张士灌区镉污染对居民影响的研究

<正> 一灌区污染与调查工作的概述(一)灌区污染概况张士灌区位于沈阳市西郊,早在1954年就有两个大队引用污水灌田。自1958年以来灌溉面积逐步扩大,现在已达四万余亩,灌区内居民三万余人。灌区接纳沈阳市西部工业废水,每年污水灌田季节,随污水进入灌区的铅约14.20吨,镉约1.6吨,砷约18.6吨、铜6.65吨、锌21.3吨。由于污水中大量的重金属进入灌区,对灌区的土壤、粮食和蔬菜均造成了严重的污染。根据中科院林土所污染生态室对土壤、稻米中镉污染调查结果表明污染是十分严重     

天津市南排污河灌区土壤的重金属容量

天津市南排污河灌区为平均污灌20年的老灌区,污灌面积34.9×10~4亩。在灌区重金属污染现状评价的基础上,为了便于对上游污染源进行总量控制,并为建设合理的土地处理利用系统提供依据,我们采用动态     

京主要水系不同污染河段污灌对蚯蚓种群的影响*

本文研究污灌对蚯蚓种群的影响。沿水系的不同污染河段，选9个取样点，在灌区农田中进行蚯蚓采样调查，结果如下；1.污灌影响蚯蚓的种群分布，并主要反映在土壤上层。2.污灌对蚯蚓种群的影响是因土壤污染程度的不同而不同。清洁河段灌区中蚯蚓密度和生物量最低;重污染河段灌区中蚯蚓密度和生物量最高。3.蚯蚓种群密度和生物量，可以作为土壤质量生物学评价的指标。     

某污水灌区居民胃癌高发的病因研究

某污水灌区居民恶性肿瘤死亡回顾调查发现,胃癌标化死亡率重污染地区明显高于一般污染区及对照区,是全国农村胃癌标化死亡率的3倍.通过污灌区居民临床体检和肠型胃癌的肠上皮抗原——α_2GP 对血清免疫学检测,发现胃癌高发与本地人群慢性萎缩性胃炎的粘膜肠上皮化生有密切联系,环境卫生与环境流行病学调查进一步证明污灌地区居民的胃粘膜肠上皮化生又和灌区污染的井水及稻米中某些矿物油、苯并(a)芘等污染物长期刺激有关,经试验均具有效突变活性.据此,作者初步提示了某污灌区居民胃癌的发生模型.     

灌区农业环境的污染问题及防治措施

对灌区农业环境受到乡镇企业、化学农药、化肥、污灌等造成污染问题进行了分析，提出了具体的防治措施，对保护灌区农业环境，保证农业生产发展，保障人民健康有着重要的和一定的参考价值。     

奎河污灌区的氮、磷污染

田间污灌模拟实验及污灌区和非污灌区土壤,地下水中氮,磷含量的调查和对比分析表明,污水中含量高的氮,磷能显著提高土壤肥力,污灌区作物长势良好,但土壤中积累的氮和磷是污灌区地表水和地下水的潜在污染源,虽然土壤对ＮＨ４离子有很强烈的吸附,截留和转化作用,但含量高的ＮＨ４离子能缓解慢下移,并在上层潜水中积累,污灌和降雨能淋溶土壤中经硝化作用产生的ＮＯ２和ＮＯ３离子,造成地下水的污染,饱和污灌３个月后,浅层     

沈抚灌区土壤生态恢复途径初步研究

沈抚灌区是我国最大的石油类污灌区之一 ,已有长达 40年的污灌历史。灌区土壤中石油类有机污染物积累严重 ,特别是芳烃类污染物所占比例逐年增高 ,已给区域人群健康带来很大的潜在威胁 ,农田土壤的生态恢复迫在眉睫。本文全面分析了沈抚灌区土壤的污染特点 ,进行了土壤生物修复的初步研究 ,阐述了土壤生物修复方法的选用和开发方向 ,并对该区域生态恢复的途径进行了探讨     

污水灌溉对地下水水质的影响效应研究:以栾城污灌区为例

污灌是污水最终处置的常见方式之一,长期开展污水灌溉将对地下水水质造成影响。以栾城地区为研究实例,首先通过对比污灌区及清灌区各项水质指标的差异,分析污水灌溉对地下水水质的影响效应。在此基础上,运用主成分分析法对地下水污染组分的主要物源进行解析,明确污灌对于地下水污染组分的贡献程度。结果表明:长期污水灌溉会使地下水中Cl-及SO_4~(2-)组分含量显著增加,从而改变地下水化学类型;污水灌溉对地下水TDS、电导率、盐度、硬度等指标,以及Cr、Cd等组分含量都具有显著影响,会造成盐污染及部分重金属污染。主成分分析结果显示,各物源对地下水化学组分的贡献率由大至小排序依次为:污水灌溉、农业生产资料施放、矿物淋溶作用、其他作用。     

天津污灌区内气态汞的污染特征及在叶菜类蔬菜中的富集

污灌区土壤相当于一个巨大的汞(Hg)源向水体和大气释放汞,挥发的气态汞可以通过植物叶片的气孔进入植物体内,严重威胁着当地农产品安全及人类健康.天津污灌区是汞污染的重灾区之一,本研究选取天津污灌区内某稻田(污灌约30a)、菜田(污灌约15 a)和污灌区边缘某草地(无污灌史,对照)作为监测地点,以5种常见叶菜(菠菜、苋菜、油菜、生菜、韭菜)作为生物监测实验对象,考察污灌区内产地土壤、大气汞的浓度及其在叶菜中的富集特征.结果表明:1经过长期污灌,稻田和菜田土壤汞含量已显著高于区域土壤汞背景含量和土壤环境质量标准一级标准,但未超过二级.对照草地土壤汞含量在背景含量与一级标准之间.稻田和菜地大气环境已受到较为严重的汞污染,气态总汞均值分别为71.3 ng·m-3和39.2ng·m-3,远高于北半球大气总汞含量的背景水平(1.5~2.0 ng·m-3),对照草地总汞含量平均为9.4 ng·m-3.2叶菜汞含量与污灌区气态汞含量对数之间呈现极显著的线性关系,5种叶菜对污灌区气态汞的敏感程度依次为菠菜>苋菜>韭菜>油菜>生菜.菠菜和苋菜Hg含量的中位值及平均值均超出食品卫生限量标准,其中菠菜的中位值及均值在20μg·kg-1以上,其余3种叶菜中位值及均值在限量值标准以下.3污灌区内叶菜Hg来源主要通过叶片吸收气态汞进入植株体内,而非颗粒态汞.研究表明在污灌地区种植叶菜,不仅需要考虑土壤污染的因素,也需要考虑气态汞暴露的风险.     

太原小店污灌区土壤壬基酚的分布特征

本研究以内分泌干扰物壬基酚(NP)为例,研究了太原小店污灌区土壤NP的污染浓度水平及空间分布特征.结果表明,NP在研究区污灌土壤中普遍存在,含量高低顺序为:污灌区>过渡区>清灌区;总体上离灌渠越远,土壤中NP含量越低;NP含量与土壤有机质(TOC)呈正相关,与土壤pH值呈负相关;在垂直钻孔沉积物中,随土壤深度增加,NP含量逐渐减小,但在一定深度会出现NP的富集层,富集层深度受土壤理化性质的影响,间接反映了该区域的污灌历史及NP的下渗迁移能力.     

水头镇农田土壤及稻米重金属污染评价

为了研究水头制革污染区域土壤和稻米重金属污染状况,采集该区城农田土壤、稻米样品,测定重金属As、Hg、Pb、Cr、Cd含量。结果表明：农田土壤重金属的平均含量分别为As6．1mg·kg^-1、Hg0．15mg·kg^-1、Pb51．3mg·kg^-1、Cr77mg·kg^-1、Cd0．32rag·kg^-1,其中Cd超过国家二级标准的6％,土壤已经受到了重金属的污染。以国家食品卫生标准中规定的重金属限量为标准：稻米cd含量部分超标,超标率为60％。土壤和稻米中的Cd含量相关性显著。     

无机钝化剂对镉污染酸性水稻土的修复效果及其机制

以浙江南部重金属镉（Cd）轻度污染酸性稻田为对象,以当地应用最广泛的3种无机钝化剂（硅钙镁钾肥、钙镁磷肥和石灰）为材料,通过田间试验研究了不同用量（750、1500和2250 kg ·hm^-2）钝化剂阻控土壤酸化与稻米Cd积累的效果与化学机制.结果表明,3种钝化剂可有效地改良土壤酸化和降低水稻稻米Cd积累,施用2250 kg ·hm^-2硅钙镁钾肥、钙镁磷肥和石灰分别增加土壤pH值0.62、0.65和0.86单位,减少交换性酸总量67%、69%和78%,降低糙米镉含量73%、68%和77%.施用2250 kg ·hm²钝化剂可使Cd轻度污染稻田上种植水稻糙米中ω（Cd）低于0.2 mg ·kg^-1,达到国家食品安全标准;与对照比较,3种钝化剂均显著降低土壤中DTPA提取有效态镉含量,降低弱酸提取态（F1）和可还原态（F2） Cd含量,增加残渣态（F4） Cd含量;相关分析表明糙米Cd含量与土壤pH与交换性阳离子含量呈显著负相关,与DTPA-Cd、F1-Cd、F2-Cd和交换铝含量呈显著正相关.应用最小二乘路径模型分析了糙米Cd含量、Cd有效性和化学形态与土壤性质的关系,土壤交换性阳离子对糙米Cd含量、有效镉和水稻产量直接影响的路径系数分别为-0.566、-0.866和0.873,土壤pH主要通过直接影响有效镉而间接影响糙米镉含量.田间试验证明,这3种钝化剂是实现镉污染酸性水稻土水稻安全生产的有效技术,它们主要通过影响土壤交换性阳离子而直接影响土壤镉生物有效性,进而影响糙米中镉的积累,研究结果可为受污染耕地水稻安全生产和酸化土壤改良提供科学依据.     

钝化剂对农田土壤Cd有效性及不同水稻品种吸收Cd的研究

为从源头保障农产品质量安全,做好农田土壤镉污染修复,在镉污染农田上研究施加TX土壤调理剂、NL土壤调理剂、生物炭、石灰、硅肥5种钝化剂对土壤pH、有机质、Cd有效态含量、Cd不同形态的影响,并探讨钝化剂对4个不同水稻品种的产量以及水稻各器官吸收Cd的影响,筛选降解Cd效果较优的钝化剂和籽粒吸收Cd较少的水稻品种。结果表明:与对照处理相比,施加TX、NL土壤调理剂、生物炭、石灰、硅肥处理土壤中Cd有效态含量分别降低了59.4%、29.9%、22.8%、22.4%、54.4%。施加钝化剂降低了土壤中弱酸提取态和可还原态含量,增加了可氧化态和残渣态含量。其中,TX土壤调理剂处理的弱酸提取态占比降幅最大为11.9%,残渣态占比增幅最大为15.4%。施加钝化剂可提高水稻产量和抑制水稻各器官（根、茎、籽粒）对Cd的积累,其中施加TX土壤调理剂的效果最优,淮稻5号、扬粳805、扬粳103、南粳9108的产量分别提高了14.2%、18.6%、9.2%、29.2%,籽粒中Cd含量分别显著降低了80.5%、82.8%、65.4%、55.6%。对照处理中,淮稻5号、扬粳805、扬粳103、南粳9108籽粒Cd含量分别为0.836,0.853,1.047,1.22 mg/kg。只有种植淮稻5号和扬粳805同时配施TX土壤调理剂处理,籽粒Cd含量分别为0.163,0.147 mg/kg,符合GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》。推荐淮稻5号和扬粳805品种为适应于苏中地区的重金属低积累水稻品种,再结合施用合适钝化剂可在重金属Cd中轻度污染土壤上推广应用以保障农产品安全。     

Effects of water management on arsenic and cadmiumspeciation and accumulation in an upland rice cultivar

Pot and field experiments were conducted to investigate the effects of water regimes on the speciation and accumulation of arsenic (As) and cadmium (Cd) in Brazilian upland rice growing in soils polluted with both As and Cd. In the pot experiment constant and intermittent flooding treatments gave 3-16 times higher As concentrations in soil solution than did aerobic conditions but Cd showed the opposite trend. Compared to arsenate, there were more marked changes in the arsenite concentrations in the soil solution as water management shifted, and therefore arsenite concentrations dominated the As speciation and bioavailability in the soil. In the field experiment As concentrations in the rice grains increased from0.14 to 0.21 mg/kg while Cd concentrations decreased from 0.21 to 0.02 mg/kg with increasing irrigation ranging from aerobic to constantly flooding conditions. Among the various water regimes the conventional irrigation treatment produced the highest rice grain yield of 6.29 tons/ha. The As speciation analysis reveals that the accumulation of dimethylarsinic acid (from 11.3% to 61.7%) made a greater contribution to the increase in total As in brown rice in the intermittent and constant flooding treatments compared to the intermittent-aerobic treatment. Thus, water management exerted opposite effects on Cd and As speciation and bioavailability in the soil and consequently on their accumulation in the upland rice. Special care is required when irrigation regime methods are employed to mitigate the accumulation of metal(loid)s in the grain of rice grown in soils polluted with both As and Cd.     

104国道江苏段公路两侧重金属污染现状调查

对104国道江苏段(南京至宜兴段)公路两侧土壤、大气、农作物(水稻)中的主要重金属(铅、镉、铬、铜、锌、镍)含量进行调查与评价,结果显示:国道两侧土壤已受到重金属污染,水稻受重金属铅轻微污染.     

喀斯特高镉地质背景区水稻镉的富集、转运特征与机理

西南喀斯特地区土壤镉(Cd)具有"高地质背景、低污染风险"特征,但超过《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》风险管制值的区域是否仍具有低风险性,是迫切需要回答的问题。本文在罗甸县喀斯特峰丛谷地选择一个高Cd土壤水稻种植区,开展土壤-水稻系统Cd含量特征和土壤Cd赋存形态等方面的研究,评价水稻各部位Cd的富集、转运特征。结果显示:土壤Cd含量平均值高达8.59 mg/kg,以可还原态为主(59%),弱酸提取态次之(22%);水稻糙米Cd平均含量为0.32mg/kg、超标率高达93%,富集系数仅为0.04;水稻根系平均含量为4.54 mg/kg,富集系数仅为0.52。研究区糙米、根系Cd的富集系数,远低于我国水稻主产区工业污染农田土壤及水稻,这种低富集性体现了喀斯特地区土壤Cd污染相对较低的风险性;土壤富钙、偏碱性及还原环境条件所产生多个交织的Cd解吸-吸附、溶解-沉淀作用过程,导致Cd的生物可利用性降低,是水稻根系、糙米低富集性的主导因素。本文建议加强喀斯特土壤Cd生物地球化学行为及机理的研究,探索适宜于喀斯特土壤Cd污染的消减技术与模式。     

组配改良剂对污染稻田中铅、镉和砷生物有效性的影响

选取湖南某矿区重金属和砷复合污染稻田土,以盆栽实验研究了施用组配改良剂LMF(碳酸钙+偏高岭土+钙镁磷肥)对土壤中Pb、Cd和As的生物有效性和水稻糙米中Pb、Cd和As累积效应的影响.结果表明:施用LMF能显著增加供试土壤pH值、交换性盐基总量(TEB)和阳离子交换量(CEC),对盐基饱和度(BS)和有机质(OM)含量无显著影响.施用LMF能显著降低土壤中Pb、Cd的交换态和酸可提取态含量,以及降低Pb的TCLP提取态含量,对Cd的TCLP提取态含量无明显效果.LMF施用使土壤中As的交换态和TCLP提取态含量呈现先下降后上升的趋势,且均在施用量为2 g·kg-1时含量最低.随着LMF施用量的增加,水稻糙米中Pb、Cd的含量分别降低了8.44%~99.6%、27.5%~74.1%,而水稻糙米中As含量呈现出先下降后上升的趋势.除Cd的TCLP提取态和酸可提取态外,Pb、Cd和As的其它提取态含量与其在水稻糙米中的含量均呈现出显著正相关关系(p0.05或p0.01).     

硅酸钾及其与锰硫配施防控水稻复合重金属污染的效果

由于不同重金属的土壤化学性质迥异,同步钝化土壤复合重金属成为土壤污染修复亟待解决的瓶颈问题. 采用土壤盆栽试验,以自然Cd、Pb、Cu、As复合污染土壤为研究材料,设置空白对照(CK)和调理剂对照(石灰石)两个对照,研究了3种硅基调理剂〔(硅酸钾、锰-硅酸钾(氯化锰10%+硅酸钾90%)、硫-硅酸钾(硫氢化钠2.5%配施+硅酸钾97.5%)〕对土壤重金属形态转化,水稻吸收Cd、Pb、Cu、As和养分元素,以及水稻生长和抗氧化胁迫反应的影响. 结果表明:3种硅基土壤调理剂的降Cd效果均显著高于调理剂对照(石灰石). 与空白对照(CK)相比,硅酸钾、锰-硅酸钾和硫-硅酸钾3种硅基调理剂糙米Cd含量分别显著(P<0.05)降低30.0%、45.5%和35.7%,糙米Pb含量分别显著(P<0.05)降低56.6%、62.6%和37.1%,其中锰-硅酸钾配施降Cd、降Pb效果最佳,但3种调理剂降Cu和降As效果不显著. 各调理剂均能促进水稻的生长、养分吸收和抗氧化能力,提高土壤pH,降低土壤可交换态Cd、Pb比例. 研究显示,硅酸钾及与锰、硫配施均能显著降低糙米中的Cd、Pb含量并促进作物生长,可用于水稻Cd、Pb复合污染防控.      

施用海泡石对铅、镉在土壤-水稻系统中迁移与再分配的影响

以浙江省绍兴市某铅(Pb)、镉(Cd)复合重污染地区土壤(全Pb含量为2 028.22 mg·kg~(-1),全Cd含量为2.36 mg·kg~(-1))及具有低Pb、Cd积累特性的浙江省典型晚粳稻品种嘉33为对象,通过土培盆栽试验,研究了海泡石的施用对铅、镉复合污染土壤中有效态Pb、Cd的含量以及水稻植株对Pb、Cd的吸收和分配关系的影响.结果表明:供试土壤中有效态Pb、Cd的含量与添加的海泡石量呈显著负相关,其相关系数分别为-0.940、-0.952,均达到显著水平(P0.01).随着海泡石添加量的增加,水稻根、茎、叶和精米中Pb、Cd的含量有不同程度地降低,水稻根、茎、叶及精米对Pb、Cd的富集系数显著下降,同时茎对根系吸收的Pb、Cd以及精米对茎中Pb、Cd的转运系数也显著下降.当海泡石的添加量为9.00 g·kg~(-1)土时,嘉33精米中的Pb、Cd含量分别为(0.14±0.02)mg·kg~(-1)、(0.03±0.01)mg·kg~(-1),均低于国家的限量指标(GB 2762-2012);相比于对照组而言,水稻根、茎、叶及精米对Pb的富集系数分别下降了8.83%、29.96%、49.20%、79.41%,对Cd的富集系数分别下降了23.08%、63.22%、44.00%、82.35%;另外,茎对根吸收的Pb、Cd的转运系数分别下降了23.18%、52.19%,精米对茎转运的Pb、Cd的转运系数分别下降了70.83%、52.00%,意味着在铅、镉复合重污染土壤上,海泡石同时对重金属Pb、Cd在土壤-水稻系统的迁移与再分配具有较好的阻控作用,合理施用海泡石与低重金属积累品种相结合可以实现污染浓度相对较高的重金属Pb、Cd复合污染土壤的农业安全利用.     

黏土矿物原位修复镉污染稻田及其对土壤氮磷和酶活性的影响

分别以黏土矿物坡缕石和海泡石作为钝化材料,对重金属镉污染的酸性水稻土壤进行原位钝化修复田间示范试验,考察了两种黏土矿物在不同添加剂量下对稻谷产量、糙米镉含量及土壤中有效态镉含量等变化的影响,用以表征修复效果.同时,深入研究了两种黏土矿物对土壤pH、土壤水解氮、有效磷含量及相关酶活性的影响以表征其对土壤环境质量的影响,并对各项理化指标之间的相关性进行分析.结果表明,田间示范条件下两种黏土均提高了土壤pH,降低了土壤中镉的生物有效性,明显降低了糙米中镉含量.其中,经2.00 kg·m-2坡缕石和2.25 kg·m-2海泡石处理后,糙米镉含量最大降幅分别为54.6%和73.5%,分别降低至0.32和0.18 mg·kg-1.土壤过氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶及蔗糖酶的活性均得到不同程度的提高,表明经钝化修复后土壤中相关代谢反应得到恢复;两种黏土矿物对土壤中水解氮含量无明显影响,但降低了土壤有效磷含量.综合总体表现,两种黏土矿物可被推荐作为镉污染酸性稻田土壤的原位钝化修复材料.