不同利用方式农用地土壤重金属污染状况及其动态变化特征——以广东省徐闻县为例

通过分析广东省徐闻县不同季节香蕉地、菜地、桉树林地和甘蔗地等4种不同利用方式农用地土壤As、Cu、Pb、Zn、Cd重金属含量,应用单项污染指数法和内梅罗综合指数法对土壤重金属污染状况进行评价,并得出其动态变化特征。结果表明,（1）根据重金属单项污染指数可知,所研究的5种重金属中,Cu污染最为严重,4种农用地土壤Cu污染程度大小顺序为菜地〉桉树地〉香蕉地〉甘蔗地;其次是Cd污染,污染程度依次为菜地〉香蕉地〉甘蔗地〉桉树地;菜地受到轻度Zn污染;其他元素含量均未超过国家标准。从重金属综合污染指数来看,菜地受到重金属中度污染,香蕉地、桉树地和甘蔗地均为轻度污染。（2）在不同季节,土壤重金属污染状况差异较大。Cu在4种农用地土壤中的污染指数年内呈递减规律;Cd在菜地和香蕉地中夏季污染指数最低而冬季最高。（3）土壤重金属相关性分析结果表明,Cu与Pb在4种土壤中的相关系数都较高,说明土壤中Cu与Pb同源,主要来自成土母质。菜地中,Zn与碱解N,Cd与有机质在0．05水平上存在显著负相关性,这说明土壤Zn和Cd污染不是来自有机肥,可能主要来自化肥和农药。     

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。     

珠江三角洲地区典型菜地土壤与蔬菜重金属分布特征研究

通过对珠江三角洲地区的广州市、佛山市、江门市和惠州市典型菜地土壤和蔬菜中重金属（Pb、Cr、Cd、As和Hg）含量及其土壤中有效态（Pb、Cr、Cd）含量的调查,分析蔬菜重金属污染状况与土壤重金属含量的相关性,探讨了土壤重金属含量、有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明,菜地土壤主要受Pb、Cd、Hg污染。Pb、Cd主要以轻度污染为主;而Hg污染在广州市菜地土壤以轻度污染和重度污染为主,佛山市菜地土壤以中度污染和重度污染为主,江门市和惠州市菜地土壤以轻度污染为主。蔬菜主要受Pb、Cd、Hg污染,少数蔬菜受到Cr污染,但并未检测出蔬菜受As污染。蔬菜中重金属含量与土壤中Pb、Cr、Cd的总量、有效态含量之间呈显著正相关关系,与土壤中As、Hg的总量无显著相关性。土壤中Pb、Cr含量与土壤有机质含量、黏粒含量、粉粒含量均达到显著相关。土壤中有效Pb与有效锰含量呈显著负相关关系,土壤中有效Cr含量与土壤粘粒含量、有效铁含量呈极显著正相关关系。     

基于不同土地利用方式的深圳市农用地土壤重金属污染评价（Evaluation of the Heavy Metal Pollution in Different Agricultural Soils of Shenzhen City）

为探讨深圳市农林土壤重金属的污染现状,分菜地、果园、林地和荒地等4种不同的土地利用类型,共采集了52个表层土壤样品,采用原子吸收法测定了其重金属Cu、Pb、Zn、Cd、Cr和Ni全量,单项污染指数法和内梅罗综合指数法评价了6种重金属在土壤中的污染现状.评价结果显示,部分土壤样点存在较为严重的重金属污染,Cd的污染最为严重,Cu的污染最轻;不同用地类型下的污染等级不同,荒地处于尚清洁(警戒限)水平,菜地和林地处于轻度污染水平,果园处于中度污染水平,全市农用地土壤处于轻度污染水平.     

中国土壤重金属污染修复技术的专利文献计量分析

综述了国内外主要土壤修复技术,进行了技术经济比较分析。利用国家知识产权局专利检索系统,采用主题词检索,从重金属污染物种类、技术类型两个方面分析了中国土壤重金属污染修复技术的专利申请与授权状态。结果表明：土壤重金属污染修复技术以植物修复与微生物技术为主,其次为固定修复技术;土壤镉、铅、铜、砷的修复技术专利申请量明显高于其余重金属的;农田土壤重金属污染修复技术专利申请量明显高于场地重金属修复技术的;农田土壤重金属污染修复除降低土壤中重金属含量外,还可以从植物营养调控与土壤调理剂的角度降低农产品中重金属含量。最后,进行了土壤污染修复产业政策分析。     

泥炭对Pb、Cd污染菜地土壤修复效果评价

珠江三角洲地区农田土壤重金属污染程度较为严重,泥炭作为一种富含有机质的碱性改良剂在修复重金属污染农田土壤方面具有很好的潜力。通过研究泥炭对珠三角地区Pb、Cd污染菜地土壤修复效果开展的连续盆栽试验,从生态学角度对泥炭的修复效果进行综合评价。试验结果表明:泥炭可以提高0.25~1.61个单位的土壤p H值,增加土壤有机质含量,显著降低土壤中Cd有效态含量。连续种植小白菜(Brassica chinensis)后泥炭处理的土壤Cd有效态含量仍显著低于对照,对土壤修复持效性好;但对土壤Pb有效态含量作用效果不显著。泥炭对小白菜有明显的增产效果,在种植第二茬时效果最明显,同时与对照比较泥炭处理显著降低小白菜中Cd含量,但对降低小白菜中Pb含量效果也不明显。泥炭可以显著提高土壤中微生物的活性和代谢多样性,种植小白菜后微生物活性提高更明显。综合判断,15 g·kg-1泥炭用量对修复珠三角地区Pb、Cd污染菜地土壤效果最好而且持效性好。整体来看,泥炭对降低土壤中Cd有效态含量的效果优于对Pb的。     

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。     

石灰对土壤重金属污染修复研究进展

全球土地资源污染严重,石灰由于其在污染土壤修复方面具有成本低廉,操作简单等特点而受到广泛关注,其修复效果及修复机理已成为当前环境科学研究的热点之一。综述了国内外近20年来有关石灰修复重金属污染土壤研究的最新进展,探讨了影响石灰对污染土壤修复效果的主要因素,阐明了石灰对土壤重金属生物有效性的影响机理。研究表明,石灰及不同的石灰性物质对土壤重金属修复的效果存在差异。石灰对重金属生物有效性的影响机理主要是通过改变土壤p H、土壤阳离子交换量、土壤微生物群落组成、土壤氧化还原电位等多种机制协同作用对重金属进行吸附、络合等,石灰对重金属污染土壤的修复效果受石灰施用量、土壤类型、土壤p H值、重金属污染类型、重金属种类等因素综合影响。在实际修复中,应根据土壤类型和土壤中主要重金属污染类型确定石灰或石灰类物质的最佳施用量。由于长期连续施用石灰容易导致土壤出现板结现象,未来应结合纳米等新技术对石灰及石灰类物质进行改性,加强可以长期连续施用的石灰及石灰类物质的研发,并深化其修复机理的研究,构建石灰与其他修复剂的联合修复体系,以期为重金属污染土壤修复提供科学依据和新途径。     

潍坊市菜地重金属调查与环境风险评价研究

科学评估菜地土壤重金属污染状况对有机种植规划布局、指导农业种植结构调整具有重要的现实意义,也可为土壤环境风险防控和污染土壤修复提供科学依据。在山东省潍坊市全境蔬菜主产区随机采集32个设施菜地和15个露地菜地样本,应用电感耦合等离子体质谱测定了Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb等元素以及用原子荧光光度计测定As、Hg质量分数;依据GB15618—2008,对土壤重金属超标情况进行评价,采用生态风险指数和潜在地积累指数等方法进行了重金属环境风险及污染程度评价。结果表明:Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Hg等元素质量分数平均值分别是山东省土壤环境背景值的1.13、1.16、1.27、1.62、3.21和2.11倍,表明重金属存在富集现象;各个元素质量分数平均值均低于国家二级标准值,但Cd、Ni、Cu、Zn的点位超标率分别为21.3%、8.51%、2.12%、2.12%;潜在生态风险指数评价结果显示,菜地土壤处于中等生态风险,其中设施菜地处于中等生态风险,露地菜地处于低生态风险;所有点位Cr、Ni、Cu、Zn、As、Pb均为低生态风险,而Cd、Hg分别有97.8%和80.8%的点位处于中等生态风险及其以上水平。地积累指数评价结果表明,设施菜地Cd、Hg、Zn处于轻度-中等污染水平,露地菜地Cd、Hg处于轻度-中等污染水平,其他元素均无污染;所有点位中,Hg、Cd、Zn、Ni、Cr、Cu、Pb受污染比例分别为78.7%、63.8%、42.6%、17.0%、14.9%、12.8%、2.1%。整体上,潍坊市菜地土壤能够满足有机种植的条件,但存在一定数量点位的污染,其中Cd点位污染比例最大,可能会成为限制该区域有机种植的主要因素。     

重金属污染土壤的微生物生态效应及其修复研究进展

污染土壤微生物生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术。本文综述了近年来重金属对土壤微生物生物量、种群及生化过程的影响以及微生物对重金属污染土壤的修复机理和修复研究进展,较全面的分析了重金属对土壤微生物的生态效应。     

竹类植物修复重金属污染土壤的研究进展

随着我国经济的快速发展,土壤重金属污染问题也愈加严重.植物修复技术对环境扰动小,修复成本低,是目前土壤修复领域的研究热点之一.竹类植物对重金属有良好的耐受能力和富集能力,且具有生物量大、栽培简单和经济效益高等特点,在修复重金属污染土壤方面有很高的应用潜力和开发价值.结合竹类植物修复重金属污染土壤的研究现状,系统阐述了竹...     

农田重金属污染原位钝化修复研究进展

污染土壤重金属原位钝化修复是通过向土壤中施加一些活性钝化修复材料,通过溶解沉淀、离子交换吸附、氧化还原、有机络合等反应来改变重金属在土壤中的赋存状态,降低土壤中重金属的有效浓度、迁移性和生物有效性。这种方法成本较低、操作简单、见效快且适合大面积推广,在重金属污染土壤修复中有着不可替代的作用。尤其对主要由污水灌溉、大气沉降等造成的农田土壤面源污染,一些具有吸附固定土壤中重金属离子特性的天然物质和工业副产品都可运用在实地的钝化修复中,且不同类型的钝化修复剂对重金属污染土壤的钝化修复效果各不相同。采用实验室评价和实地应用评价,一方面可以评估钝化修复材料对污染土壤中重金属离子的固定效率;另一方面可以评估钝化修复材料对土壤理化性状、养分状况和生物活性的影响。对重金属污染土壤原位钝化修复中不同来源的钝化剂进行了分类,目前广泛使用的钝化修复剂主要包括硅钙物质、含磷材料、有机物料、黏土矿物、金属及金属氧化物、生物碳及新型材料等,概述了它们各自对重金属污染土壤的钝化修复效果。从研究方法、评价指标、环境影响因子、钝化机制以及环境风险评价等方面分析了该领域的研究现状以及存在的主要问题,今后应重点关注钝化修复剂对土壤-作物系统的潜在环境风险以及钝化材料修复效果的田间长期稳定性评价。     

南京市东郊菜地的土壤重金属积累及蔬菜品质评价

本文对南京市东郊新、老菜区及矿区菜地的土壤、垃圾粪肥、灌溉水及蔬菜中六种重金属元素(Cu、Zu、Mn、Cr、Pb、Cd)的含量进行了调查和测定,进而探讨土壤重金属的积累情况及其对蔬菜品质的影响。结果表明,区内土壤在不同程度上都有重金属积累,其中以矿区和近郊老菜地较明显;蔬菜中重金属含量大多数尚未超标。本文还从土壤学角度提出了减轻污染的措施。     

珠江三角洲地区典型农村土壤重金属污染现状分析

珠江三角洲地区农村土壤重金属污染状况不容忽视,除化肥农药、畜禽养殖等污染源外,还有工业污染等其他污染源。本研究以该地区工业型和种植型两类典型农村为例,通过对农田和菜地两种耕地以及企业周边、养殖场周边和垃圾点周边三类污染场地土壤重金属污染现状进行监测与评价,深入分析重金属污染成因。结果表明,该地区工业型农村耕地以铜超标为主(超标率22.2%),种植型农村耕地以镉超标为主(超标率16.7%),其余重金属超标率低或不超标;耕地中农田的重金属污染程度重于菜地。工业型农村污染场地以铜超标为主(超标率33.3%),其次是镉和锌(超标率均为11.1%),其余重金属不超标;种植型农村污染场地以镉、镍超标为主(超标率均为26.1%),其次为铜和砷(超标率分别为17.4%和8.7%),其余重金属不超标。三类污染场地中,工业型农村土壤重金属超标情况相对最重的是垃圾点周边,而种植型农村土壤重金属超标程度相对最重的是养殖场周边。高度集约化的农业生产方式是造成珠三角农村耕地土壤重金属污染的主要原因,同时,众多的制造业"三废"排放加剧了土壤重金属累积。此外,畜禽养殖废弃物、生活垃圾的无序堆放也是造成农村土壤重金属污染的原因。     

土地利用/覆被变化（LUCC）与土壤重金属积累的关系研究进展（Research Review of the Relationship between Land Use/Cover Change and Heavy Metal Accumulation in Soil）

土壤重金属污染是世界性环境问题之一.土地利用/覆被变化(LUCC)是最主要的环境演变驱动因子之一.为明晰LUCC对土壤重金属积累和污染的影响,根据前人研究,从场地、县域和流域/区域尺度总结了LUCC和土壤重金属污染的关系.研究发现,三个尺度上土地利用方式和覆被类型/格局是控制土壤重金属空间积累和分布的重要因子,土地利用/覆被可以直接吸纳或吸附重金属,亦能通过改变土壤物理、化学和生物性质从而控制重金属在土壤中的移动性和活性,造成土壤中重金属的积累直至污染.此外,论文阐明了LUCC在土壤重金属污染风险预测、规避和污染土壤修复中的重要作用,最后提出了在实践中通过调整土地利用/覆被类型进行污染土壤修复的建议.寓景观生态学思想于土壤重金属污染防治过程是一种新的有效途径.     

书讯

正施肥与土壤重金属污染修复——当代土壤与环境科学专著作者:徐明岗出版时间:3/1/2014内容简介《施肥作为农业增产的主要措施,也能显著影响土壤重金属的生物有效性。《施肥与土壤重金属污染修复》论述了通过合理施肥,在实现作物养分供应的同时,又实现土壤重金属钝化修复的原理与技术,包括不同形态化肥、有机肥和改良剂及其组合修复土壤重金属特别是铅、镉污染土壤的原理与技术。主要内容包括:铅、     

牧草在重金属污染土壤治理中的修复和综合利用潜力

牧草易栽培,生物量大,产量高,在重金属污染土壤治理中具有良好的应用前景,既可作为农业生产的低积累饲用牧草,也可为重金属污染土壤修复提供高积累植物,是生物质能源植物和污染土壤修复的重要植物.综述了牧草在重金属污染土壤治理中的优势、积累特征、响应机制及主要牧草在重金属污染土壤治理中的应用和效益评估.分析了我国已发现的具有重...     

北京市土壤重金属污染研究

为调查研究北京市一些重点功能区的土壤重金属污染状况,在朝阳、海淀、石景山、通州、怀柔、顺义区等典型的耕地、林地、菜地、工业区、交通区、旅游区选择采集了10个土壤样本。对各样点土壤的pH值、有机质含量、速效P、速效K、全N、全P、全K以及重金属元素Cr、Cd、Pb、Zn的含量进行了测定。采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法来评价土壤重金属污染程度,并针对北京市不同功能区的土壤重金属污染状况,提出了相应的防治措施与对策。     

长期温室菜地土壤重金属累积状况及污染评价

为研究温室菜地种植对土壤重金属含量的影响,以中国农业大学曲周实验站长期定位试验土壤为研究对象,分析了土壤重金属含量累积变化特征并对其进行了污染评价.结果表明,与河北省重金属土壤背景值相比,0—40 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有不同程度的累积,其中Cd和Cu累积程度最高;除As和Ni外,0—20 cm土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb的含量均有随种植年限的增长而增加的趋势;0—20 cm土壤Cd、Cu、Zn含量均分别显著高于20—40 cm土壤Cd、Cu、Zn含量(P0.05),0—20 cm土壤As含量显著低于20—40 cm土壤As含量;0—20 cm土壤中,重金属Cu、Pb、Ni、Cr与土壤p H呈显著负相关关系(P0.05).根据《土壤环境质量标准》(GB15618—1995)二级标准限值评价,2016年曲周实验站温室菜地0—20 cm土壤重金属环境质量处于轻污染状态,其中重金属Cd是主要的污染因子.     

秸秆生物炭吸附/钝化土壤重金属的过程机理与影响因素

土壤重金属污染因其隐蔽性、滞后性及对环境和人体健康的危害性,已引起广泛关注。生物炭因具有较大的孔隙率、比表面积及丰富的表面官能团,常用来修复重金属污染土壤。秸秆作为农业废弃物,将其制备为生物炭是其资源化利用和减少环境污染的有效途径。因此,本文综述不同秸秆生物炭的原料、制备技术和改性方法等对吸附重金属的影响,探讨其对重金属的吸附机理以及修复重金属污染土壤实际应用效率与影响因素,包括：(1)秸秆种类及制备温度对生物炭特性和重金属污染土壤修复效率的影响;(2)秸秆生物炭吸附/钝化土壤重金属的过程与机理;(3)可提高生物炭修复重金属污染土壤效率的改性技术及其实际应用效率和影响因素。并结合秸秆生物炭制备和应用中存在的问题提出展望,以期为提高秸秆生物炭在重金属污染土壤修复效率,实现农业废弃物资源化回收利用,减少环境污染提供理论基础和技术参考。