海南香蕉园土壤中重金属现状及变化趋势分析

为了解香蕉种植园土壤重金属含量及香蕉种植尤其是施肥对土壤重金属含量的影响,采集海南岛5大香蕉种植区(儋州、临高、东方、乐东、昌江)各大香蕉基地的共计49个蕉园土壤样品及与之对应的18个对照样品,分析了Zn、Cu、Hg、Cd、Pb及Ni的含量.研究表明,相对于对照土壤,全区蕉园土壤Zn、Cu、Ni含量增加(Cu上升0.02～24.24mg/kg,Zn上升6.3～58.2 mg/kg,Ni上升2.81～6.40mg/kg);Cd、Hg含量增加较少(Cd上升0.09～0.45 mg/kg,Hg上升0.01～0.04mg/kg);Pb有下降趋势(下降0.32～7.88 mg/kg).与我国土壤环境质量标准相比,蕉园土壤中Cu、Zn、Hg、Pb含量为二级,而79.6%土壤样品的镉含量和24.3%土壤样品的镍含量高于相应二级标准.     

湖南烟区烤烟钾含量与土壤钾素的分布特点之间的关系

采用野外调查和室内分析相结合的方法,分析了湖南烟区烤烟钾含量与土壤钾含量的分布特点及相互关系,结果表明:湖南烟区土壤全钾质量比偏低,平均为14.92 g·kg-1,有19.90%的土样全钾质量比低于10 g·kg-1;土壤速效钾质量比较低(140.28 mg·kg-1),10.80%土壤样品中速效钾质量比≤80 mg·kg-1,63.04%土壤样品中速效钾质量比在80～160 mg·kg-1之间.不同产地间相比较,全钾质量比由高到低顺序为:凤凰、张家界、龙山、宁乡、常德、怀化、浏阳、永州、桂阳;速效钾质量比的高低顺序与全钾质量比有所不同.湖南烟区烤烟钾质量分数适中,平均为2.28%,不同等级烟叶钾质量分数的变化规律是X2F＞C3F＞B2F.各等级烟叶的钾质量分数在不同产地间差异均达到0.05显著水平.在对土壤速效钾质量比分组后,烟叶钾质量分数随着土壤速效钾质量比的增加而增加,其中在速效钾质量比较低时,烟叶钾质量分数增加速度较快.在相关分析基础上,建立了土壤养分与烤烟钾质量分数的逐步回归方程,所筛选得到的4个土壤因子(水溶性氯、有机质、交换性钙和速效钾)对烤烟钾质量分数的影响均达到极显著水平.     

河北省农田耕层土壤中镍含量及其质量评价

为探明河北省农田土壤质量现状和科学指导镍肥施用,研究了河北省农田主要类型耕层土壤中的全镍和有效态镍含量分布及其变化规律.结果表明,全镍平均质量比26.48 mg/kg,质量比范围8.62～94.77 mg/kg,在20～30 mg/kg范围内分布频率最高,平均质量比从高到低表现为棕壤土、潮土、褐土、粟钙土,总体分布是由北向南、由西向东呈逐渐增加趋势;有效态镍平均质量比0.38 mg/kg,质量比范围0.11～1.58 mg/kg,在0.25～0.40mg/kg范围内分布频率最高,平均质量比从高到低为棕壤土、栗钙土、褐土、潮土,总体分布为由北向南、由东向西呈逐渐降低趋势;4种类型耕层土壤中全镍含量的变化与土壤pH值、全盐量及有机质的含量变化相关性均不显著,而有效态镍含量变化与土壤中有机质含量变化呈显著或极显著正相关,表明土壤中有机质含量可作为表征土壤中有效态镍含量高低的重要指标.河北省农田耕层土壤未出现镍污染,符合农田土壤环境质量标准.     

名山河流域黄壤无机纳米微粒对钙的吸附解吸特征

以名山河流域老冲积黄壤无机纳米微粒为对象,从纳米尺度分析钙的吸附解吸机制对土壤养分状况的影响,并采用等温吸附法和静态解吸法,比较不同土地利用方式下钙的吸附解吸特征差异.结果表明:1)不同土地利用方式土壤无机纳米微粒对钙的吸附解吸量均随钙质量浓度增加而增加,在低质量浓度范围内吸附量增加较快,在高质量浓度范围内增加趋缓,不同土地利用方式下钙的吸附能力从高到低为水田(2 580.69 mg/kg)、茶园(2 452.30 mg/kg)、旱地(1 935.10mg/ks)、林地(1 867.36mg/kg)、果园(1 520.65 mg/kg),土壤无机纳米微粒对钙的解吸率从大到小为果园、林地、旱地、茶园、水田,且解吸率随外加钙质量浓度增加而增大;2)去除土壤组分(有机质、游离氧化铁)后,无机纳米微粒对钙的吸附量及解吸量均有所增加,5种土地利用方式吸附增加量从大到小为水田、旱地、茶园、林地、果园;3)去除土壤组分前后,无机纳米微粒对钙的等温吸附均以Freundlich方程拟合效果最佳,相关系数在0.954 5～0.989 0,达到极显著水平,Langmuir方程与Temkin方程拟合效果不佳.研究表明,钙离子以非专性吸附为主,专性吸附为辅,有机质和游离氧化铁的存在会阻碍土壤对钙的吸附及解吸.     

毒死蜱在香蕉、土壤中的残留动态及安全性评价

为了监测香蕉中毒死蜱的残留量,科学、安全地使用毒死蜱防治香蕉上的害虫,确保产品质量,采用气相色谱法及田间试验方法,研究了毒死蜱在香蕉及其土壤中的残留降解动态.结果表明:在香蕉中,毒死蜱的原始沉积量较高,残留降解规律符合一级动力学关系,推荐剂量和加倍剂量处理的降解动态方程分别为y=1.0724e-014149t和y=1.7840e-0.1468t,半衰期(T1/2)为4.8 d,降解99％所需要的时间(T0.99)为31.4～31.8d;在土壤中,毒死蜱的残留降解动态方程为y=6.4365e-1412t,T1/2为4.9d,T0.99为32.7 d.距第2次施药后60～68d,最终在香蕉与土壤中均未检出毒死蜱残留量(检出限为0.005mg/kg).研究表明,漳州蕉区在香蕉生产上科学、合理地施用毒死蜱,其最终残留符合NY/T 750-2011规定的MRL要求,不会对蕉园土壤环境造成污染.     

咸水淋洗对广东大万山岛土壤理化性质影响的研究

海水对海岛土壤理化性质的影响不容忽视,但目前对南方海岛土壤的盐胁迫效果研究仍不多见。为了研究海岛工程建设运行过程中海水盐分对土壤的胁迫作用所导致的土壤环境问题,选取广东大万山岛土壤,利用土柱淋溶和ICP-AES测定方法,以质量分数为0、1%、3%、5%、7%的Na Cl溶液作为淋溶的盐溶液,研究了咸水淋洗对土壤理化性质的影响。大万山岛土壤阳离子交换量为2. 68 cmol+/kg,有机质质量比为51. 71 g/kg,p H值为4. 99,电导率为49. 4μS/cm。结果表明,随淋洗液中盐质量分数增加,土壤淋出液的p H值逐渐降低,淋出的Ca、Mg累积量逐渐增加。当淋洗液盐质量分数从0逐渐升高至7%时,土壤淋出的Ca、Mg累积量分别从2. 63 mg/kg和1. 02 mg/kg上升到218. 82mg/kg和51. 29 mg/kg。在不同质量分数盐淋洗液淋洗后,土壤的阳离子交换容量发生显著变化。土壤的有机质质量比在不同质量分数盐淋洗液的淋洗下大大降低,当淋洗液的盐质量分数为7%时,土壤有机质质量比仅为9. 61 g/kg。由此可以判断,咸水淋洗对广东大万山岛土壤产生了负面影响。     

贵州烟区生态条件及烤烟质量状况分析

以贵州烟区气候、土壤等生态因素和烤烟外观、物理、化学及感官质量的数据资料为基础,分析了该区9大植烟区域生态条件及烟叶质量状况.结果表明,贵州烟区海拔高度差异悬殊,具有大田期气温适宜,降雨充沛,日照充足,空气相对湿度高等特点.植烟土壤pH值适宜,有机质含量丰富,具有较强的保肥能力;氮素、磷素含量适中,钾素则难以满足烟株需求;土壤交换性钙、镁比值适宜,有效硫含量较高;多数微量元素含量丰富.但有效硼和水溶性氯含量缺乏.烟叶外观质量较好,香型以中间香型和偏清香型为主,香味的亲和力好.燃烧性强,配伍性高,但物理特性和化学成分间的协调性与国外优质烟区相比尚有差距.     

滇东南岩溶区土壤有效态微量元素丰度特征及其影响因素

为了解滇东南岩溶区土壤有效态微量元素丰度特征及其影响因素,采用对角线取样法对研究区土壤进行采样并进行了测试分析.结果表明,不同地层土壤有效硼质量比由小到大为奥陶系、泥盆系、寒武系,有效铜质量比由小到大为寒武系、奥陶系、泥盆系,有效锌和有效铁质量比由小到大为寒武系、泥盆系、奥陶系.pH值、有机质是影响土壤有效态微量元素的重要因素,有效硼、有效铜、有效锌质量比与pH值呈正相关,有效铁质量比与pH值呈负相关;有效硼、有效铜质量比与有机质质量比呈极显著正相关(p＜0.01),有效锌质量比与有机质质量比呈显著正相关(p＜0.01),而有效铁质量比与有机质质量比相关性不明显.根据中科院微量元素组制定的标准,不同地层土壤有效硼、有效锌质量比级别为极低或低,有效铜质量比级别为中,有效铁质量比为高或极高.     

覆煤及粉煤灰回用土壤砷质量比与赋存形态研究

为了解覆煤及粉煤灰回用土壤砷含量及赋存形态分布特征,选取贵州省兴仁县某村农耕旱地土壤为研究对象,采用逐级化学提取法对土壤样品进行试验.结果表明:研究区土壤中砷质量比为15.71～169.55 mg/kg,波动范围较大;土壤砷质量比最高值为169.55mg/kg,远远高于土壤砷质量比自然背景值(15 mg/kg)、世界土壤砷平均质量比(6.0 mg/kg)及我国土壤砷平均质量比(9.2 mg/kg);对照样土壤砷质量比为15.71 mg/kg,也略高于土壤中砷质量比的自然背景值(15mg/kg).研究区土壤砷污染问题已较为严重,这除与该地区地层中砂岩及粉砂岩砷质量比较高所导致的土壤砷背景质量比偏高有关以外,最主要的原因是覆煤广泛存在及粉煤灰大面积回用农田所致.该研究区土壤中砷主要以残渣态存在(72.16％),其次为硫化物结合态(15.45％)、铁锰氧化物结合态(5.89％)、有机态砷(3.06％)、碳酸盐结合态(2.51％),水溶态和可交换态砷均较低(0.93％).研究区土壤总砷量较高,但迁移转化能力较弱,对环境及人体健康的危害程度尚有待讨论.     

黑麦草对铀胁迫的生理响应及其积累特征研究

针对铀矿冶地域周边低放土壤的植物修复问题,采用盆栽试验,研究了黑麦草在不同质量比(0、1 mg/kg、5 mg/kg、20 mg/kg)铀胁迫下的生长响应、抗氧化体系酶活性的变化及对铀的积累特征。结果表明,低质量比(土壤铀质量比为1 mg/kg)铀胁迫下,黑麦草叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素质量比增加,但随土壤中铀质量比增加,植物光合色素质量比逐渐下降。当土壤铀质量比为1 mg/kg时,黑麦草茎叶和根部的可溶性蛋白质质量比均较对照组略有增加,随土壤铀质量比增加,当土壤铀质量比为5 mg/kg和20 mg/kg时,黑麦草茎叶和根部的可溶性蛋白质质量比均呈降低趋势,且均低于对照组。铀胁迫诱导植物体内丙二醛(MDA)质量比呈明显升高的趋势。当土壤铀质量比低于5 mg/kg时,铀胁迫茎叶和根部的抗氧化体系酶(过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT))活性提高,当土壤铀质量比为20 mg/kg时,黑麦草茎叶和根部的POD、SOD、CAT活性大幅降低。黑麦草对铀的富集量随铀质量比增加而增加,土壤铀质量比为20 mg/kg时,黑麦草对铀的生物富集量达到最大值,其中,地上部铀质量比为70.94 mg/kg,根部铀质量比为338.37 mg/kg。铀质量比在黑麦草体内分布为地上部小于根部。     

日照茶树种植区土壤pH值及养分的变化

在GIS支持下,通过对日照市茶树种植区1982年和2003年土壤养分的对比分析,探讨了茶树种植对土壤养分的影响.2003年在研究区采集104个土壤剖面点,对土壤的主要养分进行了分析.在ARCGIS下进行Kriging插值形成各养分分布图,然后对照1982年第2次土壤普查结果进行各养分的差值分析.结果显示,茶树种植20a,土壤全N、有效P、速效K有增加的趋势,且明显高于非茶树种植区.土壤有机质基本不变或略有下降,但茶树种植区高于非种植区.全市土壤pH值有下降趋势,但茶树种植区下降较大,幅度在0.83～1.98之间.     

潮土施镍对小白菜的生物效应及其临界值研究

研究潮土施Ni对盆栽蔬菜的生态效应,并通过小白菜生物量的变化、地上部茎叶Ni质量比及土壤有效态Ni质量比来表征土壤Ni污染的毒性临界值.结果表明,潮土施Ni对蔬菜未表现出增产效应.施Ni量低于25 mg/kg,其生物产量无明显降低.随施Ni量的增加,生物产量呈显著下降,生物量变化与Ni质量比呈高度负相关.潮土施Ni增加茎叶和根系中Fe,Mn,Ca,Mg元素质量比,降低Cu,Zn元素质量比.4种性质不同的提取试剂提取的土壤有效态Ni质量比与植物Ni吸收均呈高度正相关,较好地反映了植物的危害状况,且以DTPA提取效果最佳.以生物减产量突变点为依据,确定潮土施Ni毒害临界值为:土壤全量Ni为41.86 mg/kg,有效态Ni质量比为2.55mg/kg(DTPA)和茎叶Ni质量比为22.39 mg/kg.     

湛江地区农业土壤与作物砷含量及食用安全研究

为了解湛江地区农业土壤及主要作物(可食用部分)中砷的含量和分布特征,共采集了106个土壤表层样品和43个农作物样品(包括蔬菜、水果、甘蔗和稻谷),并评价了农作物食用的安全风险.结果表明,湛江地区农业土壤中砷平均质量比为4.04 mg/kg,符合国家土壤1级标准(GB 15618-1995)的样品占98.1%,与国内外不同地区土壤砷平均含量相比,湛江地区土壤中砷平均含量相对较低.湛江地区各区域土壤受砷污染程度大小依此为:雷州、廉江、霞山、赤坎、徐闻、麻章、坡头、遂溪、吴川;4种主要土壤利用类犁受砷污染程度大小依此为:水田、果园土、甘蔗地、菜地.湛江地区种植的主要农作物蔬菜、水果(含甘蔗)和稻谷可食部分砷平均质量比总体较低.分别为0.470×10~(-1)mg/kg、0.440×10~(-1) mg/kg和0.179 mg/kg,均符合我国有关蔬菜、水果及粮食的卫生标准(GB 18406-2001),与我国土壤砷清洁地区的统计数据相当.湛江地区蔬菜、稻谷和水果3大类作物可食部分通过"土壤-植物-人体"途径年平均摄入量为39.45mg/(人·a),约占允许摄取限值(547.50 mg/(人·a))的7.2%,可见.食用湛江地区出产的蔬菜、水果和稻谷等农产品砷的安全风险不大.     

叶甜菜对土壤中汞的吸收分配及土壤汞安全阈值研究

为保障土壤汞污染地区叶甜菜的安全生产,通过土壤模拟试验方法,研究了叶甜菜对土壤汞的吸收、分配及其安全生产的土壤汞质量比临界值。结果表明:1)土壤中有效态汞占全汞的比例很低,各处理均在2.5%以下;2)叶甜菜生长对土壤汞污染有较强抗性,但不同器官间存在差异;3)叶甜菜根系对土壤中汞的吸收能力较强,但向地上部的转运能力较弱,根系对土壤汞富集系数为5.16%~9.30%,地上部器官富集系数仅0.16%~1.64%,各汞处理为0.16%~0.48%;4)叶甜菜根系汞质量比与土壤汞质量比间的关系为乘幂关系,而茎和叶柄、叶片汞质量比与土壤汞质量比间的关系为直线关系;5)叶甜菜根系、茎和叶柄、叶片中汞质量比符合国家标准(10μg/kg,GB 2762—2012)的土壤汞质量比安全阈值分别为0.21 mg/kg、5.12mg/kg、3.23 mg/kg。     

贵州铜仁汞矿区主要农产品重金属污染及其健康风险评估

在贵州省铜仁市汞矿区重要的粮油和蔬菜生产基地司前大坝,采集大米、蔬菜、鸡蛋、猪肉和鱼肉等农产品样品,分析了重金属Hg、Cd、Pb和Mn含量,利用单项污染指数和危害指数对农产品的重金属污染状况及其潜在的健康风险进行评估。结果表明,司前大坝农产品中Hg、Cd、Pb和Mn的平均质量比分别为大米9.53μg/kg、34.19μg/kg、33.16μg/kg、22 125μg/kg,蔬菜5.38μg/kg、24.76μg/kg、41.83μg/kg、2 299μg/kg,猪肉146.2μg/kg、8.32μg/kg、30.86μg/kg、2 757μg/kg,鱼肉155.5μg/kg、25.00μg/kg、16.66μg/kg、1 065μg/kg。鸡蛋中Hg和Mn的平均质量比分别为61.74μg/kg和71.33μg/kg,Cd和Pb质量比低于检出限。所有农产品Pb的污染指数小于1,没有受到Pb污染。但青菜、鸡蛋、猪肉和蒜苗Hg的单项污染指数分别为1.07、1.23、2.92和3.27,辣椒Cd的单项污染指数为1.29,表明青菜和鸡蛋受到Hg的轻度污染,猪肉受到Hg的中度污染,蒜苗受到Hg的重度污染,辣椒受到Cd的轻度污染。司前大坝居民经农产品摄入重金属的危害指数HI为3.26,当地居民长期食用这些农产品会对其健康造成不利影响。其中,大米的危害指数为2.14,占总危害指数的65.6%,是居民健康风险的主要来源。Mn和Hg的危害指数为1.57和1.03,分别占总危害指数的48.2%和31.6%,是影响居民健康的主要因素。     

水稻籽粒镉积累模型

通过文献调研与分析,建立了水稻籽粒镉含量(CdR,mg/kg)与土壤全镉含量(CdT,mg/kg)、pH值及有机质含量(SOM,g/kg)关系的统计模型:CdR=0.560 exp[0.995 log(CdT)-0.173 pH 0.018 SOM](决定系数R2=0.62,P＜0.001,n=156).相关分析和残差分析结果表明,该模型具有较好的解释性,可用于水稻籽粒镉含量的估算.     

江西丰城生态硒谷土壤硒有效性及其影响因素

为了解丰城市生态硒谷土壤的供硒能力及其影响因素,通过实地调查采样,对丰城生态硒谷96个0~20 cm耕层土壤样品中硒含量、形态分布、重金属含量及部分土壤理化性质进行研究,并探讨与土壤硒有效性的关系。结果表明,该地区土壤全硒质量比变幅(541~831μg/kg)达到富硒土壤标准。易被生物利用的水溶态硒和可交换态硒质量比较少且在不同土壤样品中差异较大,变幅分别为10.30~38.23μg/kg和10.68~38.45μg/kg,且与土壤全硒有一定的相关性。土壤全硒、不同土地利用方式和土壤理化性质均对土壤硒的有效性产生影响,其中稻田土壤的供硒能力大于旱地,全P和速效P均与水溶态硒呈极显著正相关,在土壤硒有效性一定的条件下,全硒含量较高的土壤能够向作物提供较多的有效硒。     

聊城耕地土壤有机氯农药在地域间的残留差异

为确定聊城市耕地土壤中有机氯农药(OCPs)的残留状况与分布特征,采用网格布点法采集了136个耕地土壤样品,利用ASE萃取技术,采用气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)测定了样品中α-BHC、βBHC、γ-BHC、δ-BHC、p,p′-DDE、p,p′-DDT、p,p′-DDD和o,p′-DDT等8种OCPs的残留状况。采用单因子方差分析和多重比较判断了聊城市8个县市之间OCPs的污染差异。结果表明,该地区各OCPs均有不同的检出率和残留量,其中以β-BHC和p,p’-DDE为首要污染物。东昌府区的β-BHC和临清市的γ-BHC及DDTs残留量明显高于其他各县市,其他各县市之间差异不显著。     

玉米对土壤中重金属铅的吸收特性及污染防治

通过山东五莲玉米盆栽试验,研究作物对土壤中铅的吸收效应,探讨环境土壤重金属元素对作物和人类健康的影响.玉米盆栽试验表明,当土壤中加入不同比例的铅时(0～4 000 mg/kg),基本没有观察到铅对玉米的毒害病症,铅对作物的生长发育没有明显的宏观影响.但微区调查揭示,玉米对土壤中的铅具有强烈的吸收性,并可残留在作物的各个部位,且吸收量随土壤中铅添加量的增加而提高;其中根系的吸收性最强,是秸杆、籽实的几十至几千倍,表明作物根系为秸杆、籽实对铅的吸收提供了良好的屏障.不同铅化合物对作物吸收铅的影响不尽相同,用Pb(NO3)2处理的铅吸收量比用PbCl2处理的明显偏高,特别是当土壤中铅添加量较高时,该特征更为显著;而用PbCl2处理的作物,当铅添加量达到一定程度后,除根系外,作物对铅的吸收趋于饱和.运用根系对土壤中铅的特殊吸收性,可以在铅污染的土壤区通过自然作物栽培,并将作物根系从土壤中清除,来逐渐达到环境土壤修复的目的.