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.     

土壤-植物系统中氮锌交互作用研究进展

对几十年来有关土壤-植物系统氮锌交互作用研究现状及未来趋势进行了综述。论述了氮锌交互作用与植物生长、氮锌及其它元素的吸收、转运、积累的相互关系,以及对微生物生长及豆科作物固氮的影响;讨论了氮锌交互作用的生理生化基础及细胞亚细胞学机理;指出了氮锌交互作用的若干薄弱环节;展望了氮锌交互作用未来的研究方向。     

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。     

改良剂对中国两种典型土壤铜锌有效性的影响及机理

研究了改良剂对土壤铜锌有效性的影响,以期对重金属复合污染土壤的修复有一定的指导意义。在红壤与黄泥土中施用石灰、重钙和沸石,观测土壤有效态铜锌含量及pH,并测定了不同pH值下土壤有效态铜锌含量,以阐明改良剂影响土壤重金属有效性的机理。向供试土壤中外源加入一定量的铜锌溶液,制成铜、锌污染土壤,稳定平衡30d,采用CaCl2浸提法测定土壤有效态铜锌的含量。结果表明,施用改良剂能显著降低土壤铜锌的有效性,其中石灰的效果最佳,沸石次之,重钙最差。两种土壤中,复合污染下铜锌有效态含量均高于单一污染,其中铜单一污染有效态含量与复合污染差异显著(P<0.05),而锌单一污染与复合污染差异不显著(P>0.05)。可能是因为锌比铜竞争力更强,更易于被土壤吸附固定。随着土壤pH升高,两种土壤的有效态铜锌含量均显著下降,且复合污染高于单一污染;而在相同pH值下,两种土壤中有效态铜锌含量的差异不显著。可见,pH值是影响土壤重金属有效性的关键因素。改良剂影响土壤重金属有效性的主要机理在于其能显著提高土壤pH值,致使有效态重金属含量明显下降。     

土壤锌铁铜锰形态分布及其有效性

各土壤微量元素的形态分布特性有相似的规律，每个微量元素的各种形态都可以根据其对植物的有效性划分为两组．第一组形态分布百分率与植物有效性指数呈显著或极显著相关．第二组则呈显著或极显著负相关．因而第一组的形态为主要的有效养分源，第二组的形态很难为植物提供有效养分．减少相应元素转化成为第二组的形态和增加第一组各形态的储备容量是调节和控制土壤营养的重要措施．     

抗生素抗性基因在土壤中积累、转移与消减的研究进展

细菌耐药性给人类健康及公共卫生带来巨大的威胁。土壤尤其是农业土壤是环境中抗生素抗性重要的源库。为减少抗生素抗性基因(ARGs)的传播风险,了解其在土壤中的传播规律非常重要。通过总结分析国内外发表的相关文献,对目前ARGs在土壤中的积累、转移情况及消减特征进行了综述。已有调查结果发现,农业发达及经济发地区土壤是ARGs积累的热区。有机肥施用及污水灌溉等原因导致ARGs在土壤中持续积累,其丰度可达10² gene copies/16S rRNA gene copies。胞内抗生素抗性基因(i ARGs)、胞外游离抗生素抗性基因(eARGs)是ARGs的两种赋存形态,其中,i ARGs是主要的赋存形态。i ARGs通过接合转移、转导在土壤中传播,其中接合转移是目前研究最多及最主要的水平转移方式。eARGs通过转化在土壤中传播。胞外DNA可以在土壤中留存几个月甚至一年以上,由于检测方法的限制eARGs在土壤中的自然转化并不经常被发现,因此,对土壤eARGs的风险研究有所忽略。外源ARGs进入土壤后的命运受到ARGs种类、形态、土壤特性、污染物等因素的影响。ARB进入土壤后...     

海南岛土壤中的锌

土壤中锌的含量异常会阻碍植物生长．海南岛地处热带地区，上壤中锌的含量为1.85～107.89mg／kg，平均31.46mg／kg；0.1mol／L盐酸提取有效锌含量0.50～9.80mg／kg，平均3.86mg／kg．玄武岩上的土壤含锌量为87.35～107.89mg／kg，滨海砂上含锌量大多不足20mg／kg，其它土类的锌含量大多在15～50mg／kg．除了个别土壤锌含量偏低外，绝大多数土壤锌含量是正常的．土壤锌含量的地理分布是：东北部地区明显高，其次是西南部，再次为西北部、中部和东南部地区，岛四周的滨海砂土地区最低．海南岛的土壤锌含量与母质种类的关系最为密切，玄武岩母质上的比花岗岩的高得多．气候条件也是影响锌含量的重要因素之一，湿润地区锌有向下淋溶的趋势．干热地区锌有上移的倾向．质地粘重的土壤含锌量往往较高．土壤有机质对锌含量的影响不明显．     

耕地土壤铜、镉、锌形态及生物有效性研究

土壤重金属总量常被用来评估土壤质量安全,但是大量事实说明单纯用土壤重金属总量并不能完全说明土壤重金属的生物有效性及其环境风险。相对于国内外常用的Tessier的五态方法,欧共体标准物质局提出的三步提取法（BCR法1,中国地质调查局地质连续提取法的七态标准少见报道。本研究选取河南平原耕地样品,采用中国地质调查局地质连续提取法（DD2005．03）进行耕地中重金属元素（Cu、Cd、Zn）的形态分布,结果表明：Cu、Zn主要以残渣态存在,其残渣态分别占全量的55．80％和67．35％。Cd以离子交换态为主,占全量的27．30％。Cu、Cd、Zn各态含量占全量比例的顺序是,Cu：残渣态〉弱有机结合交换态〉铁锰氧化态〉碳酸盐结合态〉强有机结合态〉水溶态〉离子交换态。Cd：离子交换态〉弱有机结合交换态〉强有机结合态〉残渣态〉碳酸盐结合态〉铁锰氧化态〉水溶态。Zn：残渣态〉铁锰氧化态〉弱有机盐结合态〉离子交换态〉强有机结合态〉碳酸盐态〉水溶态。从生物可利用性系数k来看,Cd主要以活动性较大的状态存在,很容易被作物吸收。     

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.     

土壤酶活性及其对土壤质量的指示研究进展

土壤中所进行的生物和生物化学过程是陆地生态系统功能的基础 ,这些过程之所以能够持续进行 ,得益于土壤中酶的作用 .酶是土壤生态系统代谢的一类重要动力 ,土壤中所进行的一切生物学和化学过程都要由酶的催化作用才能完成 .虽然单一种类的土壤酶的催化作用可能是专性的 ,但土壤中酶的来源不同 ,酶的种类繁多 .土壤中已经被鉴定出的约 6 0种酶活性表明 ,土壤酶活性是与土壤质量的很多理化指标相联系的 ,酶的催化作用对土壤中元素 (包括Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓ)循环与迁移有着重要作用 .历史上 ,土壤化学和物理学属性一直被用来作为表征土壤生产力和…     

地表水中典型磺胺类抗生素的自然衰减

近年来,磺胺类抗生素因大量使用,在河流等地表水中广泛检出,其环境行为及生态危害,成为备受关注的环境问题.本文以10种常见磺胺类抗生素为研究对象,通过微宇宙实验,模拟其在河流表层水中的自然衰减规律,同时模拟直接光降解、间接光降解、水解、细菌降解和微生物降解等多种条件,以阐明不同环境因素对磺胺类抗生素自然衰减的作用机制.结...     

北方常见农作物根际土壤中铅、锌的形态转化及其植物有效性

采用盆栽试验结合形态分析技术研究了北方地区常见农作物对污染土壤中铅(Pb)、锌(Zn)的形态转化及其植物有效性的影响。土壤Pb、Zn形态分析结果显示,与非根际土壤相比,多数作物根际可交换态、碳酸盐结合态、有机质结合态Pb比例降低,而铁锰氧化物结合态、残渣态Pb则显著增加;Zn则表现为可交换态比例略呈降低趋势,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态与有机质结合态升高,残渣态Zn则大幅下降。这提示,作物根际土壤Pb存在由松结合态向紧结合态转化的现象,从而植物有效性降低;而根际土壤Zn的形态变化则与Pb相反,即由紧结合态向松结合态转化,相应地提高了Zn的植物有效性。     

甲基叔丁基醚在地下水系统中的自然衰减

地下水中的甲基叔丁基醚（MTBE）自然衰减是生物与非生物过程综合作用的结果。在厌氧条件下,MTBE的同位素方面的证据表明：挥发、吸附和稀释等非生物过程中MTBE自然衰减的主要作用。在实际工作中,应结合当地水文地质条件,从主要环境因子来分析MTBE的自然衰减,从而判定MTBE自然衰减的速率和程度。在进行地下水中MTBE自然衰减研究时,应加强对于能反映MTBE自然衰减的＂印迹＂的研究。对这些＂印迹＂的确定将为野外监测MTBE的自然衰减提供理论上的依据。     

公路绿化带降噪效应及其影响因素研究

以山西省典型公路绿化带为研究对象,在路侧设置样带分梯度布设噪音测点,研究绿化带对交通噪音的衰减效应、绿化带的噪音衰减格局及绿化带特征因子与降噪效应的关系,并通过拟合回归模型,分析绿化带的降噪机理。结果表明,公路绿化带噪音衰减格局呈单调递减趋势,模型拟合不同水平梯度的噪音衰减效应,以三次多项式拟合度最高;绿化带10m内是最佳降噪范围,10～60m为有效降噪范围,60～80m是次级降噪范围,40～60m宽的绿化带可满足绿化带的降噪要求;合理栽植绿化树种,使其成林后郁闭度≥0.6,可使噪音值从路基处至80m处降低31.0～36.4dB,绿化带树木高大并且栽植乔灌草复层结构,会增大林带的降噪效应;绿化带降噪效应与绿化带宽度、郁闭度、100m绿化带胸高断面积等因子正相关,与疏透度负相关,因子的互作对降噪效应起综合作用。     

湖南烟区烤烟锌含量与土壤有效锌的分布特点及关系分析

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了湖南烟区烤烟锌含量与土壤有效锌含量的分布特点及关系。结果表明,(1)湖南烟叶锌含量总体适宜,平均为(36.30±14.05)mg·kg-1,变幅为10.50~100.50mg·kg-1;调查区域内有92.58%的烟叶样本锌含量落在20.00~80.00mg·kg-1区间内;不同等级烟叶锌含量的规律是:B2F>C3F>X2F。(2)湖南植烟土壤有效锌含量适中,平均为(2.27±3.74)mg·kg-1,变幅为0.13~62.59mg·kg-1,变异系数高达155.09%;有22.41%的土壤样本在不同程度上缺锌(≤1.00mg·kg-1),有7.36%的样本的有效锌含量超过4.00mg·kg-1,满足优质烟生长的土壤样本达到70.23%;不同土壤类型有效锌含量的变化规律是:鸭屎泥>黄泥田>黄灰土>黄壤土。(3)烟叶锌含量与土壤有效锌含量呈极显著正相关,相关系数为0.312;与土壤有效铜、有效铁和有效硫均呈极显著正相关,与土壤pH值、有效钾和水溶性氯均呈显著负相关。(4)在土壤有效锌含量分组后,不同等级烟叶锌含量均随着土壤有效锌含量的增加,而呈现先增加后下降的趋势,且各等级烟叶锌含量在组间差异达到5%的显著水平。     

干旱区灰钙土和风沙土对Zn的吸附与解吸特性

以自然土壤灰钙土和风沙土作为试验供试土壤,研究了Zn在两种土壤样品中的吸附-解吸特性.结果表明:(1)当平衡液中Zn浓度较低时,土壤对Zn的吸附量随浓度的增加而增加,但增加速度较慢;平衡液中Zn浓度继续增加时,吸附量增加速率变大(曲线斜率逐渐增大),由于灰钙土有机质、碳酸钙、p H等高于风沙土,所以灰钙土对Zn的吸附量大于风沙土;(2)在实验设定的浓度范围内,Langmuir模型、Freundlich模型对实验数据的拟合线性相关均极显著,但总体来看Freundlich型吸附等温线方程适合描述土壤对Zn吸附过程;(3)两种土壤的高碳酸钙及有机质含量导致土壤吸附的Zn不容易被解吸,所以两种土壤的解吸量都很少,且灰钙土p H(8.65)大于风沙土(8.17),则风沙土解吸量大于灰钙土,土壤吸附Zn的解吸率与土壤Zn吸附能力呈反比,Zn在风沙土中的解吸率比灰钙土大,所以Zn在沙土的迁移和扩散的风险比灰钙土大,二次函数最为适合模拟土壤中Zn的吸附量与解吸量之间的关系,且随着Zn吸附量的增大,两种土壤对重金属Zn的解吸率均呈现出先增大后减小的趋势.     

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。     

铅锌冶炼厂渣堆场周边土壤铅污染特征

金属冶炼过程留下的废渣经过雨水冲刷及渗滤液等的作用使残留在废渣中的重金属发生迁移转化,导致渣堆场下及周边土壤受到重金属污染。了解冶炼厂渣堆场下及周边土壤重金属污染状况对场地修复及土地利用规划均有重大意义。本研究调查了湖南某铅锌冶炼厂渣堆场0~4 km内三个采样区0~20 cm表层土壤及0~100 cm深度土壤中铅的污染状况,采用单项污染指数法进行铅污染评价,并分析了铅纵向迁移随深度变化和横向迁移随距离变化的分布特征。结果表明,铅锌冶炼厂渣堆场下及周边0~1 km范围内土壤受到了铅污染,渣堆场下、距渣堆场10 m处及1 km处表层土壤中重金属铅的质量分数分别可达775.25、645.33和309.80 mg·kg^-1,超过了当地土壤中铅的背景值,也超过了土壤二级质量标准甚至三级质量标准。三个采样区的铅污染指数分别为2.6、2.1及1.03,污染等级均为Ⅱ级,污染程度为轻度污染。三个采样区土壤中铅污染主要集中于0~20 cm土壤层中,铅的质量分数分别达775.25,645.33和309.80 mg·kg^-1,20~100 cm土壤层中铅的质量分数低于0~20 cm的,分别在88.48~120.96 mg·kg-1、235.01~380.16 mg·kg^-1及309.80~59.32 mg·kg^-1之间。渣堆场下土壤中的铅从0~20cm土壤层往下至20~100cm土壤层迁移量远小于距渣场10 m处及1 km处的。三个采样区表层0~20 cm土壤层中铅的变化规律为距渣堆场0 m（渣堆场下）〉距渣堆场10 m〉距渣堆场1 km〉距渣堆场4 km,质量分数随距离增加而降低。20~40 cm及40~60 cm土壤层中铅的变化规律为距渣堆场10 m〉距渣堆场1 km〉距渣堆场0 m处（渣堆场下）〉距渣堆场4 km,60~80 cm及80~100 cm土壤层的变化规律为距渣堆场10 m〉距渣堆场0 m处（渣堆场下）〉距渣堆场1 km〉距渣堆场4 km,铅的质量分数随距离的增加先升高后降低。     

Ecotoxicological effect of zinc oxide nanoparticles on soil microorganisms

The widespread production and use of zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) in recent years have posed potential threat to the ecosystem. This study aimed to investigate the ecotoxicological effect of ZnO-NPs on soil microorganisms using laboratory microcosm test. Respiration, ammonification, dehydrogenase (DH) activity, and fluorescent diacetate hydrolase (FDAH) activity were used as ecotoxicological parameters. The results showed that in the neutral soil treated with 1 mg ZnO-NPs per g soil (fresh, neutral), ammonification was significantly inhibited during the study period of three months, but the inhibition rate decreased over increasing time. Inhibition in respiration was observed in the first month of the test. In various ZnO-NPs treatments (1 mg, 5 mg, and 10 mg ZnO-NPs per g soil), DH activity and FDAH activity were inhibited during the study period of one month. For both enzyme activities, there were positive dose–response relationships between the concentration of ZnO-NPs and the inhibition rates, but the curves changed over time due to changes of ZnO-NPs toxicity. Soil type affected the toxicity of ZnO-NPs in soil. The toxicity was highest in the acid soil, followed by the neutral soil. The toxicity was relatively low in the alkaline soil. The toxicity was not accounted for by the Zn²⁺ released from the ZnO-NPs. Direct interaction of ZnO-NPs with biologic targets might be one of the reasons. The adverse effect of ZnO-NPs on soil microorganisms in neutral and acid soils is worthy of attention.     

污泥有机碳在林地土壤中的分解动态

采用室内培养试验研究了不同温度及污泥施入量的条件下土壤后有机碳的降解动态规律。结果表明,污泥有机碳的矿化速度在前期较快(前3周)。在整个培养过程中,污泥有机碳的累积分解率和周分解率变化规律为12%>6%≥24%;结果还表明,污泥有机碳的分解受温度和污泥施用量的影响。在前3周,50℃培养条件下,有机碳的平均累积矿化量分别比30℃和15℃高出52%和71%。此外,随污泥施用量的增加,有机碳的矿化量增加,而矿化率则呈下降趋势。