集约化露天菜地表层土壤盐分累积特征及消长规律

以广东省佛山市南海区为例,研究了集约化露天菜地表层土壤盐分的累积状况和离子组成,对盐分的季节性消长规律及其变化原因进行了深入分析.结果表明:2006年春季土壤盐分的累积情况较为严重,5个集约化露天菜地样点中有3个样点(1、2、4号)的表层土壤盐分浓度较高,全盐质量分数超过1.0 g·kg-1,已达到次生盐渍化的标准,其中又以2号样点(菜场)最为突出,伞盐质量分数高至2.42 g·kg1;2006年春季到夏季为脱盐阶段,土壤盐分浓度下降明显;2006年夏季到秋冬季变化幅度不大.土壤盐分浓度的变化与降雨量有密切关系,虽然2006年降雨偏多,但佛山市南海区农业集约化水平较高,部分菜地连年种植蔬菜、复种指数极高、化肥施用量偏大,从而在遇到干早年份和季节,集约化露天菜地土壤仍有发生次生盐渍化的风险.土壤盐分的离子组成上,阳离子以Ca2 为主,占全盐质景分数的11.0%～24.1%;阴离子以NO3-和SO42-为主,分别占全盐质量分数的8.9%～31.0%和10.9%～45.7%.研究结果可为控制土壤盐分累积、提高蔬菜生产能力及品质、保护和合理利用耕地资源,提供参考资料.     

地下水有氧反硝化的固态有机碳源选择研究

目前生物反硝化多采用液态有机碳源,如甲醇、乙醇等,而对富含有机碳的固态有机碳源研究较少.选取4种农业废弃物:麦杆、稻草、木屑、稻壳作为反硝化细菌的碳源,以菜园土和白蚁侵蚀过的木条为接种物的有氧条件下,研究了含100 mg·L-1 NO3-废水的氮去除情况.研究结果表明充填麦杆和稻草的反应具有较好的反硝化效果,且最终无NO2-的积累;反应过程中无NH4 的产生;pH值随反硝化进行而略有升高,随反硝化结束而趋于定值.因此,麦杆和稻草可作为进一步反应的固态有机碳源.     

Fenton试剂氧化法修复2,4-二氯酚污染土壤的研究

在泥浆体系中采用Fenton试剂氧化法修复2,4-二氯酚(2,4-DCP)污染的土壤.在恒温、避光条件下,研究2,4-DCP在泥浆体系中的解吸作用,并考察过氧化氢、硫酸亚铁、pH值、水土比、磷酸二氢钾、腐殖酸(HA)等因素对2,4-二氯酚去除效率的影响.试验结果显示,2,4-DCP在泥浆体系中有较高的解吸速率;2,4-DCP的解吸效率与水土比有关,水土比越大,解吸效率越高.研究表明:Fenton试剂氧化法能够有效地去除土壤中的2,4-DCP,过氧化氢和铁的最佳质量比为5:1,最佳pH值范围为2-3;水土比越大,2,4-DCP的去除效果越好;在pH=3时,磷酸二氢钾浓度、腐殖酸投加量和催化剂种类对2,4-DCP的去除效率影响很小.     

马尾松林地与玉米地土壤有机碳的分异研究

林农生态系统转化对土壤有机碳(SOC)组成和来源产生了较大的影响,但不同学者的结论仍然存在一定差异,且这一转化过程对土壤溶解性有机碳(DOC)的影响鲜有报道.基于这一背景,该研究在贵州中部区域选择马尾松(Pinus massoniana)林地和玉米(Zea mays L.)地土壤作为研究对象,通过对SOC和DOC含量和同位素组成的测定,分析林农生态系统转化前后土壤有机碳的分异.结果表明,在马尾松林地剖面中,SOC和DOC含量随剖面深度的变化幅度均大于玉米地土壤,DOC含量最大值出现在5～10 cm处;銼O13C和銬O13C随着土壤深度的加深有所偏正,但銬O13C在剖面中的变异远大于銼O13C,其极差分别为5.015‰和2.431‰;通过对比銬O13C和銼O13C的差异,说明其0～5 cm的DOC主要来源于新成枯枝落叶,而土体内部DOC则主要来自土壤腐殖类物质的转化.在玉米地剖面中,銼O13C和銬O13C随着土壤深度的加深有所偏负,但整个剖面中两值的差异较小,DOC主要来源于土壤腐殖类物质的转化;SOC来源于玉米植物体有机碳(C4-C)的比例介于2.55%～20.80%之间,随剖面层次的加深有降低趋势,但出现"之"字形反复;DOC中C4-C的比例在剖面0～40 cm间较为相近(25.94%～34.54%),40 cm以下则急剧下降(3.18%～15.65%).     

鼎湖山格木种群动态分析

对格木(Erythrophleum fordii)种群的生态环境及生长曲线和种群动态的研究,能揭示其生态特性和种群发展轨迹,对保护、繁殖这一珍稀植物种质具有积极的意义.在对鼎湖山国家自然保护区内的格木群落物种多样性测定的基础上,以国际上通用的CTFS规范对格木群落进行野外调查.文章首次通过对格木种群运用加速单纯形迭代法,逐次把种群数量数据代入6个种群动态模型方程进行拟合分析,得出实际的格木种群动态模型,比较残差平方和、决定系数和F检验显著性概率值,得出格木种群模型的适用度顺序依次为:李新运模型、张大勇模型、宋丁全模型、logistic模型、密度制约模型、崔启武模型.选用李新运模型,确定格木种群大小初始值的精确值N0后,把数据迭代入李新运模型重新拟合,结果显示,拟合优度进一步提高,并且可得知,该格木种群远未达到种群饱和态,而且也没达到种群增长最快处,还处于加速增长状态.故这个时期应该加大保护力度,建立监测体系,以维系格木群落的稳定发展.     

石灰性土壤中磷锌对小麦生长及锌吸收分配的影响

针对磷锌在土壤-植物系统中复杂的交互作用,文章采用盆栽试验,研究了石灰性土壤中施磷肥对小麦生长及吸收锌的影响,结果表明,施锌明显增加了土壤中DTPA提取态锌的质量分数,且土壤中wDTPA提取态锌随着施磷质量分数的提高逐渐增加;不同施磷质量分数背景下,随施锌质量分数的提高小麦茎 叶 籽粒壳的干重有所降低,却增加了小麦籽粒的干重;在各质量分数锌背景下施不同质量分数水平磷,明显地降低了小麦茎叶中锌的质量分数,但提高了籽粒中锌的质量分数,并增加了锌累积量;小麦地上部锌质量分数和锌累积量均随施锌水平的增加而增加.因此,石灰性土壤中施磷肥提高了土壤中锌的有效性,促进了小麦生长,降低了小麦茎叶中锌的质量分数,促进了锌元素从植株向籽粒的运输,增加了小麦籽粒中锌的质量分数,促进了小麦地上部分对锌元素的总吸收量.     

生物与化学表面活性剂对多氯联苯的协同增溶作用

采用室内序批试验比较研究了单一的生物/非离子化学表面活性剂(SAA)与生物-非离子混合表面活性剂对商业用多氯联苯(PCBs)Aroclor1242的增溶作用.结果表明,生物表面活性剂鼠李糖脂(RL)对Aroclor1242的增溶作用要高于三种非离子SAA,三种非离子SAA对Aroclor1242的增溶作用顺序为POE(6)＞POE(10)＞Brij35,与其亲水亲油平衡值(HLB)呈负相关;鼠李糖脂与非离子SAA对Aroclor1242的增溶存在协同效应,混合表面活性剂溶液中Aroclor1242的摩尔增溶比(MSR)、胶束相/水相间的分配系数(Kmc)均大于对应的单一表面活性剂,其协同增溶作用顺序为RL-Brij35＞RL-POE(10)＞RL-POE(6),协同增溶作用的大小与其中的非离子表面活性剂的HLB值呈正相关.     

粘土矿物对烷基酚聚氧乙烯醚的吸附行为

烷基酚聚氧乙烯醚(APEOn)是一类重要的非离子表面活性剂,广泛地应用于工业、农业和日常生活中.近年来,由于其生物代谢产物被证实具有较大的毒性,因此引起人们广泛关注.文章使用自然界广泛存在的天然蒙脱土对APEOn类物质NP9、NP10、TX-100进行吸附,该技术可为使用粘土矿物去除此类污染物提供理论依据.研究结果表明:APEOn在蒙脱土上有较高的吸附量,吸附等温线为S型,符合Langmuir-Freundlich吸附模型,吸附量大小为NP9>NP10>TX-100.温度对吸附的影响较大,在小于40 ℃时,升高温度吸附量减小,而当温度超过40 ℃时,升高温度则有利于吸附的进行.pH值对吸附的影响较小.吸附动力学拟合结果表明,APEOn在蒙脱土上的吸附符合假二级反应动力学,在初始质量浓度为300 mg·L-1时,NP9、NP10、TX-100的吸附速率常数分别为0.377、0.126、0.085 g·mg-1·min-1.解吸实验表明,在纯水中APEOn从蒙脱土上的解吸率并不大,但在乙醇溶液中,解吸率大大提高.     

驯化的活性污泥强化降解土壤中氯酚的研究

以接种驯化的活性污泥为生物强化手段,在小型生物泥浆反应器中,研究了受氯酚污染土壤的修复情况.考查了添加驯化活性污泥对土壤中氯酚降解的强化效果,并对土壤中邻氯苯酚(2-CP)、对氯苯酚(4-CP)和2,4-二氯酚(2,4-DCP)在单一污染体系中的降解情况进行了研究.结果表明,在生物泥浆反应器中添加用邻氯苯酚(2-CP)驯化的活性污泥可以明显地促进土壤泥浆中2-CP的降解,是一种有效的强化手段.该方法对土壤中的4-CP和2,4-DCP也有较好的降解效果,对三种氯酚的降解速率由大到小的顺序为2-CP,4-CP,2,4-DCP.反应结束时,泥浆体系中剩余的氯酚基本都残留在土壤中,固液分离后的水相可以直接排放或者在土壤修复过程中循环利用.     

有机酸对铬超富集植物李氏禾吸收Cu的影响

许多研究表明有机酸的施加对植物吸收重金属的量具有不同的影响.文章采用盆栽试验研究了EDTA、柠檬酸、草酸和酒石酸对土壤中Cu的活化和李氏禾(Leersia hexandra Swartz)吸收Cu的影响.结果表明,当向土壤中施加质量摩尔浓度为2 mmol·kg-1的EDTA时,土壤中Cu质量分数为220.16 mg·kg-1与空白土壤中500.31 mg·kg-1相比明显减少,说明EDTA可以极显著的降低土壤中的铜质量分数,使其转化成水提取态的Cu浮于土壤表面,并大部分聚集在根部周围,同时向土壤中施加EDTA不但促进了对Cu的活化而且显著提高了李氏禾对Cu的吸收,叶中最高质量分数达到336.54 mg·kg-1是对照中80.34 mg·kg-1的四倍;而柠檬酸、草酸和酒石酸则抑制了Cu的活化,但对李氏禾地上部分的Cu质量分数影响不大.有机酸对Cu的影响相对较弱,除EDTA显著降低了土壤中Cu质量分数外,其他有机酸对Cu的活化和李氏禾吸收Cu的影响与对照均没有明显差异.