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...     

城市工业区周边土壤-水稻系统中重金属的迁移累积特征

对H市工业区土壤-稻米-谷壳体系中重金属的迁移累积特征进行分析,结果显示,不同重金属元素的迁移累积特征不同,Cd易于从土壤中向稻谷籽实迁移,而Cu,Zn,Cr,Ni,As和Hg等迁移能力则较弱.水稻籽实中不同重金属在稻米和谷壳之间的分配规律不同.营养元素Cu和Zn有向稻米迁移累积的趋势,而有毒有害重金属Pb,Cd,Cr,Ni和As则主要累积于谷壳中,Cr和Nj在稻米和谷壳之间的分配较均衡.重金属在稻米中的累积能力为:Cd>Zn>Ni>Cu>Pb>Cr>Hg>As,而在谷壳中则为:Cd>Pb>Ni>Zn>Cr>Cu>As>Hg.     

淮南市浅层地下水重金属元素的富集特征

以淮南市浅层地下水为研究对象,采集并测试了130个水样中Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Ni等元素的含量及相关指标。通过分析pH与重金属的相关性,得出了重金属在水中的富集速率,即VFe〉VCu〉VZn〉VPb〉VMn〉VNi〉VCd。利用主成分对7种重金属进行分类并分析其富集成因,最后将测试结果与土壤重金属含量相比较,确定了浅层地下水中的重金属元素的富集特征。     

发电厂周边土壤重金属空间分布及在土壤-水稻系统中的迁移

赋存于煤炭中的重金属元素,在火电厂经燃烧分解氧化,通过各种途径进入大气环境,并通过大气干沉降和湿沉降进入土壤,从而影响土壤环境质量。以韶关发电厂周边土壤-水稻系统中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量为主要研究目标,采集发电厂周边的99对土壤和相应的水稻样品,选择三处典型样点采集垂直剖面土壤样品,并在远离污染源、不受电厂主风向影响和不曾受到其他明显外来污染的地区采集6对土壤-水稻样品,系统地探讨电厂周边农田土壤重金属元素的空间分布特征,采用污染指数评价模型与健康风险评估模型,评价韶关电厂周边耕地土壤和水稻重金属污染状况,分析当地居民摄入本地谷类产品的健康风险。结果表明,(1)各种重金属的含量在电厂附近达到最高值,随着与电厂距离的增加,土壤中重金属含量逐渐下降,表明该电厂燃煤过程产生的污染是当地土壤环境重金属元素的升高的主要原因。(2)8种重金属元素具有相似的空间分异趋势,在表层0-20cm的范围内富集,且含量随深度增加呈下降趋势。(3)水稻田表层土壤中的Cd超过了国家标准限值,Cd污染突出。As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均含量也分别超过相应的广东省土壤元素的背景值。(4)水稻籽粒中的Cd和Pb均超过了国家标准限值,Cd污染也尤为突出。居民食用本地稻米产品引起重金属的健康暴露风险极大,尤以Cd最为显著。该研究可以为当地环境风险管理和决策提供科学依据。     

城市森林对大气中重金属的富集特征

为了探究城市森林不同树种对大气中重金属的富集能力和分析大气环境质量状况,本文以昆明市东三环边坡的城市森林为试验区,玉溪市磨盘山国家森林公园为对照区,选取两地区分布最广泛的蓝桉、云南松、华山松、圆柏为实验对象,通过测定植物叶片中的重金属含量,对其季节变化规律及重金属元素含量间的相关性进行了分析,结果表明:(1)植物叶片中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量(由春到冬)呈先下降后持续上升的变化趋势;Zn含量春季处于最高值(120.63 mg·kg-1);其余3种重金属元素含量冬季达到最高值.(2)叶片中Cu和Pb含量相关性极显著、金属元素的总含量和Zn、Cd的含量也极显著相关,其相关系数均达到0.85以上;Zn和Pb含量的相关性不显著.大气中重金属Pb污染严重的地区可选择华山松作为城市主要绿化树种、Zn污染严重的地区可选择蓝桉、Cu污染严重的地区可选择圆柏、Cd污染严重的地区4种植物均可选择;试验区的空气污染等级达到了Ⅱ级污染,属于轻度污染区,其中春季大气的综合污染指数最高.     

两种野生食用菌对土壤重金属的富集特征研究

野生食用菌具有富集重金属的能力,据调查研究云南省的部分野生食用菌有重金属超标的情况,探讨野生食用菌对重金属的富集具有迫切意义。本文以鸡枞菌(Termitomyces albuminosus)和珊瑚菌(Ramaria botrytoides)为研究对象,采用ICP-MS测定鸡枞菌和珊瑚菌中Cu、Zn、Cd和Pb的含量,以及野生菌根际土壤和非根际土中重金属的总量和有效态含量。在此基础上,计算了两种野生食用菌根际与非根际土壤中重金属总量的比值,根际与非根际土壤中重金属有效态比值,以及鸡枞菌和珊瑚菌对土壤中重金属富集系数,还探讨了鸡枞菌、珊瑚菌重金属含量与根际土壤重金属总量的相关性。研究结果表明,(1)两种野生食用菌根际与非根际土壤中重金属总量的比值大于1。在鸡枞菌根际/非根际土壤中重金属含量比值高低顺序为:CdPbZnCu,珊瑚菌根际/非根际土壤中重金属含量比值高低顺序为:ZnCdPbCu。(2)根际与非根际土壤中重金属有效态比值总体上大于1。由以上两点可见,鸡枞菌、珊瑚菌根系微环境有利于重金属元素(Cu、Zn、Cd、Pb)的富集。(3)鸡枞菌对Cd、Cu、Zn的BCF(Bioaccumulation factor,BCF)大于1,而珊瑚菌对Cd、Cu、Zn的BCF小于1。鸡枞菌和珊瑚菌对Cd、Cu和Zn的富集能力存在差异。鸡枞菌对重金属富集与根际土壤重金属含量无显著相关性,珊瑚菌对Cu的富集与根际土壤中的Cu呈显著正相关。对野生食用菌进行富集差异研究有利于合理利用云南野生食用菌资源,以及野生食用菌根际效应研究将为野生食用菌生长土壤的重金属环境风险评价提供依据。     

盆栽水稻对土壤汞富集特征及其影响因素

通过室内水稻盆栽实验,研究了苏南水稻土在外源无机汞及秸秆还田条件下,成熟期水稻不同器官对汞(Hg)的富集行为,并对稻米Hg积累的影响进行分析。结果表明,土壤外源Hg明显抑制水稻生长,表现为根部、秸秆生物量及产量均显著下降,平均分别下降35%、24%和35%。相同土壤条件下,盆栽稻米Hg含量基本上低于野外调查结果,表明野外稻米中Hg的来源具有多元性特点,也存在其他室内外差异因素的影响。土壤中添加外源Hg,可明显增加成熟期水稻各器官对Hg的富集,稻米、稻壳和秸秆Hg含量平均分别提高220.9、39.5和97.8μg·kg~(-1)。在不同盆栽土壤中,秸秆还田对外源Hg向水稻各器官迁移的影响存在异同。土壤pH、CEC、有机质和碳酸钙均可影响稻米对土壤中外源Hg的吸收。稻米富集Hg的能力强于稻壳,土壤中添加外源Hg条件下,稻米对Hg的富集能力提升速率明显高于秸秆。     

重金属单一与复合污染下水稻对铬的富集特征

探索重金属单一与复合污染胁迫下水稻富集重金属的规律,以期为科学认识共存重金属对水稻富集目标重金属的影响提供理论依据。采用盆栽试验,研究了重金属Cr单一污染和Cu、Cr、Ni、Cd复合污染下水稻对Cr的富集特征。结果表明,Cu、Cr、Ni和Cd复合污染较Cr单一污染水稻各部位对Cr的富集有明显的差异。单一污染下,Cr在成熟期水稻植株不同部位的质量分数表现为根部叶谷壳茎米粒,根部约占56.5%~77.5%、茎部约占3.1%~3.5%、叶部约占16.8%~31.8%、谷壳约占2.4%~7.1%、籽实约占0.3%~1.0%,且随着Cr投加量的增加,根部Cr所占比例上升,而地上各部位所占比例及相应的吸收富集系数均下降;复合污染下分配规律表现为根部叶茎谷壳米粒,与单一污染相比,根部和米粒的吸收富集系数均有所增大,其余部位的吸收富集系数则呈波动增减。单一和复合污染下米粒Cr的质量分数分别为0.47~0.69 mg·kg-1和0.66~1.60 mg·kg-1,其中复合污染时有44.4%米粒Cr的质量分数超过国家食品卫生标准限值(1.0 mg·kg-1),而单一污染时均没有超标。通过统计分析可知,Cr在水稻植株中富集和迁移除受本身投加量的影响外,还明显受到共存元素Cu、Ni、Cd的影响,而投加量不同则可能会表现出不同的作用,植株部位不同也会表现出不同的作用;其中Cu、Ni均促进Cr向米粒转运,表现为协同作用,同时中浓度Cd也表现为协同作用。     

合肥市城市土壤重金属元素含量及空间分布特征

研究了合肥市城市土壤中重金属的含量、空间分布特征及来源。结果表明,合肥市城市土壤中,Ni和As2种元素污染不明显,但受到Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素不同程度的污染,其中Hg污染最严重。Ni和As2种元素的分布主要受自然因素影响,Cu、Zn、Pb、Sr、Cd、Hg6种元素主要来源于人为输入。Zn,Cd,Pb3种元素的空间分布规律比较相似,表现为在东部工业区和老城区内明显出现富集。Cu和Hg2种元素在合肥市城市土壤中含量的分布规律比较相似,峰值出现在东部工业区、老城区、北部和南部交通干线交汇区。Zn、Cd、Pb、Cu、Hg5种元素可能主要来源于工业活动和交通污染。Sr元素峰值出现在老城区和工业区中间,主要交通干线沿线和交汇地区含量也较高,Sr元素可能主要来源于交通污染。     

芦岭煤矿区土壤重金属元素地球化学特征及来源分析

两淮矿区煤炭资源的开发利用为地方及国家的经济发展提供了强有力的保障,但同时也带来了一系列环境问题,尤其是矿区周围土壤污染问题.重金属元素会对土壤性质产生严重危害,不仅抑制农业生产活动,而且通过食物链、地下水等途径进入人体,严重影响居民的生命健康.本文通过对宿州市芦岭煤矿周围的土壤进行系统采样,分析其重金属元素地球化学特征,并利用因子分析等方法探讨其主要控制因素,以期为该矿区环境问题综合治理提供参考.     

莲花山矿区土壤-农作物系统中重金属调控

以广东省莲花山钨矿区耕地为研究点,研究土壤金属含量分布、形态特征及其调控措施。分析耕地土壤中Zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd、As含量特征,以碱石灰、MnO2、Fe2O3和钙镁磷肥作为改良剂,对矿区污染耕地土壤进行改良,并种植萝卜Raphanus sativus,分析各改良剂对土壤金属形态及其在土壤-农作物界面迁移的影响。研究表明,矿区耕地土壤酸化, Zn、Mn、Pb、Cd和As超过土壤背景值,其中Cd和As污染严重,分别超过背景值的10.2-16.7倍和1.1-1.3倍。碱石灰有效降低耕地土壤pH值,降低土壤Zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd可溶态含量,减少其在萝卜中积累。萝卜对Pb、Zn、Cd、Cu、Ni累积量与其可溶态含量相关性显著,与总量相关性不显著。Fe2O3、MnO2、钙镁磷肥对耕地土壤Zn、Cu、Ni、Mn、Pb、Cd 生物有效性及其在农作物中累积量无显著影响。矿区耕地土壤分别添加碱石灰、Fe2O3、MnO2,土壤中砷松散结合态含量降低,农作物砷累积量减少。钙镁磷肥对土壤砷形态无显著影响,但能显著降低萝卜中砷的累积量。碱石灰分别与Fe2O3、MnO2、钙镁磷肥相结合改良耕地土壤,比单一改良剂更能有效降低萝卜中砷的累积量。萝卜中砷累积量与松散结合态存在显著正相关性,与Ca-As存在显著负相关性。碱石灰分别和Fe2O3、钙镁磷肥同时加入土壤,能同时地有效降低Zn、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd、As的有效性,及其在农作物累积量,因此,这2种改良方式是莲花山矿区土壤金属固定的有效措施。     

湖南湘江铜锈环棱螺中5种重金属元素富集和分布特征

为了探讨湘江水体生态系统重金属污染的生态风险,研究了Pb、Cd、Zn、Mn、Cu在7个江段的铜锈环棱螺器官的积累和分布特征,用金属污染指数评价了重金属生态风险.结果表明:湘江中游铜锈环棱螺各器官中重金属元素的含量差异明显,Pb富集于壳,Cd主要富集于内脏团和外套膜,Zn、Cu含量各部位相对稳定,Mn含量无规律;7个采样点铜锈环棱螺的Pb、Cd、Zn、Mn、Cu的平均富集系数为0.19、7.51、5.64、0.74、11.22,铜锈环棱螺对Zn、Cd、Cu的富集作用明显;铜锈环棱螺可作为水域Zn、Cd、Cu污染的生物修复物种或指示生物物种.金属污染指数显示,松柏镇、霞流镇和霞湾江段存在着较为严重的污染.因此,湘江中游污染治理中应重点关注松柏镇、霞流镇、霞湾等位置污染情况,以期减少对该流域人民的生活、生产与健康的危害.     

土壤-苦丁茶树系统中Cu的分布及迁移富集规律

采用火焰原子吸收光谱（FAAS）技术,测定出苦丁茶冬青（Ilex kudingcha C．J．Tseng）的根、茎、叶及其栖息土壤中Cu的含量,并对土壤．苦丁茶树系统中Cu的分布特征进行了研究,以探讨苦丁茶树对Cu的富集规律。结果表明：栖息土壤中Cu的含量不同时,苦丁茶树巾Cu的含量表现出吸收根〉嫩叶〉茎〉主根;茶树对Cu的吸收存在饱和特性,表现为随土壤Cu含量升高,茶树对Cu的富集系数和传输效率降低,使得根际土壤中Cu含量高于非根际土壤。同时对土壤剖面不同深度Cu含量研究表明：苦丁茶栖息土壤中Cu含量呈现出随土层深度增加而增加的垂直分布趋势。本研究旨在认清Cu迁移到苦丁茶树的内在规律,以利于进一步研究其迁移的调控,使苦丁茶产品中元素处在安全有效的利用范围内。     

蓬莱仙界园区土壤-蔬菜系统重金属形态解析及关联特征

为了解贵阳市蓬莱仙界生态园区土壤-蔬菜系统中重金属的赋存形态及其内在的关联特征,采用Nemero综合污染指数和综合质量影响指数IICQ分析了番茄(Lycopersicon esculentum)、甘蓝(Brassica oleracea)、红油菜(Brassica napus)、豌豆(Pisum sativum)、白菜(Spinacia oleracea)、胭脂萝卜(Raphanus sativus)地土壤-蔬菜系统重金属Pb、Cr、Cd、Hg、As的综合污染状况,并依据重金属生物有效性、形态解析和富集系数对土壤-蔬菜系统中重金属的关联特征进行了表征。结果表明:土壤重金属综合污染指数为番茄地(2.98)甘蓝地(2.90)红油菜地(2.36)豌豆地(2.33)白菜地(2.18)胭脂萝卜地(1.85),番茄土壤和甘蓝土壤属于中度污染,胭脂萝卜土壤污染最轻,土壤中Hg的单因子污染指数最大,其含量高于贵州省背景值2~3倍。BCR连续分级提取结果表明:研究区Pb、Cr、Cd和As以残渣态为主,Cr、Hg和As的形态分布相似,Cd的酸可提取态占总量的比例最大,为14.81%,活性态比例大小顺序为:Hg(48.98%)Cd(44.44%)Pb(39.40%)Cr(10.37%)As(1.18%),同种元素的不同形态所占比例不同,其中,Hg、Cd和Pb的活性态含量较高,潜在危害较大。土壤-蔬菜系统重金属IICQ指数大小顺序为:番茄(3.92)红油菜(3.37)白菜(3.33)胭脂萝卜(3.32)甘蓝(3.25)豌豆(2.74),除土壤-豌豆系统属轻度污染外,其余属中度污染;蔬菜综合质量影响指数表明,番茄的IICQ_v最大,为2.50,污染最严重。番茄叶和白菜叶对Hg的富集系数均高于其他蔬菜的叶组织,不同蔬菜和不同组织部位对Pb、Cr、Cd、Hg和As的富集能力差异明显,番茄根和胭脂萝卜根对Pb的富集能力远高于茎叶,Pb主要累积在豌豆和甘蓝的茎部,其次为根部,红油菜叶和白菜叶对Pb的富集系数高于其根茎;甘蓝、白菜和红油菜富集Cd能力较高,豌豆对Cd的富集能力最弱、IICQ_V最小,受污染最轻,抵抗重金属能力最强。     

4种鸢尾属植物对铅锌矿区土壤中重金属的富集特征和修复潜力

通过野外调查和实地修复铅锌矿污染土壤试验,研究了铅锌矿区排污渠污水及底泥中Pb、Zn、Cu、Cd含量和分布特征以及4种鸢尾属植物马蔺（Iris lactea var.chinensis）、黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、溪荪（Iris sanguinea Donn ex Horn.）、花菖蒲（Iris ensata Thunb.）对Pb、Zn、Cu、Cd的积累能力和土壤修复效率差异。结果表明,离污染源越近,重金属污染越严重。Pb、Zn、Cu、Cd4种重金属均大部分沉积在排污水渠的底泥中,污水中Pb严重污染,超标达120倍,底泥中Pb、Zn、Cu、Cd质量分数分别超标1.5倍、1.7倍、1.6倍和1.7倍。排污渠岸土壤Pb、Zn、Cu、Cd质量分数也明显超过了国家规定的土壤环境质量Ⅱ级标准1～5倍。种植4种鸢尾属植物后,土壤中Pb、Zn、Cu、Cd质量分数有所降低。其中,种植马蔺1个月后土壤Pb、Cu、Cd修复效率分别为8.13%、2.45%和22.3%。黄菖蒲和花菖蒲对Zn的修复效率相对较高。4种鸢尾属植物中马蔺对Pb、Cd的吸收能力最强,马蔺地上部（叶、茎）Pb质量分数达983mg·kg-1,且转运系数大于1,是一种潜在的Pb积累植物,黄菖蒲、溪荪和花菖蒲对Zn的吸收能力较强,且吸收的重金属主要积累在根系。     

平顶山矿区矸石山周边土壤重金属污染及优势植物富集特征

为筛选出适应该地区修复土壤重金属污染的首先目标植物,通过测定河南省平顶山市某煤矿废弃地8种优势植物根际与非根际土壤及植物本身Cd、Cr、Cu、Mn和Pb含量,分析了矿区土壤重金属污染状况及优势植物对重金属元素的富集和转移能力。结果表明,(1)研究区土壤Cd、Cr、Pb、Cu污染最为严重,单因子污染指数分别达到了66.04、5.24、2.89、1.80;内梅罗综合污染指数为47.94,达到重度污染级别。(2)猪毛蒿(Artemisiascoparia)地上部分、紫马唐(Digitaria violascens)地上部分和根部Cd含量分别超标1.52、1.25和1.35倍,全叶马兰(Kalimeris integrifolia)根部、狗尾草(Setaria viridis)地上部分和根部Cr含量分别超标1.30、3.06和1.79倍,并且狗尾草地上部分Pb含量超标1.71倍。(3)苍耳(Siberia Cocklebur)对Cd和Cu的生物富集系数和生物转移系数均大于1,对Cu的生物转移系数高达4.939。狗尾草对Cd、Cr、Pb的生物转移系数均大于1,且对Cr的生物富集系数大于1,对Pb的生物转移系数高达3.883。蒙古蒿(Artemisia mongolica)对Cr和Pb的生物转移系数均大于3,且对Cd的生物富集系数大于1。猪毛蒿对Cd的生物富集系数和生物转移系数均大于1。研究表明,平顶山矿区矸石山周边土壤是受重金属Cd-Cr-Pb-Cu复合污染的土壤。苍耳、猪毛蒿、蒙古蒿和狗尾草具有较强的富集重金属的能力,可作为治理该地区环境污染的目标植物。     

土壤-作物系统重金属污染及防治研究进展

我国土壤污染中无机污染占比较大,而无机污染中重金属污染问题尤为突出.当前,由于工农业生产、矿产开采、燃料燃烧和车辆排放等各种人类活动,土壤-作物系统中的重金属污染状况正在恶化,且农产品受重金属影响日趋严重.本文概括了土壤-作物系统中重金属的来源、危害,阐述了该系统重金属的污染现状及人体健康风险评价,着重分析了重金属生物...