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湖南省龙山县作为我国重要的百合生产基地县之一,其土壤却存在一定程度的镉(Cd)污染风险。同时,百合作为一种食药同源的植物,其食用和药用的质量安全标准不一致。因此,在龙山县提出百合种植区安全区划具有重要意义。笔者等在龙山县耕地采集326件表层土壤样品和70件百合样品(配套根系土样),在分析土壤及百合中Cd的含量和土壤中氧化物、有机质、pH等指标的基础上,探讨Cd生物有效性的影响因素,并据此建立百合Cd生物富集系数预测模型,结合土地质量地球化学调查数据预测耕地的百合Cd含量,给出百合种植区安全区划及建议。结果表明,研究区土壤存在Cd污染风险,百合具有质量安全问题。研究区Cd的生物有效性受到土壤CaO、S、P、K2O含量和土壤pH的共同影响。与多元线性回归模型相比,随机森林模型能够更好地预测百合Cd生物富集系数。百合种植区安全区划显示,研究区食用百合优先种植区、药用百合优先种植区、药用百合次级种植区、结构调整种植区面积占比分别为1.49%、92.71%、2.88%、2.92%,建议大力开发药用百合农产品。该研究成果将Cd污染风险耕地的安全利用与食药同源农产品的质量安全有... 相似文献
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云南某锡矿区主要农作物重金属富集差异性 总被引：2，自引：0，他引：2
玉米与石榴重金属富集能力差异对于指导和调整土壤污染区的农产品种植具有重要的意义。通过土壤及农作物样品采集,分析玉米和石榴的重金属富集系数差异。研究表明:1石榴中Cd、Cr、Pb、As超标率分别为3.70%、25.93%、74.07%、7.41%,而玉米中Cr、Pb超标率分别为3.7%、22.22%,石榴中重金属超标现象明显高于玉米,且富集Cd、Pb、As能力远超过玉米;2不同土壤重金属含量下,石榴重金属超标现象亦较玉米显著。除高土壤重金属含量时富集Cr能力相近外,石榴富集Cd、Cr、Pb、As能力总体高于玉米,尤其是土壤重金属低含量时,明显高于玉米。综合认为,相同土壤重金属污染情况下,石榴较玉米更易吸收Cd、Cr、Pb、As,从农产品食用安全角度考虑,当地应优化农业生产布局,多种玉米而少种石榴。 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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《上海国土资源》2021,(3)
为了促进区域耕地资源合理、安全利用,综合耕地土壤及农作物重金属污染情况进行耕地土壤质量评价,根据结果进行分区管控。本文选取海南省儋州市作为研究区域,采用空间插值和单因子污染指数法分析土壤和水稻中Cd、Hg、As、Pb四种重金属的基本特征;采用土壤—水稻系统综合质量影响指数(IICQ)对耕地土壤质量进行综合评价与分区划定。结果表明研究区土壤的主要污染物是As和Cd,而水稻的主要污染物是Cd和Pb;采用IICQ评价法得到研究区仅有11.27%的耕地处于清洁状态;基于IICQ结果可将研究区划分为安全、基本安全、低风险、中风险和高风险5个综合分区,并提出了针对性的分区管控建议。基于IICQ的耕地土壤重金属评价结果相对更为全面和客观,其分区方案与管控措施也更具针对性。 相似文献
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福建沿海地区土壤-稻谷重金属含量关系与影响因素研究 总被引：12，自引：8，他引：4
福建沿海地区土壤Pb含量远高于我国其他地区及全国背景值,其对农产品安全、生态环境的影响值得关注。本文采集该地区典型耕作区58套土壤-水稻样品,查明Pb、Cd等重金属元素含量特征及其关键控制因素。研究表明从水稻根→茎叶→稻谷,重金属元素含量和富集系数呈现明显的下降趋势,有害重金属As、Pb等的递减速率远大于植物营养元素Cu、Zn,指示水稻根部对重金属元素具有一定的阻截作用。土壤-稻谷间Pb具有显著正相关性,显示土壤Pb是稻谷Pb的重要来源;稻谷Pb含量与土壤有机碳呈显著负相关关系,与土壤pH呈弱负相关关系,说明富含有机碳、相对碱性的土壤环境可降低土壤Pb的生物有效性,减少稻谷对土壤Pb的吸收富集。土壤理化条件对稻谷Cd富集系数有显著影响,富含有机碳、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、S的土壤条件有利于阻断稻谷对土壤Cd的吸收,降低土壤Cd污染的生态风险。本项研究为开展水田土壤重金属污染治理修复、预测稻谷食用安全提供了重要的依据。 相似文献
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富硒土地是生产富硒农产品的宝贵资源,黑色岩系形成的土壤通常富含硒和重金属元素。为了指导这类富硒土地资源的安全开发利用,选择浙江中部典型黑色岩系分布区,通过调查土壤-作物中硒和重金属的浓度及生物有效性,评价农产品富硒率,识别作物重金属超标风险。结果显示:研究区富硒土壤占38%,足硒土壤占62%,水稻和莲子富硒率分别为85.71%和100%;受黑色岩系风化成土影响,研究区土壤镉含量介于污染筛选值和风险管控值之间的样品比例为26%,且Cd活动态和潜在活动态所占比例分别为57%和40%,水稻籽实中Cd超标率为31%,莲子Cd含量均不超标。基于土壤重金属总量和形态的风险评价表明,富硒土壤开发利用的风险区主要位于西皮山岗和腰塘边一带,建议禁止种植农产品,其他黑色岩系发育的富硒丘陵地区,虽然土壤镉含量较高,但因土壤Cd的生物有效性和水稻中Cd的超标率较低,应加以保护和合理开发利用。 相似文献
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为了解桂林市灵川县有机水稻种植区土壤和水稻中重金属含量、分布特征及健康风险,选择典型田块采集了水稻根、茎、叶、稻穗及对应根系土样品10套,分别测定了土壤和植物样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn共8种重金属元素含量以及土壤pH值,计算了各元素富集系数及转运系数,总结了水稻不同部位重金属元素富集迁移规律,并根据相关标准评价了土壤重金属污染及食品健康风险。结果表明:(1)研究区产出的稻米无食用安全风险,土壤重金属含量均低于风险管制值,但10份样品中有3份的Cd含量高于风险筛选值,且全部调查田块的环境质量均不符合绿色食品产地质量要求;(2)对比水稻不同部位的元素富集系数,发现大部分元素富集系数在根部最大,籽实最小。根、茎、叶、糙米的富集系数平均值分别为1.13、0.26、0.20、0.10;(3)对比不同元素的富集系数与转运系数发现,As易于从土壤聚集到根部,Pb的活动性较弱而不易被水稻吸收,Cu、Zn相对较易在水稻中转运。综上所述,并考虑到灵川县过去长期施用石灰带来的不利影响,建议当地相关部门对Cd超标风险引起注意,在控制石灰用量的同时加强土地质量监控,必要时采取增施有机肥料、种植低累积品种的水稻等措施,以降低水稻Cd超标的风险。 相似文献
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甘肃白银是中国重要的有色金属基地，历史上不科学不合理的矿产资源开发和农业生产活动，造成白银市及其周边部分地区重金属严重超标。重金属生物有效性控制因素和生态风险预测，一直是元素生物地球化学行为研究非常关注的问题。本文调查研究了白银东大沟灌区及其周边根系土与玉米籽实污染情况，分析东大沟灌区农业集中区土壤2007年与2018年关键指标变化情况，并综合评价玉米种植区生态风险。研究区土壤中局部地段Cd含量超标，平均值17.48 mg/kg,最高值达到51.1 mg/kg,不同形态Cd含量相对大小依次为碳酸盐态>离子交换态>铁锰氧化态>腐殖酸态>强有机态>残渣态?水溶态，高pH值碱性土壤和低镉积累的耐镉型玉米品种等因素限制了土壤中Cd的生物有效性，玉米籽实超标率仅为8.8%。东大沟灌区玉米地集中种植区内存在一定的Cd污染，但已得到有效控制，制约Cd生物有效性的pH值、Corg和CaO含量一半以上点位呈现升高趋势，可确保现在和未来一段时间内仍将继续保持低风险。为更好地做好东大沟灌区内Cd含量超标区管控，建议继续选择低镉积累的耐镉型玉米品种种植，同时成熟期收获籽粒作为动物... 相似文献
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为了解潼关金矿矿区早期粗放式的矿业活动对矿区周边农田土壤的重金属污染状况的影响以及对暴露人群的不良健康效应的评价,采用地质调查工程选取了矿区附近6块农田土壤为研究对象,通过X射线荧光光谱分析法测定了68个土壤样本中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn等8种土壤重金属含量,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型分别评价该区土壤重金属污染程度、潜在生态风险和人体健康风险。结果表明,该区农田土壤中Cd、Hg、Pb、Cu、Ni、Zn 6种重金属平均值高于潼关县土壤背景值,呈现不同程度的积累;Pb、Hg、Cd的土壤积累含量不仅超出了土壤重金属污染对农产品质量存在安全风险的最低限值农用地土壤污染风险筛选值,还分别以41.2%、72.1%、14.7%的超标率超出了土壤重金属污染对农产品质量存在安全风险的最高限值农用地土壤污染风险管制值;研究区土壤重金属污染评价显示,土壤中Hg、Cd、Pb总体污染程度最重,Cu、Zn总体呈现轻—重污染,Ni、Cr、As总体呈现无污染状态。生态风险评价显示,Hg、Cd、Pb为主要生态危害元素,Hg为极强风险,Cd和Pb为强风险。人体健康风险表明,研究区重金属对儿童的非致癌风险显著,Pb、Hg为主要非致癌因子;致癌风险均在合理范围,Cd致癌风险最大,手-口摄入为最主要的暴露途经,儿童更易受到重金属污染威胁。 相似文献
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《现代地质》2020,(5)
西南地区是我国典型重金属高背景区,在重金属高背景区开展生态风险评价对保障粮食安全有重要意义。采集云南省重金属高背景区土壤表层(0～20 cm)样品242件,农作物及对应的根系土样品74件,分析土壤和农作物样品中8种重金属(Cd、Cr、As、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni)含量以及土壤中重金属赋存形态。研究发现,受地质背景因素影响,Cd、Cr、Cu、Hg、Ni和Zn含量平均值均超过云南省土壤背景值,Cd、Cu和Ni含量平均值均超过农用地土壤污染风险管控标准规定的筛选值,土壤pH值多呈酸性,有机质含量较低。土壤中As、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn主要以残渣态形式存在,生物有效性低,是由地质背景引起的;Cd残渣态占比较低,生物有效组分较高,Cd元素的地累积指数分布显示,Cd受人为污染和地质背景交互叠加的影响,是研究区污染风险最高的重金属元素。Hg来源较为复杂,全量较低,污染风险较小。研究区大宗粮食作物(马铃薯和玉米)重金属含量均不超标,生物富集系数(BCF)均小于0.03,粮食作物较安全,生态风险较低。黄烟中Cd含量远远超过目前初步制定的安全限量标准,BCF为3.13,说明烟草特别能富集Cd,存在一定的生态风险。表层土壤重金属潜在生态风险指数(RI)统计结果显示,土壤重金属RI贡献降序依次为Cd(73.71)Hg(57.40)Cu(25.25)Ni(8.76)As(7.39)Cr(4.15)Pb(4.04)Zn(2.0),Cd和Hg是研究区最重要的风险元素,但均以中等生态危害为主,很强生态危害分布面积较小,研究区生态风险整体较低,风险可控。 相似文献
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土壤重金属含量是影响黄芩产量和质量的重要因素。选取承德市中部金沟屯和五道岭两处黄芩种植示范区为研究区,采集表层土壤样品355件,黄芩样品30件,重金属形态样品15件。在分析土壤Mn、Zn、Cu、Cr、Cd、As、Pb、Ni、Hg、V、Co、Sb和土壤有机质含量（SOM）及pH值,黄芩Zn、Cu、Cr、Co、Cd、Pb、Ni、Hg和As含量基础上,采用描述性统计、地累积指数、主成分和RDA分析、重金属生物富集系数、生物活性系数和迁移系数等方法论述了土壤-黄芩系统重金属生物有效性及迁移累积特征。结果表明:金沟屯和五道岭区土壤各重金属累积程度总体属无-中度累积水平。五道岭Cu和Hg累积程度高于金沟屯区,其它元素累积程度低于金沟屯区。五道岭区表层土壤Cr、Cu和Cd含量超标率分别为2.82%、1.69%和1.13%;金沟屯区土壤Cd、Cr和Ni,五道岭区土壤Zn和Hg含量超标率均为0.56%。五道岭区黄芩Cu元素含量高于金沟屯区,Co和Cu元素生物富集强度高于金沟屯区,其它元素含量和生物富集强度则均低于金沟屯区。土壤Cd和Hg元素生物活性系数相对最高,Ni、Zn和Pb元素次之,Cu、Cr和As生物活性系数相对较低。金沟屯区根系土具有较低的pH值和较高的SOM含量,区内黄芩根部As、Cd、Cr、Ni、Zn和Pb元素BCF平均值高于五道岭区,Cu元素富集强度低于五道岭区。土壤重金属生物有效性和黄芩重金属生物富集强度受土壤pH和SOM含量影响,其中Cd和Cu元素受SOM含量影响最为明显。 相似文献
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利用贵州省耕地质量地球化学调查评价项目数据资料,统计了全省454431件表层耕地土壤样品中21种化学元素和有机质含量的地球化学背景值及其置信范围值。总体来看,贵州省耕地土壤有机质、N、P等养分的背景值较高,K的背景值略低;Se、Ge特色元素的背景值较高,表明我省具有发展富硒、富锗特色农业的巨大潜力;As、Cr、Hg、Pb等环境元素的背景值较低,但Cd的背景值略高,在耕地开发利用时应关注其安全性。贵州省耕地土壤化学元素背景值的统计对全面认识全省耕地土壤养分质量、环境质量现状具有重要的现实意义,也对制定耕地土壤质量保护法规及地方标准的提供了重要依据。 相似文献
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土壤污染防治工作已成为提升耕地质量、保护国土生态安全的重要任务之一。为了科学预测我国大宗农作物(如水稻、小麦)与土壤重金属含量的关系,减少安全利用类农用地的大量农产品与土壤的协同监测,实现重金属污染农用地的安全利用,本研究以重金属Cd为例,选取对水稻、小麦Cd含量影响较大的土壤Cd含量、土壤pH值、土壤阳离子交换量(CEC)和土壤有机碳(OC)含量作为输入因子,水稻、小麦Cd含量作为输出因子,分别建立了多元回归模型与神经网络模型。结果表明:水稻、小麦Cd含量与土壤Cd含量呈现正相关关系;模拟出的水稻、小麦与土壤Cd的多元线性回归模型的预测能力分别为67.8%和83.8%;利用神经网络构建了水稻、小麦Cd含量预测模型,在训练集、验证集和测试集中都表现出很好的预测能力,R值均大于多元线性回归模型,且MSE(均方误差)值较小,神经网络对水稻、小麦Cd含量预测具有很好的适用性,模拟精度总体优于多元回归预测模型。研究结果可为污染农用地的安全利用评价及优化配置提供一定的理论依据和参考。 相似文献
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Fraction of Cd in oasis soil and its bioavailability to commonly grown crops in Northwest China 总被引：1，自引：0，他引：1
Xia Wang Wenguang Ding Zhongren Nan Qin Liao Wenfei Wu 《Environmental Earth Sciences》2013,70(1):471-479
Heavy metals in the soil–plant system resulting from mining and wastewater irrigation have greatly threatened human health and sustainable development in Northwest China. This research used pot experiments to study the bioavailability of Cd in irrigated desert soil from the oasis regions and conducted a human health risk assessment of the Cd content in vegetables. The results show that the content of Cd associated with exchangeable and carbonate metal fractionations is not uniform in arid oasis soils cultivated with the commonly grown vegetables. These common growth vegetables are: Cole (Brassica campestris L.), Celery (Apium Graveolens L.) and carrots (Daucus carota L.). The results show that the content of Cd in the edible part of cole was significantly higher than celery and carrots in almost all of the treatments. However, cole can grow normally and keep increasing its biomass at a sustainable rate under the highest concentration of Cd added in the experiment. Cole is not a suitable vegetable to be planted for consumption in arid soil contaminated with Cd, celery planted under lower concentration of Cd will not threaten human health, and carrots are suitable to be planted in arid soil contaminated with Cd even in the highest concentration used in the experiment. According to this conclusion, stricter soil management systems should be implemented to protect arid land soil resources and to protect human health from the toxicity impacts. 相似文献
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青海省门源县内林草地面积大于44万公顷,耕地仅不到4.2万公顷,林草地资源丰富。2016年在门源县地区开展了1：25万土地质量地球化学评价工作,是青海省首次在大面积林草地区开展1：25万土地质量地球化学调查工作,具有较好的示范作用。通过评价土壤养分、土壤环境等级划分了土壤质量地球化学综合等级,结果表明：门源县土壤质量一等优质土壤占比92.4%,二等良好土壤占0.8%,三等中等土壤占5.6%,四等差等土壤占0.9%,五等劣等土壤占0.3%。通过项目实施可服务门源县土地资源管理,为门源县土地规划利用、农业种植结构调整及生态环境治理等提供依据,助力门源县绿色有机农畜产品输出地建设。 相似文献
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广西八一锰矿区土壤和主要农作物重金属含量的研究 总被引：7，自引：0，他引：7
对广西八一锰矿废弃地土壤基本理化性质及重金属全量(浓HC l 浓HNO3 HF HC lO4消解)、有效态含量(0.1MHC l浸提)和主要农作物重金属含量(浓HNO3 HC lO4消解)进行了测定(AA S)。结果表明:土壤营养缺乏和重金属污染是本矿区生态恢复面临的主要问题。土壤中全磷和全氮含量低于正常指标,且部分C/N比值偏高,同时土壤存在严重的Cd污染,并可能受到M n污染。在锰矿恢复区种植的主要农作物中,部分样品中Pb、M n含量与全部样品的C r、Cd含量超出了植物正常含量范围。农作物的食用部分中Cd、C r、Pb含量普遍超过国家食品限量卫生标准,不宜食用。 相似文献
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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
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通过贵州省玉屏县耕地质量地球化学调查评价工作,发现该县部分区域耕地土壤中Hg、Cd元素含量超过国家土壤环境质量三级标准值,达到严格管控范围,出现高值异常,分别形成汞、镉两个异常区。进一步查清异常区特征及其异常源,对该区土壤质量的评价和农业种植结构调整具有实际指导意义。本文采用横向剖面法、垂向剖面法、地质剖面法等三种方法相结合开展异常查证及成因分析。经综合分析得知:汞异常区位于北东向新晃-玉屏深大断裂带上及其附近,异常源为区内的汞矿化点,其经强风化成土后残留原地或有较小的迁移而形成汞异常。镉异常区位于近东西向太阳山断层附近,其异常源为寒武系下统"黑色岩系"地层和区内铅锌矿化点,其"黑色岩系"地层中富含Cd元素和铅锌矿化点中伴生的镉矿物是引起镉异常的直接因素。 相似文献
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依据镇远县耕地质量地球化学调查成果,对全县耕地表层土壤硒分布特征和控制因素进行了分析。结果显示:镇远县耕地土壤硒含量平均值为(0.64±0.56) mg/kg,富硒耕地硒含量平均值为(0.72±0.42) mg/kg,富硒耕地面积占总耕地面积的82.71%。全县耕地土壤硒含量受pH值、海拔、地形地貌、成土母岩、土壤类型和土地利用类型的影响,统计发现:偏酸性耕地、海拔800 m以下耕地、分布在槽沟和谷地的耕地、碳质岩系地层分布区耕地、粗骨土和红壤分布区、茶园和水田表层土壤均具有相对较高的硒含量。分析认为成土母岩是土壤硒的最重要来源,其对土壤中硒元素含量具有控制作用,尤以含碳硅质岩系最为明显,另外土壤有机质及pH值通过改变土壤理化性质深刻影响着硒的迁移及富集,进而影响土壤硒含量。 相似文献