有机酸对根际土壤中镉形态及其生物毒性的影响
有机酸对土壤中镉形态及有效性影响研究
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有机酸对水稻镉吸收的影响
农业环境保护1999,18(6):278～280A g ro -envi ron ment al Protection表1供试土壤的理化性状有机质g /k g 碱解氮m g /k g 速效钾m g /k g 速效磷m g /k g p H 全量镉m g /k g D TPA -Cdm g /k g 27.3106.512824.06.03.441.67在自然界中镉可以通过各种途径进入人体,但食物摄入的镉量是人体积累镉的主要来源[1]。
控制土壤中的镉进入食物链的途径有两条:一是控制植物对土壤镉的吸收;二是控制已进入植物体内的镉向食用部分(如籽粒)的转移和积累。
其中水稻籽粒中的镉主要来自于开花期后期,通过灌浆作用向籽粒中累积的。
开花期进行淹水处理可明显地降低籽粒中的镉含量[2],因而在开花期选用一定的改良措施,可明显地调节水稻籽实中镉的含量。
本文通过在开花期加入外源有机酸,研究有机酸对后期水稻镉吸收的影响及对籽粒中镉含量的影响。
1材料与方法1.1供试作物水稻(O r y z a sati v a L ,品种为越贵8215,北京当地品种)。
1.2供试土壤张士灌区镉污染土壤,每盆(20×20cm 瓷盆)装土4k g ,基肥以施N :0.15g /k g ,P 2O 5:0.1g /k g ,K 2O :0.15g /k g ,氮肥为尿素,磷肥为KH 2PO 4,钾肥为KCl ,肥料和土壤充分混匀后装盆,淹水1周后移苗。
土壤的理化性状见表1。
1.3试验处理5月20日移栽苗龄为1个月的秧苗,水稻的长势正常,到水稻开花期(8月18日)浇灌20mmol 的有机酸,有机酸为苹果酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸(ED TA ),对照为水。
待成熟后(9月20日)收获地上部。
1.4样品采集分别采集水稻根、茎、老叶、剑叶、籽粒,其中老叶为除顶端第一片叶外的叶片和叶鞘。
1.5样品分析用湿消煮(HNO 3-HClO 4)的方法,样品消煮完全后,定容、过滤,在Z -8000型原子吸收分光光度计上测定镉含量。
有机酸对根际土壤中镉形态及其生物毒性的影响
．
，
关 键词 ｃ ；根际 ；形 态 ；有机 酸 ；生物毒性 ｄ 中 图分 类号 Ｘ ３ ． １ １ ３ 文 献标 识码 Ａ 文章 编号 １７— ６ １（０ １ ４— １２０ ６３９７ 一 １） ２００— ２ ２ ０
有机酸是土壤中普遍存在 的一类有机化合物 ，对重金属 的环境行为 具有重要影响。有机酸对重金属元素的络合 、 螯合 、酸溶解 、吸持 、沉 淀等作用 ，可改变重金属元素在土壤 中的存在形态及其迁移性 ，并可导 致重金属元素生物毒性的变化 。近年来 ， 际化学的发展使人们逐渐认 根
摘
要 采用 根袋盆栽试 验和连续 浸提方法研究外 源柠檬酸 、Ｅ Ｔ 对根际土壤 中ｃ 形态转化及其 生物毒性 的影响 结果 表明 ：①有 机酸能 ＤＡ ｄ 明显 活化根 际土壤 中的ｃ ，高 浓度 （ ｍ 。 Ｌ）比低浓 度 （ ５ 。 Ｌ）的柠檬酸对 ｃ 的活化 能力强 ；Ｅ Ｔ 在低浓 度 （ ． 。 Ｌ）时对ｃ ｄ ３ ｍＩ ／ ０ ｍｍ １ ／ ｄ ＤＡ ０５ ｌ ， ｄ 的活化 能力就很强 。②柠檬 酸 、Ｅ Ｔ 可减轻ｃ 对小 麦的毒害 ，降低 小麦根 部对 ｃ 的吸收 但 可促使ｃ 从 根部向地上部 转移。 ＤＡ ｄ ｄ ｄ
２１ 有 机 酸 对 根 际 土 壤 中 Ｏ 形 态 的 影 响 ． ｄ
１ 材 料 与方法
１１ 供 试 材 料 ．
供试土壤采 自河北保定市 ，为河北 山麓平原 中壤质潮褐士。供试作 物为小麦 ，品种为中麦九 。供试有机酸为柠檬酸 （ Ａ）、乙二胺四乙酸 Ｃ
（ Ｄ Ａ）。 Ｅ Ｔ
１２ 试 验 方 法 ＿
１ 试 验设计 。试 验共 设 １ 个处 理 ，每个处 理３ 重复 。包括 ｃ ） ２ 次 ｄ
＋ ＣＡ： ５ ０、 ５ ． ＋ ＋０ ５、５ ３，Ｃｄ ＋ ＋ ＥＤＴ ：５ ０、５ ０． ５ ３， ＣｄＸＰｂ ＣＡ： Ａ ＋ ＋ ５、 ＋ ＋ ５×２５ ０、 ５× ２ ０＋０． ０＋ ５ ５、 ５× ２ ０＋３、 Ｃｄ×Ｐｂ＋ＥＤＴＡ ： ５ Ｘ ２ ０＋ ５ ５ ０、
低分子有机酸对贵州黄壤龙葵吸收镉的影响
51卷收稿日期：2019-11-06基金项目：贵州省科技支撑计划项目（黔科合支撑〔2017〕2577，黔科合支撑〔2019〕2368号）；贵州省农业科学院青年基金项目（黔农科院青年基金〔2017〕13号）作者简介：*为通讯作者，范成五（1977-），副研究员，主要从事农业资源利用与环境研究工作，E-mail ：*************。
刘桂华（1989-），主要从事农业环境重金属污染治理研究工作，E-mail ：****************低分子有机酸对贵州黄壤龙葵吸收镉的影响刘桂华1，秦松1，2，柴冠群1，吴正卓3，范成五1*（1贵州省农业科学院土壤肥料研究所，贵阳550006；2贵州省农业资源与环境工程技术研究中心，贵阳550006；3贵州大学农学院，贵阳550025）摘要：【目的】探讨低分子有机酸对龙葵吸收镉（Cd ）的影响，以期为提高贵州地区黄壤重金属污染的植物修复效率提供科学依据。
【方法】采用盆栽试验种植龙葵，待龙葵生长60d 后，将不同浓度的低分子有机酸（柠檬酸、苹果酸和酒石酸）及其复合处理（柠檬酸+苹果酸、柠檬酸+酒石酸）以溶液形式加入土壤，以添加500mL 去离子水为对照（CK ），1个月后收获植株样品并采集土壤样品，分析不同处理对龙葵生长及吸收转运重金属Cd 的影响。
【结果】柠檬酸添加量为2.5mmol/kg 时龙葵单株生物量最高，较CK 显著增加6.75%（P <0.05，下同），其他处理的生物量均低于CK 。
3种有机酸均能强化龙葵根、茎、叶和果实对Cd 的吸收，表现为苹果酸>酒石酸>柠檬酸，各部位的Cd 含量表现为叶>茎>根>果实，且均在苹果酸添加量为5.0mmol/kg 时达最大值，分别为CK 的1.68、1.53、1.21和1.32倍。
添加2.5mmol/kg 酒石酸和5.0mmol/kg 苹果酸时龙葵对Cd 的累积量较高，二者显著高于其他处理。
有机酸对活化土壤中镉和小麦吸收镉的影响
地上部镉量／根镉 量
Shoot Cd to root Cd ratio
0.29±0.07 0.33±0.12 0.62±0.06 0.25±0.07 0.62±0.25
2.3 有机酸对小麦吸收镉的影响 从图1上可明显看出，不同的有机酸处理对小麦地上部镉含量产生显著的影响。添 加缺铁根分泌物明显地增加了小麦地上部镉的含量，镉浓度为2.576mg/kg；而添加 EDTA却显著降低了小麦地上部的镉含量，地上部的浓度为0.945mg/kg；柠檬酸、苹果 酸处理对小麦吸收镉也起到一定的促进作用。小麦地上部的镉含量大小顺序为缺铁根 分泌物>柠檬酸、苹果酸>对照、EDTA处理。
图2 有机酸对小麦根中镉含量的影响 Fig.2 Effects of organic acids on cadmium content of wheat root
3 讨论
有机酸对土壤中镉及微量元素有明显的活化作用。其中EDTA的活化能力最强，其 次为根分泌物、柠檬酸、苹果酸。对重金属镉及微量元素活化能力的强弱，主要是与 有机酸和镉及微量元素形成络合物能力的大小有关［8，9］，而且有机酸的加入还可活 化过氧化物（Fe，Al），使过氧化物固定的重金属释放出来，以及活化腐殖质结合的 微量元素来提高它们在土壤溶液中的可溶性［10，11］。 在土壤体系中，土壤溶液中的镉与固相结合的镉之间存在着平衡，虽然可溶性有 机酸的存在提高了镉在土壤溶液中可溶性部分的含量，增加了镉向植物根系的扩散， 但复杂结合形态的镉对植物吸收的活性较差。从本试验可以看出，EDTA虽然对土壤中 的镉活化量很大，但却降低了小麦对镉的吸收，而柠檬酸、苹果酸、根分泌物处理土 壤却相对增加了小麦地上部的镉含量（图1）。 柠檬酸、苹果酸和EDTA与镉的络合稳定常数分别为103.15，101.34，1016.6，从它们 的络合稳定常数来看，Cd－EDTA是高稳定的络合物，在土壤溶液中不易解离。虽然 EDTA与Cd络合增加了土壤溶液中的可溶态镉量，但却因Cd－EDTA是高稳定的络合 物，对植物吸收来说是低活性的［12，13］，故降低了小麦对镉的吸收。 而添加柠檬酸、苹果酸、根分泌物也可活化土壤中镉及微量元素（表2），增加了 土壤溶液中镉的可溶性，但因它们与镉形成的有机复合物的稳定性低于Cd－EDTA， 在土壤溶液中容易解络。柠檬酸、苹果酸与镉的复合物对植物吸收不产生影响［14］， 因而柠檬酸与苹果酸增加了有效镉在土壤溶液中的浓度，因而增加了小麦地上部的镉 含量。而缺铁小麦根分泌物中起主要作用的是植物铁载体［7］，植物铁载体也可和重 金属如锌、锰、镉、铜形成螯和物［11］，由于其配合特性可以活化土壤中的重金属， 从而使小麦吸收镉的能力增强，表现在地上部的镉含量的升高。 从本试验结果来看，有机物质对植物吸收镉存在着不同的作用。形成高稳定性的 可溶性物质，虽然大大增加了土壤中镉的可溶性，但没有增加植物的吸收，而形成小
土壤质地、pH、有机质含量对镉存在形态的影响及其机理研究
的增大，土壤中镉可交换态含量显著降低；随着土壤pH的升高，土壤中镉可交换态含量总体呈降 低趋势；随着有机质含量的增大，土壤中镉可交换态含量显著降低。
关键词：镉；形态变化；土壤质地；pH；有机质
中图分 texture,pH and organic matter contents on the forms of cadmium and its mechanism
下,镉可交换态含量随时间的变化规律，旨在完善相 关土壤模拟实验并对镉污染土壤的治理提供理论 依据。
1材料与方法
1. 1供试土壤 取上海市奉贤区星辉农场的菜田耕层土壤(0〜
40 cm)进行调制,其原土质地为壤土。土壤去石块、 草木残体等杂质,对体形较大土块进行粉碎,最后混 匀处理，静置60 d,备用。原土的理化性质见表1*
土壤质地、pH、有机质含量对镉存在形态的 影响及其机理研究
叶俊文S金耀铭2,李兴杰S奥岩松1
(1.上海交通大学农业与生物学院，上海200240； 2.上海市青浦区金泽镇农业综合服务中心，上海201718)
摘 要：在不同土壤质地、pH、有机质含量条件下,研究镉可交换态含量随时间的变化规律 。结果
表明，镉添加进土壤后，经过40〜60 d可被土壤吸附和固定，并进入稳定状态。随着土壤粘粒占比
随着人类生活与生产方式的改变，土壤重金属 污染已成为危害人类健康的重要环境问题其 中,镉是一种对环境具有较大危害,并且对生物本身 而言是非必需的元素。它在环境中具有移动迅速, 化学活性和生物毒性强等特性，容易被植物吸收并 在植物体内累积,产生毒害作用，最终通过食物链进 入人体从而影响人类健康34)。在植物吸收和富集 镉的过程中，由于镉在土壤中的存在形态不同，植物
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上海交通大学学报(农业科学版)
3种有机酸对镉污染黄壤上龙葵生长及镉吸收的影响
第50卷第10期 辽 宁 化 工 Vol.50，No. 10 2021年10月 Liaoning Chemical Industry October，2021基金项目： 贵州省科学技术基金资助项目（项目编号：黔科合基础[2019]1247号）；贵州师范学院大学生创新创业训练计划项目 （项目编号：201914223028）。
收稿日期： 2021-03-053种有机酸对镉污染黄壤 上龙葵生长及镉吸收的影响杨晓斓，罗洋，孙丽，花天明（贵州师范学院 地理与资源学院，贵州 贵阳 550018）摘 要： 采用盆栽试验方法，探讨添加3种有机酸（草酸、柠檬酸和氨三乙酸）在两个用量梯度下（2.5 mmol ·kg -1和5 mmol ·kg -1）对镉污染黄壤上龙葵生长及Cd 吸收的影响。
结果表明：与对照（不添加有机酸）相比，施用用量为2.5 mmol ·kg -1氨三乙酸和草酸时对龙葵的生长具有明显的促进效果。
3种有机酸的添加并未对黄壤的pH 值产生明显影响，但草酸、柠檬酸和氨三乙酸处理组土壤的有效态镉质量分数较对照分别增加了33.32%~44.34%、35.77%~38.22%和39.85%~44.14%。
同时，3种有机酸的添加均提高了龙葵地上部Cd 质量分数，其中5 mmol ·kg -1柠檬酸的加入使龙葵地上部分Cd 质量分数达最大值843.54 mg ·kg -1，比对照增加了30.50%。
此外，当施用2.5 mmol ·kg -1的氨三乙酸时，龙葵地上部镉提取量达最大，是对照的4.06倍。
综上，添加有机酸能促进龙葵生长对Cd 的吸收，以氨三乙酸施用量为2.5 mmol ·kg -1时对龙葵修复Cd 污染黄壤的强化效果最优。
关 键 词：龙葵； 有机酸； 植物修复； 黄壤中图分类号：X53 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2021）10-1451-05土壤是支撑人类生存和发展的根基，对人体健康、经济发展和人类文明至关重要[1-2]。
土壤中镉、砷生物有效性影响因素及评价方法研究
植物收获与处理
在植物生长到一定阶段后，采集植 物样品，用去离子水冲洗干净，晾 干后进行测定。
数据记录
记录每组实验条件下植物体内镉、 砷含量，以及土壤中镉、砷含量等 相关数据。
数据处理与分析方法
数据清洗
去除异常值和缺失值，对数据进行预处理和 清洗。
统计分析
运用方差分析、回归分析等方法，分析不同实验条 件下植物体内镉、砷含量的变化趋势和影响因素。
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参考文献
参考文献 相关文献
张三，李四，王五. (2010). 土壤中镉、砷生物有 效性影响因素研究进展. 环境科学学报, 30(12), 2344-2352.
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THANKS
和优化提供了新的思路和方法。
研究不足与展望
由于时间和经费的限制，本研究仅对部分地区和部分植物进行了实验验 证，代表性有限。
在未来研究中，可以进一步扩大研究范围，包括更多地区和不同类型的 土壤，以及更多的农作物品种。
同时，可以进一步深入研究土壤中镉、砷的生物有效性与其在植物体内 的积累和分布之间的关系，为筛选低吸收、低积累的农作物品种提供更 准确的依据。
结果分析
镉、砷的形态
土壤中镉、砷的形态是影响其生物有效性的重要因素。不同形态的镉、砷在土壤中的化学行为和生物可利用性 也不同。例如，水溶性镉、砷对植物的吸收和转运更为直接和迅速；而有机结合态镉、砷则需要通过微生物的 分解作用才能被植物吸收利用。
土壤质地
土壤质地也是影响镉、砷生物有效性的重要因素。一般来说，砂质土壤中镉、砷的生物有效性较低，而黏质土 壤中则较高。这是因为黏质土壤中的有机质含量较高，且土壤颗粒较细，能够更好地吸附和固定镉、砷等重金 属元素。
实验植物种类
有机酸在修复Cd污染土壤中的作用研究
. . 收稿日期： $%%& / %0 / %# 基金项目： 辽宁省科学计划项目 （批准号为 $%%1$%2%%! ） 作者简介： 梁彦秋 （ "32" / ） ， 女， 辽宁铁岭人， 博士生， 副教授， 研究 向： 环境分析与监测。
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第 !" 卷第 # 期 $%%& 年 "" 月
梁彦秋等
有机酸在修复 ’( 污染土壤中的作用研究
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［" ， $］ 壤最有前途和发展前景的技术之一 。如何提高植物修
"- $. 盆栽试验 盆栽试验， 试验共设 2 个处理， 分别是： （" ） 对照， 不 施 6789 或有机酸； （ $） 加乳酸 %- $2 >>() CA ； （ !） 加柠 檬酸 %- $2 >>() CA ； （1 ） 加醋酸 %- $2>>() CA / " （ 49）； （ 0） 加 6789%- $2 >>() CA （& ） 加草酸 %- $2>>() CA （2 ） 加酒石酸 %- $2 >>( ) CA /" - @DEFA 等人［0 ］的试验中， 6 789 的用量为 " A
/" /"
CA / " ， 这相当
于 %- "!0>>() CA 土。据此， 本试验选用 6789%- $2 >>() CA （相当于） 作为试验浓度， 与外源 45 的摩尔比为 $ ： "， 以便有足够的 6789 络合土壤中的镉。本试验采用塑 料盆 （上缘直径 "0* % => 底面直径 ""* % =>， 高 "1* % => ） ， 每盆装土 " %CA （烘干重计） ， 均采用分析纯试剂。称取过 筛风干土， 装入塑料盆， 每盆 "%CA ， （ 以烘干土计）， 加入 蒸馏水使含水量为田间持水量的 &%G ， 保持两天后， 播入 蒲公英种子， 生长一周后间苗， 每盆留 "% 苗； 植物生长期 间保持土壤湿度为田间持水量的 &%G 。1 月 $0 日播种， & 月 !% 日采集。沿土面剪取地上部， 同时取出根系。将采 集的植物样品分别用自来水充分冲洗以去除黏附于植物 样品的泥土和污物， 然后再用亚沸水冲洗干净， 所有的植 物样品都在 "%0H 杀青半小时， 然后在 0%H 烘箱中烘至恒 重。烘干之后粉碎备用。 "- !. 样品处理 准确称取上述样品 %- " 克， 放入高压石英消化罐中， 加 入 ">)@+I! ， 预消解一夜， 然后于 "1%H 高温高压消解 1 个 小时， 取出消化器， 冷至室温， 消化后样品为澄清透明溶液， 转移入容量瓶重定容， 采用 J4K / LM 测定其中含镉量。
镉元素污染环境下根系结构生理响应研究与利用机制
镉元素污染环境下根系结构生理响应研究与利用机制镉元素是一种重金属污染物，常常存在于土壤和水体中。
由于其高毒性和累积性，镉元素对植物生长和发育造成了明显的影响，特别是对植物的根系结构生理响应产生了重要影响。
本文将重点探讨镉元素污染环境下植物根系结构的生理响应以及相关利用机制。
首先，镉元素对植物根系结构的生理响应主要体现在以下几个方面。
首先，镉元素的积累对植物的根系生长造成了抑制作用。
镉元素的存在能够直接抑制植物根系的伸长，限制根系的发达与扩展。
研究表明，高浓度的镉元素可以破坏植物细胞壁结构，抑制细胞分裂和伸长，导致根系发育受阻。
其次，镉元素对根系形态结构和解剖结构的改变也是根系生理响应的一个重要方面。
研究发现，镉元素的积累会导致植物根系的细胞形态变化，根系细胞边缘部分伸长受限，形成多个较粗的根毛。
同时，在镉元素胁迫下，根系的细胞壁会变厚，形成一个保护层，但这种保护层并不能有效防止镉元素的侵害。
此外，镉元素还会对根系的氧化还原平衡和植物养分吸收产生负面影响。
镉元素的积累会干扰根系的氧化还原平衡，导致细胞内产生氧化应激，加速细胞膜的脂质过氧化，最终损害根系的功能。
同时，镉元素还能竞争植物养分的吸收，特别是对钙、铁等离子的吸收有明显的抑制作用，导致根系内养分的平衡失调。
针对镉元素污染环境下根系结构生理响应的挑战，科学家们提出了一些利用机制，以保护植物的根系健康和增强植物对镉元素的耐受性。
首先，植物通过活性氧清除和抗氧化物质的积累来保护根系细胞。
活性氧是镉元素引起的氧化应激的重要因素，植物通过产生抗氧化物质如超氧化物歧化酶、过氧化物酶等来清除活性氧，从而减轻镉元素对根系细胞的损伤。
其次，一些物质能够与镉元素结合形成难溶化物，减少镉元素的毒性。
例如，天然有机酸如柠檬酸、苹果酸等能够与镉元素形成难溶化盐，并将镉元素沉淀于根系表面，减少其对根系的吸收。
此外，植物根系共生菌的利用也成为保护根系健康的重要手段。
一些根际菌株如菌根真菌和一些溶磷菌等，能够促进植物对镉元素的吸收和转化，减轻镉元素的毒性。
土壤有机质对镉污染土壤修复的影响
土壤有机质对镉污染土壤修复的影响摘要：土壤重金属污染的治理一直是难点、热点研究课题，土壤—植物系统是生物圈最基本的结构单元，镉作为植物非必需元素，在生物圈中的移动性较强，对土壤造成的危害很大。
因此，探究土壤有机质对镉污染土壤修复的影响具有重要的意义。
本文首先对土壤镉污染的危害进行了概述，详细探讨了土壤有机质对镉污染土壤修复的防治对策，旨在提高镉污染土壤的修复水平。
关键词：土壤有机质；镉污染；土壤修复土壤是人类赖以生存的重要元素，世界面临的资源、粮食和环境问题均和土壤密切相关，随着20世纪电解工业的发展，镉的产量大大增加，而由镉引起的环境问题也逐渐暴露出来，20世纪60年代在日本浮山县出现的“骨痛病”，使人们开始逐渐认识到，土壤中的镉在通过食物链进入人体后会对人体产生极大的危害。
传统治理镉污染的方法主要是加固法、客土法、淋洗法等，不仅适用范围小，且成本较高，还可能会对地下水体造成污染。
因此，探究土壤有机质对镉污染土壤修复的影响具有重要的意义。
1 土壤镉污染的危害镉是一种重金属元素，对动物具有强毒性。
单质镉在自然界中不能稳定存在，主要存在于硫镉矿和锌矿中，据统计，全世界每年向环境中释放高达3万t镉，镉的迁移性强，其中约87%的镉会进入到土壤。
一旦镉伴随污染物进入土壤，难以彻底清除，并极易被植物吸收，在植株内累积，危害人类和农作物。
我国每年由工业废弃物排放到环境中的镉总量约680t。
1.1危害人体健康镉危害人体健康可以概括为侵害方式广泛、潜伏时间漫长、为害形式隐蔽、破坏程度深刻等。
镉侵害方式广泛，可通过水、大气、植物等人体必需接触的介质危害人体健康。
潜伏时期漫长，人体长期摄入被镉严重污染的农产品，饮用含镉量污染的水，镉慢性中毒症状就会出现。
据统计，镉在人体内的半衰期平均达27.5年。
危害形式隐蔽，镉在长期和高剂量摄入情况下，可引起心脑血管疾病、高血压，骨骼和肝肾受到影响；损害程度深，镉污染还会引起肾衰竭、腰病、脆化骨质疏松和脊柱畸形等。
微生物代谢物中的低分子有机酸对土壤中重金属生物有效性的影响
物或有机质表面吸附的金属 的解吸作用 ，使土壤 固相 中的金属转 ［ ４ ］ 潘伟， 梁彦秋， 刘 婷婷 ， 等． 有 机酸在修复 ｃ ｄ污染土壤 中的作 用 移到液相 ，从 而增加重金属 的有效性 和促进植物对金属的吸收 。 研究 ． 环 境科 学与 管 理 ， ２ ０ ０ ６ ． ３ １ （ ８ ） ： ７ ６ — ７ ８ ． 微生物分泌 的胞外代谢物有机酸 （ 如柠檬酸 、 草酸等 ） 仅能酸化土 【 ５ ］ Ａ ｍ ａ ｒ ａ ｓ ｉ ｒ ｉ ｗ ａ ｒ ｄ ｅ ｎ ａ Ｄ ， Ｂ ａ ｏ ｓ ｈ ａ ｎ Ｘ ｉ ｎ ｇ， ｄ ｏ Ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ Ｃ ＷＡ ． Ｃ ｏ ｎ— ｒ 壤环境 ， 而且与金属有很强 地结合能力 ， 从而促 进土壤金 属的溶 ｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｎ ａ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｏ ｒ ｇ ａ ｎｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｙ ｎｔ ｈｅ ｔ ｉ ｃ ｃ ｈ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｔ ｅ ｎ ｈａ ｎ ｃ ｉ ｎｇ
尤其 是 根 际 土壤 中 ． 且其在植物一 土 壤 系统 中具 有 重 要 的
生 态功 能 ， 尤 其 是 对 土壤 中 重金 属 生 物 有 效 性 的 影 响 。 因 此特点 。 有 机 酸 强 化 植 物修 复 重 金 属 污 染 土 壤 得 到 了研 究 者 的广 泛 重 视 。 因此 ， 本 文介 绍 了微 生 物 代 谢 产 物 有 机 酸 对 重金 属 生物 有 效 性 的影 响 ． 以期 推 动 今 后 在 微 生物 强化 植 物修 复 重 金 属 污 染 土壤 的机 理 与 实践研 究
（ 如Ｅ Ｄ Ｔ Ａ、 Ｅ Ｄ Ｄ Ｓ 、 Ｔ Ｎ Ｔ等）或有机酸促进土壤 中重金属 的解析或 溶解 ， 提高土壤溶液 中重金属浓度 ， 从而促进植物吸收重金属 。 然
土壤有机质对镉污染土壤修复的影响
一、对于镉的基本概念理解镉（gé），英文cadmium，一般情况下地壳中物质与镉的比例为1000000：0.1～1000000：0.5。
镉的毒性较强，一旦形成污染不仅会降低土壤品质，还会通过各种渠道威胁人类健康。
被镉污染的空气和食物对人体危害严重，且在人体内代谢较慢，日本因镉中毒曾出现“痛痛病”，2019年7月23日，镉及镉化合物被列入有毒有害水污染物名录（第一批）。
所以，对于遭受到镉污染的土壤，必须采取有效修复措施加以减轻污染带来的诸多毒害影响，而实践发现，土壤中的有机质对于镉污染修复有着不可轻视的积极作用。
所以，现在世界各地相关科研人员都积极开展了土壤有机质对镉污染土壤修复的研究工作。
二、土壤有机质的来源土壤有机质一般来自自然界中生命体新陈代谢以及死亡，常见的有腐败物质、碳元素等。
据悉，不同有机质由于来源类型不同，对于土壤中的镉修复存在着差异影响，所以我们必须将有机质的来源进行分类，一般包括外源与内源有机质两种——外源有机质主要来源外界人类参与，如施肥、堆肥等，使土壤被动获取的有机物料，传统上常用的肥料来源于生物排泄物和植物腐化残体等；内源有机质主要指来自自然界之中，长来自自然界微生物的新陈代谢和野生动物、植物分泌物或者死后尸体等，其中富含胡敏酸和胡敏素等。
虽然外源有机质和内源有机质对土壤中镉的吸附、解析等影响不相同，但是通过数据监测可以知道绝大多数有机质材料都能够促使农作物产量提升，降低重金属，尤其镉在土壤中的副作用，而且淤泥、植物等含有的有机质材料还能对土壤镉产生络合作用，促进土壤中镉的解析，帮助镉淋出。
土壤有机质能够显著修复对重金属污染，其中包括溶解性有机质和颗粒态有机质。
一方面，水溶、碱溶、酸溶等可溶解有机质是效果最为显著的溶解有机质，皆能够直接作用于污染土壤，不需要再添加辅助工作，节省工作成本；另一方面，颗粒态有机质主要为粒径小于150微米的极微小颗粒态有机质，主要作用于提升土壤吸附能力，降低淋失效应。
有机酸在修复Cd污染土壤中的作用研究
有机酸在修复Cd污染土壤中的作用研究梁彦秋;潘伟;刘婷婷;铁梅;邓斌;孙鹏;邢志强;臧树良【期刊名称】《环境科学与管理》【年(卷),期】2006(031)008【摘要】采用盆栽实验研究了有机酸在镉污染土壤修复中的作用.结果表明:土壤采用有机酸处理均能促进试验植物蒲公英的生长.施加有机酸显著的改变了植株各部位镉含量.酒石酸抑制植株各部位对镉的吸收,说明酒石酸可减轻镉对植株的毒害作用.醋酸、EDTA、柠檬酸、乳酸、草酸均能促进植株地上部对镉的吸收作用,其作用次序为醋酸＞EDTA＞柠檬酸＞乳酸＞草酸.施加有机酸增强土壤中重金属的活性,提高植株修复能力.【总页数】3页(P76-78)【作者】梁彦秋;潘伟;刘婷婷;铁梅;邓斌;孙鹏;邢志强;臧树良【作者单位】华东师范大学,化学系,上海,200062;沈阳化工学院,辽宁,沈阳110142;辽宁大学,化学院,辽宁,沈阳,110036;辽宁大学,化学院,辽宁,沈阳,110036;辽宁大学,化学院,辽宁,沈阳,110036;辽宁大学,化学院,辽宁,沈阳,110036;辽宁大学,化学院,辽宁,沈阳,110036;辽宁大学,化学院,辽宁,沈阳,110036;辽宁大学,化学院,辽宁,沈阳,110036【正文语种】中文【中图分类】X7【相关文献】1.天然有机酸对污染土壤中Cd和Cu萃取效果的对比研究 [J], 张宏波;王刚;马恩2.有机螯合剂对污染土壤中Pb和Cd淋洗修复研究 [J], 许端平;李晓波3.长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究Ⅰ.典型污染区农田土壤中多氯代二苯并二噁英/呋喃(PCDD/Fs)组成和污染的初步研究 [J], 骆永明;滕应;李清波;吴龙华;李振高;张庆华4.植物-微生物联合修复技术在Cd污染土壤中的研究进展 [J], 卢晋晶;郜春花;武雪萍;李建华;靳东升;郜雅静;籍晟煜5.有机酸和FeCl3复合浸提修复Cd、Pb污染农田土壤的研究 [J], 李玉姣;温雅;郭倩楠;祝媛;董长勋;胡鹏杰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
溶解性有机质对土壤镉形态及棉花镉吸收的影响
溶解性有机质对土壤镉形态及棉花镉吸收的影响溶解性有机质对土壤镉形态及棉花镉吸收的影响近年来，重金属污染对环境和生态系统的影响日益受到关注。
镉是一种常见的重金属污染物质，在农业土壤中广泛存在。
溶解性有机质作为土壤中的重要组分，参与着土壤的生物化学过程，其含量与质量对土壤质地、负荷容量以及负责污染物的吸附、迁移和生物有效性有着重要影响。
本文将探讨溶解性有机质对土壤镉形态及棉花镉吸收的影响。
首先，溶解性有机质对镉在土壤中的形态转化具有重要作用。
有机质在土壤中通过酸化、络合和还原反应等过程，可影响镉的形态。
溶解性有机质中的羧酸、醛酮等官能团可以与土壤中的镉形成络合物，从而影响其迁移性和生物有效性。
此外，溶解性有机质中的有机酸可以降低土壤的pH值，使土壤呈现酸性环境，从而促使镉形态的转化。
另外，溶解性有机质中的还原性物质，如亚硝酸盐和硫酸盐，能够还原土壤中的镉，使其转化为不溶性或较难溶解的形态。
其次，溶解性有机质对棉花对镉的吸收及植株生长的影响也十分重要。
镉能够被棉花根系吸收并转运到植株的地上部分，在植物的不同组织中积累。
溶解性有机质对棉花吸收镉的影响主要表现在以下几个方面：一是通过调节土壤pH值，溶解性有机质可以影响棉花根系表面的电荷特性，改变其对镉的吸附性能。
二是溶解性有机质中的有机酸可以竞争性地与棉花根系表面的吸附位点结合，降低棉花对镉的吸附能力。
三是溶解性有机质中的络合物可以与棉花根系吸附的镉形成络合物，降低镉在棉花内部的迁移和转运。
最后，溶解性有机质的存在也可以促进棉花的生长和养分吸收，增强棉花对镉的耐受性。
总的来说，溶解性有机质在土壤镉形态转化以及棉花对镉的吸收和植株生长过程中起着重要作用。
然而，目前对于溶解性有机质对土壤镉形态和棉花镉吸收的影响机制还存在一些争议和不确定性，需要进一步的研究来理解其作用机制和影响程度。
此外，不同类型的溶解性有机质对土壤镉形态和棉花镉吸收的影响可能存在差异，需要进一步的实验和野外调查加以验证。
有机物质对土壤镉有效性的影响研究综述
第２ ２卷 第 ５期
２Ｏ ０ ２年 ５月
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有 机 物质 对 土壤镉 有 效性 的影 响研 究 综 述
有 机 质抑 制 土 壤 镉 括 性 的 目的 。 关量 词 ； 分 子 有机 酸 ｝ 低 腐殖 酸 ｜ ； 性 镉 括
Ａ ｖ ｅ ｆ ｆ ｃ ｆ Ｏｒ ａ ｉ ｕｂ ｔ ｎｃ ｓ ０ ｈｅ Ａｖ ｉａ ｌｔ ｆ Ｒｅ ｉ ｗ ｏｒ Ｅｆ ｅ ｔ ０ ｇ ｎ ｃ Ｓ ｓ ａ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｂｉｉｙ ０ Ｃａ ｍ ｉ ｍ ｎ Ｓ ｉｓ ｄ ｕ ｉ ｏ ｌ
余 责芬 ，蒋 新 ，孙 磊 ，王 芳 ，卞 永 荣
（ 国科 学 院南 京 土壤 研 究 所 ， 京 ２ ０ ０ ） 中 南 １０ ８
摘 要 ： 壤 中 的 低 分 子 有 机 酸 和 腐 殖 酸 对 镉 的 有 效性 有 重 要 作 用 根 系 分 泌 的低 分子 量 有 机 酸 能 提 高 土壤 镉 的 可 提 取 土
文 章墒 号 ：Ｏ ｔ０ ３ （ ０ ２０ 一 ７０Ｏ 中田 分 类 号 ： ３ ３ 文 献标 识 码 ： ｌＯ ９ ３ ２ ０ ） ５。 ７一７ Ｘ１ １ Ａ
镉 ， 低浓度下 ， 在 能刺 激 生 物 体 的生 长和 发 育 ， 能 部 分 缓 解 植 物 缺 锌 且
ＹＵ ｉＦ ｎ，Ｊ ＡＮＧ Ｘｉ Ｇｕ— ｅ Ｉ ｎ．Ｓ Ｎ ｉ Ｕ Ｌｅ ，Ｗ Ａ ＮＧ ａ ｇ，ＢＩ Ｆｎ ＡＮ ｎ — ｎ （ｎｔ ｏ＂ ｏ Ｙｏ ｇ Ｒｏ ｇ ，ｓｔ Ｊ Ｓｉ ｉ ｌ
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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有机酸对根际土壤中镉形态及其生物毒性的影响
摘要采用根袋盆栽试验和连续浸提方法研究外源柠檬酸、EDTA对根际土壤中Cd形态转化及其生物毒性的影响。
结果表明：①有机酸能明显活化根际土壤中的Cd，高浓度（3mmol/L）比低浓度（0.5mmol/L）的柠檬酸对Cd的活化能力强；EDTA在低浓度（0.5mmol/L）时对Cd的活化能力就很强。
②柠檬酸、EDTA 可减轻Cd对小麦的毒害，降低小麦根部对Cd的吸收，但可促使Cd从根部向地上部转移。
关键词Cd；根际；形态；有机酸；生物毒性
有机酸是土壤中普遍存在的一类有机化合物，对重金属的环境行为具有重要影响。
有机酸对重金属元素的络合、螯合、酸溶解、吸持、沉淀等作用，可改变重金属元素在土壤中的存在形态及其迁移性，并可导致重金属元素生物毒性的变化。
近年来，根际化学的发展使人们逐渐认识到根际土壤环境在重金属元素生物循环中的特殊作用，重金属形态研究也日见深入扩展到根际。
本文研究外源有机酸对根际土壤中Cd形态转化及其生物毒性的影响，这对合理地评价有机酸在土壤－植物系统重金属污染控制方面的价值具有重要意义。
1材料与方法
1.1供试材料
供试土壤采自河北保定市，为河北山麓平原中壤质潮褐土。
供试作物为小麦，品种为中麦九。
供试有机酸为柠檬酸（CA）、乙二胺四乙酸（EDTA）。
1.2试验方法
1）试验设计。
试验共设12个处理，每个处理3次重复。
包括Cd +CA：5+0、5+0.5、5+3，Cd +EDTA：5+0、5+0.5、5+3，Cd×Pb+CA：5×250+0、5×250+0.5、5×250+3、Cd×Pb+EDTA：5×250+0、5×250+0.5、5×250+3，其中Cd 、Pb加入量的单位为mg / kg，CA、EDTA添加量的单位为mmol/L。
2）盆栽试验。
在供试土样中施入尿素和磷酸二氢钾作底肥，N、P均为0.2g/kg，并按试验设计加入一定量的Cd（CdCl2·2.5H2O）和Pb（PbCl2），充分混匀，然后，取200g土壤装入根袋中，再将根袋埋入装有相同土样的盆中（2500g土/盆），浇水，平衡7天后，播种小麦，出苗后每袋定苗６株。
3）有机酸处理。
出苗14天后，每天按设计方案向土壤中浇200ml浓度分别为0.5 、3 mmol / L的有机酸（CA、EDTA），共浇14次，浇前用碱调节有机酸的pH约至7.0。
生长期30天。
4）样品的采集与制备。
小麦分地上部和根部分别取样，地上部用蒸馏水冲
洗，根用自来水冲洗干净，再用蒸馏水冲洗，在65℃下烘干，粉碎备用。
分别采集根袋内与根袋外的土样作为根际土壤和非根际土壤，土样经风干，磨碎，过筛（＜0.25 mm）后，备用。
1.3分析方法
1）土壤基本理化性质的测定方法。
按土壤农化常规分析法测定。
2）土壤重金属的形态分析方法。
土壤中重金属形态分析采用连续提取法，具体操作步骤为：称土样（＜0.25 mm）1.0000 g于离心管中，按表1所列步骤分别提取重金属的不同形态，提取液中重金属含量用Z5000型原子吸收分光光度计测定。
3）植物样品中重金属含量的分析方法。
用HNO3-HClO4消煮，原子吸收分光光度法测定。
2结果与分析
2.1有机酸对根际土壤中Cd形态的影响
在单元素Cd（5mg/kg）处理中添加柠檬酸后，根际土壤中各形态Cd含量随柠檬酸添加浓度的不同而变化。
当添加0.5mmol/L柠檬酸时，根际交换态Cd 含量略有降低，碳酸盐结合态Cd含量提高了0.5倍，而铁锰氧化物结合态和有机结合态Cd含量变化不明显；当添加3mmol/L柠檬酸时，根际交换态Cd含量显著增加，增加了2.5倍，碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd含量分别降低了4.9%和31.4%，有机结合态Cd含量变化不明显。
而添加EDTA可显著增加根际交换态Cd含量，如添加0.5和3mmol/LEDTA后，根际交换态Cd含量分别提高了3.7倍和4.6倍；但降低了碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd含量，如添加3mmol/LEDTA后，碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd分别降低24.4%和35.7%；EDTA对有机结合态Cd没有明显影响。
由此可见，柠檬酸和EDTA 对根际土壤Cd具有活化作用，以EDTA活化能力最强；而低浓度（≤0.5mmol/L）柠檬酸对Cd的活化作用不大，只有高浓度柠檬酸（3mmol/L）对Cd才有较强的活化能力。
在Cd（5mg/kg）、Pb（250mg/kg）复合处理中添加柠檬酸、EDTA，与单元素Cd（5mg/kg）处理相比，根际交换态Cd略有降低。
当添加3mmol/L柠檬酸或EDTA时，根际交换态Cd含量是单元素Cd处理的85%和82.2%。
可见，当Cd、Pb共存时，柠檬酸、EDTA对Cd的活化效应因Pb的竞争络合而减弱。
添加有机酸后，非根际中Cd四种形态之和基本呈下降趋势，而根际中Cd 四种形态之和呈明显增加趋势，且随有机酸添加浓度的提高，增加幅度增大。
显然，有机酸对土壤Cd具有明显地络合溶解作用，从而提高Cd在土壤中的移动性，使通过质流扩散作用到达根际的Cd量增加。
2.2有机酸对Cd生物毒性的影响
1）有机酸对小麦生物量的影响。
表2列出了有机酸处理对小麦鲜重的影响结果，由此可知，有机酸对Cd的毒害有明显的抑制作用，当加入0.5mmol/L柠檬酸或EDTA时，小麦鲜重由未加有机酸处理的5.4g分别增加到6.0g和6.37g。
在Cd、Pb复合处理中，加入柠檬酸后，小麦鲜重略有增加；而加入EDTA后，小麦鲜重明显降低。
例如，当加入0.5mmol/L柠檬酸时，小麦鲜重由未加有机酸处理的7.43g增至8.60g；当加入0.5mmol/LEDTA时，小麦鲜重降至5.18g。
2）有机酸对小麦体内Cd积累与分布的影响。
在含Cd5mg/kg的土壤中，添加柠檬酸、EDTA可明显降低小麦根中Cd含量，且随添加浓度的增加，降低幅度增大。
例如，当添加3mmol/L柠檬酸或EDTA时，根中Cd含量分别为不加有机酸处理的73.5%和35.6%；而添加柠檬酸、EDTA却可显著提高茎叶中Cd含量。
例如，当添加3mmol/L柠檬酸和0.5mmol/LEDTA时，茎叶中Cd含量由4.5mg/kg分别增至9mg/kg和12mg/kg，表明添加柠檬酸、EDTA能促进Cd由根向茎叶的转移。
另外，随有机酸添加浓度的增加，茎叶Cd与根Cd含量比值呈增加趋势，在添加3mmol/L柠檬酸和EDTA处理中，该比值比不加有机酸处理的分别增加2.7倍和5.2倍，这也表明添加有机酸可提高Cd从根向茎叶的输送能力。
在Cd（5mg/kg）、Pb（250mg/kg）复合处理中添加柠檬酸、EDTA，与单元素Cd处理相比，小麦根中Cd含量增加。
例如，当添加3mmol/L柠檬酸或EDTA 时，根中Cd含量是单元素Cd处理的1.5倍和2.7倍。
而添加柠檬酸、EDTA后，茎叶Cd与根Cd含量比值较单元素Cd处理的降低。
这表明Pb和有机酸的共存能促进小麦根部对Cd的吸收，但降低了Cd由根向茎叶的迁移能力；
3结论
1）添加有机酸（柠檬酸、EDTA）可活化根际土壤中的Cd，柠檬酸在低浓度（0.5mmol/L）时，对Cd的活化作用不大，只有在高浓度（3mmol/L）时，才表现出较强的活化能力；而EDTA在低浓度
（0.5mmol/L）时，就对Cd表现出很强的活化能力。
2）有机酸（柠檬酸、EDTA）可减轻Cd对小麦的毒害，降低小麦根部对Cd的吸收，但可促使Cd从根部向地上部转移。
参考文献
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