石灰、羟基磷灰石、秸秆生物炭对烟草吸收镉的影响

烟草是我国重要经济作物且极易吸收镉(Cd),如何降低烟草Cd含量已引起广泛关注。通过盆栽实验,在Cd(0.83 mg·kg^(-1)和12 mg·kg(-1)和12 mg·kg^(-1))污染土壤中添加2 g·kg(-1))污染土壤中添加2 g·kg^(-1)或16 g·kg(-1)或16 g·kg^(-1)石灰(Ca(OH)_2)、羟基磷灰石(HAP)或秸秆生物炭,分析3种钝化材料对土壤Cd的钝化效率及烟草Cd吸收的降低效率。结果表明：(1)种植60 d后,施用16 g·kg(-1)石灰(Ca(OH)_2)、羟基磷灰石(HAP)或秸秆生物炭,分析3种钝化材料对土壤Cd的钝化效率及烟草Cd吸收的降低效率。结果表明：(1)种植60 d后,施用16 g·kg^(-1)石灰或HAP均显著(P<0.05)提高土壤pH值,轻微(0.83 mg·kg(-1)石灰或HAP均显著(P<0.05)提高土壤pH值,轻微(0.83 mg·kg^(-1)Cd)、中度(12 mg·kg(-1)Cd)、中度(12 mg·kg^(-1)Cd)Cd污染土壤pH值分别提高1.98～2.84和1.99～3.06;(2)3种钝化材料均使土壤Cd有效态含量降低,其中,16 g·kg(-1)Cd)Cd污染土壤pH值分别提高1.98～2.84和1.99～3.06;(2)3种钝化材料均使土壤Cd有效态含量降低,其中,16 g·kg^(-1)石灰使土壤Cd有效态含量降低69.7%～71.5%;(3)生物炭(2 g·kg(-1)石灰使土壤Cd有效态含量降低69.7%～71.5%;(3)生物炭(2 g·kg^(-1)和16 g·kg(-1)和16 g·kg^(-1))显著(P<0.05)提高烟草生物量且降低烟草Cd含量,轻微、中度Cd污染土壤烟草生物量分别提高5.07倍～18.5倍和5.00倍～29.7倍,烟草根、茎、叶Cd含量分别降低68.7%～74.6%、32.1%～50.7%、70.2%～82.5%(轻微)和68.7%～74.6%、51.4%～59.3%、33.2%～46.5%(中度),根、茎、叶Cd富集系数亦显著降低,根(Cd_(0.83):122降至31～38.1,Cd_(12):24.7降至12.2～16.8),茎(Cd_(0.83):203降至35.6～60.6,Cd_(12):41.7降至17.6～23.1),叶(Cd_(0.83):247降至100～120,Cd_(12):48.6降至26.0～32.5);(4)溶液吸附实验发现,HAP和生物炭均通过表面吸附Cd(-1))显著(P<0.05)提高烟草生物量且降低烟草Cd含量,轻微、中度Cd污染土壤烟草生物量分别提高5.07倍～18.5倍和5.00倍～29.7倍,烟草根、茎、叶Cd含量分别降低68.7%～74.6%、32.1%～50.7%、70.2%～82.5%(轻微)和68.7%～74.6%、51.4%～59.3%、33.2%～46.5%(中度),根、茎、叶Cd富集系数亦显著降低,根(Cd_(0.83):122降至31～38.1,Cd_(12):24.7降至12.2～16.8),茎(Cd_(0.83):203降至35.6～60.6,Cd_(12):41.7降至17.6～23.1),叶(Cd_(0.83):247降至100～120,Cd_(12):48.6降至26.0～32.5);(4)溶液吸附实验发现,HAP和生物炭均通过表面吸附Cd⁽²⁺⁾,且该吸附过程符合准二级动力学模型,表明在钝化过程中这2种钝化剂与Cd(2+),且该吸附过程符合准二级动力学模型,表明在钝化过程中这2种钝化剂与Cd⁽²⁺⁾发生键能结合的化学吸附。研究表明,3种钝化剂在同等剂量水平下,生物炭提高烟草生物量且降低Cd吸收最显著,可优先选作降低烟草Cd吸收的钝化剂。     

微生物解磷特性及其铅污染土壤修复应用

土壤污染会威胁食品安全与人体健康,中国土壤重金属污染形势较为严峻,其中以矿区污染尤为突出。铅是五大重点监控重金属之一,其毒性极强,危害植物、动物及人体健康。土壤中铅不能被生物降解,但可与磷酸盐形成稳定化合物进行固定,从而降低其生物有效性,降低土壤污染风险和食品安全风险。磷作为植物生长必需大量元素,通常以磷肥形式施加于土壤,大量磷肥转化为难溶性磷酸盐或有机磷,不易被植物吸收利用。解磷微生物可将难溶性有机/无机磷溶解,释放磷酸根,为植物提供磷素的同时,可络合铅生成难溶性磷酸铅沉淀,降低其生物有效性,是生物固铅修复污染土壤的有效途径。因此,该文综述了土壤微生物的解磷效率与机制、磷酸根固铅的作用机理及实际修复应用前景,并提出现存问题及未来研究方向,为提高矿区铅污染土壤生物修复效率提供了基础信息和技术参考。     

土壤/沉积物中植酸对砷、磷形态转化和生物有效性影响综述

砷(As)和磷(P)为同主族化学类似物,具有相似的化学性质和化学行为。As因赋存形态多变、极强的生物蓄积性及高毒性而被广泛关注,在土壤中主要以砷酸盐(As⁵⁺)形式存在。磷是植物必需营养元素,亦是引起土壤面源污染和水体富营养化的重要因子。土壤中磷主要以有机磷形式存在,占比40%～95%。其中植酸是重要组成部分,占总磷的20%～50%,占有机磷的50%～80%。植酸分子含有6个磷酸基团和12个可解离质子,因此可通过螯合、置换、酸化等作用强烈影响土壤中砷和磷的赋存形态和生物有效性。明确土壤中植酸对砷和磷赋存形态转化与释放的影响、过程与作用机制,对有效阻控土壤和水体砷、磷污染具有重要意义。该研究总结了土壤中砷、磷和植酸的含量、来源与赋存形态,重点阐述植酸对砷、磷赋存形态转化、生物有效性变化的影响与机制,可为降低土壤和沉积物砷、磷污染提供参考。     

铬渣污染土壤稳定化技术研究

选用3种不同类型的铬渣污染土壤(A土、B土和C土)作为研究对象,探讨了6种稳定化药剂对污染土壤中Cr(Ⅵ)的还原效果,并研究了不同药剂对各形态Cr稳定化效果。结果表明:FeSO4和Na2S对Cr(Ⅵ)都有很好的还原效果,葡萄糖次之,Na2SO3效果一般,柠檬酸和腐植酸效果不好;FeSO4和Na2S对B土、C土中Cr(Ⅵ)的还原率达到90%以上,对A土中Cr(Ⅵ)的还原率则低于85%;稳定化药剂主要是将酸可提取态Cr转化为其他形态,FeSO4效果最明显,可将80%以上的酸可提取态Cr转化为其他形态,主要为可还原态Cr;葡萄糖主要将之转化为可氧化态Cr;鉴于FeSO4的良好的还原效果,选择FeSO4作为稳定化药剂,且FeSO4添加量为理论投加量的20时较合适,浸出液可以满足地下水三级标准的50μg/L;经济性分析,处理1t清洗后土壤的药品费用为8.91元。     

牛粪便资源化利用的研究进展

随着规模化养牛业的迅猛发展,由牛粪便带来的环境污染问题日益严重,主要涉及恶臭气体的污染、氮磷污染、药物、添加剂污染、有害病原微生物污染以及重金属元素污染等。牛粪便资源化利用主要遵循生态效益、积极效益和社会效益最大限度统一平衡的原则,努力实现物质最大化利用。文章综述了牛粪对环境污染的现状以及国内外利用牛粪便的主要资源化技术途径,包括能源化、肥料化、饲料化、食用菌栽培和蚯蚓生物分解处理等,分析探讨了各个资源化技术的优缺点,认识到单一技术存在的局限性,如粪便饲料化,可能存在中毒等安全隐患,高温好氧堆肥技术则主要针对固粪的处理。因而提出了多种牛粪便资源化技术有效结合,以发挥最大的经济和环境效益,实现资源的综合循环利用,同时对各个技术统筹结合的发展方向进行了展望。     

降低烟草吸收土壤镉的钝化技术及其机理研究进展

烟草是重要经济作物,且极易吸收镉（Cd）,烟草中Cd已成为Cd进入人体的主要来源之一,通过调控措施降低烟草叶片Cd浓度,对保障烟草的品质安全与人体健康具有重要意义。综述了降低烟草Cd浓度的土壤Cd钝化技术,阐明了钝化剂的钝化机理（吸附、离子交换、沉淀、络合和离子拮抗作用等）及影响烟草Cd浓度的因素（包括土壤Cd浓度与化学形态、土壤pH、氧化还原电位、有机质浓度、阳离子交换容量、竞争性金属离子浓度等）,阐述了常用钝化剂（石灰、羟基磷灰石、金属氧化物、生物炭、有机肥、海泡石、沸石和膨润土等）的钝化效率及其在实际应用的参数条件,并提出明晰烟草Cd含量标准体系、发展新型钝化材料、结合分子生物学技术调控等建议,以期为降低烟草Cd含量提供基础数据和技术参考。

     

多孔氮化碳纳米材料光催化降解莠去津的性能及机理研究

本文利用磷酸水热法制备了多孔氮化碳(PCN-H)纳米材料,通过紫外-可见吸光光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和比表面积分析等多种手段表征催化剂的形貌、光学属性及结构特点等.在可见光照射下光催化降解除草剂莠去津,评价材料对莠去津的催化降解活性.分别测试最优化氮化碳材料在不同pH条件下对莠去津降解效率的变...     

微生物植酸酶及其对土壤植酸的矿化作用综述

有机磷是土壤磷的主要存在形式,占比40%—90%,是作物磷营养的重要来源和储备库,亦是引起水体富营养化的潜在因子.磷作为植物生长发育的必需大量营养元素,通常以无机磷肥形式施用于土壤,易吸附于土壤表面或与钙、镁、铝、铁等金属阳离子形成难溶性络合物,导致其生物可利用性降低,其中20%—80%磷肥转化为有机磷,不易被植物吸收利用.矿化作用是在土壤微生物作用下,土壤中有机态化合物转化为无机态化合物的总称.土壤中有机磷主要以植酸及其盐类形式存在（占比50%—70%）,植酸（盐）可被专一性酶（植酸酶）矿化水解为肌醇和磷酸（盐）,并释放出无机磷,以供植物的根系直接吸收和利用.前期研究发现,缺磷胁迫下微生物可大量分泌植酸酶分解植酸,释放磷酸根,促使土壤有机磷水解矿化为无机磷,提高了土壤有机磷的生物可利用率.目前关于微生物植酸酶矿化植酸的研究多集中于谷类作物和动物营养,对土壤植酸矿化与土壤有机磷利用的综述性报道较少.因此,本文主要关注微生物植酸酶对土壤植酸的矿化作用与土壤有机磷利用,重点阐述其过程、机制和效率,包括微生物植酸酶的种类来源、酶学性质、作用机理和实际应用等方面的研究进展,可为提高土壤有机磷的...     

典型野生食用菌重金属含量及其人体健康风险评价

土壤重金属污染是影响生态环境、食品安全和人体健康的重要因素.云南省土壤重金属背景值较高,且矿产资源丰富、采矿活动频繁,导致土壤重金属含量较高.野生食用菌是高效重金属储积器,云南是中国野生食用菌最大产区.因此,本文以云南省8种典型野生食用菌为研究对象,探究其重金属含量(汞、镉、铅、锌、铜、砷)与分配特征,采用单因子污染指...