pH对黄棕壤重金属解吸特征的影响

对黄棕壤在pH 4~7不同吸附量下6种典型重金属(Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、Co2+、Ni2+)的解吸进行了测定。结果表明,6种重金属的解吸量随吸附量增加而线性增大,解吸量随pH升高而增加,但解吸量占吸附量的比例随pH升高而降低。在试验条件下,黄棕壤吸附Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、Co2+、Ni2+的平均解吸率分别为8.6%、14.3%、74.1%、9.2%、42.1%和36.9%,表明黄棕壤对6种重金属的专性吸附选择性和亲和力顺序为Cu2+、Pb2+ > Zn2+ > Co2+ > Ni2+ > Cd2+。     

土壤水溶态铜对小白菜的毒害效应及其预测模型

土壤中铜(Cu)重金属的生物毒性/有效性主要取决于它们在土壤液相中含量和土壤溶液的性质。探寻土壤有效态Cu的生物毒害效应,表征量化其与土壤溶液性质关系,可为土壤Cu的环境风险评价提供参考。选取17种典型农田土壤,探讨了有效态Cu(土壤孔隙水以及CaCl_2浸提态)对小白菜生长的毒性效应及其预测模型。结果表明:土壤孔隙水中Cu对小白菜生长10%抑制的毒性阈值值(EC_(10))和50%抑制的毒性阈值(EC_(50)),最大值与最小值相差为14.7和14.6倍;同样,对于CaCl_2提取态Cu的EC_(10)和EC_(50),最大值与最小值相差12.7和7.7倍,表明土壤溶液性质对水溶性Cu对小白菜的毒性阈值影响很大。建立了土壤溶液的重要因子(溶解性有机碳、土壤溶液pH值、电导率、全硫含量、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+)和水溶性Cu阈值之间的多元回归关系,结果显示,土壤溶液性质可以较好地预测水溶性Cu对小白菜的毒性阈值。同时,土壤溶液中Mg~(2+)、K~+和S的含量是控制孔隙水中Cu对小白菜生长毒性的最重要因子,单一的S能分别解释34%的EC_(10)变异,K~+解释26%的EC_(50)变化。本研究结果可为陆地环境中水溶性Cu的风险评价提供基础。     

长期单施NK肥条件下几种典型土壤磷的演化

为探讨我国典型土壤长期单施氮钾肥对土壤全磷和Olsen-P磷的影响,研究了不同气候条件、不同耕作制度下,7种典型土壤类型长期定位试验单施氮钾肥下土壤全磷和Olsen-P变化及其影响因素.结果表明,在长期单施氮钾肥条件下,除杭州水稻土全磷含量稳定在1.0g·kg-1左右外,其余6种耕作土壤全磷含量和土壤Olsen-P均呈显著下降趋势,全磷含量下降幅度在13.6%～44.9%之间;土壤Olsen-P下降速率比全磷高几倍,Olsen-P下降有一定阈值,这一阈值大约为5 mg·kg-1.土壤全磷含量与土壤Olsen-P含量呈极显著直线相关关系.因此,长期单施氮钾肥在很大程度上减少了土壤磷素养分库.     

土壤中铜生态阈值的影响因素及其预测模型

利用中国土壤的铜毒理学数据通过物种敏感性分布法推导了土壤中铜的不同风险水平(P%)的毒害浓度值(P%Hazardous concentration,HCp),并利用淋洗―老化因子校正HCp获得不同土地类型土壤中铜的生态阈值,探讨了土壤性质对铜生态阈值的影响并建立了两者之间的量化关系.结果表明,土壤性质对铜的生态阈值有显著影响,土壤pH值和阳离子交换量(CEC)是影响土壤铜生态阈值的最主要因子,可达铜生态阈值变异的80%以上.基于土壤pH值和CEC的两因子回归模型能较好地预测铜生态阈值,其决定系数R2为0.820~0.913;增加土壤有机碳含量(OC)的三因子模型具有更高的准确性,其决定系数R2为0.852~0.988.研究结果可为科学合理地进行土壤中铜的生态风险评价和建立土壤环境质量标准提供依据.     

土壤中铜生态阈值的影响因素及其预测模型

利用中国土壤的铜毒理学数据通过物种敏感性分布法推导了土壤中铜的不同风险水平(P%)的毒害浓度值(P% Hazardous concentration, HCp),并利用淋洗―老化因子校正HCp获得不同土地类型土壤中铜的生态阈值,探讨了土壤性质对铜生态阈值的影响并建立了两者之间的量化关系.结果表明,土壤性质对铜的生态阈值有显著影响,土壤pH值和阳离子交换量(CEC)是影响土壤铜生态阈值的最主要因子,可达铜生态阈值变异的80%以上.基于土壤pH值和CEC的两因子回归模型能较好地预测铜生态阈值,其决定系数R2为0.820~0.913;增加土壤有机碳含量(OC)的三因子模型具有更高的准确性,其决定系数R2为0.852~0.988.研究结果可为科学合理地进行土壤中铜的生态风险评价和建立土壤环境质量标准提供依据.     

长期不同施肥下灰漠土有机磷组分的变化

土壤有机磷是土壤磷素的重要供应源,也是植物吸收磷素的重要来源。对灰漠土16年长期不同施肥条件下,土壤有机磷的四种形态(活性有机磷、中活性有机磷、中稳性有机磷和高稳性有机磷)进行了测定。结果表明,不施磷肥处理(CK、N)土壤有机磷组分有下降趋势,施磷肥处理(NP、NPK和NPKM)可以提高有机磷各组分的含量,但是只有氮磷钾配合有机肥施用效果显著,有机磷总量和中活性有机磷提高了60%左右。不同施磷下灰漠土有机磷组分均以中活性有机磷为主,其占有机磷的比例为80%～90%;四种有机磷含量次序为中活性有机磷>中稳性有机磷>活性有机磷>高稳性有机磷。土壤有机磷组分中,活性和中活性有机磷含量与速效磷的相关性达极显著水平(相关系数分别为0.9403**,0.9894**;n=5),说明土壤活性有机磷和中活性有机磷有效性相对较高,是植物有效磷的主要形态。     

土壤Mehlich-3可浸提态镍对大麦根伸长的毒性

本研究选择我国具有代表性的11种外源添加镍（水溶性镍盐）污染土壤样品,在模拟田间人工降水（淋洗和非淋洗）处理后,研究了Mehlich-3单次或连续3次浸提态镍对大麦根伸长的毒性.结果发现：结合重要影响因素土壤pH值,Mehlich-3可浸提态镍和外源添加镍具有显著相关关系;基于Mehlich-3可浸提态镍的植物毒性阈值也显著受土壤性质影响（半抑制浓度可相差38倍以上）.通过回归分析发现土壤性质对Mehlich-3浸提镍的生物毒性的影响与Mehlich-3浸提次数有关,主要影响因子分别是铁铝锰氧化物和粘粒含量（单次浸提）或土壤pH值和有机质（3次浸提）.研究建立了基于可浸提态镍对大麦根伸长的毒性阈值预测模型.研究结果证明了重金属的化学浸提态代替全量作为风险评价标准的可行性,为提高土壤中镍的生态风险评估的准确性和科学性提供支撑.     

土壤中铜和镍的不同毒性阈值间量化关系

污染物的剂量-效应关系是生态毒理学的重要基础。在剂量-效应关系中，EC₁₀ (10%有效抑制浓度) 是建立基于风险的环境质量基准值的基础，但有关污染物生态效应的研究报导中多数采用毒性阈值EC₅₀ (半数抑制浓度)，如何将EC₅₀转化为EC₁₀是建立污染物环境质量基准急需解决的问题。利用log-logistic拟合了中国17种代表性土壤中大麦、西红柿、小白菜3种植物的铜和镍剂量—效应曲线，获得了不同土壤中铜、镍剂量—效应曲线中段的斜率(b值)，并依据计量—效应曲线获得3种植物在不同土壤中的铜、镍EC₁₀和EC₅₀值。结果表明：铜和镍的剂量—效应曲线 b值受土壤性质显著影响，但不同物种间的变化较小，大麦、西红柿及小白菜的铜、镍剂量—效应曲线b值绝对值的平均值分别接近于6.0和7.0。利用来自中国土壤的毒理学数据建立的铜和镍EC₅₀和EC₁₀单因子量化模型能较为准确地通过铜和镍EC₅₀值预测其EC₁₀值，其量化模型的决定系数 分别为0.704和0.799，当分别考虑土壤pH和有机碳 (OC) 的影响时，铜和镍的EC₁₀量化模型的决定系数分别提高至0.730和0.885。土壤中铜、镍EC₁₀与EC₅₀量化关系的建立可为中国土壤中铜、镍的风险评价及相关标准的制定提供更多的数据基础。     

聚丙烯酰胺对沙土改土保肥的作用

采用在实验室培养和用淋洗管模拟田间淋洗的方法研究聚丙烯酰胺对沙土水稳性团粒结构改良作用,对氮、磷、钾养分保肥的作用以及其合理施用量.实验过程是对加入相同量肥料的沙土湿润培养1周后,再分别加入相同体积不同质量分数聚丙烯酰胺溶液继续培养3d,分别测定水稳性团粒,采用淋洗管法测定养分淋湿量.结果表明:聚丙烯酰胺用量小于2.00g.kg-1土时,土壤中大于0.25 mm的水稳性团粒含量随聚丙烯酰胺用量提高而提高,用量再增加对继续提高水稳性团粒没有显著作用;聚丙烯酰胺施用量小于0.2 g·kg-1土时,对减少氮、磷、钾养分淋失没有显著效果,当用量在0.2～1.5 g·kg-1土时,随聚丙烯酰胺施用量提高土壤淋洗液中氮、磷、钾淋出量显著降低,但是用量>1.5g·kg-1土时,随聚丙烯酰胺施用量提高淋洗液养分含量没有显著差异.结论:聚丙烯酰胺对改善沙土水稳性团粒结构和保肥具有显著作用,明确了聚丙烯酰胺作为沙土改良剂合理用量为1.5-2.00 g·kg-1土.     

土壤锌自然消减的研究进展

从影响土壤锌自然消减的因素方面，阐述了锌自然消减的研究进展。土壤锌自然消减受温度、水分、pH值、有机质、改良剂、化学肥料、栽培植物等因素的影响。温度降低、pH升高和淹水均使土壤中锌的有效性降低。种植超积累植物如遏蓝菜、紫花苕子、印度芥菜等，可以超量吸收土壤中的锌，加速锌的消减。土壤中的某些动物和微生物有吸收利用锌的特性，蚯蚓对锌有良好的富集作用。采取农业措施如施用有机肥、化肥、加入改良剂，栽培植物等，都能降低污染土壤中锌的有效性。文章还提出了该方面今后的研究重点。