Bradford法测定土壤球囊霉素相关蛋白的影响因子

土壤球囊霉素相关蛋白(glomalin-related soil protein,GRSP)是评价土壤健康的重要指标。研究了土样粒径、贮存条件和高温提取后离心延误时间3个影响因子对采用Bradford法测定GRSP含量的作用效果。结果表明,土样粒径对易提取GRSP(EEG)的提取测定影响显著,过0.074 mm孔径筛土样中提取出的EEG含量高于过0.149、0.25、1 mm孔径筛的土样;总GRSP(TG)含量的测定结果对土样粒径的变化没有明显响应,测定TG含量可采用过1 mm孔径筛的土样。贮存条件影响EEG和TG含量的测定,有机质含量低的土样室温保存18个月条件下测得的EEG含量低于-20℃保存条件下;有机质含量高的土样室温保存条件下测得的EEG含量高于-20℃保存条件下;室温保存条件下3个有机质含量水平的土样TG含量均高于-20℃保存条件下。不同样品保存方式间3个有机质含量水平的土样EEG或TG含量差异均显著。为减小有机质降解等的影响,宜低温保存土样。提取后延误离心将导致EEG含量测定值降低,因此延误时间以控制在1 h之内为宜;离心延误2 h内不同延误时间之间测得的TG含量无显著差异。     

冻融对湿地土壤可溶性碳、氮和氮矿化的影响

通过室内模拟试验,研究了不同冻融循环过程(-5-5℃或-25-5 ℃)对沼泽湿地土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)以及土壤有机氮矿化过程的影响.结果表明,随着冻融次数的增加,土壤DOC和DON含量呈先增加后降低趋势,土壤DOC含量在冻融1次(-5-5 ℃或-25-5 ℃冻融循环处理)后达最大值,而土壤DON分别在冻融2次(-5-5 ℃冻融循环处理)和4次(-25-5 ℃冻融循环处理)后达最大值.这说明在短期内冻融交替对土壤DOC和DON含量的影响较明显.冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25-5 ℃冻融循环比-5-5 ℃冻融循环矿化累积量高.冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持湿地生态系统稳定具有重要意义.     

酸性水稻土有效硒提取剂的比较研究

采集12种肥力水平和含硒量差异较大的酸性土壤,连续两季(次)用盆栽方法种植水稻,测定植株含硒量(mgkg-1)、硒累积量(mg /盆)以及7种提取剂浸提的土壤硒量,检验两者间的相关程度。结果表明,0.1 molL-1 KH2PO4浸提土壤硒的操作简便,提取量较多,与植株含硒量间有极显著的相关性,适合作稻田土壤有效硒的提取剂;0.2 molL-1 K2SO4对土壤硒的浸提量低,与植株含硒量间的相关性不显著,不适宜作水稻土有效硒的提取剂。     

有机酸-氯化物复合浸提去除土壤重金属的效应及对土壤理化性质的影响

化学淋洗作为一种高效、能彻底去除土壤重金属污染的修复技术而受到广泛关注,其中淋洗剂的选择是淋洗技术的关键,另外淋洗修复后土壤性质的变化一直是限制淋洗技术推广应用的因素之一。以某冶炼厂周边重金属Cd、Pb污染农田土壤为研究对象,采用振荡浸提方法,研究了有机酸(柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸和草酸)与氯化物(Fe Cl__3、Ca Cl_2、Mg Cl_2、KCl_和Na Cl_)单独浸提,以及有机酸与氯化物复合浸提对土壤中Cd、Pb的去除效果,并测定了浸提前后土壤理化性质的变化。结果表明,有机酸对土壤中Cd、Pb的去除效率大小顺序为柠檬酸苹果酸(酒石酸)草酸乙酸;氯化物大小顺序为Fe Cl__3Ca Cl_2Mg Cl_2KCl_Na Cl_。柠檬酸(150 mmol·L~(-1))和Fe Cl__3(50 mmol·L~(-1))复合浸提,对Cd、Pb的去除率显著提高,对于老王寨土样,分别达到44.6%和29.0%,而柠檬酸和Fe Cl__3单独浸提分别为36.4%和15.1%、28.0%和10.9%;对于大田湾土样,对Cd、Pb的去除率分别达到64.4%和16.9%,而柠檬酸单独浸提为445.4%和10.8%,Fe Cl__3单独浸提Cd只有5.0%,Pb几乎未洗出。柠檬酸(100 mmol·L~(-1))与Fe Cl__3(50 mmol·L~(-1))复合连续浸提3次后,老王寨和大田湾土样土壤p H值下降显著,分别下降2.45和4.03个单位;CEC和速效N、P、K含量下降显著,游离氧化铝显著增加,有机质变化不显著。淋洗修复后的农田土壤重金属含量大幅降低,为后续实施植物修复等技术降低压力和风险,后续耕作,建议施加碱石灰调节土壤p H,并补充N、P、K肥料。     

可溶性有机碳在紫色土中的吸附及影响因素分析

吸附作用是影响土壤中可溶性有机碳(DOC)迁移转化及生物有效性的重要过程,研究DOC在土壤中的吸附行为,对正确阐明土壤有机碳的循环和转化特征以及污染风险评估具有重要意义。选择具有代表性的3种土地利用方式的紫色土为实验材料,采用平衡吸附法研究了紫色土对分离的有机肥提取液中可溶性有机碳(DOC)的吸附特征,并分析了温度、磷酸盐、铁盐和有机质与DOC吸附量之间的关系。结果表明,原始物质吸附等温线方程可以反映土壤对可溶性有机碳的吸附特性,土壤对DOC的吸附量与DOC添加量呈极显著线性关系。从原始物质吸附等温线方程的分配系数看,随着温度的升高,土壤对DOC的吸附亲和力呈现降低趋势,5、15、25和35℃下,土壤对DOC的平均吸附率分别为26.38%、22.68%、19.98%和19.42%,其淋失迁移问题值得被重视。磷酸盐能抑制土壤对DOC的吸附,铁盐则促进土壤对DOC的吸附。有机质是影响土壤DOC吸附量的重要因素,用H_2O_2去除土壤部分有机质后,土壤对DOC的吸附量明显增大。     

烟气脱硫石膏对滩涂围垦土壤重金属解吸及残留形态的影响

滩涂围垦土壤是重金属等难降解污染物的主要最终归宿场所之一,其重金属的解吸将影响重金属的迁移性、生物有效性和潜在毒性,研究重金属的解吸对土壤污染评价、修复及环境容量预测至关重要.研究了烟气脱硫石膏对广州市南沙滩涂围垦土壤重金属的解吸效果,并分析了烟气脱硫石膏对重金属形态的影响.在离心管中称取20.0 g过0.25mm筛土样,加入20 mL水和不同量的烟气脱硫石膏,在室温下于恒温振荡器振荡,风干研碎后用原子吸收分光光度法测定重金属全量,并用Tessier连续提取法研究了处理前后重金属形态变化.研究结果表明,随着脱硫石膏施用量的增加,经过振荡离心后的滩涂围垦土壤中重金属质量分数先急剧下降,之后变化趋于平缓.与原土相比各重金属最大解吸率分别为:Cd 30.38%,Cu17.73%,Ni 15.00%,Zn 14.19%,Pb 9.46%,Cr 8.89%.比较处理前后重金属的形态变化,发现各重金属的可交换态解吸率均达50%以上,并且重金属碳酸盐结合态质量分数也有减少.说明烟气脱硫石膏能降低土壤对重金属的吸附,经振荡离心后能降低土壤中重金属的毒性和生物可利用性.     

紫色土坡耕地可溶性有机碳淋失特征

可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)在土壤-水界面的径流迁移是土壤有机碳损失的主要形式之一,其迁移损失对土壤有机碳库的源汇功能有重要的影响。为探明紫色土坡耕地DOC的径流迁移特征,利用可测壤中流的径流小区观测壤中流DOC的迁移,结合夏玉米不同生长期土壤DOC含量动态变化分析,研究紫色土壤中流DOC淋失过程与通量。结果表明,土壤DOC含量在玉米生长期逐渐增加,到抽雄期达到最大值,收获期逐渐降至最低。2009—2011年壤中流平均径流量为264 mm,占夏季径流量的68%,表明壤中流是紫色土坡耕地径流的主要形式。壤中流径流量与降雨量呈现极显著正相关性(P0.01),与降水强度相关性不显著。壤中流过程DOC质量浓度表现为先升后降再趋于稳定的趋势,且与径流速率呈极显著正相关关系(P0.01)。3年内次降雨产流事件中壤中流DOC质量浓度为1.7～4.6 mg·L~(-1),平均为3.2 mg·L~(-1)。壤中流DOC迁移负荷分别为565.5、802.1和1 090.1mg·m~(-2),平均年累积迁移负荷为819.2mg·m~(-2)。DOC淋失量在玉米不同生长时期变化较为明显,主要发生在抽雄期至成熟期,淋失总量为658.4mg·m~(-2),占年平均淋失负荷的81%,与玉米生长期土壤DOC含量变化趋势基本一致。研究结果可为调控紫色土坡耕地DOC迁移淋失及评价土壤有机碳平衡提供一定的参考和依据。     

若尔盖高原不同深度泥炭在增温条件下CH_4释放

不同深度泥炭所处的环境不同,对甲烷释放的影响也不同,温度是影响土壤甲烷释放的重要环境因子之一.为了解温度变化对不同深度特别是深层泥炭甲烷释放的影响,通过模拟实验监测不同深度泥炭甲烷释放对增温(8℃和18℃)的响应特征,并分析土壤可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)对甲烷释放的影响.结果显示,温度升高导致泥炭地总甲烷释放量降低,8℃时甲烷的总释放量(以CH_4-C计)为(4.94±0.70)mg m~(-2) d~(-1),18℃时为(3.16±0.69)mg m~(-2) d~(-1).不同深度泥炭甲烷释放对温度升高的响应不同,表层泥炭甲烷释放随温度的增加而增加,深层泥炭甲烷释放随温度增加而降低,这可能受不同深度土壤有机质所含碳种类的影响.低温时DOC抑制甲烷释放,增温时DOC对甲烷释放没有影响,这可能是受DOC来源的控制.甲烷释放随MBC含量的增加而降低.综上认为随着气候变化,温度升高,若尔盖高原泥炭地甲烷的释放量可能降低.     

碱熔-离子色谱法测定土壤中全硫的研究

研究了用碱熔-离子色谱法测定土壤中全硫的方法,样品采用氧化镁—碳酸钠(2:1)混合熔剂,在恒温马弗炉中800℃加热1 h,使土壤中各种形态的硫转化为SO_4~(2-),冷却,用水超声浸提.离子色谱法测定.分析柱AS14A4-mm(4 mm×250mm),淋洗液0.008mol·L~(-1)Na_2CO_3、0.001 mol·L~(-1)INaHCO_3,再生液0.05mol·LH_2SO_4~(-1),流量1.0mL·min~(-1),进样体积20μL,外标峰面积定量.该方法测定土壤中硫检测限为0.8 mg·kg~(-1),在测量浓度范围内具有良好的线性关系.用该方法做精密度,相对标准偏差为3.91%.与不同地区的标准土做对比实验,所测结果跟标准值相比均在标准值范围内.实验证明该方法操作简便、快速.     

黄河源区退化高寒草地土壤种子库:种子萌发的数量和动态

对青藏高原黄河源区不同退化程度高寒草地的土壤种子库土样用土壤分析筛进行浓缩,并以萌发法分析土壤种子库萌发种子数量和动态.结果表明,孔径0.25~2 mm的土壤分析筛分离土样中萌发种子可达萌发种子总量的85%~97%,而小于0.25 mm的土样中未发现种子.因此,用0.25 mm孔径大小的土壤筛对高寒草地土壤种子库土样进行大规模浓缩是一种方便、可靠的方法.4种不同退化程度高寒草地(A:未退化草甸;B:轻度退化草甸;C:中度退化草甸;D:重度退化草甸)的土壤种子库在实验室条件下萌发的种子数量分别为:A 1 194~3 744粒/m2,平均2 421.3粒/m2;B 5 376~1 0912粒/m2,平均7 786.7粒/m2;C 2 304~1 3216粒/m2,平均8 695.5粒/m2;D 4 768~12 352粒/m2,平均8 125.9粒/m2.除样地A外,其它3个样地的可萌发种子数量差异不大.单子叶植物种子在培养到d 10左右开始萌发,双子叶植物在5~7 d内开始萌发,前者3 wk后基本不再萌发,后者5 wk左右停止萌发.4个样地土壤种子库种子萌发主要集中在第2~3周,并表现出近似单峰型格局.图1表3参39     

组合液膜对土壤淋洗液中砷(As)的提取效果

针对土壤淋洗液中重金属传统萃取及液膜提取方法效率低的问题,提出组合液膜来提高提取率.本研究采用双二-乙基已基磷酸(D2EDTPA)和磷酸三丁酯(TBP)互为协同提取剂的组合液膜提取技术对土壤淋洗液中砷(As)进行提取,考察了系统温度、组合池膜溶液提取剂与膜溶剂体积比(M1/M2)、组合相有机相与水相体积比(O/A)、组合相提取剂比例(VD2EDTPA/VTBP)对As3+和As5+提取率的影响.研究结果表明,组合提取剂与As形成络合物在液膜系统中传输,最佳提取条件为:系统温度在28—30℃左右、M1/M2为4∶1、O/A为2∶1、VD2EDTPA/VTBP为4∶3.As3+和As5+起始浓度为5.45×10~(-4)mol·L~(-1)和1.12×10~(-4)mol·L~(-1)时,90 min最佳提取条件下提取率可达93.1%和82.7%.     

岩溶地区土壤溶解有机碳的季节动态及环境效应

对桂林岩溶试验场土壤溶解有机碳(DOC)进行了逐月的观测，结果显示DOC是岩溶生态系统中活跃的有机碳组分，在岩溶地区碳循环中发挥着重要的作用。一年中土壤DOC的变化特征表现为3个阶段：(1)3-7月，随气温升高、降雨量增加，土壤生物活性和新陈代谢能力极大提高，土壤溶解有机碳呈升高趋势；(2)8-11月，气温保持较高的水平，但降雨量偏低，土壤干燥，土壤微生物活性极大地减弱，土壤DOC质量分数全年最低；(3)12月至次年2月，随温度的降低，土壤生物活性逐渐降低，土壤DOC呈缓慢升高趋势，且与土壤微生物量碳之间存在互为消长的关系。土壤碳酸盐岩的溶蚀速率季节变化与土壤DOC之间存在负相关。文章还提出了岩溶地区土壤碳循环模式及DOC在其中的作用。     

土壤有效Cd浸提剂对Cd的浸提机制

研究比较了六种浸提剂(1mol/l NH_4OAc,1mol/l NH_4NO_3,0.005mol/l DTPA-TEA,0.1mol/l HCl,0.1mol/l CaCl_2,0.1mol/l NaNO_3)在不同土壤条件下对土壤Cd的浸提规律。从浸提剂的特性及pH缓冲能力等角度讨论了其对土壤Cd的浸提机制。结合盆栽试验中植株吸Cd量的相关分析表明,不同浸提剂均有其适合的土壤条件反映Cd的生物有效性,但相对地,0.1mol/l CaCl_2可能是适应性最广的土壤有效Cd浸提剂。     

生物炭修饰材料对嘉陵江(川渝段)沿岸土吸附Cu2+的影响

为了探索生物炭修饰材料对嘉陵江流域沿岸土吸附Cu~(2+)的影响,采用生物炭(B)、磁化生物炭(MB)以及50%和100%CEC十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)修饰MB(分别以50%BS-MB和100%BS-MB表示)作为炭修饰材料,分别将其以1%(质量比)加入嘉陵江流域(川渝段)内苍溪(CX)、南部(NB)、嘉陵(JL)和合川(HC)沿岸土中,共计形成20个混合土样(以原土作为对照),批处理法研究各样品对Cu~(2+)的等温吸附和热力学特征,并对比不同温度、pH值和离子强度下的吸附差异.结果表明,不同混合土样对Cu~(2+)吸附等温线均呈"L"型且符合Langmuir模型,最大吸附量q_m保持在62.20—308.88 mmol·kg~(-1)之间.相同生物炭修饰材料添加下Cu~(2+)吸附量表现为JLNBCXHC的趋势.20—40℃范围内,各混合土样对Cu~(2+)的吸附量均随温度的升高而增加,表现为增温正效应.离子强度从0.01 mol·L~(-1)增加到0.1 mol·L~(-1),各混合土样(除HC外)对Cu~(2+)的吸附量均呈现先增后降的趋势.pH值升高有利于混合土样对Cu~(2+)的吸附.各混合土样对Cu~(2+)的吸附是一个自发、吸热和熵增的反应过程,且CEC和比表面积是决定混合土样对Cu~(2+)吸附效果的关键.     

分光光度法测定水稻土中有机酸的研究

本文以三种有机酸为代表,研究并建立了测定水稻土中有机酸的分光光度法。结果表明,三种有机酸的有色络合物具有相同的吸收光谱,且具有相同的最大吸收波长(λ_(mss)=500um)和相近的表观摩尔吸光系数。水分对酯化反应影响很大,含水量达4ml时,吸光值下降85％。酯化温度在10℃以上时,酯化率达最大值且保持稳定。在25℃时,显色反应20min趋干稳定,且在1h内吸光值下降不超过1.2％。土样中的有机酸采用NaCl溶液为提取剂,以3:1的液土比振荡提取30min,NaCl溶液浓度为1％就能达到良好的提取、过滤效果。提取液在烘干前需进行碱化,否则有机酸将损失30％以上。本法平均回收率为92.2％(n=5),标准差为0-0.0478cmol k8~(-1)(n=2-6),平均0.0142cmol kg~(-1)(n=26);变异系数为0—10％(n=2-6),平均4.87％(n=26);线性范围为0—0.0018mol L~(-1)。     

酒石酸、柠檬酸和苹果酸对污染土壤中镧的去除效果

通过振荡淋洗法研究了酒石酸、柠檬酸和苹果酸在不同浓度、淋洗时间和p H值条件下对2种污染农田土壤中镧(La)的去除效率。结果表明,在25℃、200 r·min-1恒温振荡条件下,3种淋洗剂对人工污染土壤镧的淋洗率均随浓度的增加而增加,随淋洗时间的延长而增加至稳定状态,随着p H值的增加呈先增加后减小趋势。3者的最佳淋洗浓度、时间和p H值分别为0.01 g·m L-1、4 h和5.0,在此条件下,酒石酸、柠檬酸和苹果酸对w(La)为300 mg·kg-1人工污染土壤的最佳淋洗率分别为57.13%、62.32%和54.86%,对w(La)为2 500 mg·kg-1人工污染土壤的最佳淋洗率分别为74.39%、77.94%和72.75%,对w(La)为463.6 mg·kg-1的矿区土壤的最佳淋洗率分别为17.8%、23.7%和24.3%。综合考虑土壤中La的去除效果和成本,选择柠檬酸作为最佳淋洗剂。     

不同浓度柠檬酸溶液中石灰性紫色土微团聚体对Pb~(2+)的吸附解吸特性变化

铅(Pb~(2+))因溶解度较小,易在土壤中长期滞留,从而造成严重的土壤铅污染。柠檬酸(Citric Acid)作为植物根系分泌的典型天然有机酸,含有大量羧基功能团和活性点位,影响着土壤中重金属的吸附和解吸。为深入了解柠檬酸输入土壤后,Pb~(2+)在土壤中的积累与迁移规律,以石灰性紫色土为研究对象,通过模拟试验,采用平衡液吸附法及柠檬酸、HCl解吸法,研究了不同浓度柠檬酸溶液中石灰性紫色土及各粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附-解吸特性。结果表明:在不同浓度柠檬酸溶液中,石灰性紫色土全土及各粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附量随其初始浓度增大而增加,各粒径间吸附量大小顺序为:(0.002 mm)2~0.25 mm全土0.053~0.002 mm0.25 mm~0.053 mm;柠檬酸浓度在0~1 mmol·L~(-1)范围内,石灰性紫色土全土及各粒径微微团聚体对Pb~(2+)的吸附量明显上升,1~100 mmol·L~(-1)范围内吸附量下降,低浓度的柠檬酸能够有效促进全土及各粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附,高浓度柠檬酸则起抑制作用,降低土壤对Pb~(2+)的吸附量;Freundlich方程对等温吸附过程的拟合达到极显著水平(R2=0.985-0.999),全土和不同粒径微团聚体对Pb~(2+)的吸附为不均匀表面的多层吸附;易解吸率随初始Pb~(2+)质量浓度上升而不断增大,难解吸率不断下降,加入柠檬酸后,易解吸率进一步上升,且随柠檬酸浓度升高而增大。研究柠檬酸溶液中石灰性紫色土对Pb~(2+)的吸附-解吸特性,能够有效预测石灰性紫色土区域重金属的环境效应,对农业环境安全调控具有重要意义。     

凋落物和氮添加对亚热带森林土壤浸提氮组分的影响

土壤不同氮组分对氮素循环和转化过程具有不同程度的调节作用。为了准确评价和理解氮添加和凋落物对土壤氮动态的影响,以亚热带罗浮栲(Castanopsis fabri)天然林和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林土壤为研究对象,在保留凋落物(留凋)和去除凋落物(去凋)情况下,模拟氮沉降试验,采用不同浸提剂(水、K_2SO_4、2.5 mol·L~(-1)和13 mol·L~(-1) H2SO4)逐步浸提土壤氮组分,研究氮添加[对照(CK,0 kg·hm~(-2)·a~(-1))、低氮(LN,75 kg·hm~(-2)·a-1)和高氮(HN,150 kg·hm~(-2)·a-1)]对亚热带红壤浸提组分氮含量的影响。结果表明:硫酸钾浸提的NH_4~+-N和可溶性有机氮(SON)高于水浸提的,而水浸提的NO_3~--N含量高于硫酸钾浸提的,酸水解性氮高于水溶性氮和盐溶性氮。林分显著影响不同组分氮含量,对水溶性氮含量的影响最显著,而阔叶天然林土壤氮组分对氮添加的响应更明显。留凋处理增加水溶性氮,且有利于惰性氮的分解,而去凋处理有利于惰性氮积累。氮添加对酸解性氮组分的影响不显著,氮添加显著降低2种林分土壤的惰性氮指数,降幅为64.7%～82.2%,去凋处理的降幅更大。土壤水溶性、交换性和弱酸浸提的SON与微生物生物量氮呈显著正相关,土壤水溶性和交换性SON可能是参与土壤氮矿化的重要组分。不同浸提组分氮之间呈显著正相关,说明组分之间存在相互影响。可见,从不同氮组分角度研究氮动态,更能反映其内在机理。     

硫磺对土壤中Pb和Zn形态的影响

研究了添加硫磺对Pb和Zn污染土壤的pH值、土壤中SO4^2-含量、土壤中Pb和Zn的NH4OAc浸提态含量及土壤中Pb和Zn的BCR(欧共体标准物资局)三步分级提取态含量的影响．结果表明：Pb和Zn污染土壤中添加硫磺后,土壤pH值降低,土壤中SO4^2-含量增加,土壤中Pb和Zn的NH4OAc浸提态含量随施硫水平的增加而增加;在对Pb和Zn的BCR三步分级提取态含量分析中,添加硫磺后,二者的B1态都有增加,Zn的B1态增加的比例要高于Pb,二者的B2和B3态都有不同程度的变化．     

原油污染土壤中油成分的最佳萃取条件

利用气相色谱和红外分光测油仪测定原油污染土壤中油成分的含量,对萃取剂种类和用量、萃取时间、萃取次数、温度和pH值进行优化.结果表明,正己烷萃取效果较好,气相色谱杂峰相对少.萃取剂用量为每克干土样加6-7ml正己烷时,萃取油量最大.萃取时间超过24h,萃取效率不再明显升高.萃取效率随萃取次数的增加而增加,可达到100%.pH值小于3时,萃取效果好;pH值大于7时,萃取能力受到极大抑制.温度则选择50-60℃较为适中.