赤泥使用量对Cd污染稻田水稻生长的影响和修复机理

研究赤泥对中轻度Cd污染的酸性潮泥田稻谷产量和Cd污染修复机理的影响.结果表明,稻谷产量随赤泥施用量的增加呈先增加后下降的变化趋势.早稻以施4 500 kg/hm2赤泥的产量最高,晚稻以施3 000 kg/hm2赤泥的产量最高,分别比不施赤泥增加了11.36％和8.30％;稻草产量与稻谷产量不同,随赤泥施用量的增加而下降.水稻生长各时期土壤pH值和土壤阳离子交换量随赤泥施用量的增加均有不同程度的提高,施用赤泥不仅能在短时间内提高土壤pH值,还具有持续性.赤泥因其呈碱性可提高土壤pH值,而土壤pH值升高将使大量易溶性Cd向难溶态转化,pH值升高是导致土壤Cd活性降低最直接的原因.施用赤泥后土壤有效态Cd质量分数减少是土壤pH值升高与土壤吸附能力增强共同作用的结果.水稻糙米中Cd的质量分数随赤泥施用量的增加而降低.与不施赤泥对照处理相比,早稻施赤泥RM-1、RM-2、RM-3、RM-4和RM-5处理糙米中Cd的质量分数分别降低了10.34％、31.03％、34.48％、41.38％和64.5％,晚稻糙米Cd质量分数分别降低了14.29％、32.14％、35.71％、39.29％和46.43％.其主要原因是施用赤泥后土壤有效态Cd质量分数减少.     

水浮莲对锰污染水体的净化作用研究

通过静态水培试验探讨了水浮莲(Pistia stratiotes L.)对55mg/L和155 mg/L锰(Mn)污染水体的净化作用.结果表明,各个处理的水浮莲鲜重、干重以及相对生长率表现出相同的变化趋势,从大到小依次为55 mg/L Mn处理、对照处理、155 mg/L Mn处理.155 mg/LMn处理的水浮莲叶片的叶绿素含量显著低于对照与55 mg/L Mn处理.水体Mn质量浓度随着取样时间的延长而降低,21 d时55 mg/L和155 mg/L处理的Mn去除率分别为31.44%和18.53%.与之相反,水浮莲的Mn质量比随着取样时间的延长而升高,收获时55 mg/L Mn处理的根和茎叶中Mn质量比分别为7 090 mg/kg和6130 mg/kg,而155 mg/L Mn处理的根和茎叶中Mn质量比分别为12 320 mg/kg和12430 mg/kg.55 mg/L和155 mg/L Mn处理的水浮莲茎叶与根的Ca、Mg含量总体上随着处理时间的增加呈降低趋势.研究表明,水浮莲在净化Mn污染水体方面有很好的应用前景.     

污染土壤电动修复过程中铜的形态转化研究

采用电动修复法对铜质量浓度为1 500 mg/kg的污染土壤进行处理,在不同修复时间条件下对铜的去除效果、电流变化和土壤p H值进行研究,在此基础上采用Tessier法对土壤中铜的不同形态进行了分离提取测定。结果表明,在修复电压为30 V,修复时间为7 d时,土壤中的铜质量浓度可以降至400 mg/kg以下,可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等不稳定态铜的总占比升高,有机物结合态、残渣态等稳定态铜的总占比降低,铜形态的变化有利于提升电动修复的效果。     

人为干预条件下油菜对镉、铬污染土壤的生物效应

采用盆栽模拟试验,研究了在强化剂乙二胺四乙酸钠(EDTA)、柠檬酸(CA)和钝化剂石灰存在的条件下,土壤存在单一Cd、Cr及复合Cd、Cr污染时,甘蓝型油菜“甘杂1号”(Brassica napus L.)对Cd、Cr的吸收富集效应.结果表明:1)1.6 mg/kg的Cd和170 mg/kg的Cr单一及复合污染能够促进油菜的生长;2)当Cd为1.6 mg/kg、Cr为170 mg/kg时,10 mmol/kg的EDTA和CA能够有效促进油菜对Cd、Cr的吸收富集,相比对照,无论是单一还是复合污染,其Cd、Cr累积量都有显著增加,但10 mmol/kg的EDTA和CA均抑制了油菜的生长,植株的叶面出现了不同程度的失绿、发黄、脱水、脱落等症状;3)当向污染土壤中添加1.5 g/kg钝化剂石灰时,油菜各部分Cd、Cr的质量比相比对照显著下降,但对油菜的正常生长没有显著影响;4)各部分Cd、Cr质量比随添加强化剂、钝化剂的不同,有明显的变化.研究表明,“甘杂1号”油菜对低浓度Cd、Cr单一及复合污染表现出一定的耐性和吸收能力.     

无机有机钝化剂对土壤镉有效态及小白菜吸收镉的影响

通过在重金属污染农区开展田间试验,实地研究了无机钝化剂钙镁磷肥、海泡石、石灰和有机钝化剂草炭单施与配施对重金属污染酸性土壤中Cd有效态及其在小白菜体内富集量的影响。结果表明,施用无机钝化剂钙镁磷肥、海泡石和石灰均可改善土壤pH值,降低土壤Cd有效态含量。草炭不宜作为酸性土壤钝化剂单独施用,但钙镁磷肥与其配施可促进作物增产,当配施比为1 3时,小白菜增产最多达到66%。钝化剂施用可降低小白菜体内Cd含量,钙镁磷肥单施和钙镁磷肥+草炭配施效果较好,钙镁磷肥+草炭配施不仅有效降低小白菜地上部分重金属Cd含量,还能避免磷肥过量施用带来的磷素流失和成本浪费。     

施用不同磷肥对植烟土壤中磷的淋失和有效磷的影响

采用土柱淋溶模拟试验和室内培养试验,研究不同磷肥施入土壤后磷的淋失和有效磷的变化.结果表明,在施磷量为35 mg/kg条件下,整个淋洗期间,钙镁磷肥、磷酸二氢钙、磷酸一氧铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾5种肥料磷的淋失率很低;各处理从上而下各层土壤的Olsen-P质量比略有增加.施磷量为60 mg/kg、110 mg/kg、170mg/kg、230 mg/kg时.潮砂田肥料磷的淋失率分别为0.26%、0.74%、2.12%和3.17%;灰泥田肥料磷的淋失率分别为0.79%、1.31%、1.60%和1.94%.钙镁磷肥施人各种土壤后,随着培养时间的延长,土壤有效磷质量比逐渐增加,80 d后达到峰值并趋于稳定;磷酸二氢钾、磷酸二氧铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢钙施人上壤后,土壤有效磷质量比逐渐降低,至培育60 d后.变化趋于平缓.不同土壤类型对磷的吸附固定率从大到小为潮砂田、灰泥田.     

张掖市蔬菜地土壤中铅锌铜镉污染现状分析

<正>引言通过对张掖市蔬菜地土壤进行采样检测,分析了该区域铅锌铜镉 的污染现状,并对其土壤环境质量状况进行了评价。结果表明,张掖市蔬菜地土壤中镉含量范围为0.192mg/kg-0.272mg/kg,算数均值0.238mg/kg;铅含量范围为25.34mg/kg-31.71mg/kg,算数均值27.87mg/kg;铜含量范围为25.74mg/kg-38.12mg/kg,算数均值31.94mg/kg;锌含量范围为78.87mg/kg-     

重金属在污泥长期施用土壤-作物系统的累积状况及淋溶特性

污泥农用导致的相关环境风险和粮食安全问题不容忽视。连续3 a向酸性黄壤(S1)和石灰性土(S2)中施加低污染(W1)和高污染(W2)污泥,通过盆栽试验和淋溶试验研究了污泥长期农用条件下Zn、Cd、As、Cr对土壤、作物和水体的环境风险。结果表明:1)施用污泥后Zn和Cd在石灰性土中的累积速率均高于酸性黄壤;2)施加高污染污泥后,重金属在玉米、小麦、菠菜等农作物可食部分的累积量均高于施加低污染污泥的处理;3)在污泥连续施用条件下,玉米对重金属累积量不显著,小麦和菠菜的累积量则较高(如小麦籽粒Cd、Zn、As质量比分别为0.09~0.16 mg/kg、64.99~103.45 mg/kg和0.22~0.4 mg/kg,菠菜对应值分别为0.10~0.44 mg/kg、5.19~36.73 mg/kg和0.02~0.11 mg/kg),大部分超过国家食品安全标准(GB/T5009.36—2003)相关限定值;4)随淋溶次数增加,各处理组淋溶水中重金属的迁移速率逐渐降低并趋于稳定,但黄壤+高污染污泥处理组中Zn、Cd、As和Cr的释放率(分别为0.83%、1.67%、0.56%和0.32%)高于对应的石灰性土+高污染污泥处理组(分别为0.69%、1.16%、0.41%和0.28%),表明重金属在黄壤中相对石灰性土壤中更易向水体迁移,存在较大的环境安全风险。     

酒糟-粉煤灰协同赤泥的改良试验研究

将酸性酒糟废渣和粉煤灰作为脱碱和改良材料对赤泥进行协同改良，通过比较赤泥基质的物理性状、营养物质质量比及重金属存在形态，并结合盆栽试验为赤泥堆场的生态修复提供依据。结果显示：酒糟能够降低赤泥碱度，促进赤泥基质团聚体的形成，改善基质的物理结构，提高基质营养物质质量比，有效固定基质重金属并降低重金属在植物体内的积累；粉煤灰可有效增加赤泥基质孔隙度，促进基质团聚体形成；两者联合添加时赤泥土壤化效果更为显著，基质各项理化指标较单独施用改善更为明显，添加质量分数为20%粉煤灰和质量分数为20%酒糟的基质碱蓬草发芽率达93.33%。通过测定基质浸出液代表性重金属的质量比，采用内梅罗综合污染指数法评估利用酒糟与粉煤灰改良赤泥的方案污染程度为清洁级水平。     

镉污水灌溉下芦蒿生长及镉富集特性研究

通过生物盆栽试验,研究了不同浓度Cd污水灌溉对芦蒿生长及Cd富集特性的影响.结果表明,芦蒿具有很强的Cd抗性.在Cd污水浇灌下,供试土壤中累积的Cd处理量分别为0.3 mg/kg、1.0 mg/kg、5.0 mg/kg、10.0 mg/kg、15.0 mg/kg、20.0 mg/kg、25.0 mg/kg、30.0 mg/kg、35.0和40.0 mg/kg(分别记为C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9和C10),各处理芦蒿的干物重和根系活力均高于对照;叶绿素a和叶绿素b的质量比大体呈现低Cd(0.3～20.0 mg/kg)处理下增加,高Cd(>20.0 mg/kg)处理下减少的规律;C1(0.3 mg/kg)和C2(1.0 mg/kg)两个处理的类胡萝卜素质量比比对照高,Cd处理水平超过1.0 mg/kg后类胡萝卜素质量比都比对照低,且随着Cd处理量的增加呈现逐渐降低趋势;芦蒿根、茎、叶均有较强的Cd富集性,不同器官Cd质量比从大到小为根、茎、叶,土壤Cd处理量在0.3～40.0 mg/kg内时,根茎叶中Cd累积量随着土壤Cd处理量的提高而增加,且二者呈极显著(p<0.01)正相关关系.在低Cd处理水平下芦蒿地上部分的富集系数大于1,芦蒿如此高的富集系数作为蔬菜来种植是不安全的,控制芦蒿的质量安全是一项具有重大现实意义的工作.     

海南岛香蕉园土壤肥力现状及变化趋势分析

对海南岛5大香蕉种植区(乐东、东方、昌江、临高、儋州)各大香蕉基地的共计57蕉园土壤样品及与之对应的20个对照样品进行了pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙镁、有效硫、有效铜锌及有效硼含量分析.结论如下:1)海南岛各大香蕉基地由于管理水平不同,其土壤肥力水平差异相当明显,以乐东地区蕉园土壤肥力为最低.2)全区蕉园土壤较对照土壤pH值降低(下降0.27～0.91个单位);有机质质量比降低(下降0.009～0.063g/kg);碱解氮质量比降低(下降0.72～22.75 mg/kg);速效磷大量积累(上升17.4%～1552.4%);速效钾质量比增加缓慢(上升161.94～312.18 mg/kg);中量元素交换性钙、速效硫含量有一定幅度的增加(Ca上升0.39～3.94cmol/kg,S上升1.52～43.00mg/kg);交换性镁有下降趋势(下降0.01～0.15 mg/kg);微量元素中速效性铜有增加趋势(上升0.16～1.49mg/kg)而速效锌、速效硼有下降趋势(Zn下降0.10～2.04mg/kg,B下降0.01～0.04mg/kg).     

不同粒径磷矿粉对玉米吸收积累重金属的影响

通过盆栽试验研究土壤中添加不同粒径磷矿粉对玉米吸收积累重金属的影响。结果表明,土壤中添加不同磷矿粉均可显著地降低玉米地上部和地下部的生物量。玉米植株对Cd、Zn、Cu和As的吸收积累也受不同粒径磷矿粉添加的影响。与对照处理相比,添加200μm、22μm和0.8μm的磷矿粉可导致玉米地上部Cd和As质量比分别降低14.1%~26.8%和15.4%~22.9%,玉米地上部Cu质量比和地下部As质量比分别提高5.2%~10.5%和56.3%~75.6%。与200μm和22μm相比,0.8μm磷矿粉可显著降低玉米根系对土壤Cu、Cd和Zn的吸收,说明该粒径磷矿粉是修复复合重金属污染土壤具有潜力的材料。     

海泡石与磷酸盐对镉铅复合污染土壤的钝化修复效应

通过盆栽试验研究了海泡石、磷酸盐以及二者复配施用对重金属Cd、Pb复合污染土壤的钝化修复效应.结果表明,海泡石单一处理对油菜生长没有显著的促进作用,而磷酸盐单一处理以及海泡石与磷酸盐复合处理可以显著提高油菜地上部和根部生物量.海泡石与磷酸盐复合处理对降低油菜地上部Cd、Pb质量比效果最为显著,最大降低率分别可达59.76%和38.95%;磷酸盐单一处理降低油菜根部Cd、Pb质量比效果最好,最大降低率可达32.19%和44.30%;海泡石单一处理降低油菜Cd、Pb吸收的效果最差.不同钝化剂处理均可显著提高土壤pH值.绝大部分钝化剂处理均可显著降低土壤有效态Cd、Pb质量比.综合试验结果,6%海泡石与磷酸盐复合处理对土壤Cd、Pb复合污染的钝化修复效果最好.     

钴在蚕豆中积累与分布的动态变化

采用模拟钴污染土壤的方法,研究了不同质量比的钴污染土壤(0、10 mg/kg、25 mg/kg、40 mg/kg)对不同时期(初期、营养生长期、成熟期)蚕豆植株生长及各部位钴的积累与分布特征的影响。结果表明,1)在不同质量比的钴处理下,植株总生物量在成熟期均达到最大,钴质量比越高,对植株的毒害作用越大。当钴质量比为40 mg/kg时,成熟期植株的总生物量比对照组降低了70%。2)钴处理后,各时期植株不同部位钴质量比由大到小均为根部、叶部、其他部位。3)在初期和营养生长期,70%以上的钴积累在根部;而在成熟期,根部钴积累量所占比重急剧下降,此时籽实钴积累量比重达到22%~46%,表明在成熟期,大量的钴向籽实中转移积累。4)土壤钴质量比越高,植株单株钴积累量越大,并且中高质量比的钴明显抑制了植株持续积累钴的能力。当钴质量比为25 mg/kg、40 mg/kg时,单株积累量在营养生长期最大。5)随土壤钴质量比增加,植株将钴由根部转移至地上部的能力逐步降低,而地上部富集钴的能力越来越强,这在初期和营养生长期表现得比较明显。     

铀污染环境下植物的光合生理变化及对铀的吸收转移

在25 mg/kg、75 mg/kg、125 mg/kg、175 mg/kg铀(乙酸双氧铀)污染土壤的盆栽试验中,通过光合气体交换参数和叶绿素荧光参数研究了铀对向日葵(Helianthus annuus)、四季豆(Phaseolus vulgaris)、红圆叶苋(Iresine herbstii)、四季牛皮菜(Beta vulgaris L.)和大叶菠菜(Spinacia oleracea)5种植物光合生理的影响。结果表明:1)在不同质量比铀处理下,植物光合生理变化较大。四季豆的净光合速率(Pn)是对照(CK)的35.2%~87.0%,大叶菠菜是CK的147.4%~178.1%,红圆叶苋是CK的112.3%~133.5%,向日葵是CK的98.2%~115.6%,四季牛皮菜是CK的94.7%~108.4%;铀污染使植物的初始荧光(Fo)均降低,最大光化学量子产量(Fv/Fm)增加0.3%~3.7%,但在铀质量比为125 mg/kg和175 mg/kg时,红圆叶苋的Fv/Fm略有下降,为对照的99.3%和98.0%,整体影响不明显。2)茎叶铀质量比以四季豆和大叶菠菜较高,根系铀质量比以四季豆和向日葵较高,整株铀质量比较高的依次是四季豆、大叶菠菜和向日葵。但试验植物地上器官铀质量比均小于根系铀质量比,植株铀质量比小于土壤铀污染量,说明这5种植物的铀转移能力较低。3)四季豆光合系统抗铀胁迫能力较弱,但根系铀质量比是土壤铀污染量的1.55~2.45倍,可以作为固持修复植物。     

喀斯特山区水库底泥养分与重金属的含量特征——以阿哈水库为例

为摸清喀斯特山区阿哈水库底泥的养分情况和重金属污染状况,评价底泥农业资源化利用潜力,根据水库地形地貌、入库河流和出库口分布等特点,采集0~100 cm深度的底泥样品12个,分析和评价了阿哈水库底泥的养分状况及重金属污染水平。结果表明:底泥的有机质、总氮、总磷和总钾平均质量比分别为92.25 g/kg、3.35 g/kg、0.76 g/kg和14.18 g/kg,对照全国第二次土壤普查有关标准,有机质和总氮处于很高水平,总磷处于中上水平,而总钾处于中下水平,各养分指标的变异系数为25.49%~41.06%,空间差异较强;底泥Cr、Cd、Pb、As、Hg、Cu和Zn的平均质量比分别为104.86 mg/kg、1.12 mg/kg、75.87 mg/kg、26.68 mg/kg、0.27 mg/kg、59.53 mg/kg和164.65mg/kg,均高于贵州省土壤重金属背景值、贵州表生沉积物背景值和全国水系沉积物平均值,各重金属元素的变异系数为31.41%~132.34%,具有很强的空间变异性;以《食用农产品产地环境质量评价标准》为评价标准,底泥重金属內梅罗综合污染水平和潜在生态危害程度均为中等,且Cd的贡献最大。综上,阿哈水库底泥养分丰富,但污染较严重,不适于耕地利用,可考虑用于园林绿地。     

兰州市主城区大气降尘和表层土壤重金属污染特征与评价

同一区域大气降尘和表层土壤中重金属的污染特征能够反映出重金属污染物在大气-土壤系统中的迁移、传输和扩散规律。在兰州市主城区设置10个采样点,分别采集大气降尘及附近表层土壤样本,分析大气降尘和表层土壤中6种重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd和Ni)质量比、来源等污染特征,并对其污染水平和潜在生态危害进行评价。结果表明,大气降尘中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(379.84 mg/kg)、Pb(133.78 mg/kg)、Cr(95.61 mg/kg)、Cu(84.25 mg/kg)、Ni(43.13 mg/kg)、Cd(3.89 mg/kg),表层土壤中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(136.07mg/kg)、Cr (85.25 mg/kg)、Pb (55.99 mg/kg)、Cu (42.20mg/kg)、Ni(37.61 mg/kg)、Cd(0.55 mg/kg),在不同功能区6种重金属的平均质量比差异较大。大气降尘和表层土壤中,Cu、Pb、Cd、Zn的变异系数较大。因子分析结果表明,兰州市大气降尘中的重金属主要来源于燃煤、交通运输和工业生产。重金属污染水平评价结果表明,兰州市主城区大气降尘中的Cd已经构成偏严重污染,Pb达到偏重度污染,Cu、Zn为中度污染,Cr、Ni无污染;表层土壤中的Cd达到中度污染,Pb、Zn为轻度污染,Cu、Cr、Ni均为无污染。潜在生态危害评价结果表明,兰州市主城区大气降尘和表层土壤中Cd的潜在生态危害最大,分别达到极强污染水平和强污染水平; Cu、Zn、Cr、Ni均为低潜在生态危害。     

两种青葙属植物对土壤锰的耐受性和富集差异

以锰超富集植物青葙和同属的非富集植物台湾青葙为对象,在0,50,100,200,300,500 mg/kg 6个浓度梯度下,研究了两种青葙属植物对土壤锰污染的耐受和富集差异。当锰处理浓度为500 mg/kg时,台湾青葙死亡,而青葙仍正常生长。锰胁迫下,青葙的初始荧光(F_0)、光合电子传递速率(ETR)差异不显著(p0.05),而台湾青葙的F_0显著上升,ETR显著下降(p0.05)。当锰处理浓度为300 mg/kg时,青葙的总生物量与对照相比增加了11.5%,而台湾青葙的总生物量降低了29.4%。另外,相同的锰处理浓度下,青葙较台湾青葙富集的锰更多,并将85.4%的锰从根部向地上部转移。结果表明,青葙对锰的耐受性和富集性均显著高于台湾青葙,主要是因为青葙具有更强的光合系统保护机制和锰转运能力。     

草酸对Cr胁迫下李氏禾解毒性能的影响

结合因子分析方法分析了草酸对Cr胁迫下李氏禾解毒性能的影响。研究过氧化氢酶(CAT)、可溶性糖、生长指标的变化情况,并运用因子分析方法筛选出最能表征李氏禾生长特性的指标,进而较科学的研究外源草酸对Cr胁迫下李氏禾解毒性能的影响。Cr质量浓度为0、200、400 mg/kg的土壤中,适当浓度草酸对李氏禾CAT影响表现出极显著差异(P0.01);当土壤中Cr质量浓度200 mg/kg,草酸质量浓度为80、120 mg/kg时,可溶性糖浓度分别比本组对照降低了23.59%、32.65%;株高可作为关键因子的关键变量。外源草酸可以增强李氏禾对Cr的解毒性能且与草酸浓度有关,因子分析方法可以应用于李氏禾研究中。     

CO_2浓度升高对铜镉污染土壤中水稻N、S、P吸收的影响

采用盆栽试验,研究了CO2浓度升高对铜镉不同复合污染水平土壤中5种粳稻吸收N、S、P的影响。结果表明,在铜镉复合污染下,除千重浪2号外,CO2浓度升高总体上使其他品种粳稻的生物量增加。对低复合污染土壤,CO2浓度升高均降低了稻米N质量比,降低幅度为2.66%~14.02%,但对不同品种稻米S、P质量比的影响不同。对高复合污染土壤,CO2浓度升高均降低了稻米中N、S质量比,降低幅度分别为4.71%~10.35%、10.59%~22.84%,但对稻米P质量比的影响不明显。CO2浓度升高对稻米N、S、P总吸收量的影响与稻米干物重和其N、S、P质量比有关。对低复合污染土壤,除千重浪2号外,CO2浓度升高均增加了稻米对N、S的吸收量,增加幅度分别为6.29%~21.88%、21.34%~26.57%;除富禾77外,其他品种稻米对P的吸收量也有所增加,增加幅度为2.12%~45.48%。对高复合污染土壤,CO2浓度升高均降低了稻米N、S吸收量,降低幅度分别为2.99%~17.33%、10.22%~25.70%,而稻米对P的吸收量有升高有降低。