典型河谷城市土壤重金属含量空间分异及其影响因素

探析典型河谷城市土壤重金属空间污染特征及其影响因素,对城市污染防治具有重要意义。采集宝鸡市区62份表层土壤,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定8种重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn)含量,基于地统计空间插值与地理探测器方法,以地理、环境、气象等11种因子为自变量,各元素含量为因变量,探析典型河谷城市土壤重金属含量的空间分异及其影响因素。结果表明,宝鸡市区土壤8种重金属元素均超过陕西省土壤背景值,其中Cd和Zn质量分数均值达0.77、261.17 mg·kg~(-1),为陕西省土壤背景值的8.19倍和3.76倍;Cd、Zn、As、Cu污染较严重,其分布主要集中在潘家湾立交桥、滨河路及马家坡,在空间上呈现一定的聚集性;降水对Cd的空间分布影响最大,而其他重金属主要受海拔高程影响。降水因子对Cd空间分布具有最强解释力(因子解释力P_(D,H)达0.188),除Cd外,DEM(高程)对其余7种重金属含量空间分布均具有最强解释力;此外,交互作用的P_(D,H)值均高于单个因素,表明复杂的环境条件加剧了土壤中重金属的积累。重金属的空间分布差异显著,这与研究区的环境和气象条件密切相关。     

燃煤电厂贮灰场土壤重金属污染及健康风险评价

燃煤电厂贮灰场堆积了大量的粉煤灰,而粉煤灰中蕴含的重金属可能会威胁到人类健康。为查明燃煤电厂贮灰场土壤重金属污染状况及对人体健康风险问题,以吉林省某燃煤电厂贮灰场及其周边地区为研究区,采集20个土壤样品进行主要重金属含量的分析。应用污染负荷指数法(PLI)评价研究区重金属污染水平,采用USEPA模型进行贮灰场重金属健康风险评价。研究区土壤Cr、Ni、Cu、Cd、Pb平均含量高于土壤环境背景值,其中Cd的平均含量是背景值的11倍,并且其含量均高于《土壤环境质量标准》(GB15618—2018)的风险筛选值,Cd在研究区土壤中有明显的富集。土壤重金属含量分析结果显示,灰水渗漏和粉煤灰飞灰飘散是贮灰场粉煤灰重金属迁移的主要方式。土壤重金属变异系数排序为:NiCuAsZnPb36%CdCr15%,Cd、Cr属于中度变异,贮灰场粉煤灰是其主要污染来源,Ni、Cu、As、Zn、Pb属于高度变异,除了贮灰场影响因素外,人类活动也是其重要来源。污染负荷指数法的评价结果显示,贮灰场及其西北侧灰坝下落差最大处部分土壤处于中度污染,其他采样点土壤处于轻度污染。土壤污染主要源于灰坝处灰水渗漏,受盛行风影响较小,研究区总体处于轻度污染。人体健康风险评价结果显示,经口摄入是重金属暴露风险的主要途径,研究区土壤重金属存在的非致癌和致癌风险,儿童均高于成人,7种重金属元素对成人与儿童不存在非致癌风险;Cr、Cd、As对成人和儿童均存在可接受的致癌风险,其中Cr是主要的致癌因子,应针对Cr开展必要的治理措施。     

宁东基地不同燃煤电厂周边土壤5种重金属元素污染特征及生态风险

为了解宁东基地不同燃煤电厂周边土壤重金属污染特征,采集并测定了表层土壤样品的Cr、Cd、Pb、As和Hg等5种重金属含量,分析了土壤重金属元素的含量特征、不同风向上重金属含量的分布规律,采用单因子污染指数和综合污染指数对研究区域土壤重金属污染程度进行分析,并利用潜在生态风险指数法对其生态风险进行评价。结果表明:研究区域表层土壤中上述5种重金属元素质量分数的平均值分别为52.19~63.35、0.52~0.57、22.18~26.16、5.57~10.68和0.12~0.18 mg?kg~(-1),均没有超过《国家土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准(p H7.5)和《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350—2007)A级标准限值,但Cd、Pb和Hg的平均值超过了宁夏土壤背景值,其中Pb含量略高于背景值,Cd和Hg含量明显超出背景值,分别是背景值的4.6~5.1和6.0~9.0倍;Cr、Cd、Pb和As含量在不同燃煤电厂不同风向上的变化无明显规律,而Hg含量呈现西北风向最小,东南风向最大的分布规律,明显受主导风向影响;经单因子污染指数和综合污染指数评价,不同燃煤电厂周边表层土壤重金属的单项和综合污染指数均小于0.7,污染水平属于"清洁"。潜在生态风险指数评价结果进一步表明,电厂周边表层土壤呈轻微生态风险。尽管不同燃煤电厂周边表层土壤受重金属污染影响较小,但Cd和Hg含量在当地积累明显,这2种重金属元素的防治应受到重点关注。该研究可为宁东基地不同燃煤电厂周边土壤重金属污染防治和管理提供理论依据     

北京城区绿地土壤重金属污染评价与空间分析

为了揭示北京城区绿地土壤重金属污染状况、影响因素和空间结构特征,从而为北京市环境保护和绿地土壤重金属污染防治提供理论依据,采集北京地区公园绿地、道旁绿地、附属绿地和居住绿地等多个绿地类型中的151个表层土壤(0~20 cm)样品,测定了样品中的重金属(Pb、Cd、Ni、Hg、As)含量,综合运用内梅罗污染指数法及地统计分析方法对5种重金属污染状况、影响因素及空间分布特征进行研究。结果表明:北京城区绿地土壤重金属Pb、Cd、Ni、Hg、As质量分数分别为29.89、0.33、23.89、1.42和7.54 mg?kg~(-1)。5种重金属内梅罗综合污染指数为1.19,属于轻度污染,其中Hg单项污染指数为1.54,污染等级为轻度污染,其余4种重金属单项污染指数均在0.7以下,污染等级为安全级。公园绿地土壤重金属污染内梅罗指数为1.81,属于轻度污染,并且存在轻度的Hg污染,污染指数为1.37,道旁绿地、居住绿地和附属绿地均未受到重金属污染。半变异函数拟合结果表明,5种重金属均存在中等强度的空间自相关性,其中Pb和Cd拟合于球状模型,块基比值分别为65.03%和43.12%;Hg拟合于高斯模型,块金比值为41.3%;Ni和As拟合于指数模型,块金比值分别为44.35%和49.96%。另外,Pb、Cd和As表现为各向异性,Hg和Ni表现为各向同性。Ni和As高值区主要分布在北部地区;Pb和Hg高值区分布主要集中在中部,呈现出从中部向外围递减的趋势;Cd高值区分布比较零散,呈不规则斑块状分布。5种重金属污染及空间结构受到随机因素和结构因素的共同影响,受随机因素影响的程度为PbAsNiCdHg。     

湖南某植烟土壤重金属含量及其生态风险评价

采集了湖南某植烟区表层土壤样品112份,测定了土壤中6种重金属元素的含量,并采用单因子污染指数法、综合污染指数法和潜在生态危害指数法对其污染状况进行评价.结果表明,植烟区土壤重金属平均含量分别为36.25(Cu)、69.78(Zn)、37.66(Pb)、0.36(Cd)、12.71(As)、0.27(Hg)mg·kg-1.6个元素的变异系数在32.57%—59.03%之间,属于中等变异,元素分布不均.污染评价结果表明,植烟区土壤重金属Cu、Zn、Pb、As的单因子污染指数平均值小于1,其污染较轻.而重金属Cd和Hg的超标率为54.46%和58.04%,土壤受到Cd和Hg污染.潜在生态风险指数评价结果显示植烟区土壤重金属属于轻度污染.相关性分析结果表明Cu、Zn、Pb和Cd之间呈显著相关性,As和Hg相关性显著,说明其同源性较高.来源分析表明,研究区Cu、Zn、Pb和Cd污染来源东北部主要为矿区污染,西南部主要是人为源,As主要来源为成土母质和生活源,Hg主要为大气污染源.     

西安市临潼区地表颗粒物重金属分布特征及生态风险评价

为了研究地表颗粒物中重金属含量在城市不同功能区的分布特征及其潜在生态风险,以西安市临潼区为研究区,选择工业区、居民区、商业区、交通区和旅游休闲区5个不同功能区,共采集75组地表颗粒物样品,采用火焰原子吸收光谱(A3)测定了样品中重金属Pb、Cd、Cu、Cr的含量,分析了不同功能区地表颗粒物重金属的分布特征及其污染来源,并采用潜在生态指数评价法对不同功能区重金属潜在生态危害进行评价。结果表明:西安市临潼区地表颗粒物重金属Pb、Cd、Cu、Cr均存在一定程度超标,平均质量分数分别为258.52、1.85、92.30、83.39 mg?kg~(-1),分别是西安市表层土壤背景值的12.08、20.56、4.31、1.33倍,中国土壤背景值的9.94、19.07、4.08、1.37倍。4种重金属中Pb、Cd、Cr受人类活动影响导致空间变异性较大,而Cu的变异系数为0.3,表明其受人类活动干扰较小。不同功能区地表颗粒物重金属污染差异较大,Cu、Pb表现为工业区商业区交通区居民区休闲区;Cr、Cd表现为交通区工业区商业区居民区休闲区。重金属潜在生态危害系数大小顺序为CdCuPbCr。5个功能区的生态危害水平均为强生态危害等级(Ⅲ级),其中,交通区与工业区潜在生态危害水平最高。优化工业生产和减少交通污染是改善临潼区地表颗粒物重金属污染的有效措施。     

雷州半岛土壤-水果作物系统重金属元素潜在生态风险评价及富集特征研究

通过测定雷州半岛土壤及水果作物As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素的含量,分析雷州半岛水果作物表层土壤重金属元素潜在生态风险,并探讨土壤-水果作物系统中重金属元素的富集特征。结果表明,(1)雷州半岛水果作物表层土壤重金属元素含量的平均值除Pb元素之外,其他均超过广东省土壤环境背景值,As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn元素分别为广东省土壤环境背景值的1.72、3.26、1.97、5.30、2.77、7.83、0.94和3.61倍,表明雷州半岛表层土壤重金属元素呈现一定程度的富集现象;从变异系数看,Ni元素的变异系数为115%,属于强变异性;其余7种元素的变异系数在10%—100%之间,具中等变异性,表明雷州半岛水果作物表层土壤重金属元素含量受人为活动影响较大。(2)雷州半岛水果作物表层土壤潜在生态风险平均值为267.16,总体上属于中等—强污染风险;其中,徐闻县、雷州市、麻章区为强污染风险,廉江市、霞山区、坡头区和吴川市为中等污染风险。(3)研究区水果重金属元素含量除了草莓外,其他水果的重金属含量均未超过国家食品污染物限量标准,总体上处于安全状态;但不同水果对同一种重金属元素的吸附能力存在差异,以草莓和番石榴对重金属元素的吸附能力最强,与农药化肥的施用有一定的关系。(4)研究区水果作物与土壤的重金属含量总体上为较弱正相关,富集系数平均值均1,表明重金属元素在土壤-水果作物系统中迁移、转化和富集能力较低。     

广东省区域地质背景下土壤表层重金属元素空间分布特征及其影响因子分析

研究目的旨在揭示区域地质背景下土壤表层重金属元素的空间分布特征,探讨其影响因子;同时构建广东省表层土壤重金属元素的基线浓度。对260个表层土壤样品的研究表明,7种重金属元素含量分布符合对数正态分布,在此基础上建立的上基线质量分数值分别为：Cu 28.7 mg.kg-1,Pb 57.6 mg.kg-1,Zn 77.8 mg.kg-1,Cd 0.13 mg.kg-1,Ni 23.5 mg.kg-1,Cr 87.0 mg.kg-1,Hg 0.15 mg.kg-1。主因子分析结果可以满意的描述土壤重金属元素约80%的总体变异特征,并且得出：区域母岩的分布和成土作用是影响重金属元素空间分布和变异的主要因素;人类活动的影响以珠三角地区的Pb和Hg元素最为突出。此外,7种重金属质量分数克里格图展示了高质量分数的重金属元素的空间分布与区域断裂,盆地具有很好的空间相关性。区域断裂、盆地和珠三角地区的土壤重金属几何平均含量分别为普通地区的如下倍数：Cu 2.1~3.1倍,Pb 2.5~3.6倍,Zn 2.0~2.2倍,Cd 2.2~2.9倍,Ni 1.5~1.9倍,Cr 1.1~1.5倍,Hg 1.4~2.2倍。研究结果可以作为评价广东省土壤重金属污染和建立合适的修复标准的科学参考。     

地质高背景区土壤及玉米中重金属的含量及污染评价——以城口县为例

研究地质高背景区土壤及农作物中重金属的污染状况,为地质高背景区土地污染评价提供有效建议。在重庆市城口县采集玉米-根系土样品44套,分析了土壤和玉米中重金属(Cd、Hg、Pb、As、Cr、Cu、Zn和Ni)的全量及土壤pH,同时分析了土壤中重金属的形态,利用单因子指数法和内梅罗指数法对土壤及玉米中重金属污染的状况进行评价。结果显示,研究区土壤重金属含量的平均值均高于中国土壤环境背景值,土壤Cd的平均含量是中国土壤背景值的8.41倍,是典型的重金属地质高背景区,且土壤以碱性为主。土壤中主要污染因子为Cd,存在个别Zn和Ni的超标点位。土壤中、重度污染区主要分布在研究区的东北部,所占比例分别为6.82%和14.63%。玉米中主要的污染因子为Cd,但As、Pb和Ni等因子也应引起重视。玉米与土壤重金属污染分布情况基本吻合,相对于土壤而言,玉米重金属污染程度较低。土壤中重金属元素来源受到重金属基底值较高的黑色岩和灰岩区次生富集作用的影响。土壤Cd生物有效态含量较高,是玉米Cd超标的主要原因。建议调节土壤pH,防止土壤酸化,以实现农产品安全生产。地质高背景区土壤污染评价应基于土壤元素全量-有效态-作物安全性的体系进行,以达到系统评价的目的。     

贵阳中心区土壤重金属污染及其环境影响

利用1∶25万贵州省多目标区域地球化学调查(贵阳中心区)成果,采用单因子和尼梅罗综合指数法对贵阳中心区表层土壤(0—20 cm)重金属污染及其环境影响进行评价和研究.结果表明,重金属污染程度依次为CdAsHgZnNiCuCrPb.As、Cd、Hg、Zn等元素出现污染,其中Cd最重,污染区占总面积的6.15%,且72%的土壤为警戒区,其次是As,污染区占5.31%,Hg、Zn主要为轻微点状污染,Cr、Cu、Ni、Pb等元素土壤环境质量以清洁和安全区为主,未对土壤造成污染.尼梅罗综合污染指数为0.58—26.72,平均值2.27,表明研究区土壤整体污染已达警戒级别,且区域内污染程度变化范围较大;贵阳中心区表层土壤重金属污染比较严重,清洁区仅占总面积的3.5%,安全区占48.6%,警戒区占32.9%,污染区占15%,近50%土壤不适宜种植农作物.生态环境影响调查结果表明,土壤重金属元素异常区农作物已遭到一定程度的重金属污染,地下水也存在Pb2+超标现象.     

The chemistry and parent material of urban soils in Bristol (UK): implications for contaminated land assessment

An earlier survey of topsoil from parks and allotment in the city of Bristol (UK) revealed the presence of relatively high levels of “pseudo-total” Cd, As, Cu, Pb and Zn, with Cd and As exceeding present UK soil guidelines. This follow-up work aimed at (1) estimating geochemical thresholds for these elements based on “near-total” soil, bedrock and sediment heavy metals and (2) determining the genetic relationship between soil and bedrock using rare earth elements (REEs or lanthanides) as tracers. “Near-total” concentration of 34 elements (Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, As, Ba, Cd, Cr, Cu, Li, Mn, Ni, P, Pb, Sc, Ti, V, Zn, Y and the rare earth elements Ce, Dy, Er, Eu, Gd, Ho, La, Lu, Nd, Pr, Sm, Tb, Yb) were obtained by ICP-MS and ICP-OES. The results show that the soil composition is largely controlled by the soil parent material, though extreme outliers are indicative of contamination at a few sites of parkland and allotments. Cumulative frequency plots show the presence of different data sets for which separate “background” values should be determined. The REE data provide evidence that weathering of the underlying sandstone was a determinant factor leading to the relatively high heavy metal enrichment found in soil samples and sediments. Reference to UK soil guidelines to decide on possible remediation measures could be very misleading due to the natural high background levels of some elements in the underlying bedrock. Before defining land as “contaminated”, a thorough geochemical investigation is required at local scale in order to produce a more realistic and correct environmental assessment.     

Effects of eggshell addition on calcium-deficient acid soils contaminated with heavy metals

The eggshell was used to remediate the contaminated soil by heavy metals. The eggshell addition decreased the available state of the heavy metals. The available calcium in the soil increased due to eggshell addition. The efficiency was investigated in different moisture conditions. In this study, effects of water conditions (flooded, wet, or dry) and eggshell dosages (0, 0.1, 1.0, and 10.0 g/kg soil, respectively) on pH variation, content of unavailable state of heavy metals, form of heavy metals, and available nutritious element calcium (Ca) in acid soils contaminated with heavy metals were investigated, respectively. The soil samples were continuously cultivated indoors and analyzed by toxicity characteristic leaching procedure and community bureau of reference (BCR) sequential extraction procedure. The results showed that the addition of eggshell could effectively improve the pH of acid soil and increase it to neutral level. Moreover, the contents of unavailable state of heavy metals Cu, Zn, and Cd increased significantly. Furthermore, when the soil was cultivated under the flooded condition with 1.0 g/kg eggshell, the unavailable state of Cu, Zn, and Cd increased the most, and these heavy metals were transformed into residual state. On the other hand, the amount of available state of Ca increased to 432.19 from 73.34 mg/kg with the addition of 1.0 g/kg eggshell, which indicated that the addition of eggshell dramatically improved the available state of Ca. Therefore, eggshell could ameliorate the soil environment as it led to the decrease of available heavy metals and improvement of fertilization effectively. In a word, this study indicates that the addition of eggshell would be a new potential method for remediation of acid field soils contaminated with heavy metals.     

神木煤矿区土壤重金属污染特征研究

通过对神府煤田开采区3个煤矿区周围土壤Cu、Cd、Cr、Mn、Ni质量分数进行测定及分析,评价了煤田开采对周围土壤的污染程度。结果表明,长期的煤炭资源开发、运输等活动,已导致周围土壤受到重金属不同程度的累积性污染,土壤中Cd、Ni质量分数高于陕西省土壤背景值,且Cd污染程度较高,Ni污染程度较低,而Cu、Cr、Mn基本不受污染。3个煤矿表层土壤各重金属元素质量分数均表现出污染区大于对照区,但这种变化幅度存在一定差异;Cu、Cr、Mn 3种重金属元素虽没有超出背景值,但已表现出一定程度的累积;煤矿周围土壤重金属污染受到开采年限、土壤质地、风向等因素的影响。3个煤矿污染区土壤剖面样品中,5种重金属元素质量分数基本上随着土壤深度的增加呈现降低的趋势,且这种趋势具有波动性。     

The uptake and translocation of selected elements by cole (Brassica) grown using oasis soils in pot experiments

Pot experiments were conducted on cole (Brassica) grown in soils jointly treated with traces of two heavy metals cadmium (Cd) and zinc (Zn). As the concentration of heavy metals in the soil increased, the uptake of these metals by the plants rose. However, the ratio of heavy metal concentration in soil to uptake by plants increased at a slower rate. Bioavailability of heavy metals considered between the roots and soil using non-linear regressions was shown to be statistically significant. Similarly, the bioavailability of these two heavy metals between leaves and roots using a linear regression was also statistically significant. The bioconcentration factors (BCFs) for Cd and Zn were 0.282 and 4.289, respectively. Significant variation of BCF with the heavy metal bioavailability in soil was noted from non-linear models. The transfer factors (TFs) were 4.49 for Cd and 1.39 for Zn. The Zn concentration in leaves under all treatments did not exceed threshold set standards, but Cd levels exceeded these standards when the concentration of Cd in the soil was more than 1.92 mg kg^?1 dry weight (dw). Data indicate that cole (Brassica) is not a suitable crop for oasis soils because of plant contamination with heavy metals, especially Cd.     

铅锌冶炼厂土壤污染及重金属富集植物的研究

对株洲市铅锌冶炼厂生产区进行了植被和土壤调查。结果表明，该厂土壤污染以镉铅锌(Cd、Pb、Zn)最为严重，尤其是重金属镉在土壤中含量超过背景值高达208倍，分析原因主要是由于大气尘降和雨水淋洗等使得污染加重。实验采集并分析测定了9种植物中重金属富集量，首次报道了土荆芥是一种铅超富集植物，其体内Pb质量分数高达3888mg／kg。另一种植物商陆能大量富集镉，具有地下部向地上部转运能力强、生物量大、富集总量高的特点，有很大研究价值和应用潜力。另外，荨麻对Zn有较强富集能力，这3种植物可分别用于铅、镉和锌等3种重金属污染土壤的植物修复。     

甘肃某冶炼厂区土壤重金属铅、镉污染特征及其对微生物群落结构的影响

长期受到重金属铅(Pb)和镉(Cd)污染的土壤生态危害指数较高,土壤微生物群落结构容易受到重金属的影响,重金属对土壤微生物的毒性与重金属的生物利用度直接相关。以白银市重金属污染土壤为样本,分析了土壤的理化性质、重金属Pb和Cd的污染状况及土壤微生物群落结构,探究它们之间的关联性。样本采自距离污染中心由近及远的4个位置(分别命名为S1、S2、S3和S4)。采用Hakanson指数法来评估该地重金属生态风险;选用改进的BCR顺序提取法分析Pb与Cd的组分分布情况;利用SPSS和Canoco 4.5对土壤性质、重金属和细菌群落进行相关性分析和冗余分析,探究微生物群落结构与土壤性质和重金属污染之间的相关性。结果表明:白银市该处重金属污染场地3 km以内的土壤均受到严重的Pb、Cd污染。Pb主要以弱酸可提取态和可还原态的形式存在于土壤中,Cd则以弱酸可提取态为主;土壤重金属的危害生态指数均已经达到极高污染风险程度,且危害程度S1>S3>S2>S4;微生物丰度和多样性可能受到土壤性质及重金属的共同影响,与Pb、Cd的污染程度大致呈负相关(S2相似文献   

Combining potassium chloride leaching with vertical electrokinetics to remediate cadmium-contaminated soils

This study evaluated the feasibility of combining potassium chloride (KCl) leaching and electrokinetic (EK) treatment for the remediation of cadmium (Cd) and other metals from contaminated soils. KCl leaching was compared at three concentrations (0.2%, 0.5%, and 1% KCl). EK treatment was conducted separately to migrate the metals in the topsoil to the subsoil. The combined approach using KCl leaching before or after EK treatment was compared. For the single vertical EK treatment, the removal of Cd, lead (Pb), copper (Cu) and zinc (Zn) from the topsoil (0–20 cm) was 9.38%, 4.80%, 0.95%, and 10.81%, respectively. KCl leaching at 1% KCl removed 84.06% Cd, 9.95% Pb, 4.34% Cu, and 19.93% Zn from the topsoil, with higher removal efficiency than that of the 0.2% and 0.5% KCl leaching treatments. By combining the KCl leaching and EK treatment, the removal efficiency of heavy metals improved, in particular for the 1% KCl + EK treatment, where the removal rate of Cd, Pb, Cu, and Zn from the upper surface soil reached 97.79%, 17.69%, 14.37%, and 41.96%, respectively. Correspondingly, the soil Cd content decreased from 4 to 0.21 mg/kg, and was below the Chinese standard limit of 0.3 mg/kg soil. These results indicate that 1% KCl + EK treatment is a good combination technique to mitigate Cd pollution from contaminated soils used for growing rice and leafy vegetables.

     

The Environmental Capacity Approach to the Control of Marine Pollution: The Case of Copper in the Krka River Estuary

Changes in soil pH, soil heavy metal forms, and the metabolic diversity of microbial communities were examined in soil samples collected in 1-mm increments from barley roots in soil contaminated with cadmium (Cd) and zinc (Zn) using a rhizobox system. Concentrations of exchangeable Cd and Zn increased near the roots owing to a decrease in soil pH. Conversely, the concentration of inorganically bound Cd and Zn decreased near the roots. Despite having the highest concentration of the most toxic exchangeable metals, the rhizosphere also had the highest bacterial and fungal metabolic activity and diversity when assessed using BIOLOG plates. Therefore, the promoting effects of root exudates on microbial activity could outweigh the adverse effects of Cd and Zn on microorganisms in the rhizosphere.     

新乡市郊区大棚菜地土壤重金属Pb、Cd、Cr和Hg污染评价

科学评估菜地土壤重金属污染对保障食品安全和公众身体健康具有重要的现实意义。采用原子吸收光谱法和冷原子吸收光谱法,研究了新乡市郊区菜地土壤重金属Pb、Cd、Cr和Hg的质量分数,并参照HJ 333-2006《温室蔬菜产地环境质量评价标准》,对土壤重金属污染进行评价。结果表明：菜地土壤重金属Cd、Pb、Cr、Hg的平均质量分数分别为25.64、156.18、992.38、0.316 mg·kg-1。东黑堆、前河头、后河头和东水东菜地土壤重金属Cd、Pb、Cr均全部超标,其中以Cd污染最为严重,后河头土壤重金属Cd的质量分数达到33.78 mg·kg-1,超过土壤环境质量评价指标限值的111.6倍,东水东采样点次之,也超标66倍。除了前辛庄Hg污染超标127%以外,其他采样点重金属Hg均不超标。表层（0~10 cm）土壤重金属Hg质量分数高于耕层（10~20 cm）,其他重金属没有表现出明显的规律性。在不同季节,Cr质量分数随着季节变化逐渐递增,Hg质量分数则呈递减的趋势;Cd和Pb质量分数没有明显规律性。不同采样点综合污染指数以后河头的为最高,达到了82.49,其他依次为前河头、前辛庄、东黑堆、东水东。总体上讲,新乡市近郊菜地土壤重金属综合污染指数远远超过Ⅴ级的限值3.0,前河头、后河头和前辛庄菜地土壤都处于极高风险的重金属污染状态;东黑堆和东水东菜地土壤也处于高风险状态。     

叶面施硅对水稻籽实重金属积累的抑制效应

采用盆栽方法,以硅酸钠和正硅酸乙酯为硅源分别配制纳米硅制剂,以水稻(Oryza sativa L.)品种"优优128"为供试植物,在Cd(5mg·kg-1、10mg·kg-1、50mg·kg-1三个水平)、Pb(200mg·kg-1)、Cu(250mg·kg-1)、Zn(300mg·kg-1)复合污染土壤进行种植,在水稻生长期内(苗期、分蘖期、抽穗期)进行叶面喷施纳米硅,研究纳米硅对水稻籽实生长状况及吸收重金属元素的影响,并对两种不同硅源的纳米硅的使用效果进行了比较。结果表明,随Cd污染质量分数增加,水稻百粒质量及单株穗质量均显著降低(P<0.01);Cd、Pb、Zn在籽实中质量分数均增高,而Cu在籽实中质量分数降低。金属元素在籽实中的吸收系数顺序为Cd>Zn>Cu>Pb,表明Cd极易向籽实中迁移。随土壤Cd质量分数增加,水稻籽实中各金属元素的积累量都有所降低。重金属复合污染条件下,叶面施用两种硅制剂均可以缓解水稻的毒害效应,且和施无机硅相比,施有机硅对水稻重金属毒害的缓解效果更显著。表现为叶面施用硅后,水稻百粒质量及单株穗质量均显著提高(P<0.05);且籽实中Cd、Pb、Cu、Zn的吸收量在喷施硅制剂后均显著降低(P<0.05);籽实中重金属元素的吸收系数和积累量均表现出降低的趋势。尤其是随着Cd处理质量分数的增高,施硅对重金属在籽实中积累的抑制效应越显著。这表明叶面施硅在重金属污染的水稻田污染防治中具有应用价值。文章所用的纳米硅制剂,制备简单,对于大面积推广硅肥极为有利。