土壤环境标准值及制订研究:服务于管理需求的土壤环境标准值框架体系

环境标准是实施环境管理的重要依据。我国现行土壤环境质量标准(GB 15618—1995)已不能满足土壤环境管理的实际需求,研究提出我国适宜的土壤环境标准值体系显得十分迫切和必要。结合国家关于"严格控制新增土壤污染"、"确定土壤环境保护优先区域"、"强化被污染土壤的环境风险控制"和"开展土壤污染治理与修复"的土壤环境政策,分析了我国土壤环境保护和综合治理重点任务及对土壤环境标准值的迫切需求,调研综述了发达国家和地区土壤环境法规及标准值体系现状和经验,初步提出了包括土壤环境质量标准、土壤环境风险管控标准和针对特定污染土壤的治理修复标准的标准值体系,提出了针对"老污染"和"新污染"土壤分别建立不同的土壤环境监管制度,该研究可望为完善和建立我国土壤环境标准值框架体系提供参考。     

重金属铅的土壤环境基准研究进展

环境基准是环境标准制修订的科学依据,同时也是进行环境质量评价、环境风险控制和应急事故管理以及建立整个环境管理体系的科学基础,是国家环境保护和环境管理的基石与根本。从保护人体健康、保护生态安全和保护农产品安全3个方面综合分析了国内外重金属铅土壤环境基准的研究现状和主要技术要点,进一步展望了我国重金属铅土壤环境基准未来发展过程中面临的关键问题,以期为我国重金属铅土壤环境基准研究提出建议。     

微生物对土壤环境中重金属活性的影响

各种工农业生产和家庭消费引起的重金属在环境中的释放 ,以及由此带来的环境胁迫和破坏 ,呈加剧的趋势 .在全球范围内 ,人类活动引起的Ｐｂ ,Ｃｄ,Ｖ与Ｚｎ的释放量分别是自然情况下的 12 ,5 ,3和 3倍 .Ｓｂ ,Ａｓ ,Ｃｒ,Ｃｕ ,Ｈｇ,Ｎｉ,Ｓｅ等的人为释放量或超过自然释放量 ,或与自然释放量持平[1] .土壤是重金属离子的源和汇 ,土壤中的重金属离子可以多种形态存在 ,如可溶态、交换态以及与不同土壤固相组分如碳酸盐、铁锰氧化物、有机质、残渣物质结合的形态[2 ] .重金属在土壤中的活性和生物有效性受到多种因素的制约 ,特别是各种有机胶…     

土壤环境中镉、锌形态转化的探讨

论述了土壤中镉、锌的形态分布,讨论了影响土壤环境中Cd、Zn形态转化的因素和物质,如pH、石灰、有机质和其它一些离子和它们的影响机制,为治理土壤重金属污染提供理论依据。     

不同土壤环境中镉的形态分配及活性研究

本文研究了两种负荷水平(2,8ppm)的可溶性镉进入到三种不同土壤环境(酸性、中性及石灰性土壤环境)后的形态分配规律、影响因子以及各形态的活性。结果表明:酸性士壤、中性土壤及石灰性土壤交换态镉分别为40—50％,60—80％,10—20％。各类土壤松结有机态镉为5—20％,残留态10—70％,石灰性土壤中碳酸盐结合态为10—20％。土壤各组份对镉的富集作用因土壤类型与负荷水平而异。不同供试土壤中活性镉的形态是:中、酸性土壤主要为交换态与松结有机态,而石灰性土壤上则以交换态为活性镉的主要给源。     

电动修复法去除蚕沙中的重金属镉

为寻求一种有效去除蚕沙中重金属的方法,本试验研究了介质pH、强化剂种类、电压梯度等因素对蚕沙中重金属电动修复去除的影响,并通过正交试验结果进一步确定蚕沙中Cd的最佳去除条件.结果表明,随着介质pH1—7,蚕沙中Cd的去除率表现出先增加后减小的趋势,最佳介质pH值为2,去除率为71.6%;7种强化剂对蚕沙中Cd的去除效果为:EDTA柠檬酸醋酸酒石酸草酸 EDTA二钠 EDTA铁钠.在此基础上进一步探究EDTA的最佳添加浓度为0.1 mol·L~(-1),Cd去除率为76.9%.随着电压梯度增大,蚕沙中重金属Cd的去除率逐渐增大,最佳电压梯度为0.5 V·cm~(-1).正交试验结果显示,电动修复法去除蚕沙中重金属Cd的最佳条件为:电压梯度0.5 V·cm~(-1),介质pH值为2,EDTA强化剂添加浓度为0.1 mol·L~(-1).     

植物对土壤重金属镉抗性的研究进展

各种人类活动,如采矿、制革、冶炼、污水灌溉等引起土壤和水体重金属污染,严重威胁着植物生长和人类健康。重金属镉污染是其中最常见的一种。该文描述了受重金属镉胁迫时植物的生理机制及各种抑制表现,如线粒体的裂解,细胞的生长分裂、水分的吸收、光合作用受到抑制等;同时也从微生物和细胞分子生物学方面分析了植物对重金属胁迫的应对策略,它依赖于植物本身和周围生存微环境的通力合作,主要包括降低对重金属的利用、控制重金属的吸收、螯合重金属、促进重金属的排出、区室化重金属和对重金属诱导的活性氧基团进行解毒等几条途径。另外,植物体对土壤环境中重金属镉的吸收、转运和解毒是一个精密的调控过程,参与重金属吸收和排出的转运蛋白在整个调控过程中发挥关键作用,参与了吸收、螯合、区室化和代谢利用等关键步骤。非必需重金属转运蛋白分重金属吸收蛋白和重金属排出蛋白2大类,吸收蛋白主要有AtNRAMP、ZNT和OsIRT等,能够通过某一种或几种阳离子转运载体蛋白运输至植物体内;排除蛋白主要包括P1B型ATP酶、阳离子转运促进蛋白家族(CDF)和三磷酸结合盒转运蛋白(ATP-binding cassette transporter,ABC转运蛋白)3大蛋白家族,主要将重金属转运出细胞质或者将重金属转运进入植物体内的细胞器,转运蛋白在植物耐受重金属胁迫中起着积极的防御作用。该文探讨了植物对重金属镉胁迫的各种抗性机制,可为土壤重金属镉污染的修复如微生物修复、植物修复等提供一定的理论依据和应用指导。     

不同钝化剂对土壤环境中重金属有效性和微生物群落的影响

以云南省澜沧拉祜族自治县铅矿区农田污染土壤为研究对象,采用土培实验的方法,研究生物炭、腐殖土和海泡石单施及配施条件下,土壤Pb、Zn和Cd有效态含量、重金属形态分布及微生物群落的变化.结果表明,腐殖土和生物炭改良剂均能有效地降低生物有效态Pb、Zn和Cd的含量,低剂量海泡石的添加修复效果不明显.其中,腐殖土的施入使土壤...     

土壤重金属镉对高等植物的毒性效应研究进展

重金属镉在土壤-植物中有较高迁移率,不仅直接影响植物生长发育、降低作物产量与品质,还可通过食物链进入人体,严重危害人类健康.本文通过大量文献调研,以有食用价值的作物和有经济价值的其他高等植物为研究对象,系统综述了近年来土壤重金属镉的毒性效应最新进展,主要包括镉对高等植物生长发育、生理生化、细胞超微结构、生物量和产量以及...     

部分国家农用地土壤环境质量标准体系研究

中国、德国、加拿大、英国、日本和荷兰等国家已有较为完整的农用地土壤环境质量标准体系.笔者在分析这些国家农用地土壤环境质量标准体系的基础上,梳理了各国制定农用地土壤环境质量标准的方法、考虑因素以及标准的含义,比较得出各国农用地土壤环境质量标准的异同,以期为我国农用地土壤风险管控标准的优化提供参考和借鉴.参考各国农用地土壤...     

我国不同产品认证体系农产品产地环境标准的比较

产地环境对农产品质量具有重要而直接的作用,不同作物类型、不同质量管理体系都对农产品的产地环境提出了不同要求。应用比较研究的方法,从标准的分布状况、环境要素检测指标体系以及检测指标的限值3个方面入手,系统分析了我国国家标准以及行业标准中对普通农产品、绿色食品、无公害食品和有机产品产地环境的要求,明确了3种体系农产品产地环境检测指标的异同。结果表明:无公害食品产地环境标准数量最多,涉及农作物门类齐全,标准级别系列完备,绿色食品标准较少,有机产品尚无专门针对产地环境的标准,而是采用一般农产品标准;对产地环境要求的严格程度比较而言,绿色食品最高,无公害食品次之,有机产品/一般农产品最低;进一步对环境3要素的比较结果显示,3种体系对土壤质量的要求差异最大,灌溉水质量次之,对空气质量的要求差异最小。探讨了当前标准制定中存在的检测指标名称和单位不统一、不同标准间的衔接性差以及有机产品产地环境等问题,以期为我国正在进行的有机产品产地环境优势区域划分以及各类农产品产地环境标准的修订提供参考。     

北京市土壤和TSP中重金属分布特征及相关性研究

城市土壤、大气作为城市生态系统重要组成部分,是城市居民赖以生存的基本物质环境,其重金属污染一直是研究的热点。土地利用方式不同,受到的人类活动影响程度不同,其土壤、大气重金属分布不同。以北京市4个功能区（工业区、交通区、居民区和公园区）为研究对象,通过采集0~20、20~40、40~60 cm的土壤和TSP样品,使用电热板消解和电感耦合等离子体发射光谱仪测定样品中7种重金属元素Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的质量分数,分析土壤和TSP中重金属的空间分布特征及两者之间的相关关系,旨在正确认识人类活动对城市土壤、大气环境的影响,为北京市环境保护与治理提供理论依据。研究结果表明,（1）北京市土壤重金属Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn的平均质量分数分别为2.62、61.34、11.87、533.82、23.45、24.36、116.42 mg·kg-1。从单因子污染指数来看,Cd、Zn 的平均质量分数超过国家《土壤环境质量标准》一级标准限值,污染指数分别为13.1、1.16。（2）空间上,表层土壤重金属元素含量总体表现为工业区、居民区、交通区的含量高于相对清洁的公园区。垂直剖面上,工业区、居民区及交通区的重金属总体上表现出弱的表聚性,公园区土壤表现为很好的原始性。（3）比较TSP中重金属质量浓度最高值与最低值的比值,从大到小依次为：Ni（4.73）>Pb（3.26）>Mn （2.85）>Cd（2.59）>Cu（2.19）>Cr（1.83）>Zn（1.46）。（4）北京市土壤和大气重金属元素之间的相关性不强,说明大气干湿沉降未使北京市土壤重金属含量产生显著变化。     

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.     

南京市土壤重金属污染调查评价

在南京地区总共采集土样36个，以《土壤环境质量标准》GB15168-1995二级标准为评价标准，对南京市土壤重金属Pb、Zn、Cr、HB、Cu的污染状况作了初步评价。研究发现南京近郊重金属污染以汞和锌为主，江宁县附近为污染重区。污染原因有：工矿企业废物的排放；各类肥料和农药的施用；生活垃圾的农用。在评价的3种主要土地利用类型中污染比较严重的是受人为影响比较大的菜地和水田，说明人为影响是土壤重金属污染的主要原因。     

重金属的生物吸附研究进展

对重金属的生物吸附研究进行了综述,主要介绍了生物吸附剂的来源,种类,预处理,固定化及脱附的方法与试剂,详细介绍了影响重金属生物吸附去除的各种因素,并探讨了生物积累和吸附机理。     

基于PBPK模型的大鼠体内镉分布的比较:联合暴露及单独暴露

环境中同时存在着多种重金属元素,联合暴露与单独暴露时,重金属在体内的蓄积分布情况也可能有所差异。为探究重金属元素(汞、铬、砷、铅)对镉(Cd)在体内分布的影响,建立了大鼠在Cd暴露下的药代动力学(PBPK)模型,并进行了包括Cd在内5种重金属的联合毒性实验,比较了Cd单独给药与重金属混合物给药2种方式下大鼠肝脏、肾脏中的Cd浓度水平。结果表明,联合暴露高(Hg Cl23.67 mg·kg~(-1),NaAsO_2 3.67 mg·kg~(-1),CdCl_2 10.55 mg·kg~(-1),K_2Cr_2O_7 6.40 mg·kg~(-1),Pb(OOCCH_3)_2·3H_2O 133.33 mg·kg~(-1))、中(HgCl_20.367 mg·kg~(-1),NaAsO_2 0.367 mg·kg~(-1),CdCl_2 1.055 mg·kg~(-1),K2Cr2O70.640 mg·kg~(-1),Pb(OOCCH_3)_2·3H_2O 13.333 mg·kg~(-1))、低(HgCl_2 0.0367 mg·kg~(-1),Na As O20.0367 mg·kg~(-1),Cd Cl20.1055 mg·kg~(-1),K_2Cr_2O_7 0.0640 mg·kg~(-1),Pb(OOCCH3)2·3H2O 1.3333 mg·kg~(-1))剂量组大鼠肝脏中Cd浓度分别为13.37、0.78和0.06μg·g~(-1);肾脏中Cd浓度分别为14.41、1.64和0.15μg·g~(-1)。与对照组相比,暴露组中Cd浓度有显著升高,且不同剂量组之间均有显著性差异。同剂量Cd单独暴露的PBPK模拟结果显示,肝脏及肾脏中的Cd浓度水平落在联合毒性实验结果的浓度范围内,初步推断其他4种重金属的联合暴露并没有影响Cd在大鼠肾脏和肝脏中的浓度分布。     

土壤酶与重金属关系的研究现状

介绍了近年来土壤酶与重金属关系的研究动向,以及重金属对酶活性作用的影响因素;探讨了用土壤酶表征重金属污染程度的方法及其可行性。有关研究表明,不同土壤酶类对重金属的敏感性有明显差异;土壤酶活性特别是总体酶活性作为污染指标是可行的;土壤酶与重金属的关系主要取决于土壤有机质、粘粒等含量的高低及它们对土壤酶的保护容量和对重金属缓冲容量的大小。文中还分析了研究中应注意的问题。     

饲料中重金属和抗生素对土壤和蔬菜的影响

长期施用规模养殖场猪粪和未施猪粪土壤调查结果表明.施猪粪土壤及蔬菜(韭菜、青菜、芹菜、萝卜)中铜、锌、砷含量均显著高于对照组(P＜0.05).土壤中铜、锌、砷含量最高分别为对照组的11倍、5倍和2倍,蔬菜中铜、锌含量最高均为对照组的4倍,砷为对照组的3倍;施猪粪土壤中铜超标最高达133.98%.锌为52.05%,砷为12.04%;施猪粪蔬菜锌超标最高达117%;在施用粪肥的土壤和非菜根中检测出土霉素和金霉素,对照组中则未检出.     

不同国家基于生态风险的土壤筛选值研究及启示

本文介绍了土壤生态筛选值的定义以及国外一些国家在污染土壤生态风险评估领域的相关土壤筛选值。由于地理生态、社会文化、行政法规以及标准制定的科学基础等差异使各国基于生态风险的土壤筛选值的制定方法各有特色,导致各国基于生态风险的土壤筛选值名称和筛选值之间存在较大差异。我国的生态风险评价研究起步较晚,目前还没有国家权威机构发布的诸如土壤生态筛选值、生态风险评价技术导则等文件。本文就目前国外一些权威机构推出的并得到广泛认可的相关标准、方法做简要介绍,就国际上不同国家的土壤生态筛选值的制定方法、理论体系、使用策略等进行详细描述,为我国制定相关筛选值的方法体系提供参考,旨在推动我国基于生态风险的污染土壤筛选值的建立和生态风险评估研究。