干旱区土壤小麦根系界面Cd行为的环境影响研究——以甘肃省白银市区耕作灰钙土为例

通过大田环境-土壤-作物系统Cd行为的环境影响研究,初步发现,共存元素Cd、Cu、Ni、Pb、Zn对Cd元素在土壤-作物根系界面行为的影响表现为正效应,其影响顺序为Cd>Pb>Cu>Zn>Ni;pH值、粘粒、粗粉粒含量与根系Cd含量呈负相关;磷和砂粒含量与根系Cd含量呈正相关;细粉粒、粗粘粒、有机质和CEC     

几中统计学方法在环境影响因子辨识中的应用

分析比较了相关分析法、多元线性回归法与逐步回归法在环境影响因子辨识中的功能异同点,以甘肃省白银市为例,用3种统计学方法对城郊土壤-作物系统重金属污染影响因子进行判别,提出了研究区土壤污染修复方案选择指标的建议。     

熟污泥改良土壤中Cd的形态分布特征和生物有效性

通过苜蓿盆栽实验和Tessier五步提取法,研究了不同比例的堆肥污泥施入黄土后,土壤中Cd的形态分布和生物有效性及重金属在施污土壤-苜蓿中的迁移转化规律。结果表明：不同比例的污泥施入黄土后,随着污泥施入量的增加,土壤中Cd的主要赋存形态由对照组的不可利用态(残渣态)向潜在有效态(铁锰氧化态)转化,污泥的施入提高了重金属Cd的生物有效性;苜蓿的种植对施污根际土中Cd的活性产生了钝化作用,使施污黄土根际土壤中潜在有效态Cd主要向不可利用态的Cd转化;苜蓿各器官对Cd均有富集和转移能力,苜蓿各部位重金属Cd含量的分布规律为：根部>茎叶部;线性回归分析结果表明：碳酸盐结合态Cd是苜蓿茎叶部和根部吸收Cd的主要贡献形态;因此在实际生产时须严格控制污泥的施用量,以避免Cd在苜蓿体内富集危害动物和人体健康。     

不同螯合剂处理下杨树对土壤中Cd的吸收和富集效应

通过盆栽试验,研究了分别投加1,3,9mmol/kg的EDTA、EGTA和柠檬酸(CA),新疆杨对干旱区污染土壤中Cd的吸收和富集特征.实验结果表明,投加螯合剂的处理土壤中水提态Cd的含量是对照的4.27~249.12倍,但杨树地上部的生物量和对照相比并未显著降低.投加螯合剂的处理显著提高了杨树叶部Cd的含量和积累量,其值分别是对照的1.05~2.90和1.42~2.77倍.综合来看,螯合剂的投加有效活化了土壤中的Cd和促进了Cd从杨树根部向其地上部的转移,3种螯合剂的作用效果表现为EGTA>EDTA>CA的顺序.     

堆肥污泥施入黄土对植物生长及Cd吸收的影响

以堆肥污泥为研究对象,采用盆栽实验方法研究不同干质量(0%、1%、5%、10%、25%和50%)堆肥污泥施入贫瘠黄土后,对玉米、蚕豆生长情况及对重金属Cd吸收的影响。结果表明,黄土中重金属Cd含量随施用堆肥污泥增加而增加,大部分(70%以上)都积累于混合基质中,玉米和蚕豆中重金属Cd吸收系数约为0.09~0.14;施用堆肥污泥干质量超过25%时,混合基质中重金属Cd超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)[1]二级(pH >7.5)标准值(0.6 mg/kg),另外,玉米和蚕豆在堆肥污泥施用比例分别为1%和5%时长势最佳,且植物幼苗期平均增重分别为8%和19%,得出,施入5%左右堆肥污泥有利于玉米、蚕豆生长,堆肥污泥短期有控施于贫瘠黄土是可行的。     

气速对曝气生物滤池挂膜的影响

以曝气流量2,4,8,16,64 L/h,内部气速为25,50,100,200,800 m/h对填充粉煤灰加气砼颗粒和沸石颗粒曝气生物滤池进行挂膜试验,研究气速对整个运行过程中COD和NH3-N去除率的影响。结果表明:气速能够加快生物膜的附着,但其对生物膜的作用受填料表面结构影响较小。在填料挂膜阶段前期,气速对生物膜附着有显著影响,并受填料表面性质影响,表面结构复杂填料的挂膜期早于表面均细的填料。气速对NH3-N去除率的影响较小。     

污泥改性黄土合适配比及作物盆栽实验

黄土广泛分布于我国西北地区,其颗粒细小、结构疏松、易发生水土流失且营养缺乏,污泥的施入能够改善黄土理化性质,提高土壤养分。实验采用室内盆栽种植方法,研究不同比例污泥施入黄土对小麦、油菜生长情况及黄土理化性质的影响,为贫瘠的西北半干旱黄土地区城市污泥土地利用提供科学依据。结果表明,污泥施入明显提高了黄土有机质含量,改善了土壤的碱性环境,但是混合基质的重金属含量也相应增加,因此在实际利用过程中必须合理控制污泥施入比例,污泥干质量超过10%会不同程度延缓作物生长,1%~5%的污泥能够提高作物发芽率、缩短发芽时间、促进作物生长。由此说明,贫瘠黄土地区施入实验所用污泥的干质量5 250~26 400 kg·hm-2左右能够明显改善土壤种植条件,有望提高该地区小麦和油菜的产量。     

粉煤灰加气混凝土颗粒曝气生物滤池处理污水试验研究

在不同气水比、水力负荷条件下,应用粉煤灰加气混凝土颗粒曝气生物滤柱进行生活污水试验,结果表明,粉煤灰加气混凝土颗粒填料表面更易于形成硝化菌生物膜;兼顾处理效率与运行经济的最佳组合的气水比为2,水力负荷为30.72 m3/(m2·d).有机负荷保持在8.04～10.08 kg COD/(m3·d)之间,COD和NH3-N平均去除率分别达到74.2%和92%,出水COD、NH3-N平均浓度分别在60 mg/L和1 mg/L,达到GB18918-2002一级A标准,粉煤灰加气混凝土颗粒可以应用于曝气生物滤池处理污水工艺.     

外源Ni在干旱区绿洲土壤-小麦系统中的迁移及其生物有效性

以西北干旱区绿洲灌淤土为供试土壤,采用盆栽模拟试验和室内分析研究了Ni对小麦的生物效应及其在土壤-小麦系统中的迁移规律.结果表明:Ni在低添加质量分数下能促进小麦生长,但达到临界值240 mg·kg-1后,就会出现明显的毒害作用.随着Ni添加质量分数的增加,各器官中Ni含量也呈增长趋势.小麦根对Ni的富集能力最强,籽粒对Ni的富集能力最弱.随着Ni添加质量分数的增加,土壤中可交换态Ni和碳酸盐结合态Ni所占比例呈增加趋势.对小麦而言,可交换态Ni是生物有效态.     

耕作历史和种植制度对绿洲农田土壤有机碳及其组分的影响

耕作历史和种植方式是影响黑河绿洲农田土壤总有机碳及其组成的重要因素。研究结果显示,随着耕作时间的延长,土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(AOC)、惰性有机碳(NOC)的含量均呈增加趋势,但AOC、NOC的增幅存在差异,AOC因性质活泼,对农业活动等措施引起的变化较NOC有较快响应,因此,在耕作的初期(0~5 a),AOC的增幅高于NOC,而20 a的耕地NOC增幅大于AOC,之后达到AOC与NOC的增幅接近(>100 a)的动态发展趋势,表明总有机碳含量积累的过程是AOC与NOC增幅逐渐接近、NOC积累增速的过程。>100 a的耕地,因种植方式不同,剖面上TOC、AOC、NOC含量呈现出:油菜地>普通玉米地>制种玉米地>小麦地。分析发现,绿洲区近年来大面积种植制种玉米引起TOC、AOC、NOC发生改变,增加秸秆或牲畜粪便的归还量是提高土壤有机碳的有效途径。