磷锌配施对镉污染石灰性土壤中磷锌镉有效性的影响

为了阐述磷与锌镉在土壤系统中的作用机制,采用室内培养的方法,研究了石灰性褐土在不同镉质量分数处理下磷锌配施对土壤DTPA-Cd、DTPA-Zn及速效磷质量分数的影响.结果表明,土壤中wDTPA-Cd随外加镉质量分数的增加而增加,随施磷质量分数的增加而降低.同时在相同镉质量分数处理下,配施锌能显著降低土壤wDTPA-Cd;土壤中wDTPA-Zn随外加锌质量分数的增加而增加,且随施磷质量分数的增加而增加,而随土壤中添加镉质量分数的增加显著降低;土壤速效磷的质量分数随施磷质量分数的增加而提高,而镉的加入降低了土壤速效磷质量分数,但配施锌能显著提高土壤速效磷质量分数.     

潮土中磷锌交互作用机制探讨及磷对锌吸附-解吸的影响

采用室内培养和吸附解吸两种方法,探讨了潮土中磷、锌交互作用机制。结果表明：土壤中DTPA提取态锌质量分数随添加锌量的增加而增加,低磷质量分数处理可提高土壤锌有效性,但高磷质量分数处理却降低了土壤锌的有效性;土壤速效磷质量分数均随锌添加量的增加而有所降低。在施锌25 mg.kg-1背景下,土壤中DTPA提取态锌质量分数随施磷质量分数的增加呈先增加后降低趋势,在添加磷量小于180 mg.kg-1时,土壤DTPA提取态锌质量分数显著地高于其他处理,但随添加磷量的增加,土壤DTPA提取态锌质量分数显著降低,当磷添加量大于540 mg.kg-1时,土壤DTPA提取态锌质量分数明显低于其他磷处理,说明当添加磷量小于180 mg.kg-1时,磷提高土壤中锌有效性的主要机制是二者竞争吸附土壤胶体表面吸附点位的竞争机制;当添加磷量大小540 mg.kg-1时,磷影响锌有效性的主要机制为沉淀作用。在土壤施磷量为180 mg.kg-1时,随添加锌质量分数的提高,土壤中速效磷质量分数呈先升高后降低趋势。吸附-解吸研究表明,随土壤中速效磷质量分数的提高（27.60~2773.86 mg.kg-1）,土壤对锌的吸附量先降低再增加,而KCl解吸的锌量却是先增加再降低。因此潮土中磷锌交互作用机制为,土壤中磷和锌质量分数均较低时,磷与锌有效性呈协同作用;当磷或锌质量分数过高时,协同作用减弱;磷和锌质量分数再增加二者的有效性将出现拮抗作用。     

石灰性褐土中磷锌交互作用及磷对锌吸附-解吸的影响

采用室内培养和吸附解吸两种方法,研究了石灰性褐土中磷、锌交互作用.培养试验表明,在本研究浓度范围内,施磷明显提高了土壤中DTPA提取态锌含量,提高率为15%—134%,且这种作用在培养前3天之内就已经很明显,在整个培养期比较稳定.施锌也增加了磷的有效性,这种作用随着时间的延长(培养的第7天始)逐渐增强.施锌可减缓有效磷随培养时间的延长呈明显下降的趋势.吸附试验表明,石灰性褐土磷含量或磷吸附量的提高均可降低其对锌离子的吸附容量和吸附能力.吸附磷提高了KCl解吸的活性较高的锌量,降低了HCl解吸的专性吸附态锌(活性很低的锌)量,即磷含量(吸附量)增加了土壤中锌的有效性.因此,石灰性褐土中磷锌交互作用为协同作用。     

石灰氮对镉污染土壤中镉生物有效性的影响

以石灰作对比,在大田条件下研究了不同石灰氮用量对镉污染土壤中镉生物有效性的影响。结果表明,一定量石灰或石灰氮处理均能显著提高酸性土壤的pH值,降低污染土壤中有效态镉质量分数及水稻茎叶和糙米中的镉质量分数。与不施改良剂的对照相比,石灰施用量达到1 200 kg.hm-2时土壤pH值显著提高,土壤有效态镉质量分数降低12.6%（P〈0.05）,水稻茎叶和糙米中镉质量分数分别降低25.5%（P〈0.05）和28.3%（P〈0.05）;石灰氮施用量达到600 kg.hm-2时,土壤pH值显著高于对照,土壤有效态镉质量分数较对照降低10.9%（P〈0.05）,水稻茎叶和糙米中镉质量分数分别降低36.8%（P〈0.05）和33.0%（P〈0.05）。等量条件下（600 kg.hm-2）石灰氮对降低土壤镉有效性及水稻累积镉的效果相对优于石灰处理。因此,石灰氮与石灰一样可用于酸性重金属污染土壤的修复与改良,是一种极具潜力的土壤改良剂。     

小麦籽粒中镉对锌的拮抗作用与有机肥的调控

研究不同的镉、锌复合污染水平对小麦籽粒锌吸收的影响及有机肥的调控作用。试验结果表明,随着土壤中外源Zn浓度的提高,小麦籽粒Zn含量显著增加;Cd和Zn复合污染的土壤上,小麦籽粒对Zn的吸收累积除受到土壤中外源Zn水平的影响外,还受到外源Cd的影响,高浓度Cd(100 mgkg-1)减少了Zn在小麦籽粒中的累积,说明Cd对小麦吸收Zn有拮抗效应;施用有机肥显著降低了1000 mgkg-1Zn污染土壤上小麦籽粒Zn含量及1000 mgkg-1Zn与100 mgkg-1Cd复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量,而显著增加了500 mgkg-1Zn与Cd复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量。因此,有机肥对Cd和Zn复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量的影响与外源Cd、Zn的浓度组合有关。     

石灰性土壤环境中缺锌机理的探讨

作者认为石灰性土壤中锌活性较低的原因,是由于碳酸盐导致土壤pH上升,在较高pH条件下氧化铁对锌的强烈固定,造成了大量专性吸附状态的氧化铁结合态锌及部份碳酸盐结合态锌,使交换态的有效锌含量很低,同时还证明:自然的石灰性土壤中,松结有机态锌与碳酸盐结合态是活性锌的直接给源,外源加入的锌仅为松结右机态锌。此外,石灰性土壤中各主要土壤的化学组份对外源锌的固定量高伛顺序为:氧化铁>有机质>粘土矿物>碳酸盐>氧化锰:对土壤中原有锌的固定作用大小依次为:粘土矿物>氧化铁>有机质>氧化锰>碳酸盐。     

溶磷混合菌肥对石灰性褐土磷素养分及解析特性的影响

为提高土壤中潜在磷素的有效性,提高磷肥利用率,采用盆栽试验研究施用不同种类的溶磷混合菌肥后石灰性土壤磷素养分及解析特性的变化.结果显示:与单施有机肥相比,施用溶磷混合菌肥,可以增加油菜土壤有效磷和磷酸酶活性及油菜品质,其中施用组合溶磷细菌肥效果最显著,较之单施有机肥,土壤有效磷含量、酸碱磷酸酶活性、油菜干重、鲜重、吸磷量显著增加,分别提高15.44%、10.49%、14.25%、34.45%、27.80%、67.18%;土壤pH值和油菜叶绿素含量变化不显著.施肥可以改变土壤磷的吸附–解吸特性,与其它处理相比,施用溶磷混合菌肥,土壤最大吸磷量Xm和吸附系数k以及土壤最大缓冲容量MBC均降低,土壤磷解吸量及解析率增加,在不同种类的溶磷混合菌肥中,组合溶磷细菌处理对土壤磷的吸附–解吸影响最显著,该处理下土壤中磷的最大吸附量和土壤最大缓冲容量分别为370.88 mg/kg和502.45 mL/g,比组合溶磷真菌、组合溶磷细菌真菌复混处理分别降低了12.47%和16.19%、13.38%和14.37%.本研究表明加入溶磷混合菌肥,特别是组合溶磷细菌肥可以促进土壤磷的活化,降低吸附,减少磷素化肥的施用,提高土壤中磷素的利用率,结果可为农业生产中石灰性土壤上磷肥的合理施用提供理论依据.图3表7参25     

石灰性土壤施磷量对柠条铁含量的影响

通过盆栽土培试验,研究了石灰性土壤不同施磷量对小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)柠条富铁的影响.结果表明,柠条地上部干重随着施磷量的增加而增加,增加量最大的是处理P3[施磷肥(以P2O5计)100 mg·kg-1],比处理P0(不施磷肥)增加10.8%～16.7%;在生长初期,低磷条件下柠条铁含量比高磷条件下高,但随着生长期的延长和生物量的增加,柠条铁含量在高磷条件下比在低磷条件下增加速度快,到第4次取样时(种子发芽后75 d)处理P3柠条铁含量达最高,为1 428.3 mg·kg-1;柠条地上部富铁总量以第4次取样时处理P3最高,达10.269 mg·盆-1.可见,柠条是铁矿区生态重建物种的良好选择.     

磷对褐土中锌镉次级吸附和解吸影响

通过吸附和解吸试验,研究了不同磷吸附量石灰性褐土对锌镉次级吸附和解吸的影响。结果表明,次级吸附锌和镉对不同吸附量磷土壤的磷解吸量随磷吸附量的增加而增加,而磷解吸量随次级吸附后锌、镉浓度的增加而降低,即随锌镉添加量的增加,磷的有效性有所降低。土壤对锌的次级吸附量和吸附率随磷吸附量的增加先降低后升高,并随添加镉浓度的增加而降低,解吸量和解吸率随磷吸附量的增加而增加,说明在正常施磷范围内,增加磷的施用量能提高土壤中锌的有效性,同时,土壤对高浓度锌的次级吸附率小于低浓度锌的次级吸附率,而土壤对高浓度锌的解吸量和解吸率要远大于对浓度锌的解吸量和解吸率;土壤对镉的次级吸附量、吸附率和解吸量、解吸率都随着磷吸附量的增加而增加,且吸附量随添加镉的量增加而增加,但镉次级吸附量和吸附率随添加锌浓度的增加而减小,解吸量和解吸率却增大,说明在磷吸附量相同的条件下,添加锌促进了镉的有效性。     

植物对污灌区土壤锌形态的影响

通过大田试验研究种植5种植物(玉米、向日葵、大豆、高粱、菊花)对污灌区土壤锌形态的影响.结果表明,污灌区土壤中锌含量均未超过国家二级标准,且主要以残留态存在.土壤中各形态锌与种植前相比,除可交换态锌呈增加趋势,其余各形态锌均呈下降趋势.其中可交换态锌在向日葵土壤中增加最明显,达24.19%;碳酸盐结合态锌在玉米土壤中下降最明显,达47.68%;铁锰氧化物态锌和残留态锌在菊花土壤中下降最明显,分别达35.65%、27.46%;总锌和有机结合态锌在向日葵土壤中下降最明显,分别达15.68%、44.23%.土壤中可交换态锌含量与植物籽粒中锌含量显著相关(P<0.05),适于用作土壤锌污染的生物评价指标.土壤中锌的生物活性系数与种植前相比,在玉米、高粱和菊花土壤中呈降低趋势,其中在玉米土壤中降低最明显,达31.43%,在大豆和向日葵土壤中呈增加趋势.总之,向日葵籽粒中重金属锌含量超出食品中锌限量标准(GB13106-1991),不宜在污灌区种植;玉米、高粱、大豆等植物籽粒中重金属锌含量均未超出食品中锌限量卫生标准(GB13106-1991),可以在污灌农田长期种植.     

Effects of Zn and ZnO nanoparticles and Zn2+ on soil enzyme activity and bioaccumulation of Zn in Cucumis sativus

The increased production and commercial use of nanoparticles (NPs), combined with a lack of regulation regarding their disposal, may result in the unwanted introduction of NPs to soils. In this study, the toxicity on soil enzyme activity and growth of Cucumis sativus treated with Zn or ZnO NPs was evaluated in pot soils. Specifically, C. sativus was cultivated in soils treated with Zn NPs, ZnO NPs or Zn²⁺ for eight weeks, after which the treatment effects on biomass and bioaccumulation were evaluated. In addition, the treatment effects on soil dehydrogenase, β -glucosidase and acid phosphatase were investigated. Soil enzyme activities were influenced by all treatments, with an especially large decrease in dehydrogenase activity in response to Zn²⁺ treatment. Biomass and root length also decreased in response to Zn²⁺ treatment. Finally, the Zn contents of C. sativus were much lower in the Zn NP and ZnO NP treatment groups than in the Zn²⁺ treatment group. Therefore, toxicity on soil microbial activity may have a greater influence than phytotoxicity due to immobilisation and aggregation of NPs in the soil.     

施用改良剂对岩溶地区矿山污染农田土壤中锌生物有效性的影响

以玉米（ZeamaysL．）为研究对象,采用盆栽试验,观测在重金属锌污染的土壤（总锌含量为1412．1mg·kg0）上施用不同改良剂（石灰、石灰＋泥炭、石灰＋胡敏酸钠、石灰＋泥炭＋硅肥、石灰＋胡敏酸钠＋硅肥,分别简称S、SN、SH、SNG、SHG）对土壤锌形态、生物有效性及其在作物中富集的影响。结果表明,施用各种改良剂均显著提高土壤pH值,显著降低土壤弱酸可溶态锌和可还原态锌含量,提高可氧化态锌和残渣态锌含量;提高玉米生物量和产量,增产效果为SHG〉SNG〉SH〉SN〉S。施人改良剂可显著降低锌在玉米不同部位的吸收和转运,植株根、茎、叶、籽粒锌富集明显下降,以SHG、SNG的效果最明昂．S的效果最小。     

Sorption of Cu and Zn by bone charcoal

Bone charcoal is being developed as a treatment for decontaminating polluted water. In particular, its potential to adsorb metal species from contaminated water supplies is being examined. In this study, bone charcoal was used in batch and column experiments designed to investigate the sorption of two cationic metals Cu and Zn. The data from batch experiments fitted the Langmuir isotherm and so theoretical maximum binding capacities could be obtained. These values were compared with experimental values derived from the column experiments. The mechanisms involved in the immobilisation were also investigated.     

红蛋植物对重金属镉、锌的吸收动态研究

采用水培的方法研究了红蛋植物（Echinodorus osiris）对镉、锌的吸收动态。结果表明：无论是低镉（5 mg·L-1）还是高镉（15 mg·L-1）处理,长时间（27 d）培养时,红蛋地上部和地下部镉质量分数均持续增加,至收获时,低镉和高镉处理红蛋地上部镉质量分数分别为364.95和502.97 mg·kg-1;地下部镉质量分数分别达到1 762.81和2 742.95 mg·kg-1。短时间内,红蛋对镉的吸收速率随时间增加而降低,1.0 h内表现为快速吸收模式,而在1.0 h后表现为缓慢吸收模式。在低镉条件下,红蛋对镉的短时间吸收动态符合二次多项式数学模型,高镉条件下,红蛋对镉的吸收动态符合三次多项式数学模型。长时间（27 d）培养时,红蛋地上部锌和地下部质量分数的动态变化趋势基本一致,即先增加后减少再缓慢增加的趋势。低锌（100 mg·L-1）和高锌（400 mg·L-1）处理,红蛋地上部锌质量分数分别为2 211.38和3 190.47 mg·kg-1;地下部锌质量分数分别为3 067.89和3 303.85 mg·kg-1。短时间内,无论是低锌处理还是高锌处理,红蛋对锌的吸收动态均符合二次多项式数学模型,但是两者有所不同,低锌处理,红蛋吸收锌的速率短时间内略有降低,而高锌处理,红蛋对锌的吸收速率短时间内则持续增加。     

Improved Cu and Zn sorption on oxidized wheat lignocellulose

We studied the effect an oxidizing treatment of a lignocellulosic substrate, extracted from wheat bran, on the sorption of Cu and Zn. Oxidizing agents, such as potassium permanganate (KMnO₄) or sodium periodate (NaIO₄), creates oxygenated functions, e.g. alcohol and carboxylic acid, which increase the density of functional sites and the binding capacity of lignocellulose towards copper and zinc. We found that the treatment with KMnO₄ is the most efficient, with an increase of about 30–40% metal ion binding, compared to 15–25% using NaIO₄. The investigation of the oxidation process shows that the efficiency of KMnO₄ can be attributed to its affinity towards insaturated double bonds of lignin entities. Oxidized lignocellulose is thus a promising, efficient, and cheap biomaterial for the decontamination of wastewater.     

The uptake and distribution of 65Zn in oysters

Over a period of 6 weeks in aquaria, Portuguese oysters Crassostrea angulata, accumulate ⁶⁵Zn to a greater extent than do native Ostrea edulis, although intake rates for any particular organ in either species are quite similar. The general distribution pattern of radioactivity in the tissues is similar to that observed for stable zine and ⁶⁵Zn in other oyster species, concentration occurring to the greatest extent in gills and mantle, and least in muscle. The observed equilibrium concentrations and biological half-lives are considerably less than those measured in the natural environment, and the significance of this and its bearing on the mechanism of uptake is discussed. Cobalt and iron depress the rate of ⁶⁵Zn uptake by both oyster soft tissues and the shell. The limiting effect in soft tissues is probably due to competition for sites at the actual point of uptake. The distribution of ⁶⁵Zn in tissue subcellular fractions separated by centrifugation shows the greatest concentration of the radioisotope in the insoluble tissue components of gills, mantle and heart. Appreciable amounts of ⁶⁵Zn are associated with tissue proteins.     

铅锌污染耕地中重金属耐受细菌调查

对铅锌矿冶炼厂周围耕地中的细菌总数和抗性细菌群体数进行了调查。结果表明 ,随着污染的加重 ,土壤中可培养的细菌数量急剧减少 ,抗性细菌的比例增加。但是 ,细菌对Pb、Zn胁迫的适应进化反应不一样。经过长期的选择作用后 ,多数细菌群体能够耐受低浓度的Pb污染 (<2mmol·L-1) ,部分群体对低浓度Pb(0 .5mmol·L-1)有依赖性 ,但没有观察到能够耐受Pb浓度大于 4mmol·L-1的群体 ;0 .5mmol·L-1的Zn对细菌有抑制作用 ,但在所调查的样品中都存在能够耐受 4～ 6mmol·L-1Zn污染的群体 ,有的群体甚至能耐受 8mmol·L-1的Zn污染。能同时耐受Pb、Zn 2种重金属污染的群体数量较少 ,且耐受水平也较低 ,仅达到 2mmol·L-1。