不同砷水平下小麦砷迁移累积特征及健康风险评价

通过研究土壤在不同浓度As污染条件下的小麦生长发育及As迁移富集特征,以评估不同As浓度胁迫下小麦籽粒的健康风险,进而提出适宜甘肃省小麦生产实际的土壤As污染临界值。以灌淤土为研究对象,以春小麦品种宁春4号为指示作物,参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018)中土壤As风险筛选值,按照土壤质量标准0~3倍As含量设置7个浓度梯度,进行了土壤-小麦系统As毒性盆栽试验。结果显示,不同浓度As胁迫下,小麦根系、茎叶、籽粒中As含量均随土壤As浓度的增加而增加,小麦植株不同部位的As含量由高到低的顺序为根系、茎叶、籽粒。小麦不同部位对As的富集能力表现为:根系>茎叶>籽粒,且根系、茎叶As富集能力随着土壤中As浓度的增加大体呈先增加后减小的趋势。As在小麦植株中转运系数表现为TF茎叶/根>TF籽粒/茎叶>TF籽粒/根,以根系向茎叶迁移过程为主。以甘肃省成人为评价对象,利用人体健康风险评价模型,采用靶标危害系数法(THQ)得出,除对照不添加As2O5处理外,其余As胁迫各处理的小麦籽粒人体健康风险系数均超出USEPA推荐的最大可接受风险临界值(即THQ>1.00),且随土壤As含量增加呈先升高后降低的趋势。根据甘肃省当地居民饮食习惯,结合人体健康风险评价模型,认为甘肃省小麦安全生产土壤推荐As浓度应低于29.200 mg/kg。

3种碱性物料施用对不同pH下酸性镉污染稻田修复效应

【目的】探讨酸性稻田土壤添加碱性物料的精准修复技术。【方法】基于利用三种碱性调酸物料(生石灰、石灰石粉、牡蛎壳粉)分别调节试验田土壤至两种不同目标pH,测定试验田土壤有效态Cd含量、土壤理化性质、稻米产量、稻米Cd含量。【结果】不同目标pH下施用三种碱性物料均使土壤有效态Cd含量较对照组显著降低,当目标pH为6.5时降低率在31.52%~45.68%,目标pH为7.0时降低率更为显著,降低范围在48.89%~50.45%。三种碱性物料的施入均具有改善土壤理化性质,保持土壤养分的作用。稻米Cd含量显著降低(P<0.05),其中施用石灰石粉调整土壤pH到7.0时降幅最高,达60.13%。碱性材料实施后导致水稻产量出现小幅度减产。【结论】研究区酸性稻田土壤Cd污染风险管控,建议以7.0为目标pH施入石灰石粉,以达到最佳综合修复效果。

2021年镉、砷低积累玉米品种筛选试验

为了为存在轻中度镉、砷污染的玉米种植区筛选出镉、砷低积累玉米品种,采用田间小区试验方法,分析16个玉米品种的镉、砷吸收积累差异。16个品种的平均产量为716.55 kg/667 m^(2),其中有较大减产风险的玉米品种有1个,其产量比平均产量减产超过10%。16个玉米镉含量的平均值为0.032 6 mg·kg^(-1),变异系数为0.544;砷含量的平均值为0.016 3 mg·kg^(-1),变异系数为0.197。16个玉米籽粒中镉含量具有显著差异,砷含量无显著差异。结果表明,宝单99、刘玉1677、亲瑞189、宣宏99、贵玉8号及红单10号对镉富集能力较弱,可在云南省适合种植的地区推荐种植。

Cd Hg Pb胁迫下不同作物可食部分重金属含量及累积特征研究

采用微区土培试验方法,研究了甘肃省3类10种主要栽培作物在Cd、Hg、Pb重度污染土壤上,作物可食部分对重金属的吸收富集能力,并根据食品安全国家标准(GB 2762—2012),采用单因子指数法对农产品质量安全进行评价。结果表明:不同类型作物对重金属的吸收与富集能力有显著性差异,对Cd富集能力表现为蔬菜类>油料作物>粮食作物,对Hg、Pb富集能力表现为蔬菜类>粮食作物>油料作物;同一作物(除玉米和大豆外)对不同重金属吸收能力表现为Cd>Pb>Hg。经综合评价,在对甘肃地区pH值大于8.0的重金属重度污染土壤进行种植业结构调整时,Cd污染耕地可优先选择种植玉米,Hg污染耕地可优先选择种植玉米和油菜,Pb污染耕地可优先选择种植玉米和大豆。

不同土壤调理剂对镉污染水稻田控镉效应研究

选用森美思纳米陶瓷材料、楚戈、袁梦牌土壤调理剂、土调1号、改性海泡石五种土壤重金属调理剂,分别在湖南湘潭、湖北大冶、广东韶关、广西河池受重金属镉(Cd)污染水稻田开展大田控镉试验,探讨五种调理剂对不同类型土壤中Cd有效态含量、土壤p H值及稻米Cd含量的影响,结果表明:Cd污染稻田土加入不同土壤调理剂后,土壤p H值提高了0.54~2.06个单位,土壤有效态Cd含量显著降低(P<0.05),与对照处理相比,有效态Cd含量下降11.4%~31.8%;施用土壤调理剂,可有效降低稻米Cd含量,与对照相比,森美思纳米陶瓷材料处理中稻米Cd降低了17.1%~44.2%,楚戈处理中降低了14.3%~66.1%,袁梦牌土壤调理剂处理中降低了43.6%~76.8%,土调1号处理中降低了18.2%~80.8%,改性海泡石处理中降低了72.2%~82.7%;施用五种土壤调理剂后水稻产量均未显著减少。

土壤重金属复合污染的生态效应研究综述

近年来,土壤重金属污染问题日益严重,已从传统的单一重金属元素污染转变为重金属的复合污染。从土壤重金属复合污染对土壤中重金属元素的迁移转化、土壤微生物群落结构、土壤酶活性以及植物生理的影响等方面阐述了其生态效应,并对存在的问题和发展前景提出见解。

镉污染稻田修复效果评估指标体系的构建

为科学评估镉污染稻田修复效果,运用理论分析、文献分析、德尔菲法与层次分析方法开展了评估指标筛选与权重确定研究,建立了镉污染稻田修复效果评估指标体系。基于修复效果评估目标,指标体系包括土壤肥力、重金属污染、水稻生长安全、修复经济安全等4个准则层下共15个评估指标。指标体系的准则层中水稻生长安全权重(0.430)和重金属污染权重(0.340)最大,指标层中土壤有效镉消减量权重(0.219)和糙米含镉量权重(0.259)最大,本指标体系权重分配体现了粮食安全和土壤环境安全是镉污染稻田土壤修复的主要关注点。

钝化材料的老化对水稻土中Cd钝化稳定性的影响

为揭示钝化材料的老化对土壤镉(Cd)钝化稳定性的影响,选择河池、湘潭、韶关三类酸性水稻土,开展了温室条件下为期308 d的土壤培养试验,每类水稻土均设置1个对照和天然海泡石、生物质炭2个钝化材料处理,研究施用钝化材料后,水稻土中土壤Cd形态变化,以及土壤Cd与铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)和锌(Zn)形态变化的相关性。结果表明:施加天然海泡石后,河池、湘潭、韶关的土壤中酸提取态Cd含量在308 d土壤培养期间总体呈先减少后增加趋势;其中河池土壤酸提取态Cd占总Cd比例在0^28d减少9.0个百分点,在28^308 d增加13.8个百分点;湘潭土壤酸提取态Cd占比在0^7 d减少3.2个百分点,7^308 d增加2.0个百分点;韶关土壤酸提取态Cd占比在0^7 d减少4.4个百分点,在7^308 d增加3.5个百分点。施加生物质炭后,河池、湘潭、韶关的土壤中酸提取态Cd含量在308 d土壤培养期间总体也呈先减少后增加趋势,在0^7 d,三个试验地土壤酸提取态Cd占总Cd比例减少5.5^8.1个百分点,在7^308 d增加3.4^6.6个百分点。与施加天然海泡石相比,施加生物质炭后,河池水稻土中Cd与Fe、Mn赋存形态之间的相关性强。研究表明,施加天然海泡石或生物质炭后,Cd污染程度在安全利用类范围的水稻土(河池、湘潭和韶关水稻土)中Cd均存在再活化、再释放现象,天然海泡石和生物质炭的老化显著影响河池、湘潭和韶关水稻土中Cd的形态分布。