山东安丘地区土壤-小麦系统重金属等元素间的相互作用

为了研究土壤-小麦系统重金属等元素间的相互作用,通过相关分析,探讨了安丘地区40件小麦籽实及其根系土中重金属元素间的相互关系。研究发现:(1)小麦籽实Cd、Hg、Pb、As、Ni、Cu、Zn富集系数与土壤pH、CEC、黏粒含量呈负相关,Cr富集系数与pH呈正相关;(2)小麦籽实重金属等元素富集系数间多数呈正相关;(3)小麦籽实Pb、Cu含量分别与土壤As、Pb含量呈正相关,籽实Cu、Zn含量分别与土壤Cd、Pb含量呈正相关。籽实除Cr含量与土壤Mg含量呈显著正相关外,籽实中其他重金属元素含量与土壤元素Ca、Mg含量关系不显著。小麦籽实中Cd、Pb、As等重金属元素含量与土壤中Mn、Mo、F等微量元素含量少数呈显著-极显著正相关;(4)小麦籽实中Cd、Hg、Pb、As等重金属元素含量与籽实中Ca、Mg、Mn、Mo等其他元素含量之间多数呈显著正相关。这些研究结果表明,土壤-小麦系统重金属元素之间、重金属元素与其他元素之间存在协同或拮抗作用,但具体机制尚需要进一步研究。     

天然有机质存在条件下的纳米颗粒与重金属协同行为研究

纳米颗粒与重金属元素相结合发生反应,可能产生一系列相互作用关系。这些作用过程是取决于多个环境条件共同作用的复杂过程,尤其是在土壤这种复杂的典型非均质环境介质中。这些作用关系可分为协同促进和拮抗抑制两大类关系。对于土壤中的重金属元素离子而言,纳米态粒子对其环境有效性究竟是协同促进还是拮抗抑制作用,关键取决于纳米粒子的表面修饰特性、二者间的界面反应以及反应后重金属元素的最终赋存状态这三个方面。协同促进或拮抗抑制作用与否则最终决定了这些污染重金属离子的生物可利用性和生态毒性响应。本文对近年来纳米颗粒-重金属共环境行为国内外研究现状进行综述讨论。纳米-重金属界面吸附解吸和土壤中迁移持留过程研究涉及多个热力学、动力学解析方法,科学家结合静态批实验和动态迁移实验等实验室模拟手段,对纳米颗粒、重金属离子、有机质三因子在土壤介质中的相互作用影响和共行为方式展开深入探讨。在重金属离子-纳米颗粒表面吸附机制、赋存形态以及重金属纳米吸附态土壤迁移固定机制研究中,多种定性表征方法的综合应用,如透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线吸收近边结构光谱/扩展X射线吸收精细结构光谱(XANES/EXAFS)等方法相结合,被公认是揭示这一系列过程机制的重要技术手段。针对不同土壤环境中有机质存在条件,正确评价纳米态物质对重金属的迁移性及生物可利用性的影响作用,将为纳米环境效应评估和纳米修复技术等相关应用提供重要的数据支持和机理依据。     

鄂东南铁山地区土壤-植物系统中重金属元素分布及富集特征

采用原子荧光光谱法和等离子体质谱法(ICP-MS)对鄂东南铁山地区主要河流流经区土壤、植物中重金属元素质量分数及其富集特征的研究表明,研究区西港河流域下游局部地段形成Cu、Zn、Ni、Cd、As重金属元素的土壤污染,东港河流域下游局部地段形成Cd、Cu、As、Pb、Zn重金属元素的土壤污染,植物中已经形成Cd、Zn元素的超量富集.其中土壤中重金属元素的富集主要与冶炼厂废水和尾矿坝渗漏水有关,而植物中重金属元素的富集则受土壤中重金属元素质量分数和植物吸收性能的双重控制.     

福建铁观音茶园生态地球化学特征

东南沿海是铅等重金属的地球化学高背景区。该地区广泛分布酸性红壤,酸雨沉降、不适当施肥导致土壤酸化以及由此引发土壤重金属生态风险令人关注。以福建省铁观音主产区为研究区,采集了79个茶园的表层和亚表层土壤样、茶叶样品,测定了重金属元素以及土壤常量元素和理化指标。研究表明,福建铁观音茶园土壤中Hg、Pb、Se、Zn高含量主要由地质背景所引起,土壤常量组分、有机质、酸碱度等理化条件对土壤元素含量有一定的影响;铁观音茶树老叶中As、Cd、Cr、Hg、Se、Pb、F等非植物营养元素含量明显高于嫩叶,显示这些元素随植物生长逐渐累积的特征,而嫩叶中植物生长必需的营养元素Cu、(Ni)、Zn则高于老叶,反映出微量营养元素在茶叶生长部位相对富集的特征;多数情况下土壤与茶叶间元素含量相关性差,说明茶树对土壤元素的吸收累积受到多种复杂因素的影响。研究表明茶叶与土壤Pb、Cr具有显著正相关性,为建立铅污染土壤生态效应预测评价模型提供了基础依据。     

土壤修复过程中重金属形态的研究综述

重金属污染土壤的修复是现阶段污染土壤治理中的难点之一,在土壤修复过程中对重金属的形态研究已在多个领域中开展,并且在重金属形态及其与生物有效性和毒性等研究领域取得了一定的成果。本文综述了现阶段在污染土壤修复过程中对重金属形态研究的主要领域,分析研究重金属形态的必要性,总结出土壤修复过程中重金属形态方面应当从重金属在土壤与植物中的存在形态入手,研究重金属元素在不同界面间的迁移转化规律,通过阻断重金属元素在污染源、土壤、生物之间的传递链条,以阻止重金属对生物体造成危害,从而为土壤重金属污染的治理修复提供理论基础。     

德兴铜矿大坞河流域环境特征

文章主要研究德兴铜矿大坞河流域水、土壤、植物的重金属污染情况，分析重金属在水、土壤、植物体内的迁移和转化。发现大坞河流域水体、底泥和土壤中Cu元素含量严重超过国家标准，其他元素的污染较轻。而植物体内Cu没有超标，而Cd、Pb元素在植物体内得到富集。通过对土壤元素形态的研究发现Cd、Pb元素存在的形态容易被植物吸收，Cu元素存在形态较稳定，导致植物体内中Cd、Pb的富集。     

黔西北土法炼锌区典型植物体内重金属的积累研究

本文测定了黔西北土法炼锌引起的重金属严重污染地区的自然植被及其根部土壤的重金属.土壤重金属形态用连续提取法区分为有效态和强结合态,结果发现植物体内的重金属含量与土壤中有效态的重金属含量成正比.所分析的4种植物体内的Pb、Zn、Cd含量为Zn＞Pb＞Cd.接骨草(Sambucus Chinensis)和柳叶苦荬菜(Ixeris gracilis)富集、运输重金属元素的能力很强,是对污染区生态重建颇有前景的植物.     

广东廉江青平土壤质量及农产品生态效应评价

本文对广东廉江青平镇"红江橙"种植基地土壤质量及农产品生态效应评价.研究表明该区土壤环境质量较好,所有土壤均为无污染风险土壤.但土壤养分水平较低,多种营养、有益元素普遍缺乏.钾和有机质最为严重,是影响养分等级最主要的指标.区内"红江橙"样品大部分重金属含量水平较低,与相对应的根系土样进行重金属含量相关性分析发现,有害元...     

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。     

浙江省江山市猕猴桃果园土壤环境质量与生态风险评价

果园土壤环境与果品产量和质量及食用安全性关系密切。已有研究表明目前我国猕猴桃果园土壤中普遍存在养分含量不足、分布不均的问题,个别地区发现有重金属含量超标的现象。浙江省近年来猕猴桃种植面积连年扩大,已是我国重要的猕猴桃产区之一。为查明该省江山市猕猴桃果园土壤环境质量现状,本文选择了两处典型猕猴桃果园采集土壤、岩石、果实样品,采用原子荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱等技术测定土壤和岩石样品中的重金属、养分元素、土壤理化指标和果实样品中的重金属含量。以果园土壤中养分元素丰缺与影响因素、重金属元素含量与果实食用安全性为主要研究内容,开展了猕猴桃果园土壤环境质量与生态风险评价。结果表明:①两处果园土壤中Ag、Bi、Co、Cr、Ni、Sb、Se、V、SiO_2等含量低于衢州市和浙江省土壤背景值,Pb、Al_2O_3等高于衢州市和浙江省土壤背景值,土壤中元素含量受自然地质背景控制的特征明显;②土壤pH值范围为4.61～6.30,按DZ/T 0295—2016《土地质量地球化学评价规范》中土壤酸碱度分级标准,属于强酸性和酸性土壤;③养分元素K、Ge、Mo、Zn较丰富,但N、P、Mn、S较缺乏;④土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn含量最大值分别为21.84、0.22、23.53、20.47、0.06、8.82、53.84、133mg/kg,远低于农用地土壤污染风险筛选值(pH≤5.5时标准限值分别为40、0.3、150、150、1.3、60、70、200mg/kg),土壤污染风险低;⑤猕猴桃果实中的重金属含量低于绿色食品限值和食品卫生标准限值,如As含量最高为0.009mg/kg,其限值分别为0.2mg/kg和0.5mg/kg。整体上,研究区土壤具有养分分布不均匀、重金属含量低、酸性强的特点,建议采取科学措施补充和平衡土壤养分,防范土壤酸化导致的重金属活化风险。     

河北中南部平原土壤重金属元素存在形态及生物有效性分析

本文以河北省中南部平原农田表层土壤为研究对象,对表层土壤中7种重金属元素的形态含量进行了统计和分析,对重金属元素的生物有效性进行了评价,并运用相关分析法,对影响重金属元素生物有效性的因素进行了研究。结果表明,研究区表层土壤7种重金属元素的有效态含量以Cd最高,达36.83%,潜在生态危害性较大;其次为Pb,达13.37%,其中碳酸盐结合态达到12.38%,由于土壤呈中性或偏碱性,Pb元素的迁移能力较弱,其潜在危害性较小;Cu、Hg、Cr、As、Zn重金属元素含量均以稳定态的含量存在,之和均在90%以上,表明其潜在危害性较小;研究区土壤重金属元素的活性系数和迁移系数大小顺序为:CdPbHgCuZnAsCr和CdHgAsCuPbZnCr,其中Cd的活性系数和迁移系数平均值分别达到0.330和0.160,展现出较强的生物活性、不稳定性和迁移能力,其他重金属元素在土壤中活性系数(Pb除外)和迁移系数均较小,生物活性较弱,在土壤中稳定存在,由土壤中向植物中的迁移能力弱;研究区不同的重金属的生物有效性与其影响因素的关系不尽相同,其主要因素是土壤重金属元素全量,其次为p H、TOC、CEC、粘粒含量等,二者关系复杂。     

广西三江梦石岭片区农用地土壤地球化学特征及其质量评价

通过在广西三江梦石岭片区农用地开展土壤地球化学调查工作,基于土壤元素含量特征、元素组合特征、酸碱度特征、养分元素和重金属元素地球化学特征的基础上,对土壤地球化学特征及其质量问题进行分析探讨,发现本区土壤环境基本清洁,土壤养分中等,土壤硒资源丰富,为今后本区农用地的开发利用提供有利依据。     

农业地质地球化学评价的理论与方法初探

针对农业地质环境调查发现的重金属高值区带和土地生态安全问题,建立了农业地质地球化学评价方法.该方法以元素地球化学循环和元素生物循环为理论依据,在已有研究成果和调查数据基础上,针对自然状态下农作物籽实中重金属元素与其在土壤中的质量分数间的复杂相应关系,建立了土壤-籽实响应关系模型,进而以镉为例,利用该模型并根据国家食品中镉限量卫生标准计算确定评价标准值,并据此将土地划分为安全土地、基本安全土地、警戒土地和危险土地4级,从而实现了利用土壤地球化学调查数据进行土地生态安全性评价的方法探索.     

本期文章导读

571土壤溶解性有机质对植物吸收-输送-贮存重金属的影响研究现状与进展沈亚婷土壤溶解性有机质是陆地生态系统中最活跃的有机质存在形式之一,它影响着土壤重金属元素在土壤中的     

土壤-水稻系统中重金属元素与其他元素之间的相互作用

通过相关关系的统计分析,探讨了四川省61件水稻籽实及其根系土中重金属元素与其他元素间的相互关系。研究结果表明:①水稻籽实对重金属元素、微量元素、大量元素的富集系数差异很大,元素富集系数之间具有显著的相关性;②水稻籽实中重金属元素的含量与土壤中部分元素的含量之间存在着显著的相关关系;③水稻籽实重金属元素的含量与籽实中其他元素含量之间的相关关系显著。结合元素之间的相互作用对元素地球化学行为的影响,评价了作物籽实中重金属元素的危害程度,为土壤修复提供了新思路。     

重金属在土壤-水稻系统中的迁移转化规律研究

重金属在土壤-水稻系统中的迁移转化,受其在水稻土中的形态分布、土壤理化性质、有机物料和微量或大量元素的交互作用影响,以及其在水稻根际环境中的形态转化条件制约.重金属在水稻植株中的分布、迁移和总量传输,是一个动态过程.不同重金属处理水平、不同生长期水稻的不同器官的重金属含量不一,从土壤和根部传输上来的重金属会逐渐积累.     

湖州市土壤磁化率与重金属元素分布规律及其相关性研究

通过对84个地表土样、17个剖面土样和11个基岩样的磁参数与化学分析测试,对湖州市进行了土壤磁化率与重金属元素分布规律、成因及两者的相关性研究.结果表明:表层土壤磁化率高值异常区与土壤重金属元素高值分布区吻合程度非常高,剖面土壤磁化率值与重金属元素含量总体上均呈向下递减的相同特点;表层土壤磁化率与重金属元素高值异常均系人类经济工程活动影响所致,主要与当地城镇生活垃圾随意堆放、垃圾施肥、工业粉尘、废气、废物和污水排放、农药和化肥的过量使用等有关;表层土壤磁化率值与重金属元素Cd、Hg、Pb、As和Cr含量之间在不同环境条件下相关性有着明显的差异.在旱地土壤中磁化率与重金属元素Hg、Pb高度相关,与Cd、As和Cr不相关;在水田土壤中磁化率与重金属元素Pb、As高度相关,与Cd显著相关,而与Hg、Cr不相关.     

海南土壤中Zn、Pb、Cu、Cd四种重金属含量及其生物有效性的研究

对海南0个土壤样品中的nl、Pb、Cu、0四种重金属的总量和生物有效态含量以及45个植物样(根、茎、叶)中的重金属含量分别进行了测定，采样点基本上覆盖了海南全省，测定结果表明，土壤中nl总量低于全国平均值，而Pb、Cu、Cd高于全国平均值，土壤中重金属生物有效态含量一般低于其总量的10％，其中Pb最高为7．71％，而Cu仅为1．13％，具有较大的变异性；植物中重金属含量与土壤中重金属总量呈现负相关性，但与土壤中有效态重金属含量一般呈现正相关性，叶中的重金属含量与土壤中有效态重金属含量之间的相关性更为显着，叶中的重金属含量与土壤中有效态重金属含量之间的相关系数分别为：Zn(0．726)，Cu(0．626)，Pb(0．n4)，Cd(0．512)。这说明土壤中重金属总量并不能全面的评价土壤的环境效应和重金属的生物有效性，应该把重金属总量和生物有效态含量结合起来加以研究，并应将土壤中重金属的含量与植物中该元素含量之间作相关分析，根据其相关系数的大小来判断其生物有效性的程度。     

小秦岭某金矿区农田土壤重金属污染的潜在生态危害评价

土壤重金属元素污染的潜在生态危害程度及空间分布是土壤污染防治的前提和基础.为揭示土壤中重金属元素的潜在生态危害程度,在前期土壤污染调查评价的基础上,采用Hakanson的潜在生态危害指教,以研究区西邻无工矿影响的农田土壤重金属元素含量均值作为参比值,对矿区农田土壤进行了重金属元素污染的潜在生态环境危害评价.结果表明,Hg是农田土壤中潜在生态危害最严重的元素,其次是Cd和Pb.Hg、Pb、Cd对土壤污染危害的贡献率之和达97.41%.仅Hg的贡献率就达84.37%.多个重金属元素潜在生态危害很强、极强的土壤样品占样品总数的49.62%,影响面积达74.54%.从西北向东南,土壤重金属元素潜在生态危害程度激增,这种空间分布与目前金矿选冶的布局一致.土壤重金属元素潜在生态环境危害的后果已被前期研究成果所证实.     

长江武汉段冲积土壤中重金属的环境地球化学特征

长江沿江全流域的重金属元素镉异常带引发了人们对沿长江流域城市的镉及其他重金属元素的环境地球化学特征及生态效应的关注。本文以长江流域具有重要的经济发展战略意义的武汉为研究区,对长江武汉段沿岸的冲积土壤中主要重金属元素镉、铜、铅、镍、铬的含量和以BCR法分步提取的弱酸提取态、可还原态、可氧化态和残渣态等4种形态的分量进行了较系统的分析,同时,配套分析了蔬菜样品中的重金属元素镉、铜、铅、镍、铬的含量,以便了解重金属元素的环境地球化学特征。结果显示,长江武汉段沿岸的冲积土壤中,重金属镉含量超标;铅、铜、镍元素含量接近国家土壤环境质量标准二级指标,基本上对植物和环境不造成危害和污染,满足一般农田、蔬菜地、茶园、果园、牧场等土壤环境标准;铬元素含量较低,接近其背景值。长江武汉段沿岸的冲积土壤中重金属元素的含量和活动性强的弱酸提取态分量随着采样点位置距离武汉钢铁厂越近而增大,显示重金属污染的部分原因可能是工业生产造成的。重金属元素在表层土壤中存在积累效应,表现为表层土壤中重金属元素含量高于对应深层的含量。重金属元素的形态分布特征与各自的地球化学性质有关,活动性强的弱酸提取态镉和铅分量高,具有潜在的环境危害。这些土壤中种植的蔬菜中,重金属元素镉含量普遍明显超标,部分蔬菜中铅元素含量超标,铜、镍、铬元素含量正常。