Cd~(2+)和Cr~(3+)对崇明东滩湿地土壤碱性磷酸酶的低剂量兴奋效应

为了明确Cd~(2+)、Cr~(3+)与碱性磷酸酶(ALP)活性之间的低剂量兴奋效应关系,以崇明东滩湿地土壤为对象,通过添加不同剂量的外源Cd~(2+)(Cd Cl2)和Cr~(3+)(Cr Cl3),使土壤中w(Cd~(2+))分别为0、0.001、0.01、0.1、1、5、10、20、100和500 mg·kg-1,w(Cr~(3+))为0、0.5、5、50、100、500和5 000 mg·kg-1,观测土壤ALP活性随时间(0、6、12、24、48、72和120 h)的变化特征。结果表明:(1)培养12 h后,Cd~(2+)添加量为1 mg·kg-1时,ALP活性比对照高8.6%(P0.05);当Cd~(2+)添加量大于10 mg·kg-1时,酶活性受到明显抑制。Cr~(3+)添加量为5 mg·kg-1时,ALP活性比对照显著升高22.8%(P0.05);当Cr~(3+)添加量大于100 mg·kg-1时,酶活性显著降低。这表明Cd~(2+)和Cr~(3+)与ALP之间存在典型的低剂量兴奋效应,但效应的表达与两者接触时间的长短密切相关。(2)以培养24 h的土壤样品为例,Cd~(2+)添加量为1和5 mg·kg-1时,ALP的催化效率(Vmax/Km),即最大反应速率(Vmax)与Michaelis常数(Km)的比值为1.7;当Cd~(2+)添加量增加到20 mg·kg-1时,Vmax/Km比降至0.8,而Vmax和Km的值均低于对照。Cr~(3+)添加量为0.5和5 mg·kg-1时,Vmax/Km比为1.7;当Cr~(3+)添加量增至100 mg·kg-1时,Vmax/Km比降为1.4,但Vmax和Km值均高于对照,这表明重金属与土壤酶之间的低剂量兴奋效应机理可能与其离子特性密切相关。     

除草剂使它隆对土壤酶活性及呼吸强度的影响

通过室内避光培养法研究了添加不同质量分数使它隆对土壤酶活性、土壤呼吸强度以及土壤全酚的影响.结果表明使它隆在0.5 mg·kg-1和5 mg·kg-1质量分数时对土壤多酚氧化酶、酸性磷酸酶和呼吸强度的影响为轻微抑制-激活-恢复稳定的趋势,50 mg·kg-1质量分数时为轻微激活-抑制-恢复稳定的趋势;使它隆在0.5 mg·kg-1和50 mg·kg-1质量分数时对土壤脲酶活性的影响为激活-恢复稳定的趋势,5 mg·kg-1时则处于抑制-激活的趋势;各质量分数的使它隆浓度对土壤蔗糖酶和土壤全酚均为抑制作用,且质量分数越大抑制越强烈.研究表明,施用一定量的使它隆对土壤生态环境是安全的.     

超高效液相色谱串联质谱法测定霜霉威在番茄和土壤中残留及消解动态

应用所建立的分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定土壤和番茄中霜霉威为0.02、0.20、2.00 mg·kg-1等3个添加浓度时,日内平均回收率为83.9%—104.6%,日内相对标准偏差为1.0%—5.5%,日间平均回收率为84.3%—108.9%,日间相对标准偏差为1.4%—4.9%.霜霉威在1.0—200.0μg·L-1浓度范围内相关系数R20.9992,在土壤中和番茄基质中定量限均为0.02 mg·kg-1.该方法能够满足现有限量标准的要求.霜霉威消解动态试验采用推荐高剂量(90 g·ha-1)为施药剂量,在植株第2穗果膨大期开始喷药1次,分别测定喷药后2 h、1 d、2 d、4 d、7 d、14 d的霜霉威残留量的变化.浙江杭州、山东潍坊和河南商丘的3个试验点消解动态试验中,降解动态符合一级动力学指数模型.2011—2012年霜霉威在番茄中降解半衰期为2.4—4.7 d,在土壤中降解半衰期1.1—1.5 d.施药5 d后的残留量均小于检测限,远远低于2.0 mg·kg-1最大残留限量,实际样品中霜霉威的残留量均低于检测限.72.2%霜霉威水剂按照推荐剂量1.5倍喷施番茄1次,其喷施2 h后的残留量仅为1.5 mg·kg-1,符合残留要求可以安全使用.     

还田秸秆配施外源纤维素酶效应研究

为探求促进秸秆降解的新途径,采用室内培养法研究了外源纤维素酶对秸秆降解速率及土壤速效养分的影响。结果表明,整个培养期内,小麦秸秆,玉米秸秆加酶处理与不加酶处理降解率都存在极显著差异(p<0.01),到培养结束时小麦秸秆加酶处理降解率高出不加酶处理7.10%～11.86%,玉米秸秆高出8.01%～14.04%;整个培养期内,小麦秸秆,玉米秸秆加酶处理与不加酶处理间土壤速效氮、磷、钾含量都存在极显著差异(p<0.01),培养结束时,小麦秸秆最优处理速效氮、磷、钾含量高出对照4.15mg·kg-1,3.60mg·kg-1,32.35mg·kg-1,玉米秸秆高出6.50mg·kg-1,4.27mg·kg-1,47.97mg·kg-1。结果说明添加外源纤维素酶能够提高秸秆降解速率,促进秸秆养分矿化。     

秸秆生物炭修复电镀厂污染土壤的效果和作用机理初探

以某电镀厂污染场地重污染区域土壤为研究对象,利用秸秆生物炭对污染土壤进行稳定化试验,研究不同生物炭添加量(0、10、30、50、70和100 g.kg-1)条件下土壤中重金属全量和形态变化。结果表明,秸秆生物炭能够改变污染土壤中重金属的形态分布,对该污染土壤有明显的稳定化作用。其中对铬的作用效果最明显,随生物炭添加量的增加,残渣态铬含量明显上升,100 g.kg-1生物炭添加量处理残渣态铬含量较对照(1 098.75 mg.kg-1)增幅最大,增加59.51 mg.kg-1;对铜和镍的稳定化效果受添加量的影响,当生物炭添加量分别在70和30g.kg-1以上时,对铜和镍有一定稳定化作用;对该污染土壤中锌则无明显稳定化作用。当生物炭添加量为50 g.kg-1时,4种重金属残渣态总量较对照(1 745 mg.kg-1)明显增加,为1 805.95 mg.kg-1,添加量也较为合理。     

广东省耕地土壤有效磷时空变化特征及影响因素分析

为了解从上世纪80年代以来广东省耕地土壤有效磷的演变规律,利用广东省1984以来的耕地长期定位监测网数据和重点监测点数据,对全省25年来的耕地土壤有效磷(AP)时空变化特征及影响因素进行了分析。结果表明:1984来以来全省耕地土壤有效磷含量总体水平增长了近3倍,年平均增加1.2 mg·kg-1;全省监测点有效磷含量处于中上水平(大于20 mg·kg-1)的频率由1986—1990年期间的10.8%上升至2006—2010年期间的66.6%,提高幅度超过50%,而处于低水平(小于10 mg·kg-1)的频率在相同时期内则由59.6%下降到10.4%,土壤有效磷含量由过去的亏缺状态已经转变到丰富水平。全省耕地有效磷时空变化整体特征表现为差异缩小再到差异扩大的演变趋势,不同区域的土壤有效磷变化速率存在差异,其中珠三角和粤西地区增加速度最快,其年平均增加值分别为1.72 mg·kg-1和1.69 mg·kg-1;粤东和粤北相对较慢,其年平均增加值分别为1.08mg·kg-1和0.74 mg·kg-1。磷肥的广泛施用是全省土壤有效磷整体水平提高的主要原因,不同的施肥方法对土壤有效磷的累积效应存在显著差异,增城监测点连续10年配施磷肥与有机肥可以使土壤有效磷增加222%。由全省土壤有效磷平均含量与磷肥平均投入量的相关分析可知,25年来全省耕地每投入100 kg·hm-2磷养分平均累积有效磷0.8 mg·kg-1,而每盈余100kg·hm-2磷养分平均累积有效磷5.3 mg·kg-1。种植业结构调整和土壤自身性质对土壤有效磷的演变特征亦有重要影响。以土壤有效磷50 mg·kg-1为临界值进行估算,全省34.4%耕地由于磷累积而对周围环境构成了污染风险,今后应引起高度重视。     

Cu、抗生素协同污染对土壤微生物活性的影响

随着畜禽养殖业的规模化发展,重金属和抗生素在土壤环境中协同污染的几率不断升高。为分析和评价重金属、抗生素协同污染对土壤微生物生态系统的影响,以Cu、磺胺甲基嘧啶为添加毒物,其中,Cu的添加质量分数为0、100、500mg·kg-1;磺胺甲基嘧啶的添加质量分数为0、5、25、50、100mg·kg-1,采用室内培养试验的方法研究分析了cu、磺胺甲基嘧啶协同污染对土壤微生物微生物基础呼吸、微生物量碳、微生物量氮、硝化势、尿酶以及脱氢酶等土壤微生物指标的影响。结果表明,与磺胺甲基嘧啶单独污染处理相比,在Cu的质量分数为100mg·kg。协同污染污染下土壤微生物呼吸,土壤微生物量碳、氮以及土壤尿酶等指标的活性均明显增加;即表明它们对Cu与磺胺甲基嘧啶的协同污染表现出不同程度的交互抗性;在cu的协同污染质量分数为500mg·kg-1,Cu与磺胺甲基嘧啶对土壤各微生物指标则基本表现为协同抑制作用;在不同剂量Cu的协同污染处理下,当磺胺甲基嘧啶处理质量分数≥10mg·kg-1时,各土壤微生物指标的活性随着其处理质量分数的增加而显著降低,表现出很好的剂量依赖效应。因此,低剂量的Cu．磺胺甲基嘧啶协同污染可能会诱导土壤微生物对二者产生交互抗性;而高剂量协同污染则对土壤微生物生态功能产生较为严重的协同抑制作用。     

双季稻区冬种覆盖作物对土壤微生物量的影响

利用氯仿熏蒸浸提法研究了南方双季稻区4种冬季覆盖作物对土壤微生物量碳、氮周年动态的影响.结果表明:冬季种植紫云英(Astragalus sinicus L.)、黑麦草(Lolium multiflroum Lam.)和马铃薯(Solanum tuberosum L.)土壤微生物量碳含量分别为:248.8mg·kg-1、256.7mg·kg-1和238.9mg·kg-1均显著高于冬闲田的218.3 mg·kg-1(P<0.05),增幅为9.43%～17.59%;冬季种植油菜(Brassica campestris L.)土壤微生物量碳比冬闲田提高了0.63%,没有显著性差异.4种覆盖作物土壤微生物量氮含量分别为:紫云英,100.3 mg·kg-1、黑麦草,153.8 mg·kg-1、马铃薯,99.9 mg·kg-1和油菜,86.2 mg·kg-1,均显著高于冬闲田,73.5 mg·kg-1(P<0.05).对比冬闲田,各个覆盖作物均显著提高土壤有机质含量(P<0.05).说明种植冬季覆盖作物可以提高土壤有机质含量和有效养分含量,促进了土壤微生物的活动,有利于保持土壤肥力.     

茚虫威对映体在土壤中的选择性降解

研究了茚虫威在4种不同类型的农田土壤中的降解动态和选择性降解行为.结果表明,添加水平在0.1—5.0 mg.kg-1的条件下,茚虫威对映体在土壤中添加回收率在(78.56±3.16)%—(108.16±5.32)%之间,最低检测限为0.01 mg.kg-1,定量限为0.05 mg.kg-1.茚虫威在土壤中的消解符合一级动力学规律,消解过程受土壤pH值、有机质含量等因素的影响.茚虫威对映体在1#—4#土壤中的降解速率存在明显的差异性,E1的半衰期分别为15.33 d、19.09 d、10.61 d、11.40 d,E2的半衰期分别为15.44 d、15.61 d、8.58 d、11.13 d,降解快慢顺序为:3#>4#>1#>2#,表明茚虫威在偏碱性的土壤中的降解速率要快于在酸性土壤中,且对映体的半衰期差异在有机质含量较高的土壤中表现得更加明显;对映体分数EF值(enantiomer fraction)表明茚虫威对映体在4种供试土壤中除了1#土壤外均存在明显的立体选择性降解.     

酒石酸、柠檬酸和苹果酸对污染土壤中镧的去除效果

通过振荡淋洗法研究了酒石酸、柠檬酸和苹果酸在不同浓度、淋洗时间和p H值条件下对2种污染农田土壤中镧(La)的去除效率。结果表明,在25℃、200 r·min-1恒温振荡条件下,3种淋洗剂对人工污染土壤镧的淋洗率均随浓度的增加而增加,随淋洗时间的延长而增加至稳定状态,随着p H值的增加呈先增加后减小趋势。3者的最佳淋洗浓度、时间和p H值分别为0.01 g·m L-1、4 h和5.0,在此条件下,酒石酸、柠檬酸和苹果酸对w(La)为300 mg·kg-1人工污染土壤的最佳淋洗率分别为57.13%、62.32%和54.86%,对w(La)为2 500 mg·kg-1人工污染土壤的最佳淋洗率分别为74.39%、77.94%和72.75%,对w(La)为463.6 mg·kg-1的矿区土壤的最佳淋洗率分别为17.8%、23.7%和24.3%。综合考虑土壤中La的去除效果和成本,选择柠檬酸作为最佳淋洗剂。