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。     

螯合剂GLDA对象草修复镉污染农田的影响

为探明螯合剂谷氨酸二乙酸四钠(GLDA)对象草修复镉(Cd)污染农田的影响,通过田间小区试验,于60 d内以不同方式(总施加量585、 1 170和2 340 kg·hm~(-2)分别等分为1～4次施加,分2～4次施加的时间间隔分别为30、 20和15 d)向已种植60 d象草的Cd污染农田(总Cd:0.62 mg·kg~(-1))施加GLDA,分析了象草地上部生物量、Cd含量和Cd提取量以及土壤pH和可溶性有机碳(DOC)质量浓度等指标.结果表明,少量且分多次施加GLDA能显著提高象草地上部生物量和Cd含量,其中分施次数和总施加量分别是生物量和Cd含量的关键影响因子; Cd提取量在总施加量585 kg·hm~(-2)分4次施加时最高,为16.78 g·hm~(-2),较CK(不施加GLDA)显著提高275.39%;土壤pH、DOC质量浓度和DTPA-Cd含量与总施加量和分施次数存在显著正相关关系; DOC质量浓度是影响DTPA-Cd含量的主要因素;土壤总Cd含量在总施加量585 kg·hm~(-2)分4次施加时可较种植象草前土壤降低3.23%.因此,在利用象草修复Cd污染农田时,施加GLDA具有重要意义,且需合理选择施加方式.     

水泥粉尘对农田土壤污染的环境磁学响应

为了探索水泥工业生产与厂周围农田土壤环境变迁之间的关系,在安徽省凤阳县水泥工业区周围农田内采集了麦地土壤和3条测线(EW、N-W、N-S)上稻田土壤,对土壤样品及水泥粉尘的磁学参数和金属元素(Al、Fe、K、Ca、Mg、Na、Cr、Ba、Mn、Zn)含量进行了测量.结果显示,两类土壤样品的磁学性质主要由磁铁矿控制,磁性矿物含量高于土壤母质参考值、低于水泥粉尘,磁性矿物粒径介于土壤母质和水泥粉尘之间.麦地土壤样品中Ca、Zn含量的平均值(85.4 g·kg~(-1)、101.0 mg·kg~(-1))高于3条测线上稻田土壤的平均值(10.6 g·kg~(-1)、51.0 mg·kg~(-1)(E-W);11.0g·kg~(-1)、68.0 mg·kg~(-1)(N-S);8.9 g·kg~(-1)、55.6 mg·kg~(-1)(N-W)),且大幅高于土壤母质参考值(5.9 g·kg~(-1)、29.9 mg·kg~(-1)),但低于水泥粉尘的值(344.0 g·kg~(-1)、110.3 mg·kg~(-1)).内梅罗指数PN结果显示,麦地土壤样品呈现出重度污染(5PN20),3条测线上稻田土壤样品呈现出轻度污染到中度污染的特征(1PN3),离水泥厂越近污染越严重.所有土壤样品的磁学参数χ、SIRM、χARM与PN存在显著正相关关系(r=0.918、0.944、0.968).因此,磁学参数χ、SIRM、χARM可以作为农田土壤被水泥粉尘污染程度的指示.     

环鄱阳湖区农田土壤重金属空间分布及污染评价

为了解环鄱阳湖区农田土壤重金属污染状况,采用单因子指数法、内梅罗指数法、地质累积指数法、潜在生态危害指数法对环鄱阳湖区农田表层土壤(0~20 cm)中7种重金属元素进行污染及生态风险评价,并将地统计学方法与GIS技术相结合分析环鄱阳湖区农田土壤重金属的空间分布特征.结果表明:(1)土壤中重金属Hg、As、Pb、Cd、Cu、Cr、Zn的平均含量分别为0.12、13.15、35.44、0.18、38.45、81.91、80.45 mg·kg~(-1),与江西省土壤环境背景值相比较,均有不同程度累积,Cr、Cu、Cd累积富集情况最严重,内梅罗指数法与潜在生态危害指数法评价结果均表明,环鄱阳湖区土壤重金属综合污染情况为轻度污染,鄱阳县、进贤县、乐平市、南昌县、万年县、新建县以及余干县累积污染情况较严重.(2)以国家土壤环境质量二级标准为评价标准,超标率12.24%=CuCdAsHgCr=8.85%ZnPb,表明研究区部分农田土壤样点Cu、Cd、As、Hg、Cr累积程度已威胁到农作物产量和质量,但总体上为清洁状态.土壤中Hg、Cd达到中等生态危害程度,研究区农田土壤中重金属总体表现为轻微危害程度.(3)半方差函数模型拟合结果显示,Hg、Pb、Cr、Zn符合指数模型,As符合球状模型,Cu、Cd符合线性模型.As、Pb、Cd、Cu的含量总体上呈现出东部地区高、西部地区低的趋势,主要在鄱阳县、乐平市、万年县及余干县等地富集.Zn的含量在中北部地区偏低、在东南部地区较高,乐平市、万年县富集相对严重.Hg、Cr是由西南地区向东北地区递减的梯度变化,两种重金属元素均主要在南昌市各县区累积.     

天津盐渍化土壤水溶性氮素组成及分布特征

对天津不同程度盐渍化农田(n=4)和荒地(n=4)土壤水溶性有机碳(SOC)和水溶性氮素组成与分布特征进行了研究。结果表明:农田和荒地土壤水溶性有机碳(SOC)含量分别为26.1~46.4mg/kg和19.6~77.8mg/kg,由表层向下呈现出降低-升高-稳定的变化趋势。农田土壤具有较高溶解性总氮(TSN)、硝氮(NO-3—N)和水溶性有机氮(SON)含量,分别是荒地土壤的0.8~5.9、0.8~10.5和0.9~8.7倍。NO-3—N和SON是TSN的主要组成部分,分别占农田土壤TSN的38%~72%和26%~60%,荒地土壤的32%~75%和16%~58%。NO-3—N、SON在农田土壤剖面中主要积累在土壤表层和底层,而在荒地土壤剖面中主要积累在土壤表层,且在农田土壤中具有较高的淋溶风险。     

黄淮海地区农田污染对粮食生产的制约及防治对策

农田污染是粮食高产的重要制约因素。分析了1981-2005年黄淮海地区小麦、玉米的生产现状,指出黄淮海地区这两种作物的单产、播种面积和总产在波动中持续增长;但是,由于粮食生产提高的需要,1991-2004年黄淮海地区使用了大量的化肥、农药和农膜,造成了土壤、农田灌溉水的污染,已成为粮食生产的制约因素。从实际出发,提出了农田产地环境污染的防治对策。     

吐鲁番防护林的气象效应

前人对吐鲁番农田防护林的防护效益曾有过许多观测研究，但缺少年周期变化的气象效益观测结果。通过利用吐鲁番红族治沙站农田林网内和旷野建立的气象观测站点收采的全年观测资料，分别选择春季、冬季和风季各一个月的气象资料，对有防护林网保护和无防护林网保护的气温、地表温度和风速的变化进行对比分析证明，防护林网改善小气候的作用随季节变化而发生变化。其中，防风效果最为显著，风速为１６．２ｍ／ｓ时，株网内风速可降低６１．８％－７５．４％；风速为２．０ｍ／ｓ时，林网内风速降低９０％左右或无风。林网对气温调节随节发生变化，１月增温，７月降温，而３月风季的前半月有增温作用，下半月却不明显。但各月增降的幅度不大。林网在各月对地表温度普遍都有提高，其中５月提高幅度最大可达２０℃左右。     

转基因作物种植面积持续扩大

根据国际农业生物技术应用服务组织（ISAAA）2月24日公布的资料显示,世界范围内培养转基因（GM）作物的耕地面积去年增长约10％,生物技术种植总面积现已超过1亿公顷。其中巴西增长最快,欧盟有所下降。     

上海西郊农田土壤中多氯联苯分布特征及生态风险评价

采用GC／MS法测定了上海市西部郊区某农田土壤中多氯联苯（PCBs）的含量,讨论了PCBs的分布特征及生态风险。PCBs浓度为261．80ng／g,处于低污染水平。共有11种PCBs的同系物不同程度检出,主要以五氯联苯为主。多氯联苯毒性当量为3．26μg／kg,其中PCB126的贡献量最大,占总量的99．6％。     

Modified accumulation of selected heavy metals in Bt transgenic rice

Safety assessment of genetically modified crops generally does not take into account the potential hazard of altered patterns of heavy metal accumulation in plants. A pot experiment was conducted under greenhouse conditions to evaluate the impact of heavy metal amendments on the accumulation of Cd, Cu, Pb and Zn in a Bt transgenic rice Ke-Ming-Dao (KMD) and its wild-type Xiushui 11 (Xs11). In control soils, significant di erence was only found in contents of Cu (p < 0.01) and Pb (p < 0.05) in straw between KMD and Xs11. At three levels of Cd amendments (5, 10, and 20 mg/kg), the Cd contents in grain and straw of KMD were significantly higher than those of Xs11, and all grain Cd contents were significantly higher than the International Criteria (0.2–0.4 mg/kg) as specified by the Codex Alimentarius Commission (CAC). These results implied that it may be unsafe for growing Bt transgenic rice in heavily Cd-polluted areas. No significant di erence in Zn was found between the two varieties with the exception of roots at Zn amendment level of 600 mg/kg, while Pb contents in KMD were much higher in the straw at the lead amendment level of 1000 mg/kg and in the root at 250 mg Pb/kg. Data on the heavy metal accumulation patterns for the genetically modified rice may be used for the selection of growing areas as well as for plant residue management for Bt rice.