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1.
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. 相似文献
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土壤pH对镉存在形态影响的模拟实验研究 总被引：40，自引：4，他引：36
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。 相似文献
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土壤中镉(Cd)被作物吸收的程度及其生态风险取决于土壤中Cd的赋存形态,基于Cd有效形态的污染土壤风险评价及在此基础上制订污染土壤修复安全阈值是Cd污染农田土壤风险评价和治理亟待解决的问题。目前针对土壤中重金属有效态的化学浸提方法较多,但缺乏针对不同性质土壤中有效态Cd的普适性浸提方法已成为Cd污染土壤风险评价技术瓶颈。本研究采集了全国9个不同性质农田土壤,以水稻、小白菜和玉米为测试作物,通过外源添加方法制备Cd污染土壤,结合土壤培养和盆栽实验,测定了5种常用化学浸提方法,包括中性无机盐浸提方法(CaCl2浸提法)、弱酸浸提法(HCl浸提法)、络合螯合剂浸提方法(DTPA和ETPA浸提法)和组合浸提方法(Mehlich-3(M3)浸提法)对不同性质土壤中有效态Cd浸提效果及其与作物Cd吸收的量化关系,筛选适用于不同性质土壤中有效态Cd的通用浸提方法。结果表明,不同化学浸提法提取的土壤有效态Cd含量间具有显著差异,不同浸提方法对土壤中Cd的浸提率(%)为DTPA≈EDTA≈HCl> M3≈CaCl2。不同化学浸提态Cd与作物Cd吸收的相关... 相似文献
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云南沘江流域农田土壤重金属Pb、Zn、Cd、As的地球化学特征 总被引：11，自引：0，他引：11
以流经中国铅锌矿储量最大的兰坪金顶铅锌矿区的澜沧江支流——沘江周围农田土壤为研究对象,通过实地调查采样、室内实验测定和统计分析等方法,测定分析了土壤中Pb、Zn、Cd、As的含量及其化学形态分布,以探讨矿产开发对农田土壤重金属含量的影响。结果表明:(1)沘江流域农田土壤中的重金属蓄积量大,以国家《土壤环境质量标准》(Ⅱ级)衡量,Pb、Zn、Cd、As含量超标率分别为66.667%、91.667%、100%、16.667%,污染程度为Cd﹥Zn﹥Pb﹥As;(2)土壤中Pb和Cd的化学形态均以水溶态为主,活性大,迁移能力强,水溶态元素能够直接进入生态链,通过植物吸收进入食物链将给人类健康造成一定的威胁。而Zn和As化学形态分别以铁锰氧化物结合态和残渣态为主,这两种形态在一般环境条件下较稳定,迁移能力弱;Pb和Cd的环境有效态(水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、腐殖酸结合态之和)含量较高,如果发生酸雨或酸性矿山废水的排出,它们的环境有效态会大量增加,对流域具有潜在的危害;(3)土壤中Pb、Zn、Cd、As含量分布和化学形态分布,整体上均为随着与矿区的距离增大而降低的趋势,分布曲线分为单峰状、双峰状两类。另外,Cd、Pb、Zn的化学形态分布与总量分布趋势基本一致,As的腐殖酸结合态、残渣态与总量分布一致。 相似文献
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对内蒙古巴彦淖尔市临河区的富硒耕地范围内51个表层土壤样品进行硒形态研究,探讨硒含量特征、形态特征及其影响因素。结果表明,研究区表层土壤总硒含量在(0.19～0.48)×10-6,平均值为0.33×10-6,属于适量—高硒土壤环境。7种硒形态中,残渣态、腐植酸结合态与强有机结合态为主要赋存形态,水溶态、离子交换态、铁锰氧化物结合态与碳酸盐结合态合计占比仅为13.67%。水溶态硒分级以中等—高硒为主,合计占比达到92.16%,不存在水溶态硒缺乏状态。土壤各形态硒含量与总硒含量相关性较高。土壤有机质含量、pH值、Eh值和CEC等因素对硒形态分布特征均有不同程度的影响。 相似文献
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北京城区土壤中Hg、Pb、Cd、Cu及Zn化学形态及环境效应 总被引：1，自引：0，他引：1
为弄清北京城区土壤中Hg、Pb、Cd、Cu及Zn五种重金属元素的化学形态分布特征,系统采集了126件城区表层土壤样品,采用连续提取法对重金属元素各化学形态含量进行了测定。结果表明:土壤中土壤中Hg、Pb、Cd、Cu、Zn含量差异显著。Hg元素以残渣态和强有机结合态为主,Cd元素离子交换态、碳酸盐结合态、残渣态、铁锰氧化物结合态含量较高,Pb、Cu、Zn元素以残渣态、铁锰氧化物结合态为主。Hg元素的有效态含量最低(不足1%),现情况下不会对环境造成污染;Cd元素的有效态含量最高(40%),生物有效性和潜在生态危害性较大,运用植物修复技术对其治理为经济有效的方法;Pb、Cu、Zn有效态含量较低(约10%),生物有效性和潜在生态危害性均有限。各元素形态与全量之间相关程度虽有差别,但基本呈正相关关系。 相似文献
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采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明：供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd＞Ni＞Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。 相似文献
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基于小麦籽粒降Cd率及土壤Cd形态变化评价蚯蚓对Cd污染土壤的修复效果 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究基于小麦籽粒降Cd率、土壤中Cd生物可利用态(DTPA-Cd)含量和土壤Cd移除率评价蚯蚓(赤子爱胜蚯蚓)对两种Cd污染农田土壤(河南潮土及河北褐土)的修复效果。研究结果表明：两种土壤中,添加0.5%和1.0%(蚯蚓鲜重/土壤干重)蚯蚓均能够明显降低小麦对Cd的富集,改变Cd在小麦植物器官中的分布,显著降低小麦籽粒中Cd含量(P<0.05),籽粒降Cd率达到31.1%~43.5%,促使小麦籽粒生物量增加35.5%~62.7%。添加0.5%和1.0%蚯蚓可显著降低土壤中生物可利用态Cd(DTPA-Cd)含量(P<0.05),DTPA-Cd含量下降29.1%~40.8%,有利于促进土壤中生物可利用态Cd向生物不易利用的形态转化。0.5%和1.0%蚯蚓添加使土壤中Cd移除率达到6.05%~11.88%,明显高于对照组(P<0.05),说明蚯蚓具有很好的Cd污染农田土壤修复潜力。在低Cd污染农田土壤中,蚯蚓可以降低土壤中Cd含量,减少小麦对Cd的富集,同时降低小麦籽粒Cd含量,这一研究结果对于修复低Cd污染农田土壤、保证农产品安全和实现“边生产边修复”具有重要意义。 相似文献
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干旱区绿洲土壤共存重金属元素形态变化及生物有效性实验分析——以Cd、Zn、Ni元素为例 总被引：3，自引：0，他引：3
采用盆栽试验,初步研究了干旱区绿洲土壤—胡萝卜系统中镉、锌、镍3种重金属的形态变化特征及其生物有效性问题。结果表明:供试绿洲土壤原状土中,Cd、Zn、Ni均以稳定的残渣态形式存在,而处理土壤中重金属被钝化的量有限,Cd的存在形式主要以碳酸盐态为主,Zn、Ni则主要以铁锰氧化态为主;3种元素的活性大小依次为Cd>Ni>Zn。根据回归分析,元素Zn对胡萝卜块茎和茎叶吸收Zn量贡献最大的分别是Zn的碳酸盐结合态和铁锰氧化态;元素Ni对胡萝卜各部位吸收贡献最大的均为Ni的铁锰氧化态。 相似文献
10.
受人类活动和自然作用双重影响,土壤中重金属元素异常普遍存在,其中尤以城镇周边的Hg异常和大江河沿岸区域Cd异常最为典型。近年来,通常采用化学分步提取的方式,探讨土壤水溶态、离子交换态、有机态、铁锰氧化物态等形态中Hg、Cd等重金属元素含量的状况,进而分析其生态效应,但对土壤中Hg、Cd等重金属元素的自然存在形式缺乏深入探讨。本文以Hg、Cd两元素为重点,选择我国代表性城市和地区,采集城镇周边Hg异常区和江河沿岸Cd异常区的土壤样品,采用王水溶样原子荧光光谱法(AFS)测定Hg含量,采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶样电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Cd含量,同时配合其他相关实验手段,对Hg、Cd的自然存在形式进行解析;并以水稻中Hg、Cd含量为依据对Hg、Cd的生态效应进行了评价。结果表明:长春、南京、漳州和广州等城镇周边土壤Hg异常区Hg主体以硫化物形式存在,而且至少有一部分是以辰砂矿物形式存在,由此决定了土壤中Hg有效态在Hg全量中所占比例较小,土壤中Hg平均含量达到500μg/kg时,水稻籽实中Hg含量超过无公害食品标准的比例为3.4%,生态效应不甚敏感;长江、珠江等江河沿岸区域Cd异常区内Cd主要呈黏土吸附形式存在,由此导致50%左右的Cd以有效态形式存在,在土壤Cd全量中所占比例较大,当土壤中Cd平均含量达到1000μg/kg时,水稻籽实中Cd含量超过无公害食品标准的比例为43%,生态效应敏感。由此揭示出土壤中Hg、Cd等重金属元素生态效应敏感程度更直接地受到自然存在形式的影响。以辰砂矿物形式存在的Hg呈现"惰性",不容易被农作物吸收,故生态效应不敏感;以黏土矿物吸附形式存在的Cd活动性更强,容易被农作物吸收,故生态效应敏感。Hg、Cd等重金属元素被农作物乃至人体吸收后,其存在形式及其转化特性是评估该元素是否存在生态风险的关键。 相似文献
11.
KUANG Shaoping SONG Feng 《中国地球化学学报》2008,27(1):41-45
Lead （Pb）, as an environmental hormone, acts as an estrogen in animal and human bodies, and its environmental pollution can result in many procreant anomalies, such as maladjustment of incretion, weakening of procreation function and descending of genital immunity. Experiments on pot-growth of paddies and corns in this study indicated that these crops did not show any macro-toxic symptoms in the observed contents of Pb added （0-4000 mg/kg） in soils. However, lead in soils can be easily absorbed by crops and accumulated in the different parts of plants. Statistical analysis showed that Pb contents in the crops are strongly positively correlated to the Pb contents in soils. In the crops, the Pb contents of roots are highest, tens to thousands of times those of straws and seeds. It is suggested that the root is a barrier of Pb absorbed by straws and seeds. Based on this fact, Pb pollution in soils can be gradually reduced by planting crops and subsequently removing the roots from the soil. This biotechnology may be used in environmental remediation, which embraces the quality of sustainable agricultural economy and a healthy environment. 相似文献
12.
耕地中重金属含量超标直接影响农作物和灌溉水的质量,而且严重影响人体健康.通过调查内蒙古包头工业区周边灌溉水、化肥、农作物及根系土中砷和镉含量及形态特征,研究其转化和富集规律,结果表明,区内土壤和灌溉水呈偏碱性,灌溉水和化肥中砷、镉含量符合国家标准;玉米、向日葵、甘蓝、葱的根系土和可食部分砷含量均未超标,砷主要以残渣态形式存在;4种农作物根系土中镉有不同程度超标现象,向日葵籽粒镉含量超标50%,其余作物可食部分镉含量均未超标.通过分析发现,向日葵籽粒镉超标的原因是与镉赋存形态主要为碳酸盐态和腐殖酸态及向日葵籽粒对镉的富集高于其他植物有关. 相似文献
13.
广西南流江流域第四系发育形成的土壤中Cd等重金属含量较低,但水稻籽实Cd超标率很高。为了查清Cd在南流江流域土壤-水稻系统中的分布和迁移规律及其生物有效性的影响因素,按照不同成土母质物源分区,系统采集了水稻及其对应的根系土样品,测试了水稻籽实Cd、土壤Cd、pH、Corg、N、S、Mn及氧化物等指标,部分土壤样品进行了七步顺序提取法实验。结果表明,不同母质根系土Cd总量大小顺序为碳酸盐岩区>水系上游第四系区>水系中游第四系区>水系下游第四系区>碎屑岩区,而水稻籽实中Cd含量顺序却基本相反,两者之间不具有明显相关性(r=-0.030,p=0.84 )。形态数据显示,水溶态Cd与籽实Cd相关性较好,能够较好指示研究区Cd的生物有效性,同时,土壤水溶态Cd占比受土壤pH、土壤CaO、Mn、有机碳(Corg)等土壤指标的控制。 相似文献
14.
鲁北小清河流域土壤中元素分布特征及环境质量评价 总被引：5，自引：0，他引：5
对鲁北小清河流域表层和深层土壤样品进行系统采集，分析土壤中元素全量和有效态含量，利用地球化学方法研究元素在土壤中的丰缺和分布规律，认为Se、Pb、Hg在表层土壤中明显富集，与地表污染有关。通过对表层土壤中元素有效态含量和重金属全量的研究，对区内土壤质量和土壤环境质量进行评价，结果表明区内土壤中除Mo、B、Mn出现大面积缺量区外，其他元素均在适量区以上，土壤质量良好，营养水平较高；单元素土壤环境质量除Cr、Hg、cd出现小范围的严重污染区外，其他元素未出现严重污染区，土壤环境质量较好，但多因子综合环境质量评价起始污染以上的面积已接近70％，应予以重视。 相似文献
15.
Characterization of heavy metal pollution in the paddy soils of Xiangyin County, Dongting lake drainage basin, central south China 总被引：2，自引：2，他引：0
The heavy metal accumulation in soils caused by industrialization has attracted broad attention. To evaluate the soil environmental quality of Xiangyin County, an important food production base in China, 99 top paddy soil samples were analyzed for total concentrations of As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Zn and Pb. Kriging interpolation was used to determine the spatial distribution of the metals. The assessment of soil environmental quality was performed according to pollution index methods. As the results showed, except for Cu, Cr and Ni, the mean concentrations of Zn, Pb, Cd, As and Hg in soils were elevated to different extents when compared with the background values. Moreover, except for Cd, contents of seven other elements in most soil samples were below the Class II criteria for Chinese environmental quality standards, which established the maximum allowable concentration of heavy metal in the farmland. Therefore, the soils were believed to be polluted mainly by Cd. All of the elements showed a similar spatial distribution pattern with low contents in the east upland area, and high contents in the middle by the west area, located close to Dongting lake. The long-term practice of using the Xiangjiang river as irrigation water was believed to be the main reason resulting in the enrichment of heavy metals in soils around Dongting lake. In addition, the evaluation results showed that about 45.8, 51.1 and 3.1?% of the study area were classified as slightly, moderately and seriously polluted with Cd, respectively. As for the other seven elements, soil environmental quality was fairly well because of their grades belonging to clean or excellent. By integration of the assessment results for individual elements, it was found that about 3.8?% of the study area was clean, 82.2?% was slightly polluted and 14.1?% was moderately polluted. On the whole, most of the study area was at safe and guarded level. However, appropriate measures still should be adopted to control the levels of heavy metals in agricultural soils. The findings obtained in this study were useful for establishing policies for protecting the local soil environments and guaranteeing the food quality as well as the people??s health. 相似文献
16.
通过对比研究小秦岭某金矿区土壤重金属综合污染区和对比区内的小麦、玉米籽粒中重金属的含量,结果表明污染区内小麦籽粒中汞、铅、镉累积程度显著高于土壤对比区对照样,铬、砷、铜、锌与对照区几乎没有差异,汞、铅、镉、锌、铜的超标率分别为86.67%、60%、33.33%、6.67%、20%。在污染区,玉米中铅、镉、铬较对照区明显累积,但仅有汞超标,超标率为15.15%。同一采样地点,金矿区小麦籽粒比玉米更易吸收累积重金属。小麦中重金属含量与立地土壤重金属污染程度存在较好的相关性。与1990年比较,小麦中汞、镉累积效应非常显著。研究区土壤重金属污染已经造成了小麦严重污染。 相似文献
17.
介绍了山东省东部地区农业生态地球化学调查与评价工作取得的一些基本成果以及该区存在的生态地球化学问题。调查与评价结果显示,Zn,Pb,Cu,Se,Cd,S,P,Hg,N,OrgC等元素或指标在表生作用或人类活动等因素影响下,使表层土壤含量明显大于深层;总体上该区地球化学环境质量优良,Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤仅占全区总面积的0.13%,主要分布在矿集区和城镇周边,主要污染元素为Cd,Cr,Ni,Hg。浅层地下水大部分元素或指标处于自然低背景含量状态,部分水样总硬度超标,溶解性总固体、NO2-和F-等超标,已不适合饮用。该区存在的生态地球化学问题有：①山地丘陵区土壤pH值低,且表层土壤具有向强酸、强碱两极化发展的趋势,易引起重金属元素活化,危害人类健康;②沿海地带土地贫瘠,N,P和有机质等营养水平多属缺乏级;③莱州-烟台和牟平-乳山矿集区以及人口密集的城镇地带表层土壤Hg,Cd,Pb,Zn,Se,S等元素污染严重。地质高背景、酸性的表生环境和工业污染的共同作用,是造成环境中重金属元素含量较高的主要原因。 相似文献
18.
Sung-Chul Kim Jae E. Yang Dong-Kuk Kim Young-Wook Cheong Jeffrey Skousen Yeong-Sang Jung 《Environmental Earth Sciences》2012,66(1):327-335
Heavy metals in tailings and mining wastes from abandoned mines can be released into adjacent agricultural field and bioaccumulated
in crops or vegetables. Therefore, prediction of metal bioavailability has become an important issue to prevent adverse effect
of bioaccumulated metals on human health. In this study, single and sequential extraction methods were compared using multivariate
analysis to predict the bioavailability of Cd and As in contaminated rhizosphere soils. Single extraction using 0.1 M HCl
for Cd and 1.0 M HCl for As had an extraction efficiency of 8–12% for soil Cd and 14–17% for soil As compared to total concentration
extracted with aqua regia. Using sequential extraction, Fe–Mn-bound Cd (FR3) and residual Cd (FR5) were the dominant fractions
representing 43 and 41% of total Cd concentration. For As, the strongly absorbed form (FR2) was the most abundant chemical
fraction showing 45–54% of the total As concentration in soil. Multivariate analyses showed that single extraction with HCl
and total concentration of Cd and As in soil were significantly correlated to potato and green onion plant tissue metal concentration.
Although little information was obtained with multiple regression analysis because of multicollinearity of variables, the
result of principle component analysis (PCA) revealed that the highest positive loading was obtained using total concentration
of Cd and As in soil in the first principle component (PC1). In addition, total concentration of Cd and As in soil was independently
grouped with other chemical fractions by cluster analysis. Therefore, the overall result of this research indicated that total
concentrations of Cd and As in rhizosphere soils were the best predictors of bioavailability of heavy metals in these contaminated
soils. 相似文献
19.
Muhammad Rizwan Shafaqat Ali Tahir Abbas Muhammad Zia ur Rehman Mohammad I. Al-Wabel 《Arabian Journal of Geosciences》2018,11(20):630
Cadmium (Cd) is the family member of toxic heavy metals, and its accumulation in food crops has become a global environmental constraint. Biochar potentially minimizes the metal contents in plants, but limited work has been reported on its residual effect on subsequent crops. The residual effect of various biochar levels (0, 1.5, 3.0, and 5.0% w/w) on Cd accumulation in rice has been investigated in this study. Biochar treatments enhanced the rice growth, photosynthesis, and antioxidant enzymes, whereas diminished the Cd contents and oxidative stress in rice. Cadmium concentration in shoots decreased by 24.4, 36.6, and 57.5% in 1.5, 3.0, and 5.0% biochar treatments over the control. Biochar supply enhanced the soil pH and electrical conductivity, whereas diminished the soil bioavailable Cd. Overall, the results depicted a significant residual impact of rice straw biochar on rice growth attributes and Cd uptake. However, studies are still needed to explore the long-term sustainability of biochars prepared from different feedstocks on bioavailability of toxic metals in soils and uptake by food crops under field conditions. 相似文献
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本文主要采用连续提取法对德兴铜矿地区低品位矿石堆浸场和大坞河流域的土壤样品进行元素形态分析。低品位矿石堆浸场中As、Cu元素含量最高分别达到95.7μg/g和1867μg/g,都严重超过国家三级土壤标准,但是通过元素形态分析得到,As元素主要以硫化物态存在(百分比为50%-80%),Cu元素主要以有机结合态存在(百分比为50%-60%),能稳定存在于矿石中。其他元素如Cd、Mo、Pb、Zn都以有机物结合态为主,Cr元素以硅酸盐态为主,Hg元素以硫化物态占主要,重金属迁移性差,对环境的影响不大。大坞河流域上中下游元素形态组成变化不明显。Cu元素含量(平均为400-500μg/g)超过国家三级土壤标准,但是Cu元素主要是以有机结合态存在(比例为35%),稳定性相对较好。而Cd元素虽然在样品中含量在国家三级土壤标准之下,其水溶态、吸附态和碳酸盐态所占的比例较大(30%左右),容易发生迁移转化,对环境的影响较大。Pb元素以有机结合态为主,百分比达到45%;As、Hg元素以硫化物态占主导,百分比大于50%,对环境有潜在的影响。其他元素如Cr、Mo、Zn的硅酸盐态比例最大(50%左右),能比较稳定的存在于土壤中,对环境的影响较小。 相似文献