农田土壤重金属污染及其生物修复技术

综述了近年来国内外有关农田土壤重金属污染的来源,土壤-植物系统重金属的累积与迁移,重金属污染对土壤微生物和生化活性的影响以及利用生物技术修复重金属污染等几个方面的研究进展.     

蔬菜重金属污染现状及研究进展

随着环境污染的日益加重,蔬菜产品也受到了不同程度的污染,其中重金属污染是影响蔬菜生长和人类健康的重要因素之一。本文从国内外蔬菜重金属污染的现状、蔬菜对重金属的吸收富集规律、控制蔬菜重金属污染的途径与对策,以及今后蔬菜重金属污染研究的方向与展望等几个方面系统论述了蔬菜重金属污染的研究进展,为下一步开展蔬菜重金属污染研究提供参考依据和经验借鉴。     

陕西某冶炼区农田土壤重金属污染特征

以陕西某冶炼区农田蔬菜地土壤为研究对象,采用单因子污染指数法、污染负荷指数法、综合污染指数法和潜在生态风险指数法评价冶炼区农田蔬菜地土壤重金属Zn、Cu、Ni、Mn、Cd的污染状况.结果表明,单项污染评价生菜、香菜、白蒿、小青菜、油麦菜、菠菜、大葱、韭菜、蒜苗地土壤重金属Cu、Ni、Mn含量是安全的,重金属Cd含量严重超标,而小青菜、菠菜、大葱、韭菜、蒜苗这5种蔬菜地土壤Zn含量超标,超标率为55.56%.综合污染评价9种蔬菜地土壤均被重金属严重污染,污染负荷评价菠菜和韭菜地重金属为中度污染,其他蔬菜地土壤重金属含量符合标准.9种蔬菜地土壤中重金属的生态危害指数88.89%,属于中等及极强生态风险,尤其Cd的生态危害较高.相关性分析与主成分分析冶炼区蔬菜地土壤中Zn与Mn、Zn与Cd、Ni与Mn均呈现出极显著正相关(P0.01),而其他重金属之间均呈现出不显著性差异(P0.05),说明冶炼区农田蔬菜地土壤重金属的污染可能是复合污染源造成的.     

陕西某冶炼区农田土壤重金属污染特征

以陕西某冶炼区农田蔬菜地土壤为研究对象,采用单因子污染指数法、污染负荷指数法、综合污染指数法和潜在生态风险指数法评价冶炼区农田蔬菜地土壤重金属Zn、Cu、Ni、Mn、Cd的污染状况.结果表明,单项污染评价生菜、香菜、白蒿、小青菜、油麦菜、菠菜、大葱、韭菜、蒜苗地土壤重金属Cu、Ni、Mn含量是安全的,重金属Cd含量严重超标,而小青菜、菠菜、大葱、韭菜、蒜苗这5种蔬菜地土壤Zn含量超标,超标率为55.56%.综合污染评价9种蔬菜地土壤均被重金属严重污染,污染负荷评价菠菜和韭菜地重金属为中度污染,其他蔬菜地土壤重金属含量符合标准.9种蔬菜地土壤中重金属的生态危害指数88.89%,属于中等及极强生态风险,尤其Cd的生态危害较高.相关性分析与主成分分析冶炼区蔬菜地土壤中Zn与Mn、Zn与Cd、Ni与Mn均呈现出极显著正相关(P<0.01),而其他重金属之间均呈现出不显著性差异(P>0.05),说明冶炼区农田蔬菜地土壤重金属的污染可能是复合污染源造成的.     

山西中南部设施菜地重金属污染状况评估

选取山西省中南部4个典型地区(太原、晋中、长治、临汾)的蔬菜样地作为研究对象,对土壤和蔬菜样品的重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn含量进行测定分析,分析4种蔬菜样品(油菜、西葫芦、西红柿和黄瓜)重金属含量和土壤重金属含量的相关性,并分析了不同蔬菜种类的重金属富集能力及其健康风险。研究结果表明:4个典型设施菜地土壤重金属含量均超过了山西省部分地区的土壤背景值,Cd、Pb和Ni含量超过国家土壤质量二级标准(GB15618-2008)。4种类蔬菜均有不同程度的重金属累积,其中As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的平均含量分别为0.17、0.05、3.99、1.13、0.74、4.36mg/kg,Cr、Pb超出食品安全国家标准(GB2762-2012),剩余的重金属均未超出标准。6种重金属平均富集系数大小为CdZnCuCrAsPb,这表明Cd、Zn更易被蔬菜富集。内罗梅综合污染指数法评价结合表明,油菜相对于其它几种蔬菜受Cr、Pb污染较为严重,存在一定的重金属污染风险。     

福州市郊农田土壤与蔬菜重金属污染状况分析

对福州市郊农田的蔬菜和土壤取样调查,测定分析Cu、Zn、Cr、Cd、Pb和Ni 6项重金属含量,开展了蔬菜和土壤重金属污染评价、富集能力分析及风险评估.结果表明,福州市郊农田土壤均受到了重金属Cd污染,个别点位土壤重金属Zn、Cu和Ni超标,超标率分别为25.00%,18.75%,6.25%,未受到Cr和Pb污染,农田土壤中Cd存在较高的生态风险.蔬菜均未发现重金属超标现象,食用各种蔬菜不会产生重金属健康风险.不同品种蔬菜对同一重金属元素的富集不尽相同.总之,叶菜类蔬菜对金属元素的富集具有较强的选择性,对Cd的富集能力最强,其次为Zn、Cu、Pb和Cr.     

典型农田土壤重金属污染特征及生态风险评价

对典型农田土壤重金属含量进行调查研究,采用单因子指数法、综合指数法、潜在生态风险评价等方法对其进行了评价研究,并就土壤-植株重金属含量的相关性进行了实证研究。结果表明,研究区域土壤重金属存在污染的现象,属于中、轻度污染水平,潜在生态风险也属于中等级别,说明研究区域土壤危害程度相对较大,并且重金属元素在蔬菜积累效应与土壤重金属含量是呈正相关的线性关系。     

南昌市不同企业周边重金属污染调查及评价

调查和分析了南昌市电镀、钢铁、化工三行业4个不同企业周边1km。范围的土壤及其对应蔬菜中的重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）含量。结果表明,4个不同企业周边均存在不同程度的土壤和蔬菜重金属污染。其中,电镀厂的污染最严重,钢铁厂次之,化工厂污染最轻。土壤Cd污染程度最高,总超标率达45．8％,最大超标倍数达62倍以上。蔬菜的Zn和Pb污染也较严重,尚不存在土壤Pb污染和蔬菜Cu污染。相关性分析结果表明,这4种重金属具有良好的同源性。     

西安市近郊菜园蔬菜重金属现状调查及评价

对西安市4个近郊菜园土壤及其对应生长的蔬菜中3种有毒重金属进行检测。结果表明东郊菜园符合无公害食品生产的土壤环境要求,而其它3个郊区菜园土壤Cd污染严重,其次是Pd和Cr污染,其上检测的18个蔬菜样中27%为中污染,33%为重污染。西安市郊菜园土壤和蔬菜的污染主要是历史上利用污水灌溉,致使土壤及蔬菜中重金属遭受污染。     

九龙江流域土壤—蔬菜系统中重金属的迁移,分布,积累

研究了九龙江下游地区７种重金属元素（Ｚｎ，Ｃｄ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ｎｉ，Ｃｕ）在土壤－蔬菜系统中的分布，积累规律，土壤污染指数，土壤和蔬菜的Ｃｄ／Ｚｎ比值，蔬菜对重金属元素的吸收率，富集率，结果表明该区土壤中Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ三种不元素污染较严重，多个样点的土壤污染指数大于１，而元素Ｐｂ仅两个样品的污染指数接近于１，区内样点的Ｃｄ／Ｚｎ值均小于１％，Ｃｄ在蔬菜体内积累未达到危害程度，蔬菜对重金属元素     

重庆市菜地土壤镉污染的原位表层淋洗-深层固化修复研究

采用田间原位试验,研究了表层淋洗-深层固化技术对重庆市菜地土壤与蔬菜镉污染的修复效果.结果表明,酒石酸淋洗-硫化钠固化组合对蔬菜降Cd率为48.50%,对表层土壤中Cd的削减率为31.69%,对深层土壤中Cd的固化率为20.16%.而EDTA淋洗降低了蔬菜产量,不宜推荐.本技术在不影响正常生产活动的同时,降低了蔬菜中的重金属质量分数,既能保证蔬菜的安全性,又能够尽量减少菜农经济损失,是一种适合于轻中度土壤重金属污染的修复技术.     

重庆市菜地土壤镉污染的原位表层淋洗-深层固化修复研究简

采用田间原位试验,研究了表层淋洗-深层固化技术对重庆市菜地土壤与蔬菜镉污染的修复效果.结果表明,酒石酸淋洗-硫化钠固化组合对蔬菜降Cd率为48.50%,对表层土壤中Cd的削减率为31.69%,对深层土壤中Cd的固化率为20.16%.而EDTA淋洗降低了蔬菜产量,不宜推荐.本技术在不影响正常生产活动的同时,降低了蔬菜中的重金属质量分数,既能保证蔬菜的安全性,又能够尽量减少菜农经济损失,是一种适合于轻中度土壤重金属污染的修复技术.     

六安市蔬菜地土壤重金属污染的初步研究

通过测定15份土样中的Cu、Zn、Pb、Ni、Mn含量,调查了安徽省六安市蔬菜地土壤重金属的污染状况,土壤中Cu、Zn、Pb、Ni、Mn的含量分别在8.15-32.45 mg·kg-1、20.1-95.15 mg·kg-1、45.75-61.6 mg·kg-1、39.1-73.1 mg·kg-1、91.45-275.25 mg·kg-1之间.以安徽省土壤背景值和国家土壤环境质量二级标准为评价标准,计算出各调查区土壤重金属污染指数.结果表明:以土壤背景值为标准评价,各调查区普遍受到了重金属的污染,综合因子评价已达中度污染,表现为复合污染,普遍受到Pb和Ni的污染,Pb的污染最严重;以国家土壤环境质量二级标准评价,其综合污染指数为1.43,是Ni引起的轻度污染.     

重金属污染对蔬菜品质的影响

近年来，随着化工、冶炼、电子、煤碳等工业的发展，每年都有大量的重金属通过工业“三废“排放到环境中，这些重金属随着灌溉水、大气、污泥、化肥等进入农田土壤，并在土壤中残留，导致了生长在这些土壤上的蔬菜的重金属污染。而蔬菜中的重金属又通过食物链进入人体，对人类的健康产生危害。因此了解重金属污染对蔬菜的影响以减少其对人类的危害十分必要。     

沼液-土壤-蔬菜系统中重金属变化特征

以沼液-土壤-蔬菜系统中重金属为对象,研究系统中重金属含量、相关性及其富集能力,确定重金属的变化规律。结果表明:土壤和蔬菜中重金属Ni、Zn、Cd和Pb含量超过国内标准限值,土壤中有机质含量与Cu、As、Mn、Co、Ni、Pb和Zn含量成正相关,土壤pH与Cu、As、Cr和Cd含量成正相关,蔬菜中Co-Cu、Ni-Co、Ni-Cu和Zn-As间显示了显著相关性,表明蔬菜对重金属吸收表现出了协同作用,重金属富集系数从大到小排序为Cd、Zn、Cr、Pb、Mn、Cu、Ni、Co和As。蔬菜的富集系数从大到小排序为苋菜、空心菜、马兰头、大蒜、葱和田菜,叶菜的富集系数较大,表明叶菜利于土壤中重金属迁移,研究结果可以为沼液灌溉农田的重金属防控提供科学依据。     

汉中市蔬菜地土壤面源污染的实验研究

通过对汉中市市郊旱地、水田、蔬菜地3类土壤进行监测比较,筛选出具有代表性的蔬菜地土壤作为分析对象,对其N和P流失情况以及典型重金属污染进行分析。结果表明：汉中市土壤N流失率为24．7％、P流失率为79％,在特殊测区重金属Hg超标,Cd含量达到土壤重金属污染评价二级标准。     

广东省佛山市郊区部分蔬菜地土壤重金属污染调查

对佛山市郊区部分蔬菜地采集20个样品,对铅、铬、镉、镍等四种主要重金属含量进行测定,用以调查蔬菜地的重金属污染状况,结果所有菜地的上述四种重金属含量均未能达到污染水平,只有6个样品镉含量略高(超过1mg·kg~(-1),一般认为无污染土壤的镉含量小于1mg·kg~(-1))。     

土壤重金属复合污染对茄果类蔬菜的影响研究

通过盆栽试验研究了番茄(Lycopersicon esculentum Mill)、茄子(Solanum melongena)、辣椒(Capsicum annuum)3种茄果类蔬菜在重金属(Cd、Cu、Zn)复合污染土壤中的种植情况.结果表明:在对照组中番茄可食用部分对重金属Cd、Cu、Zn的吸收量最小,其次是茄子,均低于我国蔬菜重金属最高限量标准;而辣椒可食用部分对重金属Cd、Zn的吸收量最大且都超标,分别为:23.93mg/kg和105.40mg/kg.在二级污染土中蔬菜可食用部分Cd含量的顺序是茄子辣椒番茄,其中,茄子和辣椒均超标;3种蔬菜可食用部分Cu含量均达标;3种蔬菜可食用部分所含Zn的顺序是辣椒番茄茄子.在三级污染土中,3种蔬菜不可食用部分所含Cd和Zn的顺序是辣椒番茄茄子,且3种蔬菜可食和不可食部分中所含Cd、Zn的量均超标.因此,在轻度重金属复合污染土壤中种植番茄和茄子是可行的;在中度重金属Cd污染土壤上可种植番茄;辣椒对Cd、Zn的吸收量大,不建议在重金属Cd、Zn污染土壤上种植.     

城市近郊菜地土壤和蔬菜重金属含量分析与研究

为了解城市近郊菜地土壤、蔬菜中Zn、Cd、Pb、Cu含量间的关系,选取贵阳市花溪区为研究区,采集研究区菜地土壤样本46个,蔬菜样本22个,分别测出土壤、蔬菜中重金属Zn、Cd、Pb、Cu的含量。结果表明:1)菜地土壤、蔬菜中4种重金属含量偏离均值,空间分布差异较大;2)菜地土壤中Zn、Cd元素来源可能相同;蔬菜中Cu与Zn元素相关性达极显著水平,Cu与Pb元素相关性达显著水平;3)蔬菜中的Zn、Cu主要来源于土壤;4)菜地土壤中4种重金属出现了不同程度的污染,其中受Zn元素影响较为明显。蔬菜受Cd、Pb元素污染相对严重。     

九龙江流域土壤－蔬菜系统中重金属的迁移、分布、积累

研究了九龙江下游地区７种重金属元素（Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｃｕ）在土壤－蔬菜系统中的分布、积累规律，土壤污染指数，土壤和蔬菜的Ｃｄ／Ｚｎ比值，蔬菜对重金属元素的吸收率、富集率．结果表明该区土壤中Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ三种元素污染较严重，多个样点的土壤污染指数大于１，而元素Ｐｂ仅两个样点的污染指数接近于１，区内样点的Ｃｄ／Ｚｎ值均小于１％，Ｃｄ在蔬菜体内积累未达到危害程度，蔬菜对重金属元素吸收率、富集率随不同样点而异．