湖南省龙山县耕地土壤硒含量特征及其影响因素

硒是人体及动物必需的微量营养元素之一.在龙山县耕地区系统地采集了326件表层土壤样品进行分析测试,研究了区域内土壤硒含量空间分布特征、空间变异特性、垂向分布特点及其影响因素,分析了土壤有效态硒的影响因素.结果表明,研究区土壤硒平均含量为0.33 mg·kg^-1,土壤有机质平均含量为20.7 g·kg^-1,土壤呈酸性.土壤硒含量呈中等空间变异,垂向分布呈表层富集的规律.研究区内硒含量主要受成土母质与土地利用的双重影响,有机质含量与硒含量呈显著正相关关系(P<0.01).土壤硒形态以腐殖酸结合态与强有机结合态为主,有效硒组分占比较低,土壤硒的生物有效性受硒全量和酸碱度影响较大,可以通过人为方式适当调整土壤酸碱度,提高硒生物有效性,有效提升土地利用价值.     

高新沙水库土壤重金属形态分布、浸出特征及其对水质安全影响

为了研究高新沙水库土壤重金属对水质安全风险的影响,本文通过8个采样区域3 m深处土壤重金属含量与形态的测定,采用地累积指数和生态风险指数法阐明重金属潜在生态风险,并通过浸提模拟试验来探究重金属浸出特性及对水质安全影响.结果表明,8种重金属Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr、Hg和As含量范围分别为11—42.5、70.75—119.5、0.01—0.16、24.5—100、20.25—35、89—177、0.05—0.17、10.15—22.1 mg·kg^-1,在8处区域普遍未超出农田土壤环境标准风险筛选值(GB 15618-2018),仅有1处As含量为22.10 mg·kg^-1,超出筛选值20 mg·kg^-1.重金属主要以残渣态为主,其中Zn、Ni、Cr、Hg和As等5种重金属残渣态所占比例均达到70%以上,总体潜在生态风险处于轻微水平.在不同pH浸提液模拟作用下(pH=6.34、5.6和3.6),绝大部分重金属浸出浓度未超出生活饮用水卫生标准限值(GB 5749-2022),但浸提液pH=1.0极端情况下,Cu、Z...     

KI淋洗对黄绵土汞污染的去除效果及土壤理化性状的影响

土壤中重金属污染严重威胁人类健康和生态环境安全,而化学淋洗是重要的重金属污染修复措施之一且取得了较大进展,但目前针对汞污染土壤修复的淋洗研究不足,严重制约其机理解析和应用。采用室内土柱试验和HYDRUS-1D数值模拟,探究不同化学淋洗剂EDTA、柠檬酸(CA)、Na₂S₂O₃和KI对黄绵土中重金属汞的去除效果,并筛选出最优的淋洗剂种类和配比。同时研究了土壤理化性状对重金属迁移过程和淋洗的响应,并建立溶质运移模型明确土壤中汞的迁移过程。结果表明：(1)KI对黄棉土中汞的去除效果较好,优化配比后土壤汞去除率达46.4%。KI溶液对土壤汞解吸过程符合准一级动力学模型(r²=0.96),最大解吸量为4.09 mg·kg^-1;(2)KI溶液淋洗后土柱中残留的汞含量随土柱深度增加而增加,平均质量分数为1.34 mg·kg^-1,去除率为82.9%;KI对土柱中重金属汞的去除效果较振荡试验好,且淋洗过程有利于土壤中半移动性汞向移动性汞的转化;(3)HYDRUS-1D对土柱...     

某铀矿区农田土壤重金属生物有效性分析

为探究某铀矿区附近农田土壤的重金属生物有效性,以该铀矿采矿区、冶炼厂和尾矿坝附近农田土壤为研究对象,分析土壤理化性质并采用经改良后的BCR四步提取法对土壤重金属Pb、Cd、Cr、Cu和U生物有效性进行评估。结果表明:研究区农田土壤偏酸性;不同区位农田土壤有机质含量由大到小依次为尾矿坝、冶炼厂和采矿区;重金属赋存形态主要为残渣态;重金属元素Pb、Cd、Cr和Cu生物有效态含量分别占其总含量的27%～42%,放射性核素U生物有效态含量为U总含量的43%～45%;不同区位农作物对重金属Cr、Cd、Cu和Pb富集系数由大到小依次为采矿区、冶炼厂和尾矿坝;各区位农作物对U的富集效果均最强。综上,研究区农田土壤重金属生物有效性受pH值、有机质含量及重金属生物有效态含量等因素的综合影响,重金属生物有效性越强,其引起的生态风险越大;不同区位农田土壤中重金属Cr、Cd、Cu和Pb生物有效性由大到小依次为采矿区、冶炼厂和尾矿坝;不同区位农田土壤重金属中U的生物有效性均最强;由于受提炼铀矿石的影响,冶炼厂相较于其他研究区域具有更强的U生物有效性;虽然尾矿坝农田农作物对重金属元素的富集效果较差,但考虑到该区位土壤重金属含量较大,其带来的生态风险仍值得关注。研究结果可为今后该矿区重金属污染的科学生物防治提供重要理论依据。     

新疆焉耆盆地农田土壤重金属污染及健康风险评价

为研究新疆焉耆盆地绿洲农田土壤重金属的污染及潜在健康风险,选取194个样点采集土壤样品,测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共7种重金属元素含量。利用地质累积指数(I_(geo))评价农田土壤污染水平,采用US EPA健康风险评价模型,对农田土壤重金属污染的潜在健康风险进行评估。结果表明,研究区农田土壤7种重金属平均含量均未超出《食用农产品产地环境质量评价标准》中的限值,但Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量平均值分别超出新疆灌耕土背景值的1.67、1.41、1.30、3.01和6.78倍。农田土壤中Zn呈现轻度污染,Cd与Pb呈现轻微污染,As、Cr、Cu与Ni呈现无污染态势。健康风险评估结果表明,经手-口摄入是研究区农田土壤重金属日均暴露量及健康风险主要途径。农田土壤7种重金属通过3种暴露途径的非致癌风险商(HQ)与非致癌风险指数(HI),单项致癌风险指数(CR)与总致癌风险指数(TCR)均小于安全阈值,属于可接受风险水平。研究区农田土壤重金属对儿童的非致癌风险低于成人,致癌风险高于成人。研究区农田土壤中As与Pb是最主要的非致癌风险因子,As是最主要的致癌风险因子,研究区农田土壤中As对人体的健康风险应当引起重视。     

土壤重金属的生物有效性和环境质量标准

本文根据文献资料和一些试验结果,对国内外土壤重金属环境质量标准的研究现状和土壤重金属生物有效性的主要影响因素作了简要介绍,比较了以土壤重金属总量、有效含量和综合指标来评价土壤重金属生物生态效应的优缺点。这些分析比较表明,影响土壤重金属生态效应的因素很多,以土壤重金属总量为单一指标评价土壤重金属污染水平是不够的,以中性盐浸提剂测得的土壤有效含量可能是一种良好指标,而以土壤重金属总量结合土壤pH的综合指标则比较经济、合理和可行。本文也提出了一种pH修正总量指标。     

两种四环素类抗生素单一及复合污染对农田土壤理化性质和土壤酶活性的影响

多数农业用地土壤中抗生素含量在μg·kg^-1水平,而μg·kg^-1水平抗生素对土壤质量影响的研究较少,因此开展0(CK)、10、100和500μg·kg^-1土霉素(OTC)和四环素(TC)的单一及复合污染对土壤理化性质和酶活性的影响研究。结果表明：(1)与CK相比,两种抗生素单一处理土壤pH均显著增加,速效磷(OP)含量均显著降低,且TC处理对pH的增长率和对OP的抑制率均显著高于OTC处理,仅500μg·kg^-1 TC处理可溶性盐显著降低;单一OTC处理OP含量显著降低,有机质(OM)含量增加,多酚氧化酶(PPO)、脲酶(URE)和蔗糖酶(SUC)活性均显著降低;单一TC处理OP、OM和有效氮(AN)含量均显著降低,PPO和SUC活性均显著下降。(2)在单一OTC处理中加入低含量TC能在一定程度上缓解OTC对土壤的毒害,以10μg·kg^-1 TC+10μg·kg^-1 OTC处理综合缓解效果为最佳;而加入较高含量TC则增大OTC对土壤的毒性,且毒性随着OT...     

长期污灌条件下农田土壤重金属污染环境风险评价

为探讨长期污灌条件下农田土壤重金属积累状况及环境风险,选取典型污灌河流汪洋沟沿岸农田作为研究对象,对污灌区土壤和小麦植株中重金属Cd、Pb、Cu和Zn含量进行分析,并对重金属污染现状、潜在生态风险和潜在健康风险进行评价.结果表明,污灌土壤中Cd、Pb、Cu、和Zn含量虽未超过国家标准限值,但均高于清灌土壤和上壤背景值,已表现出积累现象.污灌小麦部分样本Pb和Zn含量超标,超标率分别为23.1％和15.4％.Cd、Pb、Cu和Zn 4种重金属污染等级均为安全,说明重金属含量尚未达到警戒水平.潜在生态风险评价结果显示,Cd的生态危害系数最高,表现出中等生态危害程度;Pb、Cu和Zn表现为轻微潜在生态危害.健康风险评价显示,4种重金属的单一健康风险系数均未达到显著水平,但其综合污染风险指数大于1,说明该地区存在一定的潜在健康风险,且重金属对儿童的健康风险大于成人,应引起足够重视.     

农田重金属污染防控思路与技术对策研究

农田土壤重金属含量是否超标或者造成污染,直接关系到农产品质量安全、人类和动物的健康。有效地防控农田土壤重金属污染,无疑是耕地土壤质量的内容,也是一个重要的评价指标。文章综述了农田土壤重金属污染的特点,分析了建立预警预测体系的重要性和当前造成预警预测体系建设滞后的原因,提出重点从科学制定规划,实施优化布局;组建骨干队伍,实施项目带动;完善顶层设计,实施集成配套;依靠科技创新,实施集成推广;完成组网建库,实施资源共享等5个运营与管理环节抓好农田重金属污染预警预测系统的构建。同时从实际应用角度,研究并提出了农田重金属污染的防控思路与主要技术对策。具体包括5个方面:一是研究并完善农业产地重金属评价方法与技术体系;二是研究并完善农业产地重金属污染的物理防控技术;三是研究并完善农业产地重金属污染的化学防控技术;四是研究并完善土壤重金属含量阈值及安全利用技术;五是研究并完善农业产地重金属污染的生物防控技术。力求为构建与完善农田土壤重金属污染预警预测体系以及有效实施防控提供参考和借鉴。     

华南电子垃圾回收区农田土壤重金属污染及其化学形态分布

广东清远龙塘镇作为电子垃圾回收地区,已从事电子垃圾处置超过30年,可能给当地的农田土壤带来了严重的风险。为评价龙塘农田土壤中重金属污染程度,采集28个农田土壤样品,用于研究As、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Sn、Zn10种重金属含量及其不同存在形态。结果表明,与中国食用农产品产地环境质量标准比较,大多数当地农田土壤已在不同程度上受到重金属污染,85.7%的土壤样品中有一种或多种重金属的含量超过了相应的评价标准值。化学形态分析结果表明,除Hg外,人为来源的其她重金属更多地进入了可迁移形态部分(弱酸可溶态+可还原态+可氧化态),从而具有更高的毒害性和生物有效性,该电子垃圾处置区农田土壤已基本不适于食用农产品种植。大多数重金属在0.05或0.01水平上具有显著的相关性,这表明龙塘镇土壤重金属污染主要来源于不受控制的电子垃圾回收活动。对中国或其他国家具有类似的粗放式电子垃圾回收处置地区来说,有关龙塘镇农田土壤中重金属污染水平及其潜在的生物毒害性研究具有代表性意义。     

金昌市郊农田土壤Cu,Zn,Ni形态分布特征与生物有效性评价

通过野外调查和室内测试分析,研究了金昌市郊农田土壤重金属Cu,Zn和Ni的形态特征,并以麦粒中重金属含量为重点进行了Cu,Zn和Ni的生物有效性评价.结果表明,研究区域土壤重金属Cu和Ni污染严重;Cu的主要存在形态为有机结合态,Zn的主要存在形态为残渣态,而Ni的主要存在形态为潜在可利用态;三种元素的生物有效性大小顺序为NiZnCu.对麦粒中重金属健康风险进行评价反映出麦粒中Ni含量对人体健康风险较大,而Cu和Zn对人体健康风险较小.逐步回归分析结果表明,农田土壤中Cu可交换态和碳酸盐结合态对麦粒中Cu含量贡献最大,而对麦粒吸收Zn和Ni贡献最大的形态分别为Zn的碳酸盐结合态和Ni的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和有机结合态.土壤重金属Cu,Zn和Ni各形态分配系数较总量和各形态含量更适合表征本研究区域土壤重金属的生物有效性.     

农田土壤重金属污染状况及修复技术研究

重金属污染因具有毒性、易通过食物链在植物,动物和人体内累积,对生态环境和人体健康构成严重威胁。随着工业快速发展、农药及化肥的广泛使用,农田土壤重金属污染越来越严重,研究农田土壤重金属污染现状及修复技术对农产品安全具有重要意义。综合国内外农田土壤重金属污染状况,农田土壤重金属污染主要来源于固体废弃物堆放及处置、工业废物大气沉降、污水农灌和农用物质的不合理施用。该文综述了国内外有关农田重金属污染土壤修复技术（物理修复、化学修复、生物修复、农业生态和联合修复）的研究进展,并针对各种修复方法,阐述了其原理、修复条件、应用实例及其优缺点,重点论述了植物修复的机理和应用,提出了草本与木本联合修复可有效提高农田土壤重金属复合污染的修复效率,为农田土壤土壤重金属复合污染修复提出了新的途径。最后在对已有研究分析的基础上,提出了联合修复技术（如生物联合技术、物理化学联合技术和物理化学-生物联合技术）可以在一定程度上克服使用单一修复手段存在的缺点,可提高复合污染的修复效率、降低修复成本,未来应深入探索联合修复技术间的相互作用机理,以期为农田土壤重金属综合治理与污染修复提供科学依据。     

不同环境下土壤作物系统中重金属元素迁移分配特点

不同环境中重金属的积累特点及其向食物的迁移可能导致对人类健康的不同影响。文章对苏南某市典型乡镇工业环境中的农田表层土壤重金属污染积累进行了分析,并参照国家土壤环境质量二级标准进行重金属污染的单因子和综合因子评价。结果表明,工业环境中农田土壤表层重金属元素的富集系数和重金属DTPA有效态含量显著高于非工业环境,说明工业化发展是土壤重金属积累的主要因素,同时土壤的基本理化性质对土壤重金属的富集有一定的影响。不同种类农产品对重金属的富集能力表现为叶菜类>籽实类>根菜类>水稻籽粒,重金属元素中Cd、Zn、Cu较易在农产品中积累。应该注意工业发展对农田土壤的重金属污染以及对人类食物安全的可能影响。     

重庆某废弃电镀工业园农田土壤重金属污染调查与生态风险评价

以重庆市某废弃电镀工业园周边农田土壤(0—20 cm)为研究对象,分析了土壤中Cr、Ni、Cu、Zn及Cd含量,评估了农田土壤重金属污染程度以及潜在生态风险.结果表明,废弃电镀工业园周边农田土壤均受到了不同程度的重金属污染,其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd的含量平均值分别为重庆土壤环境背景值的6.77、2.02、4.05、4.29、3.14倍,土壤总体表现为以Cr、Zn为主的多种重金属富集.单因子污染指数评价显示,该区域农田土壤5种重金属的污染程度依次为CrZnCuCdNi;综合污染指数评价和综合潜在生态风险评价表明,该区域整体呈现重度污染,轻度潜在生态风险水平.     

中国中西部地区土壤和农产品中邻苯二甲酸酯污染特征及评价

为评估不同地区农田土壤和农产品中邻苯二甲酸酯（phthalic acid esters,PAEs）风险,在江苏、陕西、河南、河北开展土壤-农产品（蔬菜和小麦）协同采样,共采集106对土壤-农产品样品,分析了土壤-农产品中PAEs化合物含量,并对其污染分布、污染程度进行了评价.结果显示,调查区土壤样品中6种PAEs化合物总浓度（∑PAEs）范围为33.70—895.53μg·kg^-1,平均值为152.22μg·kg^-1,检出率为100%.土样中邻苯二甲酸二乙酯（diethyl phthalate, DEP）、邻苯二甲酸二正丁酯（di-n-butyl phthalate, DBP）、邻苯二甲酸丁基苄（benzyl butyl phthalate, BBP）、邻苯二甲酸（2-乙基已基）酯(di（2-ethylhexyl）phthalate, DEHP)和邻苯二甲酸二正辛酯（di-n-octyl phthalate, DnOP）的检出率为100%,其中DBP、 DEHP和BBP是调查区土壤中PAEs的主要组成部分,分别占∑PAEs总量的51.51%、...     

鄂尔多斯国家级自然保护区水鸟体内重金属的组织分布及潜在来源

水鸟通常栖息在湿地,属于食物链中的高级消费者,重金属很容易在水鸟体内积累。为了解鄂尔多斯国家级自然保护区水鸟体内的重金属累积、分布特征及其潜在来源,评估潜在毒性,对鄂尔多斯保护区水鸟体内不同组织(肌肉、肝脏和肾脏)中的重金属锌(Zn)、铜(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)和锰(Mn)含量进行分析。采用多元分析方法解析重金属潜在来源,使用毒性阈值评估重金属的潜在毒性。结果表明：(1)各重金属平均含量为Zn(79.73 mg·kg^-1)(以干质量计,下同)>Cu(35.80 mg·kg^-1)>Mn(5.64 mg·kg^-1)>Cd(2.5 mg·kg^-1)>Pb(0.75 mg·kg^-1),其主要累积器官是肝脏和肾脏;水鸟中Zn、Cu和Mn含量存在显著的种间差异(P<0.05);不同重金属在水鸟组织中的分布特征存在较大差异;(2)究其来源,水鸟体内的Zn、Cu和Mn可能与工业生产和农业活动的输入有关;Cd和Pb可能与农业活动(包括耕植施肥、畜牧养殖)的输...     

磁铁矿对稻田土壤碳矿化的影响

厌氧条件下土壤铁还原与碳循环紧密相关,然而针对稻田土壤中异化铁还原与碳矿化关系的认识尚有不足。采用黄河中下游地区河南孟津稻田土壤为研究对象,分别将50.0、100、200、400 mg磁铁矿(Fe₃O₄)粉末添加至3.00 g稻田土壤,设置恒温厌氧泥浆培养实验,期间动态监测土壤0.5 mol·L^-1 HCl可提取态Fe(Ⅱ)、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性无机碳(WSIC)、铁氧化物形态、CO₂和CH₄排放的变化。结果表明,外源添加Fe₃O₄可显著提高土壤铁还原潜势,增幅为0.883-4.53 mg·kg^-1,但对最大铁还原速率和铁还原速率常数无显著影响;添加Fe₃O₄显著提高了WSIC含量,增加值达88.4 mg·kg^-1,降低了WSOC含量,降低值为62.7 mg·kg^-1,减弱微生物对土壤有机碳分解作用及CO_...     

小麦籽粒重金属含量特征及人体健康风险评价——以河南省北部某县为例

为评价小麦籽粒重金属含量污染特征及其健康风险,以河南省北部某县为研究区,采集小麦籽粒样品283个,测定样品中As、Pb、Cd、Cr含量,采用污染指数法、健康风险评价等方法分析研究区小麦籽粒中重金属污染程度,揭示空间分布特征,并评价人体健康风险.结果表明,小麦籽粒中As、Pb、Cd、Cr的平均含量分别为0.063、0.053、0.193、0.177 mg.kg^-1,Cd的超标率最高;小麦籽粒中重金属综合污染指数为1.435,达到轻污染程度;空间分级特征结果表明,附近交通和钢铁化工企业等因素是产生高污染的主要原因;As、Cd、Cr对成人和儿童健康风险系数最小值为6.32×10^-4,均超出USEPA推荐的最大可接受标准,存在较高的致癌风险.     

中国蔬菜地土壤重金属健康风险基准的研究

对我国目前土壤和蔬菜中重金属污染评价情况进行了综述,根据全国已报道蔬菜地土壤和蔬菜中重金属含量的数据和相关资料,探讨了蔬菜地土壤和蔬菜中重金属含量之间的关系以及不同的蔬菜种类和品种中重金属的积累差异,并在已有土壤和蔬菜中重金属污染的评价指标基础上,对蔬菜地土壤和蔬菜中重金属的健康风险基准值进行了讨论,尤其对我国各地区蔬菜地土壤中重金属的污染指标值进行了统一的限定,可为制订蔬菜地土壤重金属健康风险标准提供科学依据.     

淮北煤矿周边土壤重金属生物可给性及人体健康风险

为了探究煤矿周边农田土壤重金属污染状况以及评估可能对人体带来的健康危害,本研究以安徽省淮北地区3座主要煤矿为研究区,对土壤重金属含量进行分析,并采用体外胃肠模拟方法(PBET),计算土壤中重金属的生物可给性,并以此修正健康风险评价计算方法.结果表明,土壤中重金属含量平均值(mg·kg~(-1))分别为Cd (0.16)、Cr (11.82)、Cu (12.03)、Ni (21.86)、Pb (55.09)、Zn (41.46),与国内不同类型矿区相比,淮北煤矿区周边土壤重金属含量较低;重金属的生物可给性平均值大小顺序是:胃阶段:Pb (61.69%)Cu (51.88%)Cd (43.88%)Cr (26.48%)Zn (17.45%)Ni (14.57%),小肠阶段为:Cr (58.80%)Cu (55.71%)Zn (51.40%)Ni (39.44%)Pb (7.59%)Cd (7.32%);由生物可给性校正后,成人和儿童不同重金属非致癌风险暴露量均小于1,说明成人和儿童均不存在非致癌风险,不同种类重金属的致癌风险为:CrCdNi,其中,Cr的致癌风险介于10~(-6)—10~(-4)之间,表明Cr对人群有一定的致癌风险,但在可接受的范围内,且儿童的致癌风险高于成人,经手-口无意摄入是土壤重金属最主要的暴露途径.