江苏野生大豆的耐盐性和离子在体内的分布及选择性运输

以相对发芽率和出苗率为指标比较了3个野生大豆(Glycine soja)种群的耐盐性,测定了NaCl胁迫下2个耐盐性不同的野生大豆种群(江苏野生大豆,JWS,耐盐;N23232,盐敏感)植株根、茎和叶片中Na^+、K^+和Cl^-含量的变化。结果表明,JWS的耐盐性最强,盐胁迫抑制野生大豆幼苗生长,使其干物质积累量减少,根冠比上升,对耐盐性弱的N23232抑制作用大于耐盐性强的JWS,不同器官离子含量测定结果表明,盐胁迫下野生大豆茎部Na^+含量最高,耐盐的JWS根系具有积累Na^+和Cl^-的能力,叶片Na^+、Cl含量较低,而盐敏感种群N23232根系中：Na^+、Cl^-含量低于耐盐种群JWS,叶片中Na^+、Cl^-含量则高于JWS,JWS根系对K^+、Na^+吸收的选择性(selectivity ratio,SK,Na)和N23232没有明显差异;但叶片和茎运输的SK,Na明显高于N23232,使地上部K^+／Na^+较高,因此认为野生大豆根系对Na^+、Cl^-的积累及K^+向地上部运输的选择性高是其耐盐性强的主要原因。     

不同展叶物候期胡杨离子分布、吸收和运输特征及其与土壤盐分关系

为明确胡杨(Populus euphratica )的离子分布、吸收和运输规律,探讨胡杨适应盐渍环境的生理机制,以不同展叶物候期（萌芽期、展叶期、叶片快速发育期、叶片成熟期）的胡杨为研究对象,测定其根、主干、老枝、幼枝和叶片中的可溶性盐离子含量,并对各离子吸收、运输和分配特征进行研究,同时结合林下土壤盐分特征,探讨胡杨离子分布与土壤盐分的关系,结果表明:随着展叶物候的变化,胡杨通过对离子吸收、运输和分布规律的差异满足生长发育的需要及对环境的适应。（1）根系选择性吸收K+、Ca2+和Mg2+的能力随展叶物候变化而呈先升后降趋势,多以叶片快速发育期为最高,恰与土壤中总盐及Na+、Cl-含量变化趋势相反。（2）离子从根系-主干及幼枝-叶片的运输能力随展叶物候的变化表现为先降后升的相反趋势,且多以叶片快速发育期为最低。（3）各器官中Na+和K+含量在展叶过程中变化不大,而在叶片成熟期有显著升高,且此期Na+以根中含量最高,K+以叶片中含量最高;叶片和根系中Ca2+、Mg2+含量随展叶物候变化整体呈升高趋势。（4）展叶物候期胡杨器官离子与土壤离子相关性表现为:萌芽期,各器官离子含量受土壤盐分影响较小,指标间相关性多不显著;展叶期,根中Na+与土壤离子成正相关,幼枝和主干K+与土壤多呈负相关;叶片快速发育期,幼枝Mg2+、根中Na+均与土壤离子呈正相关;叶片成熟期,各器官离子含量受土壤离子影响较小。     

铜陵新桥矿区周边农田土壤汞含量分布特征及其污染评价

为了解矿业活动对农田土壤Hg富集的影响,采集铜陵市新桥矿区周边村庄(新建村、叶湖村、新湖村、湖城村)农田土壤样品.应用原子荧光光度计测定土壤总汞(THg)及各形态汞含量,采用地累积指数法评价污染水平.结果表明:新桥矿区周边农田土壤中总汞的平均浓度为(0.137±0.078) mg·kg^-1,超过铜陵市土壤背景值.4个村庄的土壤总汞平均浓度为新建村(0.221 mg·kg^-1)>新湖村(0.118 mg·kg^-1)>叶湖村(0.115 mg·kg^-1)>湖城村(0.096 mg·kg^-1).其中新建村不同形态汞的平均含量顺序为残渣态(0.036 mg·kg^-1) >碱溶态(0.031 mg·kg^-1) >过氧化氢溶态(0.022 mg·kg^-1)>酸溶态(0.020 mg·kg^-1)>水溶态(0.012 mg·kg^-1).分析表明,距矿区远近是影响农田土壤汞含量分布的主要因素,受污染的新桥河流加大了该地区农田土壤汞污染程度,而有机质影响总汞及过氧化氢溶态汞在土壤中的积累和转化.土壤汞污染地累积指数为新建村(1.559)>新湖村(0.654)>叶湖村(0.616)>湖城村(0.356),其中新建村农田土壤汞污染达到中度污染水平,需加以重视.     

哈尔滨市松北区农田土壤中重金属含量概况

通过对哈尔滨市松北区农田土壤中重金属含量的分析和评价,该地区农田土壤中的铅、砷、汞、镉、铬、铜重金属元素均符合NY/T391—2000《绿色食品产地环境技术条件》中"土壤中各项污染物的含量限值"的标准,这表明该地区的土壤环境质量良好,未受到重金属元素的污染,适宜农业种植生产。     

西宁市城市土壤重金属分布特征及其环境风险

依据随机布点采样方式收集了西宁市城西、城中、城东、城北4个区域155个土壤样品,利用X射线荧光光谱分析仪(XRF)对土壤样品中As、Cr、Co、Cu、Pb、Sr、Zn 7种重金属含量进行测定,并对其潜在生态风险和人群健康风险进行评价。结果表明,西宁市城市土壤重金属元素除了As和Zn外,其余5种元素均超出土壤背景值。从潜在生态风险指数来看,西宁市城市土壤重金属具有中等生态风险,7种重金属平均潜在生态风险指数大小顺序为:CrAsPbCoCuSrZn。4个区域的潜在生态风险指数城北区(39.7)城中区(33.3)城东区(31.5)城西区(30.6)。从健康风险来看,手-口接触仍是造成人群健康风险的主要途径,重金属儿童非致癌暴露风险均大于成人,儿童非致癌风险为城北城中城东城西区。重金属Cr的非致癌风险最大,特别是城北区和城东区重金属Cr对儿童多途径暴露的非致癌风险已超过安全阈值1。4个区域重金属致癌暴露风险为城北城东城中城西区,且Cr在城北区致癌风险指数介于10-6~10-4,会对人体产生致癌风险,应加以特别重视并采取相应保护措施。     

205国道两侧农田土壤和水稻叶片及糙米中重金属含量的空间分布特征

对205国道无林带典型路段东西两侧200 m范围内的农田表层土壤、稻(Oryza sativa L. )叶及糙米中Al、Cd、Cr、Cu、Fe、Ni、Pb、Zn和As的含量及空间分布规律进行了分析研究.结果表明,205国道两侧农田表层土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的含量达到土壤环境质量一级标准(GB15618-1995),As含量超过土壤环境质量三级标准.西侧表层土壤中的Al、Cr、Fe、Ni、Zn和As含量,稻叶中的Al、Cd、Cr、Fe和Ni含量及糙米中的Al、Cd、Cr、Cu、Fe和Ni含量均比东侧高,表明路西侧受汽车尾气扩散沉降影响比东侧明显,并与该路段主风向为偏东风有关;西侧表层土壤中的Ni和Zn含量及东侧表层土壤中的Cd含量、西侧稻叶中的Al和Zn含量、西侧糙米中的Fe含量和东侧糙米中的Al含量均有随路侧距离增加而显著递减的规律,负相关关系显著或极显著;稻叶和糙米中某些重金属的含量有明显的峰值区域,均位于路侧10～20 m区域内,并与土壤中的含量有显著或极显著的正相关关系;在糙米中未检出As,且Al、Cd、Cr、Cu和Zn含量均未超出国家食品卫生标准,但部分样本Ni和Pb含量略有超标.主成分分析结果显示,稻叶中的Pb主要来源于土壤,而稻叶中其他重金属含量明显受到公路环境污染物扩散沉降影响.研究结果显示,重金属元素已在205国道两侧的农田表层土壤中显著累积,其中As的积累最严重;稻叶和糙米中重金属的含量水平明显受到公路汽车尾气扩散沉降的影响,且扩散沉降集中在距离公路边缘10～20 m的区域内.     

县域农田土壤氮素空间分布特征及其影响因素

采用地统计学与GIS相结合的方法,研究了四川省双流县土壤氮素空间分布特征及其影响因素.结果表明：土壤全氮和碱解氮含量具有中等空间相关性,其空间相关距离分别为15480 m和26980 m.土壤全氮含量高值区主要位于北边的九江、新兴两镇,低值区主要位于东南方向的合江、三星两镇;土壤碱解氮含量从北向南递减趋势比较明显.灰色冲积物上发育的土壤全氮和碱解氮含量均显著或极显著高于紫色岩风化物和老冲积物;水稻土全氮和碱解氮含量均极显著高于黄壤和紫色土;地形条件对土壤全氮和碱解氮含量的影响程度不同,但均以丘陵最低;不同土地利用方式下,水田全氮和碱解氮含量均显著或极显著高于旱地和果园;土壤氮素高值区施肥量明显高于低值区.     

东北玉米带农田土壤磷素分布特征

对东北玉米带农田土壤全磷及有机磷在0～100 cm剖面中的垂直分布及纬向分异的研究结果表明：海伦、哈尔滨、公主岭和大石桥点的土壤全磷含量随深度增加而下降,0～40 cm土层全磷含量显著高于40～100 cm土层（P<0.01）;德惠、昌图和沈阳点40～60 cm土层土壤全磷含量相对较低,但各土层之间差异不大;0～20 cm土层有机磷含量显著高于20 cm以下各土层(P<0.05).土壤全磷和有机磷含量随着纬度的升高而显著增加(P<0.05),气候条件和土壤类型的差异可能是导致土壤磷素纬向分布差异的主要原因.土壤全磷和有机磷含量与土壤有机碳呈极显著正相关 (P<0.01),说明东北玉米带农田有机质含量是影响土壤磷素含量和分布的主要因素之一.     

新乡市水源地土壤重金属含量特征及其对地下水的影响

对新乡市自来水水源地土壤和地下水重金属含量特征进行分析,结果表明:土壤中Pb含量达标,Zn、Cr、Ni和Cu含量超标,其平均含量分别为1213.80、115.22、189.56和60.39mg.kg-1;用化学连续浸提法对超标元素化学形态分布进行研究表明,Zn、Cr、Ni和Cu残渣态含量最高,所占比例分别为87.81%、78.38%、84.26%和59.33%,可交换态含量最低,所占比例分别为0.21%、2.56%、1.00%和3.51%,由于Zn、Cr、Ni、Cu主要以迁移性最弱的残渣态为主,未发现地下水中重金属含量超标。     

海南稻田土壤硒与重金属的含量、分布及其安全性

采集了海南省18个市(县)代表性的稻田土壤耕作层(0—20cm)样品280个,研究了硒(Se)和5种有毒重金属元素(Hg、Cd、Cr、Pb和As)的含量、分布及其相关关系,并对Se和重金属的安全性进行评价,可为合理区划清洁且富Se稻田提供理论依据。结果表明:海南稻田土壤中Hg、Cd、Cr、Pb和As平均含量均低于国家土壤环境质量一级标准值和全国土壤背景值,以绿色食品产地环境技术条件限量标准为标准,用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法评价海南稻田土壤重金属的污染状况,结果都是清洁的。但以海南省土壤背景值做参比值,Hakanson潜在生态危害指数达到211.54,属于强生态危害,从潜在生态危害系数来看,Hg(102.61)和Cd(98.89)达到强生态危害,分别比海南省土壤背景值增加1.56和2.3倍,今后应注意控制Hg和Cd污染源。稻田土壤Se含量从痕量到1.532mg/kg之间,平均值为0.211mg/kg,占47.5%的稻田土壤Se含量处于中等及以上水平(>0.175mg/kg)。Se含量高的稻田土壤主要集中在东北部的海口及其周边的澄迈、定安、文昌和琼海,还有东南部的万宁和保亭。由于重金属平均含量还比较低,可暂时忽略重金属污染,故可在上述Se含量高的稻田土壤上种植富Se水稻。稻田土壤Se含量与Hg、Cd和As含量呈极显著或显著正相关,因此今后应加强研究稻田土壤Se与Hg、Cd和As的有效性及其相互作用,以便生产出绿色的富Se优质大米。     

重金属污染对土壤动物群落结构及空间分布的影响

2002年6月,通过对淮南煤矿和发电厂灰场周围等8个样地采样调查,共获得大型及中小型土壤动物3859个,计22类,隶属4门9纲,优势类群为弹尾类、螨类、线虫类,占全部捕获土壤动物的74%;其余为常见类群和稀有类群.重金属污染对土壤动物的影响非常明显.在洛河发电厂灰场大坝外围,土壤动物群落的个体数和类群数随着距灰场水平距离的缩小和污染的加重而减少.土壤动物群落个体数和类群数在土层的垂直分布出现了逆分布或变化和缓现象,在土壤表层的聚集性消失.随着重金属污染的加重,土壤动物群落多样性指数、均匀性指数、密度-类群指数均趋于减小,优势度指数趋于增大.     

三亚市果蔬地重金属空间分布及其污染评价

通过野外调查采样,采用标准对比法和地累积指数法,评价了三亚市果蔬地表层土壤重金属的污染状况。结果表明:土壤中Hg、Cd、Cr、Pb和As5种重金属的积累不显著,其平均值均未超过国家环境质量二级标准(GB15618-1995);但Hg、Cd和Pb的平均值高于海南岛农用地的自然背景值,表明存在区域轻度污染;Cr、Hg、Pb和As4种重金属元素的变异系数均>1,表明土壤中Cr、Hg、Pb和As的分布极不均匀。同时,利用地理信息系统(GIS)Krging插值方法得到了5种重金属的空间分布图,显示出不同重金属元素的空间分异特征,为三亚市果蔬地的可持续开发利用提供指导。     

两种农业种植模式对重金属土壤的修复潜力

植物修复农田土壤重金属污染需要经历一个长期的过程,而大部分用来修复的植物都不具备利用价值,不能给当地农民带来经济收入。因此,一些农作物由于其较大的生物量和一定的经济价值,在植物修复土壤重金属污染的应用中受到广泛关注。是在重金属(Cu、Zn、Pb、Cd、As、Hg)复合污染的郴州矿区废弃农田种植油菜、玉米和油葵,研究油菜-玉米和油-油葵两种种植模式对土壤重金属污染的修复潜力。实验结果表明:三种作物在复合污染土壤中对重金属都表现出一定的耐性及吸收积累能力。向日葵的根和叶中重金属Cd、Cu的含量都很高,其中Cd在向日葵的各个部位的富集系数(BCF)及Cu在向日葵的根和叶的富集系数(BCF)都大于1。两种轮作模式对作物的产量没有明显的影响,收获得到的干物质量都很高,每年每公顷分别为油菜16.6t、玉米25.29t、油葵22.5t。两种种植模式都可以对土壤中的重金属进行有效的提取,油菜-油葵种植模式下提取重金属Cu、Pb、Cd、As的量较高,分别为:Cu 2408g hm~(-2)a~(-1),Pb 2027g hm~(-2)a~(-1),Cd 658.5g hm~(-2)a~(-1),As 250g hm~(-2)a~(-1),油菜-玉米模式下Zn和Hg的提取量较高,分别为Zn 4987g hm~(-2)a~(-1)和Hg 7.92g hm~(-2)a~(-1);对于多种重金属复合污染的土壤来说,油菜-油葵的种植模式要优于油菜-玉米的种植模式。总的来说,利用3种作物两两轮作的种植模式,在不影响作物产量的前提下大大的提高了作物对重金属的提取总量。3种作物在收获以后又可以用做工业原料,这就使得当地农民充分利用矿区废弃农田修复污染的同时又能从中获得一定经济效益。     

Contamination and spatial distribution of heavy metals in soil of Xiangxi River water-level-fluctuating zone of the Three Gorges Reservoir,China

The Three Gorges Reservoir is the largest hydroelectric project in China. It forms water-level-fluctuating (WLF) zones with a water level difference which can reach 30 m and a total area of 349 km² along the Yangtze River. To determine the pollution level and spatial distribution of heavy metals in WLF regions, Xiangxi River (XXR), the largest first-order tributary, was selected as the study area. Both single-factor and multi-factor evaluation methods were employed to assess the contamination indices of heavy metals in soil. The results showed that the pollution degree for sampling sites varied from slight to moderate pollution levels, where 64% were in slight pollution degree and 4% were in moderate pollution degree. Approximately 68% of the sites were polluted. The ranking of 6 different kinds of heavy metals according to pollution degree was Cd > Pb > Cr > Hg > Ni > Cu. While Cd and Pb contributed the most to the pollutions, the contributions of the other four remained minor. Furthermore, a spatial distribution map of the comprehensive contamination index for the XXR basin is generated. The concentrations of heavy metals in sediments along 4 transects showed an overall decreasing trend with increasing elevation.     

堆肥对土壤重金属垂直分布的影响与污染评价

对不同畜禽粪便堆肥与土壤重金属垂直分布的关系进行了研究．结果表明,在畜禽粪便堆肥过程中,粪堆下土壤pH值和有机质显著增加,其pH和有机质含量的垂直分布表现为从表层到底层逐渐降低．各种畜禽粪便粪堆下土壤Zn、Cd含量明显增高,且从表层到底层呈逐渐减小的趋势．鸡粪和猪粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加而降低;牛粪堆下土壤Cu含量随土层深度增加没有明显的变化．自然条件下Cd和Zn在土壤系统中的迁移能力大于Cu．各粪堆下的部分土层Cu、Zn、Cd含量超过我国土壤环境质量一级标准．应用地质积累指数法对各土层污染评价的结果表明,只有肉鸡粪堆下0～10cm土壤和蛋鸡粪堆下0～40cm土壤受到轻度Zn污染,其它粪堆下各土层均未受到Cu、Zn、Pb和Cd污染．     

上海世博会规划区不同土地利用方式下附属绿地的重金属分布

上海世博会规划区是工厂和居民区混杂的典型老城区.对其主要土地利用方式下附属绿地土壤的重金属进行调查分析.结果表明:部分样点的Ni、Cr、Cu、Zn、Pb和Cd含量超标,Hg和As的含量均没有超标;大部分绿地土壤没有出现重金属的污染,其中清洁安全和尚清洁占了69.83%和6.94%,轻度污染、中度污染和重度污染的分别占了12.87%、2.56%和7.81%;周边利用类型不同的附属绿地土壤重金属含量差别很大,居民办公区的绿地土壤没有出现重金属污染,试剂溶剂类工厂局部有重金属污染,重金属污染主要集中在造船厂、机械厂、钢铁厂等重型工厂的附属绿地;利用类型不同绿地土壤重金属的相关性也不同,重金属的相关性基本与产生污染的土地利用类型一致;污染源的距离以及对污染源保护不当是导致绿地土壤重金属污染的主要因素,注意对污染源的集中堆置或采取隔离措施,能有效减少重金属对绿地的污染.     

Health risk assessment of heavy metals in soils and maize (Zea mays L.) from Yushu,Northeast China

To investigate heavy metal accumulation in soils and evaluate health risk through maize consumption, a total of 196 soils and 55 maize samples were collected from Yushu, China, one of the most important maize production bases. The mean contents of Cd, Cr, Cu, Zn and Pb were 0.119, 56.51, 19.21, 70.58, and 34.42 mg kg^?1 for soils and were 0.014, 0.68, 1.33, 17.15 and 0.02 mg kg^?1 for maize, respectively. The contents of Cr, Cu, Zn and Pb in all soil and maize samples did not exceed safety thresholds, but the percentages of Cd content above guideline values of Chinese Environmental Quality Standards for Soil and maximum permissible limits for maize were 6.6% and 1.8%, respectively. The spatial distribution and correlation analysis suggested that Cr and Cu in soil were of lithogenic origin, while Zn and Pb were associated with coal combustion exhausts and chemical fertilizer application. The main source of Cd may be phosphate fertilizer application. The average target hazard quotients were all less than 1 and the average hazard index for adults was 0.065, indicating that there was not a potential health risk through maize.     

基于序贯指示模拟的农田土壤重金属风险区域识别

农田土壤重金属的日益累积已对农作物安全、生态环境和人类健康造成严重威胁,高效、精确地识别农田土壤重金属风险区对农田的环境保护、污染预警和风险管控等有重要意义.以广州市增城区为研究对象,共采集204个农田土壤样点,测定了铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)、镉(Cd)、铬(Cr)、砷(As)和汞(Hg)7种重金属含量.针对实际采样数据中存在异常值与偏态分布,以及传统克里格法存在的平滑效应等问题,将序贯指示模拟引入农田土壤重金属的风险识别中,与常用识别方法进行比较,并根据Hakanson风险指数评价进行风险区划.结果表明:(1)对比普通克里格法,在精度相似情况下,序贯指示模拟法较为精细地模拟了重金属的空间分布,平滑效应低,预测的细节表现好;对比指示克里格法,其在划分风险区域时的不确定评估中准确度较高,其误判率仅为4.9%~17.1%,表明其能更好地适用于模拟农田土壤重金属的空间分布和风险识别;(2)增城区的农田土壤重金属均未超标,但在南部的极少数区域存在潜在中等风险,主要成因是包括企业生产、人类活动和河流沉积物等.本研究以序贯指示模拟为基础,有效克服了传统克里格法存在的异常值信息丢失和平滑效应问题,结合Hakanson风险指数法,为非均匀采样的土壤重金属空间风险的识别提供一种新的尝试.     

Source apportionment and health risk assessment of heavy metals in agricultural soils in Xinglonggang,Northeastern China

Heavy metals in soil can affect human health through the exposure pathways of oral ingestion, dermal contact, and inhalation. In this study, to assess the health risk of heavy metals in the agricultural area of Xinglonggang, 52 soil samples were collected and tested to obtain the concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, V, and Zn in the soil. The enrichment factor indicated that the heavy metals of the agricultural soils were enriched, but the degree of enrichment was mild for all of the heavy metals. Coefficient analysis and principal component analysis indicated that V, Cr, Ni, and Pb were mainly from natural sources, As was from irrigation, Cu and Cd tended to be from chemical fertilizers and pesticides, and Zn was from mixed sources including irrigation, chemical fertilizers, and pesticides. A human-health risk assessment indicated that the residents in the study area face high risk from carcinogens and low risk from noncarcinogens; As and Cr are the major heavy metals affecting human health. This study provides a reference and a basis for formulating effective measures to prevent and control heavy metal enrichment in agricultural soils.     

长期重金属胁迫对农田土壤微生物生物量、活性和种群的影响

调查了沈阳张士灌区长期污水灌溉造成的原位农田土壤重金属污染状况,从土壤微生物生物量、微生物活性和微生物种群数量的角度评价了长期重金属污染对农田土壤生态系统的影响.结果表明,张士灌区土壤存在严重的Cd污染,土壤Cd含量达1.75～3.89 mg·kg ^-1,部分区域还伴有Cu、Zn复合污染.在目前污染程度下,土壤微生物生物量碳(C_mic)、微生物商(qM)、土壤脱氢酶活性以及自生固氮菌数量随土壤重金属含量增加呈下降趋势,代谢商(qCO₂)随土壤重金属含量增加显著升高,而底物诱导呼吸强度(SIR)、纤维素酶活性以及细菌、放线菌和真菌数量无明显变化.相关性分析表明,土壤Cd含量变化是影响微生物参数变化的主要因素,在微生物参数中微生物商和代谢商对重金属污染最敏感.