云南部分蔬菜中氟积累特征及其成因初步分析

对云南蔬菜产区部分蔬菜进行了分析,发现氟残留量普遍超过了1 mg/kg。在所检测的蔬菜中,菠菜的水溶性氟平均含量最高,为13.18 mg/kg。就叶菜类不同组织器官来看,氟的分布是:叶中的氟残留量>根中的氟残留量>茎中的氟残留量(以干质量计算);就不同叶位来看,从老叶到幼叶氟残留量有逐渐下降的趋势。结合蔬菜产地的土壤分析结果,认为蔬菜中氟残留量不仅与土壤氟含量有关,而且还可能与施肥状况、蔬菜类别有关。文章还提出了减少蔬菜中氟残留量的对策。     

广东地区芸薹类叶菜-土壤镉污染相关性分析及土壤镉限量值研究

由于不同区域土壤理化性质存在差异以及不同蔬菜种类对重金属的吸收能力不同,利用我国现行的土壤环境质量标准进行评价时发现,土壤与蔬菜重金属超标情况往往存在不一致的现象,使得我国现行的土壤环境质量评价标准并未能切实保证蔬菜安全生产需求。因此,有必要针对特定区域的特定种类的农作物进行蔬菜-土壤重金属累积相关性研究,并据此建立更符合实际且科学合理的产地环境土壤重金属限量值。本研究以芸薹类叶菜中在广东地区种植较为普遍的菜心(Brassica campestris ssp.chinensis var.utilis Tsen et Lee)和小白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)为代表,大量采集广东地区镉污染呈不同程度的蔬菜产地原状土壤开展盆栽实验,分别建立了芸薹类叶菜类蔬菜可食用部分镉含量与土壤镉全量及土壤有效态镉含量的相关关系,并建立蔬菜镉含量与土壤镉全量及有效态镉的最优回归方程。然后,依据《食品中污染物限量》(GB2762─2012)中叶菜的镉限量值推算出广东地区芸薹类叶菜安全种植的产地土壤镉全量和有效态镉含量限量值分别为1.22和0.43 mg·kg-1。最后,结合大田采样中大量的土壤-蔬菜对应数据对该限量值进行了验证,证明盆栽试验所得结果与大田采样数据具有较好的一致性,对指导当地农产品安全生产和农田土壤有效利用具有较强的针对性和准确性。     

施氮对植物生长、硝态氮累积及土壤硝态氮残留的影响

施用N肥可提高叶类蔬菜的产量,但施用过量也会造成土壤N污染。为了研究当年施肥量对作物硝态氮累积及土壤无机氮残留量的影响,采用土壤盆栽试验,研究了5个施氮水平下3种叶类蔬菜(油菜、小白菜、菠菜)的生长、硝态氮累积和土壤硝态氮残留的变化。结果表明,施氮过高抑制了植物的生长,其中对菠菜的抑制作用最强。3种蔬菜硝态氮累积对施N的反应不同,油菜在施N0.40g时硝态氮含量达到最高,为N1742.2μg·g-1FW;小白菜在0.60g最高,为N1635.6μg·g-1FW;而菠菜则在0.80g最高,为N865.2μg·g-1FW。施N量与土壤硝态氮残留量之间呈显著正相关关系,说明施氮量越高土壤中硝态氮的残余就越大,对土壤的污染就越严重。     

桂林市土壤和蔬菜镉含量调查及食用安全性评估

对桂林市蔬菜和菜地土壤镉含量进行调查,评价其累积状况,并评估人体经食用蔬菜摄入镉的安全性。结果显示,桂林市菜地土壤镉含量空间变异较大,呈现西北部和西南部低、东北部和东南部高的分布特点;与背景样点相比,菜地土壤镉累积效应显著,土壤镉含量范围、中值、算术均值和几何均值分别为0.056～17.35、0.624、1.193和0.696 mg.kg-1,超标率为85.5%。蔬菜镉含量范围、中值和几何均值分别为0.09～663.2、29.4和29.2μg.kg-1(以鲜质量计),综合超标率为4.95%;叶菜类蔬菜镉含量显著高于根茎类和瓜果类,花菜、韭菜、大白菜、大葱、芋头、豆苗、萝卜、菠菜、大蒜和蕃茄的镉富集系数较低,抗镉污染能力较强。桂林市居民人均通过食用蔬菜的镉摄入量为9.08μg.d-1,对普通人群不存在明显的食用安全风险。     

镉对不同硝酸盐累积型小白菜及根际土壤氮素转化的影响

镉污染是农业生态和农产品安全的重大威胁。采用盆栽方法,对比分析硝酸盐高、低累积型品种的小白菜Brassica chinens(前者为品种H,抗病矮脚黄;后者为品种L,金夏时青梗菜)对镉污染的响应,探究不同镉水平对小白菜-土壤系统氮素吸收和转化效应,以期为城郊蔬菜的安全生产提供依据。结果表明,在土壤镉质量分数为0~0.5 mg·kg-1时,小白菜生长不受影响,品种间氮素累积量为品种H品种L。随着镉质量分数的增加,2个品种小白菜生物量均显著降低,品种H单株鲜质量最大降幅达20%,表现更为敏感。镉质量分数高于0.5 mg·kg-1时,显著降低了品种H的氮素吸收和利用,而对低累积品种影响不显著。2个品种小白菜体内硝酸盐含量均在较低的镉质量分数(0.5~1.0 mg·kg-1)处理下有所降低,而当镉质量分数达5.0 mg·kg-1时有所增加,同样是品种H表现更为敏感。随着镉污染水平的增加,小白菜体内镉积累量显著增加,其中品种H在镉质量分数达5.0 mg·kg-1时,累积速率明显降低。通过一元二次模型拟合镉和土壤无机氮质量分数可以得出,镉质量分数为7.1 mg·kg-1时,2个品种小白菜土壤无机氮质量分数均达到最高,分别为34.83和23.73 mg·kg-1。不同品种小白菜在镉污染水平较低时,均具有一定的抗性,而随着镉含量的增加,不同品种对镉毒害响应不同。因此,城郊土壤不同镉污染区域小白菜的种植可依据其品种特性进行选择,从而为蔬菜的生长和土壤的改良提供保障。     

镉污染农田土壤修复技术及安全利用方法研究进展

作物镉(Cd)超量累积是人体中镉的主要来源。研究镉污染农田土壤修复技术及安全利用方法对保护生态环境及保障食品安全具有重大意义。镉对植物的毒性效应与其生物有效性密切相关,且土壤镉的生物有效性决定其植物根系吸收量,因而基于土壤镉生物有效性调控原理的修复技术是农业环境领域近年来的研究热点。此外,植物镉含量也与植物自身特性密切有关,故筛选不同镉累积特性的植物可为镉污染土壤修复和安全利用提供重要生物质资源。文章综合评述了镉生物有效性的物理和化学调控方法,并分别就超累积植物和低累积作物介绍镉污染农田土壤的植物修复技术和安全利用方法。物理方法如水分管理主要通过改变土壤环境的Eh等理化性质从而影响土壤镉的形态转化过程,进而影响植物镉的吸收量;化学方法如施用钝化剂主要通过改变土壤的pH及土壤镉吸附特性,从而改变土壤镉的生物有效性。低镉累积作物通过减少根系镉吸收或降低地上部镉转运的方式减少可食部镉累积量;镉超累积植物的修复效率主要取决于其镉富集系数的高低及生物量的大小。化学和生物联合调控方法主要通过降低土壤镉含量或阻止镉进入作物可食部,实现"边生产边修复"。农田土壤镉污染修复技术及安全利用方法存在效率低、体系不稳定等问题,探究土壤镉生物有效性关键调控因子及其作用机制、充分挖掘特殊镉累积特性的植物资源并探寻改造植物镉耐性的方法以提高镉污染农田土壤修复效率将是今后该领域的研究热点。     

功夫菊酯与镉复合污染对土壤微生物和镉生物可利用性的影响

为探讨菊酯类农药和镉复合污染对土壤微生物功能和镉生物有效性的影响,分析了功夫菊酯和镉单一及复合作用下土壤微生物碳、呼吸率和酶活性的变化;同时采用同位素标记和薄膜扩散梯度(diffusive gradients in thin-films,DGT)技术分析了土壤微生物群落抗性和镉的生物有效性。结果表明,镉在复合污染中起主导作用,但功夫菊酯与低浓度镉的复合作用可协同促进微生物活性;功夫菊酯能促进微生物群落对镉的抗性,提高镉的生物可利用性,并可能提高镉在植物中的累积。     

橡胶林氮肥施用后在土壤中的残留、累积和迁移

氮肥在土壤中的残留是土壤氮库的重要补充,对于维持土壤氮水平和保证作物高产具有重要作用。目前人们对热带季风气候下橡胶林氮肥施用后的残留特征了解还很少。利用微区试验结合~(15)N示踪技术,研究了橡胶林酸性砖红壤中不同施氮水平下(0、100、200和400 kg·hm~(-2))氮肥的残留、累积和迁移。结果表明,不同施氮水平下肥料氮当年根层土壤(0-100cm)残留量为23.36-109.36 kg·hm~(-2),残留率为23.36%-31.85%,施氮量的升高显著增加了肥料氮的残留量;2年后,不同施氮水平下肥料氮根层土壤残留量仅20.45-41.78 kg·hm~(-2),残留率10.45%-20.45%,施氮量的增加显著降低了肥料氮残留率;试验第1年(枯水年),不同施氮水平下土壤硝态氮主要在根层土壤累积(24.61-172.47 kg·hm~(-2)),而淋洗迁移到深层土壤(100-200 cm)的硝态氮不多(13.89-51.66 kg·hm~(-2))。根层土壤硝态氮累积量与施氮量呈极显著正相关关系;试验第2年(丰水年),不同处理的根层土壤硝态氮累积很少(仅5.39-22.95 kg·hm~(-2))。3个氮肥处理的硝态氮均不同程度地迁移、淋洗到深层土壤,达53.36-201.42 kg·hm~(-2)。深层土壤中的硝态氮累积量与施氮量呈极显著正相关关系。综上,橡胶林氮肥施用后的土壤残留率较低,施氮量是影响橡胶林土壤硝态氮累积、迁移的重要因素。     

土壤耕作方式对双季稻镉积累分配特性的影响

为探讨镉污染稻田双季稻最优土壤耕作方式,于2015年～2017年,以陵两优211与威优46为材料,在湖南湘潭中度镉污染稻田开展定位试验,比较研究了双季免耕(G1)、双季翻耕(G2)、双季旋耕(G3)、早旋晚免(G4)、早翻晚免(G5)等5种土壤耕作方式下双季稻镉积累分配特性.结果表明:(1)晚稻根镉含量以成熟期最高,但早稻规律不明显.土壤耕作方式明显影响根镉含量,免耕处理最高,翻耕处理最低;(2)翻耕可降低早稻成熟期茎镉含量,但晚稻成熟期茎镉含量的处理间差异存在年际间差异;(3)早、晚稻叶镉含量随生育进程推进表现持续增长趋势,不同土壤耕作方式间叶镉含量差异显著,多年免耕可降低叶镉含量,而多年旋耕可提高叶镉含量;(4)水稻齐穗至成熟期穗镉含量一般呈持续增长趋势,其增幅以翻耕处理最大,免耕处理最小;(5)3年早稻地上部镉累积量均以G5处理最高,而晚稻地上部镉累积量2015年以G5处理最高,2016和2017年以G2处理最高,3年均以G1、G4、G5处理较低.可见,土壤耕作方式对双季稻镉积累分配有明显影响,翻耕促进水稻地上部镉积累,而免耕可降低水稻穗部镉含量和地上部镉累积量.     

南京市郊蔬菜地土壤中重金属含量的时空变化规律

测定了28份蔬菜地土壤样品中的铜、锌、铅、镉、汞的含量,从城市化的角度研究了南京市郊蔬菜地土壤重金属在“城区、郊区和农区”的水平空间变化和在层次间的纵向空间变化,并结合历史数据分析了蔬菜地土壤重金属的时间累积作用。结果表明,城市化影响重金属的水平空间变化,蔬菜地土壤重金属含量随着蔬菜地与城市距离的增加,在城区到郊区这一距离段呈下降趋势,在郊区到农区则基本不变;城市化影响重金属的纵向空间变化,蔬菜地各重金属元素表层减底层差值的均值,城区均为正值且绝对值较高,郊区和农区各值都在0浓度附近摆动且绝对值较小。由于受城市化的时间累积作用的影响,1999年土壤中重金属Pb和Zn含量显著高于1985年。     

三种稻田粮食作物种植模式的土壤镉动态与镉移除效果比较

为明确不同种植模式(全年休闲、双季稻、双季玉米、双季高粱)对镉污染稻田土壤镉动态的影响,并比较各种植模式对土壤镉的移除效果,于2016年在湖南湘潭县中度镉污染稻田开展了大田试验.结果表明:各处理间土壤全镉含量差异不明显;与全年休耕处理相比,双季稻收获后土壤有效镉含量降低,而双季玉米与双季高粱处理有所提高,以双季高粱处理表现更明显.稻米镉含量明显超标,而玉米与高粱籽粒镉含量低于国家标准.作物全年镉累积量呈现双季高粱双季水稻双季玉米趋势.可见,双季高粱(头季+再生季)对土壤镉的活化与移除效果最好,且其籽粒镉含量低于国家标准,是中度镉污染稻田的理想替代种植模式.     

珠江三角洲典型地区蔬菜重金属污染现状研究--以中山市和东莞市为例

以珠江三角洲典型地区中山市与东莞市为研究对象，通过对其大型蔬菜生产基地中10种蔬菜76个样品中重金属元素铬、铅、镉和汞的含量进行分析，初步摸清了珠江三角洲典型地区中山市与东莞市蔬菜中的重金属污染状况，并在不同城市不同蔬菜品种之间的污染程度进行了比较。结果表明，蔬菜中铬、铅、镉、汞的平均含量分别为0．1719、0．0962、0．0257和0.0014mg/kg，其中铬、铅、镉含量超出了国家卫生标准的允许量的蔬菜样品分别有1．3％、13，2％与13．2％；4种重金属在10种蔬菜中的平均残留量由大到小依次为：铬→铅→镉→汞；铅、镉是珠江三角洲典型地区中山市与东莞市蔬菜中的主要污染元素。     

镉在土壤上的吸附和解吸特性研究

本文研究了土壤对镉的吸附及其解吸特性,结果表明:红壤、黄棕壤、黄红壤吸附镉的等温线符合Langmuir方程。吸附常数K为:黄红壤>黄棕壤>红壤,与土壤基本性质(pH、有机质和无定型铁、锰含量)呈正相关;土壤吸附镉的MgCl_2解吸率为:红壤(50.7—91.9％)>黄棕壤(72.2—80.8％)>黄红壤(63.4—65.5％)>黄潮土(39.0—46.5％),Cu(OAc)_2为:黄潮土(30.0—40.0％)>黄红壤(11.7—22.2％)>黄棕壤(6.9—12.6％)>红壤(2.1—8.0％)。土壤对镉的吸附以离子交换为主,兼有络合或沉淀。如果添加石灰、树脂及葡萄糖,会显著影响土壤对Cd的吸附和解吸状况。     

番茄对污染土壤中邻苯二甲酸酯的吸收累积特征

利用盆栽实验研究了番茄对污染土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)的吸收积累特征。结果表明,番茄根系、茎、叶和果实均可以吸收累积PAEs化合物,其含量与土壤污染程度成正相关;相同处理的番茄茎、叶和果实中邻苯二甲酸正丁酯(DBP)含量均高于邻苯二甲酸异辛酯(DEHP),而番茄根系中DBP的含量低于DEHP; 4个不同处理方式土壤中DBP和DEHP的残留量顺序均为:灭菌土壤组灭菌土壤种植番茄苗组未灭菌土壤组未灭菌土壤种植番茄苗组。无论是灭菌处理还是未灭菌处理,有番茄苗组土壤中PAEs含量均低于无番茄苗组,未灭菌土壤种植番茄苗组土壤中PAEs残留量最低,PAEs削减率高达96.39%,有番茄苗组微生物数量大于无番茄苗组。这些说明土壤中PAEs的削减是番茄植物和微生物协同作用的结果。     

菠菜对土壤中毒死蜱残留的吸收研究

农田土壤中农药污染是农产品质量全程控制的重要环节。采用盆栽法研究菠菜(Spinacia oleracea L.spinach)对土壤中毒死蜱的吸收情况。结果表明土壤中的毒死蜱能够被菠菜吸收,吸收量与土壤中的残留量呈一定的线性关系,r2=0.9538。土壤中毒死蜱残留量为3.74～67.7mg·kg-1时,菠菜中毒死蜱残留量为0.006～1.098mg·kg-1。毒死蜱在土壤中的残留量不同,其降解速率也不同,半衰期从15.4d到44.4d不等。土壤中高毒死蜱残留时能够影响菠菜产量,造成单株重量下降;但不影响菠菜的出苗率,处理间没有显著差异。试验结果表明即使土壤中含有毒死蜱残留,在正常情况不会对菠菜中毒死蜱残留造成很大影响,产品符合我国食品中规定毒死蜱在叶菜类为0.1mg·kg-1的标准要求,但是蔬菜加工出口企业要关注土壤中毒死蜱残留问题,以免生产出不符合进口国要求的菠菜产品。该试验研究为农产品全程质量控制和农田农药污染指标的设定提供一些理论依据。     

不同玉米品种对重金属铅镉的富集和转运能力

通过土培试验研究了10个来自不同产地的玉米(Zea mays)品种对重金属铅和镉的累积特性。结果表明,重金属铅(400 mg·kg-1)和镉(10 mg·kg-1)复合胁迫条件下,玉米不同生育期累积铅的能力从大到小依次为成熟期、拔节期和苗期,累积镉的能力从大到小依次为苗期、拔节期和成熟期。玉米各部位铅镉吸收量从大到小依次为根、茎、叶和籽粒。供试的10个玉米品种中籽粒铅含量均超过GB 2715—2005《粮食卫生标准》中的规定(≤0.2 mg·kg-1),广甜3号、国审浚79-5、兴黄单892、晋单51和北科4号籽粒镉含量符合GB 2715—2005中的卫生标准(≤0.1 mg·kg-1)。其中,广甜3号对镉的累积量最小,可以在中、轻度污染土壤上推广种植。     

土壤PM_(10)和PM_(2.5)组分中铬、砷和多环芳烃的累积及健康风险评估

污染物在土壤细颗粒组分(PM_(10)和PM_(2.5))中的累积对其呼吸颗粒物途径的健康风险评估存在重要影响。针对铬、砷及多环芳烃污染土壤,分析了3种污染物在土壤细颗粒组分中的累积特征及有机质含量对累积因子的可能影响,并基于不同方法比较了呼吸颗粒物途径的健康风险评估结果的差异。结果表明,(1)不同污染物在土壤细颗粒组分中的累积因子存在明显差异。土壤PM_(10)组分中污染物的累积因子在0.008-216.367之间,土壤PM_(2.5)组分中污染物的累积因子在0.005-415.533之间。六价铬和总铬在细颗粒组分中的累积程度较低,而砷和多环芳烃在细颗粒组分中累积明显。相对于砷和铬,多环芳烃在细颗粒中的累积因子更高且变化范围大,土壤PM_(10)和PM_(2.5)组分中4环及5-6环多环芳烃所占比例平均值分别达63.11%和58.98%,远高于粒径小于250μm组分中的39.05%。(2)有机质对污染物在细颗粒组分中的累积影响不同,仅当有机质含量较低时,六价铬累积因子大于1;相同有机质或炭黑条件下,4环及5-6环多环芳烃累积因子约为2-3环的1.14-74.69倍;而砷在土壤中的累积基本不受有机质含量的影响。(3)基于不同方法得到的呼吸颗粒物途径健康风险评估结果差异较大,最高相差7个数量级,建议通过实测表层土壤PM_(10)组分中污染物的浓度,作为我国风险评估模型中的暴露参数更为合理可行。     

硒对水稻镉含量及其在亚细胞中的分布的影响

通过元素含量测定与亚细胞分离的方法,分析水稻镉在不同器官、组织之间的差异分布特征,从微观水平上阐释硒增强水稻镉耐受能力的机理,阐明硒降低稻米镉累积量的作用机理。研究结果显示,(1)随着硒浓度的增加,植株各营养器官干物重均增加。在2、4、8和16 mg·kg~(-1) Cd质量分数处理时,1.2 mg·kg~(-1) Se处理的糙米干物质量比Se空白处理分别增加了6.81%、7.73%、14.24%和49.62%。(2)当土壤镉质量分数在2~16 mg·kg~(-1)时,水稻各营养器官和糙米、精米中镉含量随土壤镉浓度的增高而显著增加。未施硒时,4、8和16 mg·kg~(-1) Cd处理糙米中镉质量分数分别为0.23、0.37和0.57 mg·kg~(-1),均超过我国国家食品安全标准中稻米镉的限量(0.20 mg·kg~(-1))。(3)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,水稻各营养器官和糙米、精米的镉含量和镉积累量均显著下降,4、8 mg·kg~(-1) Cd处理组中,糙米的镉含量均低于0.20 mg·kg~(-1),且1.2 mg·kg~(-1) Se处理优于0.4和0.8 mg·kg~(-1) Se处理。(4)镉在水稻各器官中的分配比例为:根系茎叶糙米精米。随着硒浓度的增加,镉在精米中的分配比例下降。结论:硒能够通过调整镉在水稻不同器官中的分配比例,降低稻米中的镉含量;而硒元素对镉毒害的抑制作用,可能是通过细胞对镉的区室化分隔而实现的。     

武汉市郊区设施蔬菜地土壤重金属含量及其生态风险

采用野外调查采样和室内分析相结合的方法,对武汉市郊部分设施蔬菜地土壤5种重金属砷(As)、汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)、铅(Pb)的累积现状和潜在生态风险进行了分析评价.结果表明,研究区土壤中As、Hg、Cr、Cd、Pb的平均含量分别为0.06、0.15、19.85、1.07、5.44 mg/kg,其中Cd和Hg的平均含量分别达到湖北省土壤背景值的9.41和2.36倍;设施蔬菜地土壤中不同重金属的单因子污染状况具有Cd>Hg>Cr>Pb>As的特征,就综合污染指数而言,Cd元素是污染发生的主要贡献因子;从多种重金属潜在综合生态风险指数(RI)来看,研究区仅有18.23%的采样点达到中等生态风险,其余样点的潜在生态风险指数在轻微风险水平范围内.图4表3参15     

天津市清静黄河口河岸翅碱蓬的重金属富集特性

对天津市清静黄河口河岸生长的翅碱蓬根茎叶及其生长土壤中铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、锌(Zn)、砷(As)和镍(Ni)的含量进行了分析.结果表明,这些重金属元素在污染土壤和翅碱蓬各器官中均发生了明显累积,且累积强度不同.在污染土壤中,Cd的累积强度最弱,Zn的累积强度最强,重金属累积强度顺序为Zn>Cu>Pb>Cr>Ni>As>Cd.翅碱蓬叶部积累了大量的As、Ni和Zn,表明翅碱蓬对As、Ni和Zn的吸收和富集能力较强,而对Cu和Pb的吸收和富集能力较弱,迁移累积率顺序为As>Ni>Zn>Cr>Cd>Cu>Pb.污染土壤上生长的翅碱蓬的生物量远低于正常土壤上生长的翅碱蓬的生物量.图1表5参19