龙岩市适中镇一带土壤重金属异常成因与生态效应评价

本文采集了龙岩市适中镇一带不同层位土壤-土壤溶液配套样品,测试了其中重金属Pb、Cd、As含量,采用普通克里金插值法研究了土壤中3种重金属元素的空间分布特征,查明了异常成因。根据地球化学统计学分析原理,建立了一种基于土壤溶液重金属含量的风险评价方法,并利用该方法对3种重金属的生态效应进行了评价。结果表明,工作区土壤重金属主要来源于自然背景下的成土母质,人为叠加作用影响不显著,异常强度低。3种重金属在A、B、C层土壤的异常区域与零星分布的小规模工业企业叠合。在同一点位的垂向剖面上,重金属在表层土壤与深层土壤的相关度高,主要表现为无-弱-中等强度的表生富集,未出现大面积的强-极强程度的表生富集现象。工作区土壤总体上呈清洁-基本清洁水平,生态风险低。中等及以上风险水平的样点所占比例仅为8.24%、3.64%、1.81%,风险达到很强-极强水平的排序为CdAsPb。但从可能影响农作物安全性的角度看,仍需注意某些高的潜在风险点位产生的生态效应。     

河北平原沧州-武强土壤地球化学异常解析

河北平原多目标区域地球化学调查在沧州-武强一带发现了以As、Cu、Zn、Fe、Mn、La、Th等元素为代表的多元素地球化学异常。本文利用地球化学方法,对该异常成因、生态环境效应等问题进行解释与评价。结果表明,特殊的沉积地质环境,即平原区低洼地内的自然吸附作用是形成大规模低缓地球化学异常的主要原因;异常对久负盛名的畅销果品沧州金丝小枣品质及油气热资源勘查的指示意义值得进一步研究。     

高镉地质环境富硒土壤特征及其生态效应

文章详细研究了浙西富硒土壤中Cd、Se、Zn、Ni存在形态以及农产品安全性。结果表明,研究区土壤继承了成土母质中硒、镉高含量的特点,引起农产品中富硒和镉含量超标。研究发现,当地居民并未由于农产品镉超标而出现群体性疾病,相反地,则表现为体格健壮,长寿老人较多,人发中镉含量低,硒含量高等特点。优良的生态现象可能与人体内Zn、Se对Cd的拮抗作用有关。这一研究结果,为黑色岩系地区富硒土壤的深层次开发利用提供了思路和机遇。     

安徽省富硒土壤评价标准及富硒土壤成因浅析

富硒土壤作为提高农产品附加值的资源日益引起重视,如何界定富硒土壤没有相关标准。本文依据调查分析数据,以地球化学统计为基础,以生态效应为检验标准,提出了安徽省硒元素景观分级及富硒土壤界定标准。根据富硒土壤区表、深层土壤比值统计结果,提出了辨别自然成因或人为污染形成的富硒土壤定量标准,为建立安徽省地方性富硒土壤评价标准提供了科学依据。     

土壤硒污染对土壤酶的生态毒理效应

通过室内培养和盆栽试验,研究了Se对黄棕壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、转化酶的生态毒理效应.结果表明,土壤Se对脱氢酶、碱性磷酸酶、转化酶有“抗性酶活性”现象.土壤Se对土壤过氧化氢酶和脲酶活性有抑制作用,脲酶受Se的抑制作用最强.土壤Se含量与脲酶抑制率之间具有显著相关性,脲酶抑制率可作为Se生态风险评价的一项生物指示物.     

青海省民和县-海石湾土壤Hg异常调查及其生态效应

通过对民和县-海石湾城区及其周边地区表层土壤Hg元素异常空间分布特征的分析,查明了大气降尘是当地Hg异常的最主要来源,此外生活、工业固废污染也是可能的原因;在垂向分布上,自上而下Hg元素大体呈上升趋势,显示表面Hg元素富集。对土壤中Hg形态进行特征分析,探讨了Hg的各形态与含量之间的相关性,结果显示:残渣态>强有机态>腐植酸态>铁锰氧化态>水溶态>碳酸盐态>离子交换态。异常区土壤Hg的累积并未造成小麦及玉米的重金属超标,未影响到其食用安全性,但是潜在威胁性存在。     

多效唑的土壤微生物生态效应

通过室内实验和野外田间实验,研究了多效唑对土壤硝化作用,脱氢酶活性,呼吸强度和微生物生物量的生态效应,阐明多效唑对土壤微生物无长期不利影响。但其短期效应仍值得关注,需进一步深入探讨。     

硒对烤烟的生态毒理效应及临界指标研究

通过营养液水培试验，研究了不同浓度Se对烤烟生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b、类胡萝卜、SOD、POD和MDA活性的影响。Se胁迫下的烟株生长受到抑制，浓度越高，抑制效应越明显；低浓度Se对烤烟叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a＋b和类胡萝卜含量有促进作用，并提高烟株体内活性氧防御体系，使MDA酶含量下降；高浓度Se则对其有抑制作用，对活性氧防御体系产生胁迫效应，MDA上升，SOD、POD酶活性下降；相关分析表明，除MDA呈极显著正相关外，其余均呈极显著负相关。MDA含量变化为Se胁迫烤烟生长的最敏感生理指标。     

土壤中硒的形态

３种江苏省土壤,即潮盐土,灰潮土和黄棕壤原土硒和外加硒的形态分布研究结果表明,原土硒主要分布在残渣态Ｆ５上,３种土壤的Ｆ５的百分含量均达全量硒的８０％左右,而外加硒经４个培养后相对均匀地分布于可溶态Ｆ１（黄棕壤例外）,交换态Ｆ２、氨水提取态Ｆ３和残渣态Ｆ５上,２种处理下硒形态分布与土壤ＰＨ值,粘粒和游离氧化铁含量有一定关系,ＰＨ值是潮盐土≈灰潮土＞黄宗壤,粘粒及游离氧化铁含量是黄棕壤＞潮盐土＞灰质     

基于物种敏感性分布(SSDs)的土壤硒生态基准值推导

土壤中过量的硒会对土壤生物造成毒害效应,然而目前我国还未制定用于土壤生态系统健康保护的生态标准.本研究通过搜集土壤硒的毒理数据,并根据不同的效应终点对其进行筛选,分别推导对5%物种危害的浓度(Hazardous Concentration for 5%of species, HC₅).以20%效应浓度(20%Effect Concentration, EC₂₀)、25%效应浓度(25%Effect Concentration, EC₂₅)和最低观察效应浓度/水平(Lowest Observed Effect Concentration/Level, LOEC/LOEL)等为效应终点的毒理数据进行一级HC₅值的推导,以半数效应浓度(Half Effect Concentration, EC50)和半数致死效应浓度(Half Lethal Concentration, LC₅₀)等为效应终点的毒理数据进行二级HC₅值的推导.物种敏感性分布(Species Se...     

唐山开滦煤矿区土壤及地表水中Se元素赋存状态及其生态效应研究

矿山开采通常会对生态环境产生负面影响.本研究换一种角度,考察煤矿开采利用过程中产生的有益元素Se,分析其在土壤、注入矿井水的地表水中的赋存状态及小麦、玉米、水稻等农作物对硒元素的富集性.结果表明,矿区土壤中硒元素主要以有机态和残渣态存在,水溶态占1%.土壤水溶总硒中Se4+和Se6+分别占23.89%和32.99%.注入矿井水的地表水中Se4+和Se6+分别占37.78%和40.24%.农作物小麦、玉米、水稻中硒平均含量分别为0.169、0.094和0.26 mg.kg-1.其中水稻多采用矿井水浇灌,此举不但解决了废水排放问题,还产生了富硒谷物,且有害元素含量不高.因此,充分利用矿区富硒资源,可以趋利避害,减少矿山开采的负面效应.     

河北平原地下水环境的演化分析

河北平原是我国目前水资源最为缺乏的地区之一,地下水资源作为其主要的供水水源成为了维持河北平原可持续发展的重要因子。本文分析了河北平原地下水环境的多年演化情况,认为自然和人为双重作用导致了河北平原地下水水文地质条件、地下水水位和地下水水质的改变,引发了一系列的地面沉降和地下水质量下降等生态环境地质问题。     

不同外源硒在土壤中的有效性变化及其对小麦硒累积的影响

为明确作物对几种常见外源硒肥的吸收利用差异,通过盆栽试验研究了不同硒肥(硒酸钾、亚硒酸钾、 EDTA螯合硒、硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆)在土壤中的有效性变化及其对小麦生长和硒吸收分配的影响.结果表明,不同外源硒进入土壤后有效性的变化规律不同,硒酸盐、亚硒酸盐和EDTA螯合硒处理土壤有效硒比例显著高于对照(CK)处理,其它处理和CK处理无显著差异.小麦生育前期,硒酸盐、亚硒酸盐和硒矿粉处理土壤有效硒比例逐渐降低,至生育后期则趋于稳定,其他外源硒处理土壤有效硒比例则呈现先下降再升高的动态变化.土壤有效硒含量显著影响小麦硒吸收,两者呈显著正相关关系.施用硒酸盐显著提高了小麦籽粒和叶生物量,但其它硒肥对小麦生长无显著影响.小麦对不同外源硒的累积能力顺序为：硒酸盐>亚硒酸盐和EDTA螯合硒>硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆,施用硒矿粉、粉煤灰和富硒秸秆处理与CK处理无显著差异.施用硒酸盐后硒更易向茎、叶转运富集,而施用亚硒酸盐和EDTA螯合硒后硒更易向籽粒转运累积.     

河北平原潮土中微生物对氮降解特征

了解土壤中微生物对氮素降解规律,对于土壤氮污染修复具有重要现实意义.从河北平原潮土中筛选出8种高效氨化细菌、硝化细菌、异养硝化好氧反硝化细菌,对所筛菌种进行16S r DNA分析,选出最适菌株通过固定化载体将菌种制成菌剂.探讨了用加入所筛菌种及拮抗菌的菌液和地表水分别滴灌小白菜对土壤中的氮降解产生的影响,并测定土样磷脂脂肪酸(PLFA)的值.结果表明:以硅藻土为载体硝化细菌的氨氮降解率达到38%,硝态氮合成率为205%;以硅藻土为载体的氨化细菌氨氮合成率为1 711%,异养硝化好氧反硝化细菌的硝态氮降解率达到367%.加所筛菌液滴灌对土壤总氮和氨氮的降解效果较好,硝化作用也较强,加菌后土壤中微生物量明显增加,且更快到达峰值.对不同土样不同时间磷脂脂肪酸数据分析发现,在白菜生长过程中,土壤中的微生物含量均产生了1次峰值,且加入所筛菌的先到达峰值.对于任丘和阜城土样来说,加入所筛菌后,土壤中微生物种类相应增多,对土壤微生物环境有所改善,微生物也比较活跃.     

硫对土壤中硒形态变化及油菜硒吸收的影响

本研究以优质高产甘蓝型油菜(湘农油571)为试验材料,通过苗期土培和溶液培养试验,分析了硫肥对外源施硒条件下土壤硒赋存形态和硒价态变化的影响,旨在揭示硫调控油菜硒吸收的作用机制.结果表明,5 mg·kg-1硒和150 mg·kg-1硫对油菜生长都有一定的促进作用,但这种促进都没有达到显著水平;施硫可以显著降低油菜地上部和根的硒含量,最高降幅分别为64.0%和39.1%;施硫可以显著降低土壤pH值,最高可降低0.65个单位,显著增加土壤有机质含量,最高可增加1.76 g·kg-1;施硫可以显著降低水溶态硒和铁锰氧化物结合态硒含量并显著增加有机结合态硒含量,而对交换态和残渣态硒含量的影响不显著;施硫可以显著降低水溶态并显著增加交换态中四价硒的含量,对这两种形态中的六价硒含量都表现为显著的降低作用,对负二价硒含量没有显著的影响;油菜对两种硒价态的吸收差异与硫密切相关,无硫时,六价硒处理的苗期油菜地上部和根的硒含量为四价硒处理的7.3倍和3.2倍,而硫浓度为2 mmol·L-1时,其硒含量却不及四价硒处理的32.6%和8.7%.总体上,施用适量硫肥在改善作物生长的同时可以通过降低土壤pH值和提高有机质含量促使水溶态硒在土壤中向铁锰氧化物结合态和有机结合态的钝化并抑制硒向六价态的转化来降低油菜对硒的吸收,对合理调控富硒地区作物硒含量,保证我国居民饮食质量和安全、土壤硒资源长效利用及区域经济发展具有重要意义.     

基于PSR模型的河北省生态安全评价研究

着眼于河北省粗放型经济发展模式与日益恶劣的生态环境之间的矛盾,基于"压力-状态-响应"(PSR)模型,选取人口、环境、资源、社会经济等方面30个指标,构建河北省生态安全评价指标体系,利用熵值法从时间尺度上对河北省生态安全状况进行综合评价与分析.结果表明:2005-2014年间,河北省生态安全综合评价指数整体呈现上升趋势,说明河北省的生态安全状况有所好转.最后提出加强河北省生态安全建设的对策思路,为建设成为生态强省提供依据.     

三江平原典型湿地类型土壤微生物特征与土壤养分的研究

为探讨不同湿地类型土壤微生物数量和酶活性的分布特征及其与土壤养分的关系,本研究选择了三江平原洪河湿地保护区4种典型湿地类型(小叶章+沼柳湿地、小叶章湿地、毛苔草湿地和芦苇湿地)的土壤为研究对象.结果表明4种湿地类型在0~30 cm土层内:1土壤有机碳、全氮和全磷均随土层深度的增加而减少,速效钾、速效磷和速效氮则未表现出有规律的变化,且不同湿地类型土壤养分含量差异显著.2土壤微生物数量为细菌放线菌真菌,3种微生物菌落数量均随土层深度的增加而减少.土壤微生物总数量以小叶章湿地最多,毛苔草湿地最少.3土壤蔗糖酶和纤维素酶活性均随土层深度的增加而减少,而土壤过氧化氢酶活性未表现出有规律的变化.小叶章+沼柳湿地和小叶章湿地中3种酶活性显著性高于毛苔草湿地和芦苇湿地(P0.05).4相关性分析表明,土壤细菌、真菌和纤维素酶与土壤养分各指标均呈极显著或显著正相关,放线菌和蔗糖酶与速效钾、过氧化氢酶与速效钾、速效磷无显著相关性关系.因此,土壤微生物和酶活性是反映土壤养分状况的重要指标.     

华北平原不同农田管理措施对于土壤碳库的影响

华北平原是我国重要的粮食生产基地,土壤碳氮水平直接作用于区域的土壤肥力和粮食生产.通过长期定位实验,研究了包括自然恢复(F)、清茬翻耕(N)、秸秆还田免耕(S)和秸秆还田翻耕(TS)这4个处理下土壤有机碳(SOC)、无机碳(SIC)、全碳(TS)、全氮(TN)含量和储量以及13C和15N分布状况.结果表明,与F相比,在0~20 cm土层,N、S和TS的土壤有机碳储量分别降低21.6%、12.3%和3.4%,土壤无机碳储量变化不显著.在20~40 cm土层,土壤有机碳储量变化不显著,而3个农田耕作处理的土壤无机碳储量较F分别增加4.1%(N)、7.3%(S)和5.0%(TS),无机碳增加主要是次生碳酸盐的贡献,农田土壤PIC增加了97%~261%.与自然恢复地相比,农田土壤表层δ15N、δ13CSIC、δ13CSOC偏高且δ13CSOC达显著差异,20~40 cm土层δ15N、δ13CSIC偏低而δ13CSOC偏高.该地区农田土壤中原生碳酸盐以分解作用为主,土壤-作物系统通过增加CO_2含量促进次生碳酸盐的形成,秸秆还田是恢复农田耕作引起土壤碳库储存下降的有效措施.对于华北平原,今后应加强关于秸秆还田和耕作措施对土壤有机碳和无机碳影响的综合研究,对于表层以下层次土壤的碳转化和变化规律需要更多的长期观测.     

石油污染土壤的生态效应及修复技术研究

以玉米和向日葵为研究对象,通过田间试验研究了石油污染土壤对植物生长的影响及两种植物对石油污染土壤的修复作用;考察了节细菌(DX-9)对玉米,向日葵植物修复的强化和协同效应;探讨了石油烃在植物不同部位的残留量。结果表明:在土壤石油烃含量初始值为10000mg/kg时,玉米、向日葵生物量分别减少14.5%和21.0%。150d土壤中石油烃降解率分别为42.5%和46.4%,较对照区提高了100.5%和118.9%;节细菌的施加使两种植物的降解率分别提高到72.8%和76.4%。石油烃在玉米的根、茎、叶、芯和籽仁中的含量较对照区分别增加了19.4%、0.8%、0.7%、1.3%和14.8%,在向日葵的根、茎、叶、葵盘和籽仁中的含量分别增加了184.5%、1.2%、1.1%、2.3%和31.2%。结论表明:石油污染土壤对玉米,向日葵生长性状和籽仁质量有显著影响;玉米或向日葵与节细菌(DX-9)联合进行石油污染土壤的生物修复效果显著;石油烃在植物各部位均有不同程度的残留,根部残留量最大。