重金属元素Cd在水稻土剖面中的分配系数及其影响因素研究:以四川省成都平原区为例

以四川省成都平原区农田生态系统水稻土剖面为例,探讨了Cd分配系数及其影响因素。结果表明:Cd分配系数(Kd)在污染土壤环境和本底土壤环境中是不同的,在剖面PM-3、PM-6和PM-8剖面中污染环境中分配系数(Kd)大于本底环境中的分配系数,而在剖面PM-7中,本底环境中的分配系数(Kd)大于污染环境中的值。在污染环境Cd分配系数受土壤pH值、交换性Mg和铁硅氧化物的影响比较大,而在非污染环境中分配系数受到土壤可溶性Al、Cd全量和铁锰铝氧化物的影响较大。这些土壤的物化性质对分配系数造成影响,使得土壤滤渣和土壤原土中Cd形态含量存在差异。     

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。     

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。     

用矿物学方法评价浙江土壤中Cd污染的状况

利用土壤中重金属环境质量矿物学评价的方法,对浙江省土壤中不同土类(或亚类)表层、不同母质表层和剖面上的Cd元素进行了环境质量评价。评价结果表明,土壤中Cd的实测含量和土壤对Cd的固持量决定了土壤中Cd的环境质量,浙江省土壤中Cd的污染度均为负值,土壤中Cd均没有达到产生污染危害的含量水平,土壤对Cd的固持量较高。研究结果揭示,土壤中的矿物对Cd具有较强的固定与容纳能力,土壤中的Cd不易进入食物链,也不会对地表水和地下水水体造成污染。这一旨在揭示土壤中重金属与各种矿物之间环境平衡关系的方法,可为评价土壤环境质量提供科学依据和技术支撑。     

广西贵港岩溶地质高背景区富含铁锰结核土壤的矿物学与重金属地球化学特征

岩溶地质高背景区土壤中普遍存在的铁锰结核对重金属的赋存状态和有效性有重要影响。选择广西贵港覃塘岩溶地质高背景区富含铁锰结核的表层土壤(0~20 cm)为研究对象,筛分出不同粒径的铁锰结核(10~120目)和细粒径土壤(<120目)样品进行化学分析,针对以下三个方面开展研究:(1)重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)在铁锰结核和细粒径土壤中的分布分配规律和铁氧化物矿物的组成;(2)铁氧化物矿物对富含铁锰结核的土壤中Cd等重金属富集的影响;(3)重金属在富含铁锰结核的土壤中的赋存机制。研究发现,铁锰结核中的Fe和Mn以及Cd等重金属含量随着粒径的增大而不断增加,说明Cd等重金属元素更倾向于在大粒径铁锰结核中富集;土壤中Cd等重金属总量的约90%赋存在结核中,表明研究区土壤中重金属主要以结核形式赋存;富含铁锰结核的土壤中赤铁矿和针铁矿的平均含量分别为0.61%和4.94%,且结核粒径越大,针铁矿和赤铁矿含量越高;除Hg外,Cd等重金属含量与针铁矿和赤铁矿的含量均呈现极显著正相关,与赤铁矿的相关性稍优于针铁矿,表明铁氧化物矿物与富含铁锰结核土壤中的Cd等重金属元素富集密切相关。铁锰结核的存在既能促进Cd等重金属在土壤中的富集,又能降低土壤中重金属的生物有效性,研究结果为解释岩溶地质高背景区土壤Cd等重金属元素高含量、低生物有效性提供了理论依据。     

黄石市罗桥地区土壤镉污染的环境地球化学特征

对黄石市罗桥地区土壤中镉元素污染的环境地球化学调查研究表明：1）罗桥地区土壤Cd的背景值为0.068×10^-6. 2）不同性质的土壤中,Cd的全量及有效态含量也有差异.其含量大小依次为：排放污水水沟污泥 > 水稻土 > 岗地土. 3）距污染源不同距离、不同深度的土壤样品中Cd的污染程度也不同.Cd污染主要集中于土壤的表面,很少向下迁移.污水样品中的Cd含量也随着排污上游到下游因污水的净化能力增强而降低. 4）对于各污染土壤样品,土壤中各形态Cd含量关系依次为：残余态 > 交换态 > 铁锰氧化物结合态 > 水溶态 > 有机态.5）因污水排放及污水灌溉引起的水型污染是罗桥地区土壤Cd污染的直接来源.大冶有色金属冶炼厂废气排放也是罗桥地区土壤Cd污染的另一个原因.     

pH 值对包气带土壤吸附铅和汞的影响实验

本文测定了北京西郊4组不同包气带土壤中铅和汞的含量,探讨了pH值变化对铅和汞在土壤样品中分配系数的影响。结果表明:随着pH值的升高,汞和铅在土壤中的分配系数逐步增大,随后降低,pH值与分配系数关系曲线为单峰曲线。汞在砂壤土、轻壤土和中壤土中的分配系数Kd值在0~160mL/g之间,当pH值为10左右时,Kd值最大为160mL/g;铅的分配系数远大于汞,当pH值介于6~10之间时,铅在上述土壤中的Kd值为16 800~29 500mL/g。     

城乡交错区土壤中镉的赋存形态及其生物有效性研究

采用连续形态分析方法研究了重庆市城乡交错区土壤中Cd的形态分布及其与莴笋吸收Cd量的关系.结果表明,研究区土壤和莴笋中Cd污染严重,土壤各形态Cd总体分布特征为:残渣态Cd＞有机质结合态Cd＞离子交换态Cd＞碳酸盐结合态Cd＞铁锰氧化物结合态Cd＞水溶态Cd,其中活性较强的交换态Cd(包括水溶态Cd和离子交换态Cd)比重较大.Cd在土壤中的分布与土壤中的物理性粘粒及粉粒含量密切相关.而在土壤各形态Cd中,离子交换态Cd具有较高的生物有效性.研究区土壤和蔬菜中Cd污染已经较严重,建议加强城乡交错区的环境综合管理.     

有机组分土-水分配系数的确定(英文)

有机组分的土水分配系数(Kd)是描述有机组分在地下系统中吸附特征的重要参数。同时,它也是物质运移模拟和环境评价中的主要参数之一。影响Kd的因素可概括为三个方面:土壤性质、有机组分本身特征及水相的物理化学性质。一般而言,对于非极性和弱极性有机组分,土壤中的有机质含量(foc )是影响Kd的最主要因素。但是,对于极性有机组分(POCs), 特别是在土壤有机质含量较低的情况下,土壤中矿物的种类和含量、水化学组分特征(pH、离子力等)经常在吸附过程中起重要作用。实验室内测定Kd的方法包括批实验和柱实验方法。批实验法适用于研究Kd较高情况下的吸附。在Kd较低的情况下,如低有机质土壤对极性有机污染物的吸附,土柱色谱法(SCC)是更适宜的选择。另外,可用土柱色谱法快速了解各种因素对吸附过程的影响,并获取详细的吸附和解吸信息。应用土柱色谱法时应当注意非平衡吸附和可能的柱堵塞问题。很多文献中提到结合柱实验和已有的吸附数据来预测土壤有机碳标准化的分配系数Koc(=Kd/foc)。但是,如果没有考虑吸附中特定的作用过程(如矿物吸附),对极性有机组分Koc的预测将会产生很大的误差。在环境评价中,将从一种土壤测定的Koc 应用到不同性质的土壤中,可能会导致错误的认识。在进行室内实验时,应把标准土(如Eurosoi     

基于多元回归分析的铬污染地下水风险评价方法

土-水分配系数（K_d）是表征重金属污染物在土壤包气带中迁移能力的重要参数,受污染物质量浓度、pH值、有机质质量分数、铁铝氧化物质量分数等多种因素影响。本文通过实验研究了分配系数与各种影响因素之间的关系,基于多元回归分析方法得到了分配系数与影响因素的关系方程;并以分配系数、泄漏量、土壤孔隙度、初始含水率为风险因子建立了地下水污染风险评价方法。以某工厂铬废液的泄露为案例,采用构建的方法进行地下水污染风险评价。结果表明：该处地下水被污染的风险等级为中等。地下水污染风险评价方法的建立为重金属污染地下水的监测管理提供了一种有效方法。     

Fe(Ⅱ)/铁氧化物表面结合铁系统还原有机污染物的研究进展

在土壤和沉积物的自然厌氧环境中,铁氧化物可被铁还原茵等微生物异化还原产生Fe(Ⅱ),形成的Fe(Ⅱ)/铁氧化物表面结合铁系统具有还原活性,可使有机污染物还原转化.综述了含卤和含硝基有机污染物的非生物还原转化过程和表面结合铁系统与有机污染物之间的界面反应机理,进而揭示了污染物在环境中的赋存状态和迁移转化规律;重点分析了影响该还原过程的因素,如铁氧化物类型、pH值、Fe(Ⅱ)与铁氧化物接触时间,以及过渡金属、腐殖酸等竞争因子对反应过程的影响.强化自然界中天然的Fe(Ⅱ)/铁氧化物表面结合铁系统在有机污染治理中的作用,在受污染环境修复领域具有广阔的应用前景.     

救荒野豌豆对污染土壤中Cd的富集特征

研究了Cd单一和Cd、Zn复合污染对救荒野豌豆(Vicia Sativa L)生长及吸收富集重金属元素Cd的影响.以武汉市郊某蔬菜基地的农田土为试验土壤,分别加入5种质量分数的Cd(5,20,50,100,200 mg/kg),Zn的添加质量分数为150 mg/kg,模拟污染土壤进行盆栽试验,每盆移栽生长一致、数量相同的植株幼苗.结果表明:植株根、茎、叶、豆中的w(Cd)随着土壤中w(Cd)的增加而增加,且根＞茎＞叶＞豆.当土壤中的w(Cd)=5 mg/kg时,根部的富集系数达到了17.18.但是,随着w(Cd)的增加,富集系数逐渐减小.在Cd、Zn复合污染的情况下,植物对Cd、Zn的吸收存在着协同效应,尤其是根部对镉的吸收有显著的提高.救荒野豌豆不仅能在高含量的镉污染土壤中正常生长,而且其根部的w(Cd)要远远大于地上部分,说明它是一种镉的排异植物.     

典型土壤环境中硒的迁移转化影响因素研究——以四川省成都经济区为例

硒作为人体健康生长必需微量元素,由于其显著的抗癌作用,开始受到越来越多人的关注,并因此产生了很大的经济效益。土壤中含硒量不足或过多以及存在的形态,直接影响到植物的生长状况和含硒量,又进一步通过食物链而影响人、畜的健康,因此研究土壤剖面中硒的迁移转化具有重要意义。笔者在四川省成都经济区按照不同的土壤类型采集了4条土壤剖面PM2、PM8、PM9、PM11,测试了土壤中全量硒和有效硒的含量,并通过土壤溶液的培养分别获得了土壤溶液及残渣土壤中全量硒、有效硒的含量,由此计算了土壤溶液中硒的分配系数(Ki=Ci残渣土壤/Ci土壤溶液)。结果显示,全量硒和有效硒含量在剖面的表层明显富集;有效硒含量与土壤全量硒呈显著的正相关关系,与土壤有机质含量呈正相关关系;不同类型土壤中硒的分配系数在剖面中均呈现出由深层到表层逐渐富集的规律,且与土壤中pH值和有机质含量呈现正相关关系。研究表明,不同类型土壤中Se向植物中的迁移转化主要受Se全量、土壤pH值、有机质及土壤粘粒影响,且Se随土壤溶液在垂向上的迁移不明显。     

Fe(Ⅱ)/铁氧化物表面结合铁系统还原有机污染物的研究进展

在土壤和沉积物的自然厌氧环境中,铁氧化物可被铁还原菌等微生物异化还原产生Fe(Ⅱ),形成的Fe(Ⅱ)/铁氧化物表面结合铁系统具有还原活性,可使有机污染物还原转化。综述了含卤和含硝基有机污染物的非生物还原转化过程和表面结合铁系统与有机污染物之间的界面反应机理,进而揭示了污染物在环境中的赋存状态和迁移转化规律;重点分析了影响该还原过程的因素,如铁氧化物类型、pH值、Fe(Ⅱ)与铁氧化物接触时间,以及过渡金属、腐殖酸等竞争因子对反应过程的影响。强化自然界中天然的Fe(Ⅱ)/铁氧化物表面结合铁系统在有机污染治理中的作用,在受污染环境修复领域具有广阔的应用前景。 [HT5H]关 键 词:[HT5K]     

万源市土壤重金属地球化学特征及污染评价

以万源地区耕地土壤为对象,调查整个万源地区耕地土壤中重金属（As、Cd、Cr、Hg、Pb）含量情况。以国家土壤环境质量二级标准作为标准,采用单项因子污染指数法和内梅罗污染指数法对土壤重金属污染进行评价。结果表明①该地区耕地土壤五种重金属元素除As以外Cd、Cr、Hg、Pb平均含量均高于全国及四川土壤背景值;②工作区土壤Cr、Pb自然本底含量较高;③而As、Cd、Hg除自然因素影响外,还受到成土环境及人为种植活动的影响。污染评价结果显示,单项因子As、Cr、Hg、Pb均无超标现象,处于安全等级,而部份土壤Cd超标。万源地区铁路以西大部份地区,土壤处于安全级别;东北地带及东南地带为主要农业种植区,已出现警戒及轻度污染,部份地点Cd因受人类活动影响,污染较为严重;铁路沿线小部份地区也出现轻度污染,受交通影响较大。     

成都平原区水稻土成土剖面Cd形态分布特征及影响因素研究

成土过程中不同形态镉(Cd)迁移转化的影响因素研究对于了解Cd的地球化学行为具有非常重要的意义。以四川省成都平原区农田生态系统水稻土剖面中不同形态Cd分布特征为例,探讨成土过程中不同形态Cd的迁移转化影响因素及其生态危害性。结果表明:总量Cd、离子交换态Cd和碳酸盐Cd均表现出表层富集,深层含量稳定的特征;岷江流域和沱江流域水稻土Cd含量的背景值分别为0.147,0.215mg·kg-1。外源输入耕层土壤中Cd主要为活动态,其增加量占Cd总量增加量的60.71%~90.52%,向下垂向迁移能力非常弱。成土过程随着土壤中Cd总量增加,稳定态Cd含量显著增加,而活动态Cd含量明显降低。土壤的pH值主要对碳酸盐态Cd含量有影响,pH值越大,其含量越高;随着土壤成熟度增高,粉粒和粘粒含量增加的同时,残渣态Cd含量显著降低,而有机结合态Cd含量显著增高。耕层土壤中Cd的生物有效性系数高达0.59~0.65,已经严重地影响到农作物安全。     

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.     

典型喀斯特地质高背景区土壤剖面镉的迁移富集机制与形态转化过程研究

本研究以贵州西北部典型喀斯特地质高背景区土壤剖面为对象，探讨了土壤镉(Cd)含量与形态的纵向分布特征、Cd迁移转化过程及关键影响因素。结果表明，下伏高Cd碳酸盐岩风化成土作用是剖面土壤Cd富集的重要原因，在土壤形成初期，土壤pH较高，地质源Cd淋失较少，土壤Cd含量高；随着土壤发育程度加深，地质源Cd逐渐淋失，Cd含量降低。此外，区域人为源输入可能影响表层土壤Cd的富集。土壤地质源Cd主要以残余态存在，其次为铁锰氧化物结合态，可交换态的占比较低，Cd活性较低。剖面中下层(>60 cm)土壤Cd的赋存形态变化较小，剖面上层(<60 cm)土壤可交换态Cd的占比随土壤深度的降低而逐渐增大，地质源Cd被活化。本研究结果可为理解喀斯特地质高背景区土壤Cd的地球化学行为提供科学参考。     

江西乐安江流域稻田土重金属累积变化与德兴矿集区关系

对乐安江流域稻田表层土壤中Pb、Cd、Cu、Zn的分布特征进行分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,依据土壤环境背景值标准和国家土壤环境质量标准对乐安江流域稻田土壤的重金属进行评价。结果表明,矿集区上游水稻田土壤重金属综合污染指数等级尚在安全范围内,矿集区周边Cd和Cu的单项污染指数大于1,综合污染指数达到7.82,属于重污染;矿集区下游接近警戒值。研究表明,矿集区矿业开发释放的重金属元素对乐安江中下游流域水稻田土壤的重金属累积具有重要影响。     

江西乐安江流域稻田土重金属累积变化与德兴矿集区关系

对乐安江流域稻田表层土壤中Pb、Cd、Cu、Zn的分布特征进行分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,依据土壤环境背景值标准和国家土壤环境质量标准对乐安江流域稻田土壤的重金属进行评价。结果表明,矿集区上游水稻田土壤重金属综合污染指数等级尚在安全范围内,矿集区周边Cd和Cu的单项污染指数大于1,综合污染指数达到7.82,属于重污染;矿集区下游接近警戒值。研究表明,矿集区矿业开发释放的重金属元素对乐安江中下游流域水稻田土壤的重金属累积具有重要影响。