食用百合-土壤体系中镉、铅和汞的潜在生态和健康风险

采用潜在生态危害指数法和靶标危害系数法对甘肃省传统食用百合产区食用百合-土壤中重金属镉(Cd)、铅(Pb)和汞(Hg)进行潜在生态和健康风险分析。结果表明:与1993年甘肃省土壤重金属背景值相比,种植食用百合的土壤中Cd、Pb和Hg含量有明显增加现象,分别提高了1.82、0.27、1.71倍,但符合绿色食品环境质量标准;以NY/T 391—2013《绿色食品产地环境质量》作为参比值,研究区域食用百合土壤重金属Cd、Pb和Hg的平均单项潜在生态风险指数分别为18.25、2.78、5.19,均小于40,风险级别为A级,生态危害程度较低;以1993年甘肃省土壤环境重金属背景值为参照值评价,百合土壤潜在生态危害程度顺序是Cd>Hg>Pb,对研究区域生态环境具有潜在影响的主要是镉,综合潜在生态危害程度为B级,属于中等水平;食用百合Cd、Pb和Hg的生物富集系数分别为0.131、0.003和0.022;食用百合Cd、Pb和Hg的靶标危害系数,即食用风险值低于1,重金属未超标的百合不会对人体健康构成危害。

静态条件下石油污染物在水-土壤体系中的脱附特性

通过批量平衡法系统研究了静态条件下石油污染物在水-土壤体系中的脱附行为,包括脱附的动力学、等温线及影响因素。结果表明,石油污染物在水-土壤体系中达到脱附平衡的速度很快,40min可达到平衡。脱附等温线符合Freundlich模型,温度、酸碱度、离子强度(Ca2+)、有机质含量、沙含量、不同土壤粒径等都对脱附有一定的影响。

土壤体系对大气挥发性有机物的净化研究进展

土壤体系是大气挥发性有机物的一个汇,同时其中的有机质、水分、温度以及微生物等对挥发性有机物的净化具有较大的影响。本文综述了土壤体系对挥发性有机物的净化的研究进展以及挥发性有机物在土壤中提取和检测的方法。同时初步阐述了挥发性有机物在空气、土壤、植物等三者之间的关系。最后提出植物-土壤体系联合修复空气污染,通过筛选生长快、净化污染能力强的植物和土壤类型、理化性质、有机质含量高的土壤,对城市地区和工业园区等污染严重空气进行修复。

关于土壤体系中化学污染物降解和传递过程数学模型I．模型化和应用问题

介绍当前国外对于土壤污染化学污染物传递和演变过程模型化及模型应用工作的进展情况，并给予评述，最后给出关于进一步研究该问题的讨论。

模拟酸雨对杉木幼苗-土壤复合体系土壤呼吸的短期效应

为了解酸雨对土壤碳释放的作用,选取对酸沉降敏感的杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗-土壤复合系统,分成重度酸雨(pH值2.5)、中度酸雨(pH值4.0)和对照(pH值5.6)3个处理区组,进行了2a模拟酸雨胁迫盆栽实验。通过分析酸雨短期作用下土壤酸化的状况以及土壤呼吸的变动,发现:(1)对照组土壤pH值虽有下降,但土壤缓冲体系无显著变化。重度酸雨组土壤pH值持续下降至3.71,土壤残留交换性Ca2+和Mg2+含量明显降低,土壤缓冲体系转成铝缓冲体系,土壤明显酸化。中度酸雨组土壤pH值略低于对照,土壤残留交换性Ca2+含量维持在40.15-42.76μg·g-1(烘干土),而交换性Mg2+含量下降,土壤缓冲体系无显著变化。(2)非模拟酸雨胁迫状况下(对照组),2007年和2008年年均土壤呼吸速率分别为1.41μmol·m-2·s-1和1.42μmol·m-2·s-1,土壤呼吸作用稳定。模拟酸雨短期内以抑制土壤呼吸为主。重度酸雨使土壤呼吸作用持续减弱,2007年和2008年年均土壤呼吸速率分别下降了14%和28%;中度酸雨虽未造成土壤的显著酸化,但该处理组年均土壤呼吸速率2007年增加了8%,2008年则降低了15%。模拟酸雨对土壤呼吸的影响随着酸雨的持续而加强。

重金属在土壤-水稻体系中的分布、变化及迁移规律分析

以佛山市南海区小塘镇和高明区杨梅镇的标准农田为研究对象,分析重金属在土壤和水稻植株不同部位的分布及其随时间变化、迁移规律。结果表明:重金属被水稻吸收以后,多数仍滞留在土壤里,只有少量向地上部分迁移。重金属在水稻植株不同部位的质量分数分布由大到小的次序为:根→茎→籽→叶。水稻地上部分中4种重金属元素分布由大到小的次序是:Zn→Cu→Pb→Cd。水稻分蘖期重金属在根、茎和叶的积累量达到最大,随着时间的延续,在根部积累的重金属就越来越少,茎和叶积累的重金属在拔节期降至最小,随后又慢慢上升。4种重金属在水稻植株中的迁移能力由大到小依次为:Cd→Zn→Cu→Pb,但也有个别情况是Cu的迁移能力大于Zn。

闽江口湿地土壤--植物体系有机碳的分布特征

对闽江口湿地5类典型群落土壤植物体系有机碳的分布特征进行了研究。结果表明:5类群落土壤中的有机碳含量最大值均出现在土壤亚层,沿土壤剖面整体上呈现下降的趋势,与其它群落相比,秋茄群落土壤具有较高的有机碳含量;5类湿地植物各部份的有机碳含量具有一定的差异性,在根、枝及叶中的含量最高值分别为香蒲根系、秋茄枝干及香蒲叶片;土壤有机碳与全氮、全磷的相关性分析表明,芦苇群落土壤有机碳仅与全氮含量表现出明显相关性,短叶茳芏群落土壤有机碳仅与全磷含量表现出明显相关性,其它群落土壤有机碳与全氮、全磷均具有明显相关性。

土壤及植物复合体系中有机酸的测定

通过对10种有机酸的色谱条件试验、样品处理试验(以4℃和-20℃作为样品运输和储存条件)以及加标回收率试验,建立并优化了土壤及植物复合体系中10种有机酸的测定方法。方法添加回收率在74%～92%,变异系数CV≤4.1%,方法的最低检测限为0.2～50μg/kg,应用该方法测定了番茄植物及其土壤样品中的有机酸,结果表明该方法能够满足测量田间环境条件下土壤及植物复合体系中mg/kg痕量级有机酸含量要求。

本体论在基于Web的土壤知识体系智能检索系统中的应用

随着Internet的迅速发展与普及,如何从海量的网络信息资源中及时、准确地找到所需的信息成为当今的一个研究热点。本体论(ontology)的引入为面向Web的智能检索提供了新的方式。文章以土壤分类知识体系为例,采用纯XML(eXtensibleMarkupLanguage)数据库Tamino作为信息导航库,根据用户输入的查询条件,以直观的树型结构来显示相关分类信息,采用点击方式理解用户的需求,实现Web智能检索。该文还介绍了智能检索系统的设计与实现的具体过程以及采用的XML和JSP(JavaServerPages)技术,可以将其推广应用于网络环境下的其他共享信息资源检索,为用户提供高效、贴切的服务。

畜禽有机肥对土壤-番茄体系作物产量和重金属平衡的影响

以番茄(Solanum lycopersicum L.)为试材,研究等养分条件下,不同比例畜禽商品有机肥配施化肥对番茄产量、重金属(Cu、Zn、Cd、Pb)含量和重金属田间收支平衡状况的影响。试验设化肥(CK)、低量有机肥配施化肥(LOM)、中量有机肥配施化肥(MOM)、高量有机肥配施化肥(HOM)4个处理。结果表明,不同比例有机肥配施化肥对番茄的产量没有显著的影响作用。化肥和畜禽有机肥是重金属输入的主要来源,单施化肥会引起土壤-番茄体系Zn的亏缺,化肥处理和有机肥处理均有Cd、Pb的积累。4个处理番茄果实的Cd、Pb含量均低于国家的食品安全标准。说明适量畜禽商品有机肥配施化肥可取得与单施化肥相当的产量,保持微量元素Zn的平衡,同时也不会造成番茄果实Cd和Pb超标,是废弃物资源化利用的途径之一。

重金属在消落带土壤-水体系中的迁移研究

以三峡库区消落带土壤和江水构成的有机体系为对象,通过动态模拟实验,研究了Pb、Zn、Cu、Cr在土壤江水体系中的迁移情况。研究表明,长江水体一旦受Pb、Zn、Cu、Cr的污染,消落带土壤中的Pb、Zn、Cu质量比将显著升高,Zn会迁移至各层（0-10 cm,10-20 cm,20-30 cm）土壤中,Pb和Cu主要滞留在土壤表层,而土壤中的Cr的质量比降低;并且土样中Pb、Cr、Cu和Zn的质量比均会随江水中的重金属浓度的升高而增加。

我国土壤环境标准体系的构建

[目的]制定有效的土壤环境标准体系。[方法]在分析当前国际上有关土壤环境保护领域的动态以及我国《土壤环境质量标准》(GB156182-1995)存在问题的基础上,提出了构建我国土壤环境标准体系的初步构想。[结果]我国土壤环境质量不断恶化,土壤污染日益严重,现有的土壤环境质量标准存在诸多不足,已无法满足土壤环境保护工作的需要,制定土壤环境标准体系十分重要。根据我国目前的土壤污染情况,结合国内外最新研究进展,参考国家环境标准体系的构成,建议我国的土壤环境标准体系应当包括土壤环境质量标准、进入土壤的污染物控制标准、污染土壤修复标准。[结论]该研究可为预防和治理我国土壤污染、改善土壤质量提供参考。

有机污染物在土壤—水体系中的分配理论

介绍了有机污染物在土壤—水体系中的分配理论。该理论认为有机污染物主要被土壤有机质以非吸附的方式所吸收，所以多种污染物被同时吸收时不存在竞争作用，而且吸收量受到土壤有机质和有机污染物分子极性的影响。有机污染物在土壤有机质—水体系中的分配系数，主要与其水溶性有关。

土壤—水体系中离子反应平衡时间的电导法检测

采用电导法检测了土壤水体系中离子反应达到平衡所需的时间。5种土壤和硝酸盐溶液（10^-4/3zmolL^-1）配制的20种悬液（30gkg^-1）的电导率时间变化曲线表明，所有悬液的电导率均呈下降趋势，在平衡100～300h后不再变化。含Cu（NO3）2和Pb（N03）2溶液（10^-4molL^-1）的黄棕壤悬液（10gkg^-1）的Wien效应曲线的位置和形状随平衡时间而变，但当平衡时间≥480h，曲线出现重叠。含NaNO3和KNO3溶液（2×10^-4molL^-1）的黄棕壤悬液（10gkg^-1）的电导率与离心清液中Na^＋和K^＋离子浓度随平衡时间呈同步变化趋势，平衡初期均不断下降，分别在平衡70h和30h后趋达稳定。这些实验结果表明，电导法确是一种检测土壤-水体系中离子反应平衡时间的简易手段。

铁观音茶园土壤-茶树体系中重金属的生物有效性

茶园土壤中重金属的生物可利用性与其化学形态分布密切相关.本研究采集铁观音主要产区——泉州市安溪县7个茶园14个采样点的表层土壤(0—20 cm)和茶树样品(根、茎、老叶、新叶),采用BCR四步提取法提取土壤样品中6种金属(Cr、Ni、Zn、Cu、Cd、Pb)的4种赋存形态,使用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)分析土壤样品中金属总量、各赋存形态含量以及茶树样品中金属的含量.使用次生相原生相比值法和风险评价编码法对茶园土壤的生物有效性进行评价,Pearson相关性分析法对土壤的理化性质、金属总量及生物有效性、茶树中金属含量进行分析.结果表明,由于铁观音茶园本身土壤酸化比较严重,Cr、Cu、Cd、Pb以活性态(F1)或者潜在活性态(F2、F3)为主,Ni和Zn残渣态含量较高,但是其他三态含量均不低,因此,使用次生相与原生相比值法(RSP)对铁观音茶园土壤的生物有效性进行评价更加合理;从其评价结果来看,Cd、Pb、Cr具有较强的生物活性,应该特别关注;Pearson相关性分析的结果表明,所有金属的生物活性(RSP)与pH和总有机碳呈负相关关系,金属总量对于金属活性态的影响不显著.因此,控制茶园土壤的酸化、提高茶园土壤的有机质含量,对于降低铁观音茶园土壤中金属的生物活性,降低茶叶的金属富集具有重要作用.

一个稻田土壤-作物体系的氮素循环模型

模型为一维模型,其主要框架由土壤水分运动、N素迁移转化以及水稻生长3个模块组成。在土壤水分运动模拟中,考虑了可能存在的饱和流和非饱和流;在N素运移中将土壤中的NH4+、NO3-和尿素视为土壤溶质,用对流弥散方程模拟其在垂直方向上的运移;在N素转化过程中考虑了尿素水解、有机N矿化、氨挥发、硝化、反硝化以及NH4+的吸附这6个过程;对于作物生长的模拟,选用了ORYZA水稻生长模型,并结合田间实验修改了其中一些参数。使用该模型对3年的田间试验进行了模拟验证,对于土壤中矿质态N素以及水稻生长的模拟,都得到了较好的模拟结果,通过与实测值的分析比较,耕作层的NH4+-N浓度,水稻各部分的生物量模拟值与实测值的吻合都达到了显著水平。

降雨及施氮对水耕铁渗人为土土壤酸碱缓冲体系的影响

以太湖地区典型水稻土——水耕铁渗人为土为供试材料,通过添加CaCO3和H2SO4培养及滴定的方法,研究不同pH降雨和施氮对土壤酸碱缓冲体系的影响。结果显示,土壤在添加CaCO3和H2SO4培养后进行不同量酸碱滴定,土壤在pH 4.0~7.5的突跃范围内与酸碱加入量呈显著的线性相关,表明该测定方法对供试土壤适用。同时施氮和降雨对土壤的酸化都有加速作用,各处理0-40 cm层土壤酸碱缓冲容量为1.91~2.20 cmol/kg,增加施氮量、降低降雨pH都降低土壤的酸碱缓冲容量,且土壤酸碱缓冲容量与盐基淋出量呈显著负相关关系,但不同酸度降雨对土壤酸度变化及酸碱缓冲容量变化影响主要为0-20 cm层,而对20-40 cm层影响较小;而施氮除影响土壤pH及酸碱缓冲容量的0-20 cm层外,还影响到20-40 cm层。表明研究土壤处在以盐基离子为主的酸碱缓冲体系,在此体系下,施氮或氮沉降对土体的影响比酸沉降更为深入。

类固醇雌激素在土壤-植物体系中的迁移转化及其毒理效应

类固醇雌激素(steroidal estrogens, SEs)作为典型的内分泌干扰物,在环境介质中被广泛检出,其进入生物体后可模拟细胞内源性激素作用对生物体生长、发育、生殖等产生不利影响,因此越来越引起关注。目前关于SEs的研究报道多集中于粪便、土壤、水体等介质中的检出及环境行为,以及SEs在水生生物体内的迁移和转化,其累积效应及其机制研究较为系统和全面。相较而言,SEs在土壤-植物体系中的迁移累积报道较少,但是对于掌握农田系统中SEs迁移转化的需求更为迫切。结合现有的国内外相关研究,总结了SEs在土壤-植物体系中的吸收累积和迁移转化行为特征,概述了植物吸收代谢SEs的影响因素以及SEs对植物生长发育的毒理效应。目前针对SEs的植物体吸收大多数仍基于室内模拟实验,对于其在土壤-植物多相态体系中迁移转化机理尚不清楚。因此,对今后的研究方向提出以下几点建议:(1)除室内模拟实验外,对实际土壤-植物系统中的研究更具价值,特别是SEs土壤-土壤水-植物多相态体系中的迁移转化等过程;(2)应结合SEs的来源,探究畜禽粪便、城市污泥及污水等不同源SEs对植物吸收、累积污染物的影响及污染风险;(3)加强对农作物体内SEs残留的监测和风险评估,制定SEs农作物检出及人体摄入的相关标准。

中国土壤污染防治技术体系建设思考

长期以来,中国土壤资源面临着过度开发、严峻的环境问题和巨大的发展压力,土壤污染的负面影响日益凸显,已经严重影响到土壤的生态功能、人体健康和土地可持续利用。2016年出台的《土壤污染防治行动计划》(简称"土十条")体现了党中央国务院对土壤保护的高度重视,从顶层设计的战略角度对更好地推进中国土壤污染防治工作作了系统部署。为探索能快速、有效改善土壤环境质量、保障农用地生产安全和人居环境安全的土壤污染防治新模式,本文紧密围绕"土十条"的总体思路和核心理念,立足中国基本国情,通过纲领性文件的深入解读,剖析中国土壤污染防治体系的五大指导思想和五大基本原则,系统构建不同土地用途的土壤污染防治体系。通过对中国土壤污染防治建设主题、建设目标和支撑体系的深入解读,指出农用地土壤污染防治技术体系应涵盖预防技术、监管技术、修复与安全利用技术等四个方面,建设用地土壤污染防治技术体系应涵盖污染预防、环境调查、风险评估、治理修复、全过程监管和可持续再利用等六个方面。中国土壤污染防治体系以法律体系研究为主,忽视了技术体系和管理体系的系统研究。以"土十条"为思想指导,一套系统有效的土壤污染防治体系应:(1)从"治"的角度对污染土壤开展治理修复和风险管控;(2)从"防"的角度预防新增污染和现存污染的迁移扩散,重视对污染源头的严格监管;(3)形成以融资机制、公众参与等保障机制配套支撑的土壤污染全过程防治体系;(4)在摸清土壤污染状况的基础上,突出土地功能的个性差异,建设用地以人居环境安全和土地可持续利用为目的,农用地以保障农产品质量安全和人体健康为目的。

铅-苯并[a]芘复合污染在土壤-植物体系的归宿规律研究

通过室内盆栽试验研究了中、低浓度铅（Pb）和苯并[a]芘（B[a]p）复合污染在土壤-植物系统中的归宿规律和相互影响,以考查Pb-B[a]p复合污染的相互作用.采用4因素6水平均匀设计试验方案,w（Pb）范围为0～1 120 mg·kg^-1,w（B[a]p）范围为0～6.4 mg·kg^-1.结果表明,在非根际环境中,Pb的不同结合态未受到B[a]p的影响,而土壤中B[a]p的自然降解过程也未受到Pb的影响;在黑麦草根际环境中,Pb的可交换态和碳酸盐结合态以及Fe/Mn氧化物结合态含量与非根际土壤相比明显降低,有机物和硫化物结合态含量明显升高,这与黑麦草根际分泌物和植物根际的吸收作用有关;玉米和黑麦草地上部和根部Pb含量均与土壤中Pb总量之间呈显著正相关关系,与B[a]p含量间不存在显著相关性;在玉米和黑麦草根际环境中,B[a]p的降解速率比非根际土壤有明显提高,其中黑麦草的促降解作用强于玉米;Pb对玉米和黑麦草根际土壤中B[a]p的降解过程具有一定的抑制作用,这与根际环境对Pb的活化作用进而增加Pb对微生物有效性有关;Pb对植物根部吸附B[a]p的过程也有一定影响.总体而言,在根际和非根际条件下B[a]p与Pb的共存均未影响Pb的归宿,在非根际环境中Pb也未影响B[a]p的归宿,但在根际环境中Pb抑制了B[a]p在土壤中的降解及植物根部对B[a]p的吸收.