螯合剂和泥炭对苎麻吸收土壤镉的影响

通过生物盆栽试验研究了施用螯合剂(EDTA、柠檬酸)与泥炭对强化苎麻修复重金属镉污染土壤的作用.结果表明,施加泥炭能改善土壤的理化性质,增加苎麻的生物产量,泥炭单施、螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的组合措施的相对产量分别为1.23、1.13和1.41,因此泥炭和柠檬酸配施处理更有利于植物生长.就植物吸收镉能力来说,螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的配施处理能更好地促进苎麻对镉的吸收,其土壤交换态镉所占镉形态质量分数为61.6%和58.3%,具有强化植物修复的效果.螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭2种组合方式的地上部富集系数分别为1.33和1.32,大于单施(EDTA、柠檬酸和泥炭)处理1.11、1.11和1.05,具有较好的富集效应,同时螯合剂(EDTA、柠檬酸)和泥炭的组合处理对土壤镉的净化率分别达到了1.13%和1.22%,而柠檬酸和泥炭配施具有较大的生物量,使植株总镉量略高于EDTA与泥炭的组合处理,因而更有利于镉污染土壤的修复.因此,利用螯合剂和泥炭的组合修复措施对强化苎麻修复镉污染土壤能取得更佳的效果.     

施用生物炭对土壤Cd形态转化及烤烟吸收Cd的影响

采用盆栽试验模拟Cd污染土壤,研究施用烟秆炭(0、10、20 g·kg~(-1))对土壤pH、有机质含量、土壤Cd形态分布及烤烟Cd含量和Cd累积量的影响.结果表明:随着生育期的延长,土壤pH和有机质含量均呈现升高的趋势.在同一Cd污染水平下,土壤pH和有机质含量均随生物炭施用量的增加而升高.随生物炭施用量的增加,土壤有效态Cd和可交换态Cd含量显著降低,土壤碳酸盐结合态Cd、铁锰氧化物结合态Cd、有机结合态Cd和残渣态Cd含量升高.移栽后30 d,处理G2T2和G2T1的土壤有效态Cd含量的降幅分别达到45.59%和24.56%.外源添加Cd的土壤中,土壤pH和有机质含量均与土壤有效态Cd和可交换态Cd含量呈显著负相关关系(p0.01),与土壤碳酸盐结合态Cd、铁锰氧化物结合态Cd和有机结合态Cd含量呈显著正相关关系(p0.01).在Cd污染土壤上,施用生物炭能明显降低烟株各部位Cd含量,烟株各部位干物质积累量随生物炭施用量的增加显著升高,烟株各部位Cd累积量和总Cd累积量随生物炭施用量的增加呈降低的趋势.由此说明,在Cd污染的土壤上施用生物炭能够使土壤中可被植物吸收利用的有效态Cd转化为潜在的无效态Cd,从而达到修复土壤并减轻作物受Cd毒害的目的.     

钝化剂对农田土壤Cd有效性及不同水稻品种吸收Cd的研究

为从源头保障农产品质量安全,做好农田土壤镉污染修复,在镉污染农田上研究施加TX土壤调理剂、NL土壤调理剂、生物炭、石灰、硅肥5种钝化剂对土壤pH、有机质、Cd有效态含量、Cd不同形态的影响,并探讨钝化剂对4个不同水稻品种的产量以及水稻各器官吸收Cd的影响,筛选降解Cd效果较优的钝化剂和籽粒吸收Cd较少的水稻品种。结果表明:与对照处理相比,施加TX、NL土壤调理剂、生物炭、石灰、硅肥处理土壤中Cd有效态含量分别降低了59.4%、29.9%、22.8%、22.4%、54.4%。施加钝化剂降低了土壤中弱酸提取态和可还原态含量,增加了可氧化态和残渣态含量。其中,TX土壤调理剂处理的弱酸提取态占比降幅最大为11.9%,残渣态占比增幅最大为15.4%。施加钝化剂可提高水稻产量和抑制水稻各器官（根、茎、籽粒）对Cd的积累,其中施加TX土壤调理剂的效果最优,淮稻5号、扬粳805、扬粳103、南粳9108的产量分别提高了14.2%、18.6%、9.2%、29.2%,籽粒中Cd含量分别显著降低了80.5%、82.8%、65.4%、55.6%。对照处理中,淮稻5号、扬粳805、扬粳103、南粳9108籽粒Cd含量分别为0.836,0.853,1.047,1.22 mg/kg。只有种植淮稻5号和扬粳805同时配施TX土壤调理剂处理,籽粒Cd含量分别为0.163,0.147 mg/kg,符合GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》。推荐淮稻5号和扬粳805品种为适应于苏中地区的重金属低积累水稻品种,再结合施用合适钝化剂可在重金属Cd中轻度污染土壤上推广应用以保障农产品安全。     

不同热解温度生物炭对 Cd(Ⅱ)的吸附特性

以花生壳和中药渣为原料,分别于300、350、400、500、600℃下慢速热解制备生物炭,并表征其物理化学性质.研究不同p H、吸附时间和Cd(Ⅱ)浓度下生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附特征.结果表明,随着热解温度的升高,生物炭的碳化程度增加,比表面积增大,含氧官能团数量减少,π共轭芳香结构更加完备,Ca和Mg等无机元素不断富集,矿物溶解性降低,导致了Cd(Ⅱ)在不同热解温度生物炭上吸附能力及机制的差异.随溶液p H的升高(2.0~6.0),生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附量逐渐增加.吸附过程可分为快吸附和慢吸附两个阶段,吸附速度受膜扩散、颗粒内扩散和沉淀作用、离子交换等过程的控制.随热解温度的升高,快吸附在生物炭对Cd(Ⅱ)的吸附中所占比例逐渐降低.高温生物炭(≥500℃)中含氧官能团的锐减及难溶晶体矿物的形成降低了其对Cd(Ⅱ)的快吸附速率.沉淀和离子交换可能是低温生物炭(≤400℃)吸附Cd(Ⅱ)的主要机制;高温生物炭(≥500℃)中更完备的π共轭芳香结构增加了Cd-π作用对吸附的贡献,而难溶磷酸盐和碳酸盐的形成则降低了沉淀作用对吸附的贡献.这些研究结果为筛选对Cd(Ⅱ)具有高效去除或固持能力的功能生物炭(designer biochar)提供了重要的理论数据.     

三种植物对铅锌尾矿土壤Pb、Zn和Cd的吸收特性

以铅锌尾矿土壤为栽培基质,采用盆栽试验的方法,研究了玉米、大豆和银合欢对Pb、Zn和Cd的吸收特征。结果表明:(1)地上部Pb和Cd含量分别以银合欢和大豆较大,为(124.4±6.7)和(9.95±0.78)mg/kg;Zn含量以玉米和大豆较大,为(126.0±5.5)和(119.5±5.7)mg/kg。地下部Pb和Zn含量均以大豆最大,分别为(722.5±94.0)和(481.0±46.0)mg/kg;Cd含量以大豆和银合欢较大,为(12.14±0.37)和(11.15±0.47)mg/kg。(2)植物地上部和地下部对Pb、Zn和Cd的吸收量以玉米最大,大豆次之,银合欢最小。(3)三种植物对Pb、Zn和Cd的富集系数和位移系数,以及对Pb和Zn的转运量系数均小于1;玉米和大豆对Cd的转运量系数大于1,银合欢对Cd的转运量系数接近1;三种植物对尾矿土壤Pb、Zn和Cd的净化率极低。(4)三种植物的富集系数、位移系数、转运量系数和净化率均为CdZnPb,表明Cd更易被三种植物吸收和转运到地上部。     

植物根区(Root-Zone)在污水生物净化中的作用

<正> 近些年来,由于工业生产排放废水数量的大大增加,从而加速了受纳水体的富营养化。为了减轻废水排放所造成的富营养化带来的危害,不仅在废水排放前要去除其中(?)有机成份,而且要去除废水中的N、P等营养元素。人工湿地生态系统是新增加的广泛的处理技术,它对去除营养元素,尤其是N,有着特殊的功效。人工湿地生态系统在净化污水过程中的作用与该系统中植物根区的特点存在着密切的联系。根据植物根区净化污水的机理而建立的污水处理方法叫做根区法(Root-Zone Me-     

金鱼(Carassius auratus)对颗粒态镉的鳃吸收

采用水相平衡态镉浓度不变（0.01mg/L),增加水铝矿颗粒吸附态镉暴露的实验方法，研究了金鱼(Carassius auratus)对颗粒态镉的鳃吸收，结果表明，鳃中镉含量均随态镉暴露浓度增加，且镉／铝含量比明显高于水相，从而证实了颗粒态镉的鲁鳃吸收有效性，金鱼鳃吸收态镉的主要过程是：随水流流经鳃表面的颗粒态匐会着在鳃表粘液上，在鳃部微环境下，吸附的镉发生解吸而被鳃部细胞吸收，颗粒物及未被吸收的镉在鳃丝表面短暂停留后与脱落粘液一起随水流从鳃部排出。     

低浓度Cd暴露对金鱼藻营养元素吸收与植物络合素(PCs)合成的影响

采用溶液培养方式,研究了水环境低浓度Cd(0.01～0.64 μmol/L)不同暴露时间段下,金鱼藻(Ceratophyllum demersum)体内营养元素的吸收状况和植物络合素(PCs)的响应规律.结果表明,Cd促进了微量营养元素Cu、Zn的吸收,抑制了Mn的吸收,对Fe的吸收无明显影响.金鱼藻对Cd表现出明显的吸收和积累效应,0.08　μmol/L Cd胁迫对金鱼藻生长产生了抑制作用.Cd暴露期间各处理组PCs诱导量与Cd处理浓度存在显著的响应关系,处理前期(7　d)当Cd浓度≥0.02　μmol/L时,表现为显著的诱导效应(p<0.05).随着暴露时间的延长,PCs诱导量有下降趋势,但仍明显高于对照.各不同处理时间段下PCs诱导量与Cd处理浓度存在良好的剂量效应关系.胁迫7 d时呈线性关系,胁迫14 d和21 d均表现为抛物线型.回归分析显示金鱼藻体内PCs的合成水平与Cd的生物毒性存在极显著的正相关关系.表明PCs可作为Cd胁迫的一项敏感的生化指标(biochemical indicator)用来评价和预测实际水环境中Cd的污染.     

硅改性生物炭吸附水中Cd(Ⅱ)机理的量化分析

以纳米二氧化硅为硅源制备硅改性生物炭,利用吸附动力学、吸附等温线及SEM-EDS、XRD、FTIR、XPS等表征研究硅改性生物炭对水中Cd(Ⅱ)的吸附机理,并定量分析各种吸附机制的贡献率.结果表明,当添加SiO₂质量比为0.5%时制备的生物炭(0.5SiBC)吸附Cd(Ⅱ)效果最佳,最大吸附量为132.64 mg·g^-1,是未改性生物炭(BC)的1.56倍;0.5SiBC对Cd(Ⅱ)吸附过程符合拟二级动力学和Freundlich模型,其吸附过程属于化学吸附;XRD、FTIR和XPS等结果表明,0.5SiBC吸附Cd(Ⅱ)的机理主要有矿物质沉淀、离子交换作用和络合作用,各种机理贡献率依次为：矿物质沉淀(46.61%)>离子交换(33.79%)>其他机理(18.36%)>络合作用(1.24%);0.5SiBC对Cd(Ⅱ)的离子交换和矿物质沉淀量比BC分别提高133.80%和41.46%,硅改性主要通过提高生物炭的离子交换和矿物质沉淀能力来提高吸附Cd(Ⅱ)的能力.研究表明,硅改性生物炭作为去除水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附剂具有较好的...     

石灰对生物炭和腐殖酸阻控水稻Cd吸收的效应

采用田间试验,研究了石灰-生物炭和石灰-腐殖酸两种联合修复剂及其不同施用量对酸性土壤中稻米Cd含量、产量和品质的影响,并对不同处理修复效果进行综合评估.结果表明,两种联合修复剂能显著降低稻米Cd含量17.39%~45.96%,降低土壤有效Cd含量18.29%~29.88%,.生物炭、腐殖酸施用量分别为5000,6000kg/hm²时,稻米Cd的降低效果最佳.石灰-生物炭处理中,降低稻米Cd含量的主要因子为土壤pH和土壤有效Cd含量（P<0.05）,而石灰-腐殖酸处理则为土壤有机质含量与土壤有效Cd含量（P<0.05）.施加修复剂后稻米产量可达6637~7890kg/hm²,直链淀粉含量达到19.47%~27.26%;当腐殖酸施用量为7500kg/hm²时可使稻米产量提高10.97%,而石灰-生物炭处理对稻米产量无显著影响;采用层次分析法确定了稻米Cd含量、稻米产量、稻米品质和修复费用在修复效应评估中所占权重为0.608、0.150、0.102、0.140,综合评估结果显示土壤-水稻系统Cd阻控效应的联合修复技术为：在施用1200kg/hm²石灰的基础上同时施加6000kg/hm²腐殖酸.     

原子吸收法测定土壤中铜锌铅镉

通过对几种消解体系的对比 ,选择出铅、镉最佳的消解方法为硝酸 氢氟酸 双氧水体系 ;铜锌最佳的消解方法为硝酸 氢氟酸 高氯酸体系。不同方法既能达到全量分析的要求 ,又能使基体干扰降到最小。通过对标准样品的多次测定 ,测定值均在其保证值范围内 ,铅镉相对标准偏差为 2 2 %～ 7 2 % ,加标回收率在 83%～ 116 %之间 ;铜锌相对标准偏差为 2 6 %～ 4 5 % ,加标回收率在 92 %～ 10 3%之间。     

大气汞对土壤─植物系统汞累积的影响研究

采用室内模拟试验的方法，研究了大气汞污染对土壤－植物系统的危害及其机理。结果表明，植物可吸收大气汞，也可吸收土壤汞，当植物汞源于气汞时，其地上部汞含量高于根部；源于土壤汞时，则根汞高于地上部汞。土壤汞累积的来源可能直接吸附大气汞，也来源于植物汞的输入。     

螯合剂对用芥菜型油菜修复镉污染土壤镉形态转化的影响

采用盆栽实验研究了不同浓度的三种螯合剂对用芥菜型油菜修复镉污染土壤的强化作用,比较了草酸、EDTA和EDDS对土壤中镉总量去除的影响,并采用Tessier连续提取法研究了各处理土壤中镉形态.结果表明,螯合剂的强化顺序为:EDTA＞＞EDDS＞草酸,EDTA的最佳浓度为3 mmol/kg,去除率可达74.58％;只有EDTA能显著活化土壤中镉,改变土壤中Cd的形态分布,提高Cd的生物活性,从而促进植物对镉的吸收.     

镉、铁及其复合污染对烟草生理的影响

Cd作为一种主要的环境污染物,它对生物的毒性已有较多的报道.Fe作为一种植物生长所需的微量矿质营养元素,其毒性研究尚少见。目前研究发现用Fe~(2+)含量超过1.5ppm的池水喷灌烟草,会产生毒害.水稻的“青铜色病”,“Alkagave病”、“Aki-ock病”、甘蔗的“斑叶病”都和Fe毒害有关.     

土壤重金属污染对蚯蚓（Opisthopora）影响的研究

研究了重金属污染区蚯蚓的群落结构、污染指示种类、以及污染影响的毒理指标．结果表明：随着重金属污染程度的增加，蚯蚓种类减少，蚯蚓体内重金属元素富集量增加．蚯蚓毒理实验表明：Ｃｄ中毒后过氧化物同工酶活性增加，脂酶同工酶活性减弱．Ｐｂ中毒后蚯蚓过氧化物酶和脂酶同工酶活性均增加．     

钙镁磷肥对土壤中镉形态转化与水稻吸镉的影响

酸性镉污染水田施用不同用量的钙镁磷肥的田间试验表明:土壤中交换态镉的分配系数随钙镁磷肥用量的增加而降低,呈显著负相关(r,-0.9314);碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态镉的分配系数则呈显著正相关(r,0,9395)。而土壤中有效态镉含量与钙镁磷肥用量则呈显著负相关(r,-0.8853)。镉污染水田一次性投加高量钙镁磷肥后,可使土壤pH显著升高,交换态镉分配系数明显下降,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态镉分配系数明显升高,导致土壤中有效态镉含量大幅度下降,从而大大减少水稻植株的吸镉量。     

土壤重金属污染对蚯蚓（Opisthopora）影响的研究

研究了重金属污染区蚯蚓的群落结构，污染指示种类，以及污染影响的毒理指标，结果表明：随着重金属程度的增加，蚯蚓种类减少，蚯蚓体内重金属元素富集量增加，蚯蚓毒理实验表明：Ｃｄ中毒后过氧化物同工酶活性增加，脂酶工同酶活性减弱，Ｐｂ中毒后蚯蚓过氧化物酶和胆酶同工酶活性均增加。     

不同放牧强度对红三叶、黑麦草草地植被和土壤养分的影响

对不同放牧强度下草地植物和土壤的变化规律进行了研究，结果表明：３年强度放牧使土壤的全氮含量和草地的组成和结构发生了较大的变化，使牧草产量下降１７．１％，草地主要种红三叶的重要值降低了３３．８％，均质度系数增加５１．１％，土壤的氮磷比升高１．３。轻度放牧使草地全氮含量降低０．０９６％，红三叶的均质度系数增加２１．０％。中度放牧并未使草地牧草产量和红三叶的重要值降低，同时使草地红三叶均质度系数保持在远低于１．０水平以下，但使土壤全氮含量下降０．０８５％。根据以上结果，中度放牧是保持草地持续高产的最好的放牧管理选择。     

不同放牧强度对红三叶、黑麦草草地植被和土壤养分的影响

对不同放牧强度下草地植物和土壤的变化规律进行了研究，结果表明：３年强度放牧使土壤的全氮含量和草地的组成和结构发生了较大的变化，使牧草产量下降１７．１％，草地主要种红三叶的重要值降低了３３．８％，均质度系数增加５１．１％，土壤的氮磷比升高１．３。轻度放牧使草地全氮含量降低０．０９６％，红三叶的均质度系数增加２１．０％。中度放牧并未使草地牧草产量和红三叶的重要值降低，同时使草地红三叶均质度系数保持在远低于１．０水平以下，但使土壤全氮含量下降０．０８５％。根据以上结果，中度放牧是保持草地持续高产的最好的放牧管理选择。     

淹水对污染土壤镉形态转化的影响

研究了受铜冶炼厂“三废”污染的土壤在栽种小麦－水稻－小麦的过程中土壤镉形态的转化。结果表明，淹水后交换态镉形态所占比例明显下降，下降幅旗与土壤氧化铁活化度呈极显负相关。所下降的部分向着活性较低的紧结合有机态，晶形氧化铁结合态及石灰性土壤的碳酸盐结合态转化。