麦、玉米样品中有富硒样品;部分小麦样品存在重金属元素超标现象,玉米样品全部不超标。农作物可食部分对元素的吸收能力为小麦玉米。通过调查农作物对不同元素的吸收能力,对土壤重金属超标地区的农产品种植具有指导作用,有利于研究区土地资源的安全利用。     

北京房山南部地区富硒土壤生物有效性特征及来源

依据北京房山南部地区详细的土壤地质调查数据,通过土壤有效Se的累频分级,发现土壤Se全量与有效Se在空间分布上呈现很好的一致性。进一步的相关分析表明,表层土壤中元素C、N、S、有机质及重金属元素Cd、Pb、Cu、Zn的含量与土壤Se含量相关性较高,与元素P含量及p H值的相关性较低。通过对研究区普遍种植的6种农作物、经济作物和蔬菜中Se与对应根系土中Se含量的相关性研究,发现小麦和玉米的富Se能力最强,是提升农产品附加值的备选品种。土壤剖面Se全量的垂向分布特征表明,Se属于表聚型,且随着远离山前,Se有效态所占比例越来越高,难迁移态中的比例越来越低;最后结合地质学、大地构造学、岩石地球化学等方面综合论证,得出研究区富Se土壤中的Se主要来自杨家屯煤系地层,途径以周口店河和马刨泉河为主,大石河为辅。     

安徽省宣城市南部地区土壤重金属元素地球化学特征

利用1∶25万土地质量地球化学调查数据分析和研究了安徽省宣城市南部地区土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 8种重金属元素的地球化学特征以及重金属异常来源。调查发现地质背景是土壤元素含量的主控因素,调查区表、深层土壤重金属元素含量空间分布特征与地质背景、沉积环境表现出显著的空间一致性,重金属高含量成土母岩(荷塘组、皮园村组、蓝田组等地层)是土壤重金属元素高异常的主要影响因素,此外矿山开采、大气干湿沉降也是土壤重金属高异常的影响因素之一,土壤中Pb、Hg、Cd、Cr元素具有大气干湿沉降的输入来源。调查区土壤重金属污染风险主要影响指标为Cd,土壤Cd超过农用地土壤污染风险管制值的样品比例为2.56%,形态分析结果显示土壤Cd以离子交换态为主,结合农作物调查发现在土壤Cd高异常区存在一定的生态风险。     

新疆哈密五堡地区大枣、葡萄种植区农业地球化学特征初探

农业地质背景由基础地质背景(成土母岩)、土壤背景和农业地球化学背景 3 个相互依赖的部分组成.通过对五堡地区大枣、葡萄的特色农业地球化学背景研究,结果表明成土母岩是影响土壤微量元素的首要因素,其微量元素含量分布和共生组合关系具明显的继承性,大枣、葡萄生长所必须的元素除从空气和水中获得 C、H、O 外,各种矿质营养元素主要通过根系直接从土壤及成土母岩中吸取.该区具大枣、葡萄名特优产品产出的最佳农业生态地质环境,含丰富的 Zn、Ca、Mg、K、P 等主要元素,毒性元素 Cd、Pb、Hg 含量极低,是无公害的天然绿色保健品产区,应在该区全面开展农业地质调查,为特色无公害农产品生产,提供科学依据.     

江西某蔬菜基地土壤重金属污染现状

根据表层土、深层土的采样研究资料,获取了江西某蔬菜基地的土壤主要重金属元素基准值,分析了5种重金属元素在该区表层土中的分布、分配及相关特点,分析了元素的迁移特征。对该蔬菜基地的土壤重金属污染现状作了初步评价,并提出了合理调整的相关建议。研究发现,该蔬菜基地表层土(耕作土层)中Cd、Hg、Pb存在明显的积聚现象。局部地段土壤中已超出了农业部颁发的无公害蔬菜产地以及绿色食品产地土壤环境质量标准,成了"不安全生产区"。同时发现区内重金属含量本底值并不高,重金属的污染积蓄主要与人类生产活动有关,可能来源于长期不合理的施肥与喷药。     

陕西关中富硒土壤区农作物重金属含量相关性及安全性评价

为了研究关中富Se 土壤区不同农作物与土壤中重金属元素间的相关关系和土壤环境的安全性,选择关中三原—阎良、户县等富Se 土壤区不同农作物和根系土壤开展研究,采集小麦、油菜、甘蓝等各类农作物样品及根系土样品,分析重金属元素含量,并进行植物重金属含量相关性分析和土壤安全性评价,得出以下结论:不同种属农作物对各重金属表现为不同的富集特征。油菜对重金属表现出较强的富集性,而番茄、辣椒等表现为不富集特征;关中富硒区土壤十分清洁,未受到重金属的污染,满足无公害农产品和果品基地建设的要求。该研究成果将为大力开发关中富Se 土壤资源提供地球化学依据。     

安徽省旌德白茶主产地地球化学特征研究

通过在旌德县白地镇周边开展茶叶、根系土、母质土壤、岩石地球化学测量,测定了表层土壤的pH值,查明了主产地内20余种元素的地球化学分布分配特征,分析各载体之间地球化学元素相互关系,探索茶叶品质与不同地质背景之间的联系,测定了茶叶根系土壤元素有效量及全量,并就茶叶元素与根系土壤有效量与对应全量元素之间相关性进行了研究,结果可知:旌德白茶主产地表层土壤元素含量频数分布均呈正态分布,相对富集Cd、Se等10种元素,表层土壤元素平均含量砂页岩相对较高,岩浆岩分布相对较低,通过取样分析,旌德白茶污染物及重金属指标均在相关标准限值之内,茶叶对根系土壤元素利用效率上第四纪冲积地层砂页岩花岗闪长岩灰岩。为了生产优质茶叶和提高茶叶产量,降低茶叶中有害元素安全风险并提高有益元素含量,可选择表层土壤中Pb、Ni、Cu、Zn元素含量相对偏低,B含量相对偏高的区域种植茶树。研究结果为生产优质茶叶提供了参考依据。     

湘中大乘山区地层地球化学特征及其演化规律探讨

本文研究了湘中大乘山区地层地球化学特征及其演化规律。该区成矿元素Pb、Zn及其伴生元素Cd、Cu、Co、As和Sb等经历了四次较显著的富集。寒武系的碳质岩层,元素含量较高,组合较全,其特征类似于含矿层,是该区主要的矿源层之一。中泥盆统棋梓桥组是该区主要的含矿层,其沉积环境有利于元素高度集中,故构成原始的“矿胚”。在铅锌矿区,含矿层还遭受了强烈的后生成矿作用的叠加,使其进一步富集成矿。因此,该区铅锌矿床成因应属沉积叠加(或改造)型层控铅锌矿床。该区Cd、Pb、Mo、As和Sp背景含量较高,这将有利于这些元素富集成矿,也为我们指出了寻找和这些元素有关矿产的有望区。文中还运用了马尔可夫概型分析来研究元素在时间序列上的演化,并揭示了元素在沉积成岩史中的某些规律。