铜尾矿区土壤与凤丹植株重金属富集研究

对安徽铜陵铜尾矿区凤丹种植地的土壤和凤丹中重金属污染状况进行了研究.结果表明,尾矿库区种植地极端贫瘠,有机质含量仅1.1～3.4g·kg^-1,而土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量皆高于对照土壤,其中Cu含量达587.43～1176.44mg·kg^-1,Cd含量达3.08～5.16mg·kg^-1,约达国家土壤二级标准的10倍.凤丹各部位的Cu、Cd和Pb含量均超过了药用植物的限量标准,尤其是根皮部位Cu含量达31.50～64.00mg·kg^-1,Cd含量达0.98～1.45mg·kg^-1,超出标准1.6～3.6倍,表明种植地和凤丹都受到严重污染.凤丹不同部位中的Zn、Cd、Pb和Cu分别以茎、叶、叶和根皮中的含量最高.凤丹对Cd、Zn的富集比Cu和Pb高,但在根皮中的富集系数均较小.     

石油污灌渠底泥生态毒性诊断研究

底泥样品采自沈阳东部石油污水灌渠的上、中、下游.进行了重金属Cu、Zn、Pb、Cd、矿物油含量分析和生态毒性试验.结果表明,所有底泥均有污染物积累.矿物油含量为408～118 300 mg·kg^-1,Cu为17.83～78.53 mg·kg^-1,Zn为35.76～155.16 mg·kg^-1,Pb为8.50～31.03 mg·kg^-1,Cd为0.1 mg·kg^-1～1.0mg·kg^-1.底泥对高等植物有不同程度的生长抑制或刺激效应,对蚯蚓有急性致死及慢性亚致死效应.种子发芽根伸长抑制率为-29.81%～93.8%,蚯蚓14d死亡率最大值为100%.蚯蚓14d和28d体重增长抑制率分别为-36.6%～6.08%和-40.4%～6.1%.研究表明,长期石油污水灌溉导致河道底泥中污染物的积累和较强生态毒性.     

上海市小羽藓属植物重金属含量及其与环境的关系

应用原子吸收法对上海市13个样点的小羽藓植物体及相应土壤样品中的Cu、Pb、Cd、Zn、Cr 5种重金属元素含量进行了测定.通过对植物体内含量的聚类分析,将13个样点按重金属污染程度的轻重分为3个组：1)污染严重点,包括桂林公园、复兴公园、光启公园3个样点,均位于市区交通繁忙地带,其小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 35.25～50.36 mg·kg^-1、Pb 55.50～65.00 mg·kg^-1、Cd 1.68～2.30 mg·kg^-1、Zn 829.63～1140.13 mg·kg^-1、Cr 7.41～16.41 mg·kg^-1;2)污染点,包括长风公园、古钟园、中山公园、和平公园、上海师范大学徐汇校区5个样点,均位于市区近郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 18.51～62.50 mg·kg^-1、Pb 14.38～34.25 mg·kg^-1、Cd 0.81～1.40 mg·kg^-1、Zn 354.25～671.75 mg·kg^-1、Cr 3.62～25.08 mg·kg^-1;3)相对清洁点,包括佘山、大观园、罗泾、植物园、崇明东平国家森林公园5个样点,位于上海市远郊,小羽藓体内重金属含量分别为：Cu 11.13～16.41 mg·kg^-1、Pb 4.63～27.25 mg·kg^-1、Cd 0.93～1.28 mg·kg^-1、Zn 489.25～1 086.75 mg·kg^-1、Cr 1.53～7.62 mg·kg^-1.结果表明,小羽藓属苔藓植物可作为监测上海地区环境重金属污染的良好指示植物.苔藓植物体内重金属含量水平与土壤重金属含量存在一定的相关性,而且也受其他因素的影响.     

强还原过程对设施菜地土壤重金属形态转化的影响

设施菜地由于污水灌溉、粪肥施用等导致重金属污染.本文通过土柱淹水同时添加玉米秸秆培养和后期通水淋洗,研究强还原法对设施土壤重金属(Cd、Cu、Pb和Zn)形态转化的影响.结果表明: 强还原处理使土壤pH显著降低,玉米秸秆处理变化更显著;土壤氧化还原电位(Eh)迅速下降至-280 mV左右.玉米秸秆处理可以促进土壤中Cd、Cu、Pb和Zn活化,第9天土壤中有机物及硫化物结合态和残渣态Cd、Cu、Pb和Zn含量比重下降;至15 d培养结束,土壤中4种重金属含量较对照分别减少18.1%、19.0%、16.1%和15.7%.玉米秸秆处理可以增加土壤中Cd和Zn的溶出量,但是Cu的溶出量减少;胶体结合态Cd和Pb含量较对照增加、Cu较对照显著减少、Zn没有显著变化.强还原可以引起设施土壤重金属活化,提高蔬菜积累重金属的风险,而且其随土壤水分的运移可能导致水体的污染.     

利用乙二胺四乙酸淋洗修复重金属污染的土壤及其动力学

通过室内模拟试验,采用振荡淋洗的方法研究了乙二胺四乙酸(EDTA)浓度、pH、淋洗时间对重金属去除效果的影响.利用一级反应动力学模型对试验数据进行拟合,并测定了EDTA处理前后土壤中重金属形态的变化.结果表明,EDTA溶液在浓度为0.1 mol·L^-1、pH 7、淋洗时间1 d的条件下能达到对污染土壤重金属的最大去除率,去除率分别为Cd 89.14%、Pb 34.78%、Cu 14.96%、Zn 45.14%.模型拟合结果表明,Cd的质量转移系数最大,其次是Zn、Pb和Cu.说明在土壤淋洗过程中,Cd和Zn最先达到质量转移的平衡状态,然后是Pb和Cu.形态分级结果表明,EDTA能有效地去除交换态、碳酸盐结合态和氧化物结合态重金属,而对有机态和残余态部分重金属作用效果不明显.     

根瘤菌对土壤铜、锌和镉形态分配的影响

以湖南郴州红壤和河北巩义褐土为供试土壤。制备Cu、Zn、Cd污染土壤。接种大豆根瘤菌(Rhi-zobium fredii)HN01,用连续提取法浸提土壤中不同形态的重金属．结果表明。褐土接种根瘤菌后固相结合态Zn总量降低10％。专性吸附态、氧化锰结合态和有机结合态Zn减少达9％～26％．红壤中结合态Zn的总量变化不显著,但专性吸附态和氧化锰结合态Zn含量显著减少。交换态Zn含量显著增加．褐土中接种根瘤菌抑制了Cu向土壤溶液的释放,固相结合态Cu总量增加18％,可交换态、专性吸附态、氧化锰结合态和有机结合态的Cu增加20％～54％．接种根瘤菌对土壤中Cd的溶解没有明显的抑制或促进作用,但改变了红壤中各形态Cd的含量高低顺序．Cd污染红壤中可交换态和有机结合态Cd含量分别增加22％和11％,专性吸附态和氧化锰结合态Cd分别减少14％和29％．根瘤菌对不同类型重金属及不同土壤中重金属形态影响的差异主要与土壤pH降低有关．     

稻麦轮作下水稻土重金属形态特征及其生物有效性

在成都平原稻麦轮作下86个土样中重金属全量和各形态含量分析的基础上,采集分析相应点位上种植的主要粮食作物小麦和水稻籽粒的重金属含量,通过描述性统计分析、相关性分析及线性回归方程的模拟,研究了土壤中重金属的形态分布特征及其生物有效性。统计分析结果表明：土壤中Cr、Cu、Pb、Zn各形态含量的分配顺序为：残渣态〉有机物结合态〉铁锰氧化物结合态〉碳酸盐结合态〉可交换态,而Cd各形态含量的分配顺序为：铁锰氧化物结合态〉残渣态〉碳酸盐结合态〉有机物结合态〉可交换态。若以活性态（非残渣态含量）而论,Cd的活性最高,Cr的活性最低。除Cr外,各元素全量与各活性形态之间的关系较为密切。土壤中全Cd含量与4种活性形态Cd含量间的相关性均达极显著水平;Cu、Zn全量分别与其铁锰氧化物和有机物结合态含量,Pb全量分别与其可交换态和铁锰氧化物含量间的相关系数达显著或极显著水平。用卫生部颁布的食品中重金属限量卫生标准评价稻麦籽粒重金属累积情况,其结果表明,小麦籽粒（旱作）中的Cd、Cr、Cu、Pb分别超标14.71%、8.70%、6.50%和17.40%,而水稻籽粒（水作）仅有Pb和Cd含量超标10.90%和8.70%。不同形态重金属对水稻和小麦籽粒中重金属累积的影响效应不同，从多元线性回归方程的回归系数来看：稻一麦籽粒中Cd含量受到土壤中各活性形态Cd含量的影响。除铁锰氧化态Cd和有机物结合态Cd含量分别对小麦和水稻籽粒中Cd的累积表现出负效应外，其余均为正效应。可交换态Cu含量对稻-麦籽粒Cu累积的效应最大，其次受碳酸盐结合态Cu含量的影响。稻一麦籽粒Pb含量的累积受土壤各活性态Pb含量影响效应的差异不甚明显。稻-麦籽粒Zn含量与土壤各活性态Zn含量间无显著线性关系。     

露地栽培向设施栽培转变对菜田土壤重金属含量及形态的影响

为了研究露地栽培向设施大棚栽培转变对土壤重金属含量的影响,对武汉市郊区露地和设施塑料大棚两种栽培条件下菜田土壤重金属Cd、Cr和Pb各形态含量及分布特征进行了研究。结果显示,露地和大棚栽培条件下土壤重金属元素Cr和Pb各种形态含量之间没有明显差异,但Cd各种形态含量间有显著差异;从露地到大棚,土壤中Cd酸可提取态含量从露地的0.62 mg/kg上升到大棚的1.19 mg/kg,其次是Cd残渣态、有机结合态、氧化态和碳酸盐结合态;Cd总含量从露地的0.79 mg/kg升高到大棚的1.58 mg/kg,显著超过土壤环境质量标准中的Cd含量标准值(0.3 mg/kg),达到严重污染水平。Cd碳酸盐结合态和氧化态占总量的比例有所降低,而酸可提取态占总量的比例有所升高。说明从露地到设施大棚栽培,促使了土壤中部分Cd碳酸盐结合态和氧化结合态向酸可提取态转变,提高了土壤中Cd的生物有效性。因此,在设施大棚栽培快速发展的情况下,要加强重金属Cd对土壤污染的治理,减少重金属Cd对蔬菜的毒害。     

鄂尔多斯地区公路沿线土壤重金属形态与生物有效性

采用TessierA连续提取法对鄂尔多斯地区公路沿线土壤重金属（Pb、Zn、Cu、Ni、Cr）化学形态进行了测定。同时对土壤pH值、重金属含量和公路绿化植物重金属（Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、As和Se）含量进行了分析，对该区域重金属的生物有效性与潜在生态风险进行预测。结果表明：土壤重金属有效态占总量百分比的大小序列为Zn〉Pb〉Ni、Cr〉Cu，与重金属元素在绿化植物中含量大小序列Zn〉Cu〉Ni、Cr、As、Pb〉Cd〉Hg并非完全趋于一致。不同公路段土壤重金属与其不同形态存在较大的变幅。公路沿线表层土壤中重金属的有效态占其总量为G109（东胜-准格尔段）15．7％～46．1％，G210（达拉特-东胜段）8．0％-40．9％，G109（东胜-鄂托克段）9．1％～33．9％，而且以有机态和Fe—Mn氧化结合态的比例较大，为各元素有效态的主要形态特征。Cu在不同植物不同器官中的含量较高，可能在鄂尔多斯地区特定环境条件下随植物的蒸腾拉力、水分和营养盐运移的生理生态作用下使其在植物体中富集。土壤重金属Zn的有效态含量较高，而残渣态含量低，须特别注意其对区域生态系统的潜在影响。     

伴矿景天-水稻轮作及磷修复剂对水稻锌镉吸收的影响

采用盆栽试验,将锌镉超积累植物伴矿景天与镉低积累水稻中香1号轮作种植于重金属污染土壤,并向土壤添加钙镁磷肥和磷矿粉,研究两种磷修复剂对伴矿景天和镉低积累水稻生长及地上部重金属积累性的影响.盆栽试验结果表明,在轻污染土壤上施用50 g·kg^-1磷矿粉时伴矿景天地上部的Zn、Cd吸收量分别达到每盆11.5 和0.79 mg,效果好于施用4 g·kg^-1钙镁磷肥处理.在重金属污染土壤上种植伴矿景天使后茬水稻地上部Zn、Cd浓度上升,但钙镁磷肥的施用显著降低了水稻体内的Zn、Cd积累量.种植伴矿景天后添加钙镁磷肥稳定调控剂对土壤中水溶态及NH₄OAc提取态Zn、Cd的稳定效果明显优于磷矿粉,且在高污染土壤上效果更佳.田间试验结果显示,施用钙镁磷肥不仅可增加水稻产量,且可一定程度上降低水稻地上部的Zn、Cd吸收量.     

铜尾矿区土壤与凤丹植株重金属富集研究

对安徽铜陵铜尾矿区凤丹种植地的土壤和凤丹中重金属污染状况进行了研究,结果表明,尾矿库区种植地极端贫瘠,有机质含量仅1．1～3．4g·kg^-1,而土壤Cu、Cd、Pb、Zn含量皆高于对照土壤,其中Cu含量达587．43～1176．44mg·kg^-1,Cd含量达3．08～5．16mg·kg^-1,约达国家土壤二级标准的10倍,凤丹各部位的Cu、CA和Pb含量均超过了药用植物的限量标准,尤其是根皮部位Cu含量达31．50～64．00mg·kg^-1,Cd含量达0．98～1．45mg·kg^-1,超出标准1．6～3．6倍,表明种植地和凤丹都受到严重污染．凤丹不同部位中的Zn、Cd、Pb和Cu分别以茎、叶、叶和根皮中的含量最高．凤丹对Cd、Zn的富集比Cu和Pb高,但在根皮中的富集系数均较小。     

菰和菖蒲对重金属的胁迫反应及其富集能力

通过盆栽实验研究了Cu—Zn—Ph-Cd复合污染条件下,菰和菖蒲的生长状况、生理特性及吸收和富集重金属的能力。结果表明,高浓度污染下菰和菖蒲不能存活;低、中浓度中菖蒲的生长受到抑制,菰各生长指标与对照相比差异不显著,表明菰对低、中浓度重金属的耐性强于菖蒲。随着污染浓度的增加,菰和菖蒲叶片叶绿索含量显著降低;菰叶绿素a／b值略有降低,菖蒲叶绿素a／b值显著降低;菰和菖蒲叶片脯氨酸含量、相对电导率显著升高,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性在低浓度时升高,中浓度时降低。菰体内重金属含量为Zn〉Cu〉Pb〉Cd,菖蒲体内的含量为Cu〉Zn〉Pb〉Cd,且二者体内的重金属含量都随着污染浓度的增加而升高。菰和菖蒲对Cd的富集系数较大,地上部分（茎与叶）和地下部分（根与根状茎）均大于1;对Pb的富集系数较小,地上部分和地下部分均小于1。菰和菖蒲地下部分重金属含量均高于地上部分含量,二者根系对4种重金属都有较强的滞留效应,平均滞留率均大于50％。各处理中菰对重金属的吸收量均高于菖蒲。综合分析菰和菖蒲的生长、生理及富集重金属的能力,菰比菖蒲更适用于低、中浓度重金属污染水体的生态修复。     

Distribution of Heavy Metals and Arsenic in Greenbelt Roadside Soils of Pudong New District in Shanghai

We studied the distribution of seven heavy metals and As in typical municipal greenbelt roadside soils in Pudong New District, Shanghai, China. As and Ni showed no significant accumulation compared with the background values of the local soils, but there was strong evidence of accumulation of Cd, Cr, Cu, Hg, Pb and Zn in the roadside soils. However, only Zn and Cd contents were higher than the pollution thresholds of the Chinese National Soil Quality standard. The concentrations of heavy metal(loid)s in the soils were significantly affected by the length of time since the roads were constructed. Soils from areas adjacent to an older road had higher levels of Cu, Pb, Cd and Zn. In terms of spatial distribution, more Cd, Cu, Pb and Zn were found in the soil from the green areas of median between carriageways than from those of the roadside verges. Vertical distribution analysis shows that the contents of Pb, Cd, Cu and Zn had maximum values in the topsoil and were substantially lower in the deeper layers of the soil profile. Moreover, correlation analysis reveals that these four heavy metals originated from the same pollution sources and their contents were directly associated with the traffic density.     

Risk Element (As,Cd, Cu,Pb, and Zn) Contamination of Soils and Edible Vegetables in the Vicinity of Guixi Smelter,South China

Risk element (As, Cd, Cu, Pb, and Zn) contamination in soils and in two edible vegetables (Solanum melongena L. and Capsicum annum L.) was investigated in the vicinity of Guixi Smelter, South China. Soil As concentrations averaged 23.9 mg/kg. Sites near the smelter tailings recorded the highest levels of As and heavy metals in soils. The concentration order of heavy metals in soils was Cd < Pb < Zn < Cu. Cu and Cd in soils were abundant in the exchangeable and bound to carbonate fraction, while Pb and Zn were in the residual fraction, limiting their potential toxicity as pollutants. The proportions of the metals in the mobile fraction followed the order Pb < Zn < Cu < Cd. In Solanum melongena L. and Capsicum annum L., Zn concentration was the highest, followed by Cu, Cd, and Pb, different from that in soils and in the mobile fraction. Concentrations of heavy metals in the labile fractions in soils and in vegetables presented significant correlation (p < 0.05). Both of the two vegetables are not the Cu and Zn accumulators. As for Cd and As, Capsicum annum L. poses a higher risk to animal and human health than Solanum melongena L., with soil-plant transfer coefficients more than three. Root-stem is the main barrier for most of the heavy metals and As in the two vegetables, resulting in higher metal concentrations in roots relative to other plant tissues. The low stem-fruit transfer coefficients for Zn in Solanum melongena L. and for Pb in Capsicum annum L. suggested that very few of them could reach the fruits.     

Effectivity of host-Rhizobium leguminosarum symbiosis in soils receiving sewage water containing heavy metals

Disposal of sewage water in cultivated soils often containing considerable amount of potentially toxic metals such as Cu, Zn, Ni, Cd, Pb and Cr can be beneficial or harmful to plant growth, rhizobial survival, nodulation and nitrogen fixation. Soil samples from 14 such locations were collected. Symbiotic effectivity of host-Rhizobium leguminosarum symbiosis in these soils was assessed. The total metal contents of Cd, Cu, Zn and Ni in all the 14 samples collected from farmer's fields receiving sewage water ranged between 1.3 and 6.7, 55.8-353.2, 356.0-1028.0 and 90.0-199.7 mg kg(-1) of soil, respectively. In Rohtak 1 soil, levels of Cd, Cu and Zn were highest while Ni was highest in Sonipat 2 soil. The content of available Cd, Cu, Zn and Ni in these soils ranged from 1.0-29.3; 6.2-47.0; 2.4-13.5, respectively, and was 2-9 percent of their total metal contents. All the N2 fixing parameters in pea and Egyptian clover were adversely affected by the presence of heavy metals. Available Cd and Cu contents significantly affected the N contents of pea and Egyptian clover plants, whereas Ni contents were negatively correlated with the plant biomass of pea and Egyptian clover.     

添加污泥对尾矿砂理化性质及香樟生理特性的影响

以香樟作为指示植物,选取黄岩、临海和路桥地区污水处理厂污泥,将污泥与尾矿砂按(污泥质量比例为0%对照、25%、50%和75%)配比进行栽培试验。测定添加污泥对尾矿砂理化性质以及香樟生理特性的影响。结果表明:随着污泥比例的增加,混合基质中的有机质、全氮、全磷明显增加,pH值明显降低,离子交换量明显减少,Cu和Cd总量明显增加,而Pb总量明显减少,Zn总量没有明显变化,Cu、Cd和Zn的DTPA提取量明显增加,而Pb的DTPA提取量明显减少。黄岩和临海污泥在25%和50%比例时,香樟叶和茎的生物量和叶绿素含量明显增加,而根的生物量没有明显变化,在75%比例时,生物量和叶绿素含量均明显减少;而添加路桥污泥使香樟叶、茎和根的生物量和叶绿素含量明显减少。丙二醛含量则与生物量和叶绿素含量呈现相反的变化特征。黄岩和临海污泥在25%和50%比例时,根和叶的Cu、Cd、Pb和Zn含量明显减少,在75%比例时,Cu、Cd和Zn含量则明显增加;而添加路桥污泥使叶和根的Cu、Cd和Zn含量明显增加,Pb含量明显减少。研究表明添加污泥提高了尾矿砂的养分含量,同时改变了其重金属组成,对污泥重金属含量和有机质组成的监控可以准确地预测污泥改良后尾矿砂对植物毒性的变化。     

芜湖钢铁厂周边土壤及油菜籽中镉、铜、锌、铅含量和形态分布研究

研究了污染土壤、油菜籽中Cd、Cu、Zn、Pb含量、形态分布特征和重金属富集状况及可能存在的生物毒性.结果表明,土壤中Cd、Zn、Pb以铁锰氧化物结合态、Cu以残留态占5种形态最高比例,分别为31.1%、39.3%、53.79%、46.24%;Cd、Pb交换态比例较高,为23.47%、16.32%,Cu、Zn的交换态比例较小,为3.14%、0.54%;土壤中不同重金属与各重金属形态相关关系有差别,5种重金属形态转化为有效态重金属难易程度不同;油菜籽和油菜籽壳中不同重金属累积趋势有差异,Cu易在油菜籽壳中累积,Cd、Zn、Pb易在油菜籽中累积;油菜籽中不同重金属累积率不同,Cd累积率最高,为0.56.油菜籽中重金属累积率与土壤中重金属总量呈显著负相关关系(P＜0.05),土壤中重金属的形态、转化差异是此种负相关关系的主要原因;油菜籽中Cd、Cu、Pb以氯化钠态为主,分别为32.50%、22.94%、34.69%,Zn以EDTA态为主,为45.97%.油菜籽中重金属形态可能影响其毒性,但其毒性的人类膳食风险还需进一步研究证实.油菜籽中重金属形态与油菜中重金属总量相关性不好.     

Bioaccumulation of heavy metals in Dactylis glomerata L. growing in a calcareous soil amended with sewage sludge

The total and DTPA-extractable concentrations of Pb, Ni, Zn, Cu, Cr and Cd were measured in a calcareous soil amended with different doses of sewage sludge under field conditions. The same metals were also measured in the roots and leaves of Dactylis glomerata at the end of the first vegetative period after the sludge was added. The root concentrations of all the metals were unrelated to their concentrations in the soil. Leaf concentrations of Zn and Cr correlated with total (Zn) and DTPA-extractable (Zn and Cr) concentrations in the soil. DTPA extraction did not appear to be very useful for evaluating the bioavailability of metals in this kind of soil as it gave very low correlation coefficients with leaf content (r = 0.684, P = 0.0049 for Zn and r = 0.557, P = 0.0249 for Cr). Concentrations of Pb, Ni, Cu, and Cd in roots and leaves of Dactylis glomerata were unrelated to the total or DTPA-extractable concentrations in the sludge-amended soil.     

某农药工业园区周边土壤重金属含量与风险评价

以苏南某农药工业园区周边30km2区域为研究区,采用同心圆法采集土壤样品183个,分析了农药工业园区周边土壤Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Hg和As8种重金属含量、空间变异性、来源及潜在风险.结果表明:以自然背景值为评价标准,研究区表层土壤Hg、Cu、Cd和Pb平均含量超过自然背景值,其中Hg和Cu含量最高;以国标二级标准为评价标准,土壤Cd、Cr、Ni、Pb、Zn、As6种重金属的单项污染指数平均值均小于1,Hg和Cu分别为1.59和1.05.在农药工业园区周边土壤重金属污染较重的东南方向和西北方向,随着与园区距离的增加,土壤Cd、Ni、Pb、Cr、As、Hg、Zn和Cu含量先上升、后下降、再趋于平稳.通过分析农药工业园区周边土壤重金属综合污染指数发现,距离园区约200～1000m周边土壤污染的风险较大,而1000m以外逐渐达到安全范围.利用地统计学和GIS相结合进行分析发现,8种重金属污染指数有明显的空间变异.依据相关分析与主成分分析结果推测,Zn、Ni、Cr、Pb和As主要来源于成土母质,而Hg、Cu和Cd主要与人类活动有关.