土壤中二氧化锰对As（Ⅲ）的氧化及其意义

研究了土壤中δ-MnO_2对三价砷的氧化动力学及其在农业生产上的意义。结果表明,氧化动力学符合假一级速率方程,且土壤中氧化铁、氧化铝和碳酸钙与δ-MnO_2的包蔽能改变氧化反应速率;砷污染水稻田的排水搁田能显著减轻水稻砷害。     

陆地生物配体模型（t-BLM）初探：镁离子降低铜离子对小麦根的毒性

生物配体模型(BLM)同时考虑了水中金属离子的化学形态以及阳离子与金属离子在生物配体(BL)上的竞争对其毒性的影响,能成功预测水体金属的生物毒性/有效性.最近,BLM呈现出向土壤环境中拓展的趋势,发展能预测重金属对土壤生物毒性的陆地生物配体模型(t-BLM)正成为最新的国际研究热点.论文模拟土壤溶液,以土壤溶液中的主要阳离子Mg2+为例,通过单因素浓度控制-恒pH营养液培养-陆生植物根伸长抑制试验,定量探讨了不同浓度Mg2+存在下,铜离子(Cu2+)对小麦(Triticum aestivum)根的毒性.结果表明,Mg2+浓度升高显著减弱了Cu2+对小麦根的毒性,即呈现出保护效应.证实陆地生态系统中也存在阳离子对重金属植物毒性的保护效应,支持了BLM中阳离子和重金属离子在生物配体上存在竞争结合的假设,即BLM概念适用于陆生植物.定量分析表明,小麦根生长抑制的毒性效应指标EC50(以自由铜离子活度表示)与自由镁离子活度间存在良好的相关性,线性回归方程为:pEC50(Cu2+)=-0.36(Mg2+)+6.47(r2=0.9976),Mg2+对Cu2+毒性的影响强度可以通过该方程进行预测.论文积累了重金属铜对典型陆生受试植物小麦的毒性数据,探讨了t-BLM的构建方法学,并为其发展提供了思路.联合了土壤理化性质、金属形态及生物积累和毒性效应的t-BLM,将提供一个环境风险评价和制定土壤质量标准的新工具.     

土壤多环芳烃污染根际修复研究进展

多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物,具“三致性”、难降解性,在土壤环境中不断积累,严重危害着土壤的生产和生态功能、农产品质量和人类健康。修复土壤多环芳烃污染已成为研究的焦点。根际修复是利用植物-微生物和根际环境降解有机污染物的复合生物修复技术,是目前最具潜力的土壤生物修复技术之一。对国内外学者近年来在土壤多环芳烃污染根际修复的效果、根际修复机理和根际修复的影响因素方面的研究进展作了较系统的综述,并分别分析了单作体系、混作体系、多进程根际修复系统和接种植物生长促进菌根际修复系统对土壤多环芳烃的修复效果。指出根际环境对PAHs的修复主要有3种机制:根系直接吸收和代谢PAHs;植物根系释放酶和分泌物去除PAHs,增加根际微生物数量,提高其活性,强化微生物群体降解PAHs。并讨论了影响根际修复PAHs的环境因素如植物、土壤类型、PAHs理化性质、菌根真菌以及表面活性剂等。植物-表面活性剂结合的根际修复技术、PAHs胁迫下根际的动态调节过程、运用分子生物学技术并结合植物根分泌物的特异性筛选高效修复植物以及植物富集的PAHs代谢产物进行跟踪与风险评价将成为未来研究的主流。     

天津地区表层土中饱和烃的组成与分布特征

为揭示天津地区不同环境功能区表层土壤中饱和烃污染特征及其来源,分析了该地区几个具代表性的环境功能区表层土(0～25cm)中饱和烃化合物的组成和分布特征,重点讨论了正构烷烃和甾、萜烷烃类化合物的组成、分布及环境意义,比较了不同层次(亚层)(0～5cm,5～10cm,10～15cm,15～20cm,20～25cm)中这些化合物及相关的地球化学参数的变化规律。结果表明,不同采样点以及同一采样点的不同亚层之间正构烷烃的组成特征存在不同程度的差别,而甾、萜烷烃类化合物组成与分布特征均较为接近。正构烷烃以及甾、萜类地球化学参数综合分析揭示,不同采样点之间正构烷烃的来源多样,中低分子量的正构烷烃主要来源于石油等化石燃料,高分子量正构烷烃主要来源于高等植物蜡的分解产物,但甾、萜烷烃类化合物的来源是一致的,且主要来源于石油烃污染。不同采样点表层土中饱和烃的来源及污染程度均存在一定的差别,市区、油田附近、经济开发区以及近郊区受石油源影响较重,北部山区污染较轻,且主要来源于高等植物的降解。除个别采样点外,同一采样点不同亚层之间饱和烃的组成特征基本一致,表明污染源是一致的,主要来源由表层污染物往下迁移所致。     

废铁屑修复汞污染土壤的实验研究

应用工厂废弃物—铁屑做原料,探讨不同铁屑投加量对修复不同土壤类型、不同程度汞污染土壤的能力,并与修复水体汞污染作了对比;另外,首次将淋滤法与国际上新兴的土壤、地下水修复技术-PRB技术结合,研究其修复土壤汞污染的效果。结果表明,废铁屑可很快去除水体中的汞,去除率可达93%;在铁屑存在下,能一定程度预防和修复土壤汞污染,在相同水体汞污染程度条件下,时间是影响土壤汞污染程度的主要因素;在CaCl2淋洗液作用下的模拟PRB实验中,土壤有效汞含量降低,同时淋洗液中汞质量浓度低于1μg·L-1。因此,用废铁屑能有效预防和修复土壤汞污染,且将淋滤法与PRB技术联用,与将铁屑直接撒入土壤中相比效果好得多,且不会引起后续的水体二次污染,是一种很有应用潜力、值得深入研究的土壤修复方法。     

国家濒危植物永瓣藤分布的土壤环境特征

永瓣藤(Monimopetalum chinense)是卫矛科(Celastraceae)的一个中国特有单型属植物,被列为国家二级稀有濒危保护物种。本文对永瓣藤分布区14个样地土壤样品的pH值、有机质、全氮、水解氮、硝态氮、全磷、速效磷和全钾进行了检测分析,以期弄清该物种分布与土壤环境因子的关系。结果表明,其pH值的变化幅度为4.55～5.57,主要处于强酸性范围,适应幅度较窄。有机质与氮素非常丰富,相互间具有明显的相关性,有利于永瓣藤的生长与繁衍,但土壤中磷、钾素较为缺乏。土壤酸碱度和有机质的质量分数在某种程度上对永瓣藤的分布范围具有制约作用。     

传统农业区土地利用对土壤氮素季节动态变化的影响——以官厅水库上游延庆盆地为例

土地利用对土壤养分时空动态变化的影响,不仅影响到土壤中养分元素的利用效率,同时会影响到养分流失的危险性和区域非点源污染的形成。本文通过野外采样分析,按照不同时期对官厅水库上游延庆盆地内的玉米地、蔬菜地、果园、其他经济类用地的土壤全氮含量进行了测定;分析了不同农业用地影响下土壤氮素的季节动态变化特征和土壤垂直剖面变化。结果发现:(1)0～40cm是玉米地养分活跃层;蔬菜地的养分含量在0～10cm土层变化最剧烈;果园整个剖面上养分变化均较剧烈;其它经济用地在25～40cm土层养分变化较大;(2)果园和蔬菜地是研究区内养分活动最活跃的土地利用方式,蔬菜地的表层养分流失风险性最高,对于地表水和地下水具有很高的潜在影响;果园在整个剖面上养分变化较大,其发生养分的淋溶流失的风险性最高;玉米和其他经济用地养分变化不大。研究结果建议,传统农业区在开展农业结构调整时,尤其是将传统的农作物种植改为蔬菜地和果园时,必须加强对农田生态系统研究,实施严格的科学管理,提高养分的利用效率,降低对环境的影响。     

矿区污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性的研究

调查湘南某铅锌矿区周围的菜园土和水稻土Pb、Cd、Cu和Zn的形态分布及其生物活性和迁移性。结果表明:两种土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的总量分别超过国家土壤环境质量相应的标准。运用Tessier连续提取法研究发现,土壤中Pb、Cd、Cu和Zn的各形态含量之和与其总量非常的接近,其中菜园土Pb的提取率为96.3%,Cd的为94.1%,Cu的为93.4%和Zn的为91.7%;水稻土Pb的为97.6%,Cd的为92.0%,Cu的为92.1%和Zn的为91.7%,表明该形态分析方法的结果是合理的。土壤中Pb、Cd、Cu和Zn各形态的分布存在很大的差别,残渣态是主要形态,其中Pb的含量占60.7%~58.2%,Cd的是50.4%~59.2%,Cu的是37.3%~53.4%,Zn的是54.9%~46.9%,而交换态所占的比例最小。菜园土重金属的生物活性系数的大小是:Cd>Cu>Pb>Zn,迁移能力的顺序是Cd>Cu>Zn>Pb;水稻土重金属的活性大小和迁移能力的顺序都是:Cd>Pb>Zn>Cu。菜园土重金属的生物活性和迁移性较水稻土的大,其中Cd的生物活性和迁移性的最大。研究结果将为评估矿区污染土壤中重金属的危害提供科学依据。     

EDTA和柠檬酸对污染土壤中Cd、Ni活化的影响

以新乡市蓄电池厂周围的Cd、Ni污染土壤为研究对象,研究了不同浓度的EDTA、柠檬酸对Cd、Ni活化的影响。结果表明:在供试污染土壤中,Cd、Ni的活化量随着EDTA、柠檬酸浓度的增大而增大,EDTA对Cd、Ni的活化效果大于柠檬酸。在浓度为10.0mmol/L时,EDTA和柠檬酸对Cd、Ni的活化量都达到最大。EDTA和柠檬酸对Cd、Ni活化速度特性不同,EDTA对土壤Cd的活化速率大于柠檬酸,EDTA对土壤Ni的活化速率略大于柠檬酸。供试污染土壤中Ni不易被活化。     

红壤丘陵区晚稻生长期间CO2的排放与固定规律

采用静态箱法对红壤丘陵区稻田生态系统CO2排放与固定进行定位观测.结果表明,晚稻生长期间稻田生态系统CO2通量的日变化随天气条件(晴天、雨天、阴天)的变化而变化,CO2日净固定量在晚稻生长期间波动性很大,最高达10.35 g·m-2·d-1,在晚稻成熟期表现为CO2负固定,为-0.92 g·m-2·d-1;整个晚稻生育期,稻田生态系统CO2累积排放量和土壤呼吸CO2排放量分别为20.4和6.3 t·hm-2,稻田生态系统CO2累积排放量与水稻生物量之间存在极显著幂函数关系.在整个晚稻生育期,稻田生态系统从大气中吸收碳量为3.85 ～4.00 t·hm-2.