浙西水田土壤镉形态与有效性研究

土壤镉(Cd)的生物有效性受多种因素影响,化学形态分布是决定其有效性的重要因素。为查明浙西水稻土Cd的生物有效性,分析土壤形态Cd与稻谷Cd含量关系,采集了32个田块土壤样及其中15个田块水稻样品,测试了土壤pH值、Cd总含量及各形态Cd含量和稻谷Cd含量,讨论了不同酸碱度及成土母质条件下土壤Cd形态分布特征及其生物有效性,研究了稻谷Cd含量与土壤不同形态Cd含量的相关性。结果表明,研究区水稻土Cd以离子交换态为主(约占全量的35%),水溶态Cd含量最小(约占全量的1%),其他形态Cd介于二者之间。酸性(pH 5.0～6.5)条件下,土壤中离子交换态Cd含量最高,Cd生物有效性也最高。不同母质形成的土壤Cd形态分布特征不同,灰岩类风化物形成的土壤Cd形态分布特征与其他成母质区土壤差异明显,不同母质区的Cd污染应采取不同的治理措施。相关分析表明,稻谷Cd含量与土壤离子交换态Cd含量呈极显著相关性(P0.01),而与其他形态Cd相关性不显著。     

辽宁沈抚污灌区土壤重金属环境质量评价

辽宁省沈抚污灌区自上世纪60年代以来开始接受污水灌溉,直到2000年左右才停止.由于长期接受污水灌溉,土壤污染比较严重.通过分析污灌区的土壤中4种重金属元素Zn、Cu、Pb、Cd含量,采用地质累积指数评价方法,对其地球化学特征及空间分布进行了探讨.结果表明：元素Cu和Zn的污染范围最广,元素Cd的污染程度最高,4种重金属元素污染程度排序为Cu > Zn > Cd > Pb.各元素在空间上造成的污染排序如下：李石寨（样点7） > 三宝屯（样点1） > 刘尔屯（样点5）> 四方台（样点8） > 小瓦村（样点15）.     

珠江三角洲不同成土母质发育水稻土镉活动性差异及其影响因素

随着我国经济社会的快速发展,土壤重金属的超标问题越来越突出,尤其是Cd。土壤Cd活动性受到各种因素的影响,但成土母质对土壤Cd活动性影响的研究成果还鲜有报道。以珠江三角洲为研究区,系统采集了由第四纪沉积物、酸性侵入岩和陆源碎屑岩3种不同成土母质发育形成的水稻土样品235件,查明了土壤理化特征,探讨了Cd全量及其活动态的影响因素。结果表明：不同成土母质发育形成的水稻土理化性质、Cd全量及其活动态的影响因素存在差异。第四纪沉积物发育形成的水稻土CaO、K₂O、Na₂O、TFe₂O₃、阳离子交换量(CEC)、pH、有机质、黏粒平均含量显著高于酸性侵入岩和陆源碎屑岩,Cd超标最为严重,不同方法提取的Cd活动态含量也最高;陆源碎屑岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性均强于其他两类成土母质;酸性侵入岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性较弱。Cd全量对其活动态含量有重要影响,此外,第四纪沉积物发育的水稻土中Cd活动态含量与pH、有机质和TFe₂O₃     

城乡交错区土壤中镉的赋存形态及其生物有效性研究

采用连续形态分析方法研究了重庆市城乡交错区土壤中Cd的形态分布及其与莴笋吸收Cd量的关系.结果表明,研究区土壤和莴笋中Cd污染严重,土壤各形态Cd总体分布特征为:残渣态Cd＞有机质结合态Cd＞离子交换态Cd＞碳酸盐结合态Cd＞铁锰氧化物结合态Cd＞水溶态Cd,其中活性较强的交换态Cd(包括水溶态Cd和离子交换态Cd)比重较大.Cd在土壤中的分布与土壤中的物理性粘粒及粉粒含量密切相关.而在土壤各形态Cd中,离子交换态Cd具有较高的生物有效性.研究区土壤和蔬菜中Cd污染已经较严重,建议加强城乡交错区的环境综合管理.     

Cd-As复合污染农田土壤修复材料的筛选

Cd和As两种污染物的离子电荷不同,化学性质迥异,因此Cd和As复合型重金属污染的土壤修复难度大。某地农田土壤呈弱碱性,因受老旧废弃垃圾填埋场的影响变为弱酸性,土壤样品中Cd和As均超标,有效态含量高,水稻样品超标率＞15.4%。实验室小试证明:生石灰可以降低Cd的活性,升高As的有效态,综合修复效果差;活性炭和矿物“微胶囊”因其吸附机制可同时降低Cd和As的有效态含量;活性炭钝化Cd的短期效应相与矿物“微胶囊”相当,钝化As的短期效应相比矿物“微胶囊”有一定的优势;矿物“微胶囊”的长期钝化效应最好,2年观察周期后活性炭效果归零,而矿物“微胶囊”效果稳定持续,有效态去除率最终可达90%。3种材料修复Cd和As复合污染型耕地土壤的综合性能筛选结果为矿物“微胶囊”（优）＞活性炭＞生石灰（差）。     

黑龙江省克山县土壤-作物系统硒元素地球化学特征

黑龙江省克山县是我国克山病区.通过分析土壤表层（0～20 cm）样品809件，深层（150～200 cm）样品205件，对不同类型土壤中微量元素Se的含量、有效态含量、农作物籽实Se含量特征进行了研究.结果显示：土壤表层Se元素含量平均为0.249×10^-6，低于全国平均值，高于世界、和东北平原黑龙江省土壤平均值，土壤表层Se含量以足硒为主要特征，足硒土壤面积达93.95%；土壤深层Se含量平均为0.167×10^-6，明显低于土壤表层，Se含量不足或缺Se土壤面积占62.62%；不同类型土壤表层Se含量由高到低顺序为黑钙土=草甸土 > 黑土 > 暗棕壤，深层Se含量由高到低依次为暗棕壤 > 黑土 > 草甸土 > 黑钙土，与土壤表层高低顺序相反；不同土地利用类型Se含量显示建设用地和耕地Se含量较高，林地和水利用地含量较低，反映Se含量受人类活动影响明显；玉米、大豆、水稻主要农作物籽实Se含量平均为0.033×10^-6，呈低Se特征.     

土壤pH对镉存在形态影响的模拟实验研究

通过模拟实验,研究了土壤pH对水稻土、紫色土和黄壤的水溶态、可交换态、碳酸盐态、铁锰氧化态、有机结合态和残渣态Cd含量的影响。结果表明:在中碱性条件下,水溶态Cd质量分数比值小于3%,但pH<6.5时,水溶态Cd含量随着pH 减小迅速增加, pH 为4. 57 时,水稻土水溶态Cd 质量分数比值最高达48 39%;可交换态Cd含量在碱性条件下,随着土壤pH值增大迅速下降,在酸性区域内,可交换态Cd含量随pH增加呈上升趋势;碳酸盐态和铁锰氧化态Cd含量随土壤pH增大而增加;有机结合态Cd含量随土壤pH增加而增大,但变化幅度不大。对Cd污染的土壤进行治理时,控制土壤pH大于6.5以及增施有机肥等是减少Cd对生态系统危害的关键。     

长江三角洲典型地区土壤-水稻系统中Cd的分布及其迁移制约因素

为了弄清楚长江三角洲土壤-水稻系统中Cd污染和迁移制约因素,采集了典型地区的水稻土壤、秸秆、籽实等样品共66组,测试了这些样品中重金属元素和常量元素的含量、土壤pH值和总有机碳含量等参数指标,并对这些参数进行相关性分析,评估水稻土壤与籽实中的Cd污染,探讨Cd空间分布,讨论土壤中pH值和有机质以及其他金属元素对Cd在水稻中积累的制约作用。结果表明：长江三角洲典型地区水稻土壤和籽实都存在Cd含量超标现象,土壤样品中Cd质量分数为（81.39～1 441.00）×10-9,平均值277.40×10-9,而水稻籽实样品中Cd质量分数为（10.44～692.40）×10-9,平均值55.63×10-9;根据土壤环境质量标准（GB 15618—1995）的二级标准,水稻土壤超标率为9.09%,超标样品主要分布在苏州、镇江和常州;根据食品中污染物的限量标准（GB 2762—2005）,水稻籽实Cd含量超标率为4.55%,超标样品集中在苏州和无锡;影响水稻积累Cd的因素有土壤中总有机碳、CaO、MgO、P的含量和pH值;水稻中S和Se含量与Cd含量关系密切,Cd与Zn表现为协同作用,土壤中S、Se和Zn的含量对水稻积累Cd无明显影响;提高土壤中pH值以及增加土壤总有机碳含量,能适当降低水稻中Cd的积累,适当增加土壤中Ca、Mg和P的含量能在一定程度上降低水稻对Cd的吸收。     

兰坪金顶铅锌矿区土壤重金属Zn、Cd分布特征研究

通过连续提取法测定兰坪金顶铅锌区土壤中Zn、Cd的形态含量,笔者等分析了污染物的分布、化学形态的变化。结果表明,金顶矿区土壤中Zn、Cd总量大范围超标,Zn的水溶态含量为n·100μg/g,离子交换态为n·10μg/g,残渣态、活性铁锰态、碳酸盐态和有机结合态含量为n·102μg/g,Cd的水溶态含量为n·10-2μg/g,其他各态基本在同一数量级为n·100μg/g,部分地区Zn离子交换态含量超过国家土壤环境质量标准（Ⅲ级）中总量标准1倍以上,而Cd离子交换态含量平均是Ⅲ级总量标准的5倍,Cd污染要更加严重。污染及形态分布受矿体展布、地形、矿业活动、地表径流等的影响。Zn、Cd的环境有效态（水溶态、离子交换态与碳酸盐态之和）含量比较高,对兰坪矿区及沘江流域具有潜在的危害。     

山东省乐陵—河口地区重金属污染现状与分布迁移规律

对山东省乐陵—河口地区重金属元素的分布迁移规律进行研究,结果表明,研究区土壤以清洁型为主;污染区土壤轻度污染所占比例最大,中度及重度污染占研究区的0.57%,污染因子主要为Cd、Hg、Pb,工业废水是土壤污染的主要来源。Cd、Hg在污染区小麦秸杆中明显富集,接近或超过其根系土中的含量,在籽实中含量最低,小麦籽实中Se、Zn明显富集。土壤根系土中Cd、Hg等以稳定态分布为主,活动态的含量很低,活化迁移量少,这与区内碱性环境密切相关。     

南京栖霞山铅锌矿地区土壤重金属污染评价

针对不同的土地利用类型选用不同的采样方式和评价标准,对南京栖霞山铅锌矿地区土壤重金属污染特性和现状进行调查和评价。研究区主要土地利用类型有露天采矿区、菜地和风景区栖霞寺。露天采矿区和菜地土壤采用梅花布点采样方式,栖霞寺由于属于山地,采用随机布样方式;评价标准参考国家土壤环境质量标准(GB 15618—1995)的要求,对矿区和栖霞寺林区土壤采用土壤环境质量三级标准进行评价,对菜地土壤采用二级标准评价。调查分析结果表明,矿区、菜园和栖霞寺土壤中铅、砷、镉和锌等重金属污染严重,其部分土壤中存在铜的轻度污染,而未受铬污染;内梅罗综合污染指数评价结果均大于3,属于重度污染;污染严重区集中在选矿厂、矿口和坑道排风井口等周围,并且污染程度随着远离矿区而逐渐减小。     

Contamination and distribution of heavy metals in urban and suburban soils in Zhangzhou City,Fujian, China

The urban environment is of growing concern as its continued population increase in China. Due to the urbanization and industrialization, heavy metals have been continuously discharged into the soil recently, and creating the anthropogenic contamination. This study investigated heavy metals contamination in urban and suburban soils in Zhangzhou City, Fujian, China. Multivariate analysis and geographical information system technology were employed in source identification and contamination assessment of heavy metals in the city soils. The survey results indicated that the urban soils were contaminated by heavy metals, especially by Hg, Cd and Pb. The multivariate analysis demonstrated that the distribution of Cu, Zn, Cr and Ni was controlled by pedogenesis, Cd and Pb had been disturbed by industrialization in some urban locations, and Hg was mainly influenced by the hot-spring in some urban park sites. The distribution of heavy metals and soil pollution index suggested the soils of Zhangzhou City have been affected by human activities.     

遵义铜锣井锰矿区土壤锰等元素的环境地球化学特征

对遵义铜锣井锰矿区及其背景区土壤的研究表明：（1）土壤母质岩石是控制土壤全量锰的主要因素，土壤有效锰受全量锰的制约。有效锰还受土壤物理化学条件的制约。总体上锰趋向于在表层土壤中富集。（2）土壤中锰的污染既有自然污染，也有人为污染。自然污染全量锰深层土壤大于浅层土壤；人为污染主要影响土壤表层，以表层土壤中高锰为特征，其深层土壤中锰与无污染状态相似。（3）锰矿开采造成的污染主要是锰的污染，其他元素如Cu，Zn，Co，Ni，Cd，Fe2O3，K2O污染不明显或无污染。土壤中全量P2O5可能受到了污染，但有效P2O5较低且分布无规律，反映不出锰矿开采造成的影响。     

中国农田土壤重金属污染防治现状与问题思考

土壤是农业可持续发展的基础。经过近40年的经济快速发展与农业高度集约化生产后,我国农田土壤污染与土壤环境质量下降问题逐渐凸显。当前,中国农田土壤重金属污染形势不容乐观,对农产品的安全生产和食品安全构成威胁。文章首先对我国农田土壤重金属污染现状与污染特点、农田重金属污染来源及修复技术研究现状等进行了总结。结果显示：(1)我国农田土壤重金属污染点位超标率相对较高,但以轻度污染为主;(2)污染土壤中主要以Cd、As、Hg、Pb和Cr这5种健康风险重金属元素为主,尤其以Cd风险最高,而以生态风险为主的Ni、Cu和Zn 3种重金属环境风险相对较小;(3)农田土壤污染分布总体表现为南方重于北方,东部重于西部;(4)农田土壤污染逐渐呈现由工业源向农业源、城郊向农村、土壤向食物链转移的发展趋势。基于文献计量方法对我国近30年来农田土壤污染防治研究的热点与趋势进行了分析。结果表明,我国农田土壤污染防治研究主要始于2000年前后,2009年后进入快速发展阶段,研究热点主要包括重金属污染监测、土壤环境环境质量评价、重金属污染土壤修复技术等,近10年来污染土壤修复技术表现为从单一修复技术向联合修复技术发展态势。此外,文章对我国农田重金属污染修复的一般程序、不同污染程度农田土壤的安全利用技术与高风险污染土壤的管控技术进行了评价,最后,对我国当前农田重金属污染防治过程中出现的问题进行了思考,同时针对我国今后农田重金属污染防治研究进行展望,提出了基于源头控制与风险管控措施相结合的农田重金属污染防治体系,以期为未来我国农田土壤重金属污染防治研究规划以及土壤重金属污染防治技术的创新提供参考与借鉴。     

Tracing sources of pollution in soils from the Jinding Pb–Zn mining district in China using cadmium and lead isotopes

Systematic variations in the Cd and Pb isotope ratios in polluted topsoils surrounding the Jinding Pb–Zn mine in China were measured so that the sources of the metals could be traced. The average δ^114/110Cd value and ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb isotope ratio in background soils from the region were +0.41‰ and 1.1902, respectively, whereas the contaminated soil samples had different values, with the δ^114/110Cd values varying between −0.59‰ and +0.33‰ and the ²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb isotope ratios varying between 1.1764 and 1.1896. We also measured the Cd and Pb isotopic compositions in oxide ores, sulfide ores, and slags, and found that binary mixing between ores and background soils could explain almost all of the variations in the Cd and Pb isotope ratios in the contaminated soils. This suggests that Cd and Pb pollution in the soils was mainly caused by the deposition of dust emitted during anthropogenic activities (mining and refining). The Pb and Cd isotope ratios clearly showed that contamination in soils in the northeastern part of the area was caused by surface mines and zinc smelters and their slagheaps, while contamination in soils in the southwestern part of the area also came from tailing ponds and underground mines. The main area of soil polluted by dust from Pb–Zn mining processes roughly extended for up to 5 km from the mine itself.     

包头市典型工业区表层土壤中重金属污染状况及其潜在生态风险研究

为了解包头市典型工业企业对其所在地土壤中重金属含量的影响及污染现状,利用相关性系数对其表层土壤中7种重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn、Ni)来源进行研究,并采用内梅罗综合污染指数法和潜在生态危害指数对其污染状况进行评价。结果表明,7种重金属含量平均值均高于内蒙古土壤背景值,其中Cd、Mn、Ni超标率已达100%,而Cu、Pb、Zn的超标率分别为97%、93%和93%,只有Cr超标率较低(53%),污染程度依次为CdPbCuNiZnMnCr,其中Pb和Cd为重度污染,Cu、Zn、Ni为中度污染,Cr、Mn为轻度污染;Cu、Zn、Cr、Mn、Ni可能同时来自工业生产和交通运输两个源,而Pb和Cd除上述来源外,燃煤烟气的排放有较大贡献。潜在生态危害依次为CdPbCuNiCrZnMn,其中Cd的潜在生态风险最大,应予以高度重视,其他金属的风险均为轻微。     

成都平原农田区土壤重金属元素环境基准值初步研究

土壤重金属污染已成为制约人类社会发展及危害人类健康的重要因素,制定土壤重金属元素的环境基准值对控制土壤重金属污染及保护生态安全具有重要意义。以成都平原农田区为例,以保护地下水安全为目的,以室内模拟淋溶实验为手段,尝试性地计算了研究区不同类型土壤重金属元素的环境基准值。研究结果表明:(1)不同类型土壤各元素在土壤—水间的分配系数差异较大;(2)不同类型土壤Hg和Cd环境基准值差异不大,Hg环境基准值平均为0.3μg/g,Cd的变化范围为0.3～0.5μg/g;As和Pb环境基准值差异较大,As的变化范围为18～24μg/g;Pb的变化范围为24～41μg/g;(3)研究区土壤基本处于保护饮用水的安全范围之内,但黄壤中Pb、紫色土中Cd和Pb、棕壤中Hg和Pb具有潜在的影响地下水安全的生态风险。这对研究区进行风险评估具有重要的参考价值。     

煤矿塌陷区复垦土壤环境质量评价

通过对煤矿塌陷区复垦土壤采样测试,研究土壤中重金属铜、锌、镉、汞、砷、铅、铬的含量对土壤环境的影响。研究结果表明:按单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,结合国家土壤环境质量标准对复垦土壤的质量进行评价:研究区内土壤环境质量良好,基本上可以达到国家土壤环境质量二级标准,安全清洁级别;参照《无公害食品蔬菜产地环境条件标准》、《绿色食品产地环境质量标准》和《有机农业生产基地环境质量标准》,对复垦土壤的农用环境进行评价:研究区内土壤全部达到绿色食品产地环境质量标准,如果选择合理的修复方法,对部分有轻微污染的土壤进行,则可以达到有机农业生产基地环境质量标准;以潜在生态危害指数RI分析,复垦区内土壤重金属潜在生态危害指数相对较低,复垦区农业生产具有良好的发展前景。     

基于可见—近红外反射光谱的典型农田重金属污染风险分类研究

对于人为因素或自然因素造成的农田土壤重金属元素污染,需要进行大面积的土壤环境质量调查和分类管控,然而传统的采样测试方法存在工作量大、代价高等问题。可见—近红外（Vis-NIR）反射光谱是一种快速低成本获取土壤理化信息的手段。为研究Vis-NIR反射光谱预测模型划分土壤重金属污染风险类别的能力,文章以典型人为污染地区（浙江温岭）和典型地质高背景地区（广西横县）的390份农田土壤为样本,测定8种重金属元素（As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn）的含量和pH值,并测定土壤Vis-NIR光谱。使用偏最小二乘（PLS）和支持向量机（SVM）算法建立回归模型,对土壤重金属含量和pH值进行预测,并基于预测值进行土壤重金属污染风险分类。结果显示,温岭土壤主要污染元素Cd和Cu的光谱模型回归预测偏差（RPD）分别为1.23和1.19,预测机制与有机质有关。横县土壤主要污染元素As和Cd的RPD分别为1.98和1.93,预测机制与铁氧化物和粘土矿物有关。地质高背景土壤重金属与铁氧化物的正相关性普遍较强,使得光谱模型对重金属含量预测准确度较高。温岭和横县土壤pH值的光谱模型RPD分别为1.76和1.68。土壤重金属污染风险光谱分类的总体 准确度分别为75.0%~100%（温岭）和80.0%~100％（横县）。将Vis-NIR光谱与遥感技术相结合,对农田土壤重金属污染风险进行快速分类总体是可行的。     

土壤污染评价中几种不同评价标准的比较——以合肥地区为例

利用不同的评价标准对合肥地区土壤重金属污染状况进行评价。发现以区域土壤环境背景值上限值作为评价标准,土壤污染问题十分普遍,相当多的城镇区和工业区污染程度很严重,据此统计出的污染面积一般较大;而采用GB15618土壤环境质量标准并根据土壤的应用功能不同进行评价,土壤中污染元素含量多属于相对洁净水平,以此统计的污染面积要小得多。