南荻对土壤铅污染的耐性与吸收积累研究

通过土壤盆栽试验,研究了不同浓度梯度pb2＋胁迫下南获整个生长发育周期的生长、土壤理化性状的变化以及不同生长阶段的根系固定重金属含量变化的过程,结果表明：（1）种植南获植物的土壤pH值随着月份的变化呈减小趋势;（2）种植南获的土壤中铅随植物的生长逐渐减少;（3）南获对重金属铅的积累顺序为：根〉叶〉茎,对土壤中重金属的修复机理主要是通过根系固定作用。     

根表铁膜在人工湿地磷去除中的作用及基质的影响

本研究构建了基质铁含量分别为10.68％、23.52％、44.20％和pH分别为7.0、7.3、7.9的3个水平潜流人工湿地实验系统,在对污水进行5个月处理后,分析了各系统不同区域植物根表铁膜形成量及植物、基质、根表铁膜中磷的分配量,以期阐明植物根表铁膜在人工湿地磷去除中的作用及基质的影响.结果表明,经过5个月的污水处理,3个系统植物根表都出现了明显的铁膜,形成量在15 ～35 g·kg-1(以根干重计)之间,铁膜的形成量受到基质铁含量和pH共同影响,基质铁含量的增加,同时pH不增加或增加幅度较小时,铁膜形成量会相应增加;但若含铁基质材料碱性较强时,基质铁含量增加导致pH大幅增加时,根表铁膜形成量则不随基质铁含量增加而增加3个系统铁膜中磷含量都在20g·kg-1(以根干重计)左右,相差不大,铁膜磷含量受基质对磷的竞争和植物吸收转移影响.各系统中,铁膜单位磷含量远高于植物和基质,并且分配在铁膜中的磷总量既高于植物地上部分也高于地下部分,甚至与植物地上和地下部分总和接近,表明铁膜在人工湿地中是一个重要的磷吸附截留部位,对人工湿地磷的去除具有重要作用.     

Dissolution of different zinc salts and Zn uptake by Sedum alfredii and maize in mono- and co-cropping under hydroponic culture

Previous soil pot and field experiments demonstrated that co-cropping the hyperaccumulator Sedum alfredii with maize increased Zn phytoextraction by S. alfredii and decreased Zn uptake by maize shoots. This hydroponic experiment was conducted to investigate whether the facilitation of Zn phytoextraction by S. alfredii resulted from improved dissolution in this co-cropping system and its relation to root exudates. S. alfredii and maize were mono-and co-cropped (without a root barrier) in nutrient solution spiked with four Zn compounds, ZnS, ZnO, Zn3(PO4)2 and 5ZnO·2CO3·4H2O (represented as ZnCO3 ) at 1000 mg/L Zn for 15 days without renewal of nutrient solution after pre-culture. The root exudates were collected under incomplete sterilization and analyzed. The results indicated that the difference in Zn salts had a greater influence on the Zn concentration in maize than for S. alfredii, varying from 210-2603 mg/kg for maize shoots and 6445-12476 mg/kg for S. alfredii in the same order: ZnCO3 > ZnO >Zn3(PO4)2 > ZnS. For the four kinds of Zn sources in this experiment, co-cropping with maize did not improve Zn phytoextraction by S. alfredii. In most cases, compared to co-cropped and mono-cropped maize, mono-cropped S. alfredii resulted in the highest Zn2+ concentration in the remaining nutrient solution, and also had a higher total concentration of low molecular weight organic acids (LMWOA) and lower pH of root exudation. Root exudates did partly influence Zn hyperaccumulation in S. alfredii.     

Analysis of Factors Determining Accumulation of 137Cs by Woody Plants

The accumulation of ¹³⁷Cs by coniferous (Pinus sylvestris) and deciduous (Betula pendula) trees was studied in the area contaminated with radioactive products after the Chernobyl accident. The availability of ¹³⁷Cs to woody plants is determined by its vertical distribution in the soil profile, the proportion of its exchangeable form, and the distribution of tree roots in the soil. The index of biological availability of ¹³⁷C in the soil is proposed, and its linear dependence on the coefficients of ¹³⁷Cs transfer to wood is demonstrated.     

长江口潮滩芦苇根表铁膜磁性特征及其环境意义

湿地植物根表铁膜对包括重金属在内的物质迁移转化具有重要作用,其氧化铁组成研究备受重视,但利用环境磁学方法进行表征的研究还未见报道.本文对长江口潮滩植物芦苇根系及周边沉积物进行了磁学分析,并结合沉积物粒度、漫反射光谱等测试,对芦苇根表铁膜的磁性矿物组成进行了系统研究.结果表明,芦苇根表铁膜磁性矿物主要包括磁铁矿和赤铁矿.由于沉积物不同深度氧化还原环境的不同,铁膜磁性矿物组成存在垂向差异.研究柱样24 cm深度以上,由于相对氧化的环境,铁膜磁性矿物除磁铁矿外,还有较多的赤铁矿贡献;24 cm深度以下,因根系处于相对还原的环境,磁性矿物以磁铁矿为主.与沉积物相比,24 cm以上深度铁膜中亚铁磁性矿物含量较低,24 cm深度以下则相反,反映铁膜和沉积物磁性矿物来源不同.本项研究表明,磁性测量方法有助于认识湿地植物根表铁膜的矿物组成,对湿地生物地球化学过程研究具有重要价值.     

人工湿地污水处理系统冬季植物的筛选与评价

选用25种冬季湿地植物进行了污水净化潜力筛选试验,并在综合应用原有湿地植物筛选与评价体系的基础上,增加植物逆境酶和基质酶指标,对试验植物进行了聚类分析.结果表明,测试植物的根系长度、活力、叶片丙二醛含量、生长量、氮磷浓度、氮磷的积累能力、根际基质脲酶活性与磷酸酶活性均存在显著差异.采用建立的净化潜力评价体系将测试植物聚类分为3大类,第1类净化力强,植物种类有水芹、油菜、灯芯草、虎耳草、德国鸢尾、桂花和花菖蒲,第2类净化力中等,植物种类有羽衣甘蓝、金盏菊、撒金珊瑚、女贞、红甜菜、杜鹃和大叶冬青,第3类净化力弱,植物种类有白菜、五月菊、月季、金鱼草、麦冬、葱兰、熊掌木、矮牵牛、小叶冬青、香石竹和红继木.     

轮作条件下水稻-土壤系统多环芳烃的动态过程

探讨了在水稻收割-土地闲置-次年再种植水稻的轮作期间,水稻根系-土壤系统中多环芳烃的动态变化情况,尝试分析了轮作状态下水稻根系对水稻土多环芳烃的清除作用及影响因素.结果表明,在轮作期间,水稻根系中的ΣPAHs动态与空气、颗粒物等环境介质ΣPAHs相关性不明显(r0.7,p0.1),与根际土ΣPAHs呈负相关关系(r=0.7,p0.1),与根系表面积呈明显的正相关关系(r=0.8,p0.05).说明水稻根系中的ΣPAHs动态并未依赖于其它环境介质中ΣPAHs的改变,而是根据其生长状况直接吸附和吸收来自土壤的ΣPAHs.从水稻籽粒中ΣPAHs含量看,水稻对土壤多环芳烃的吸收并不影响人类的安全食用.水稻土中的ΣPAHs和活性有机碳含量在水稻进入收割期时都显著降低,经过轮作进入来年的再种植期后,又因为施用有机肥、外源输送等途径使土壤TOC和ΣPAHs增加.     

石油污染土壤的植物修复研究进展

石油的开采、加工、输送及使用过程中,对大气、土壤、水体带来了严重污染,对土壤环境的危害尤为严重。植物修复以其处理成本低、吸收污染物的生物量大等优点已成为人们普遍能接受的去除污染物的首选技术。植物主要通过三种途径去除土壤中有机污染物,即植物直接吸收有机污染物;释放分泌物和酶,刺激根区微生物活性和生物转化作用;增强根区的矿化作用。植物修复石油烃污染土壤的影响因素有:环境条件、污染物的浓度和滞留时间、营养元素、表面活性剂、根系分布等。通过植物-微生物联合修复、机械-微生物-植物多技术联用等措施,可提高石油烃的降解率。     

降低土壤中氟含量的生态地质学方法探讨

从生态地质学角度提出一种新型的降低土壤氟的方法,利用植物的根系分层特性研究植物对土壤氟进行吸收的功能,通过对研究区植被的根群特征进行调查分析,可以构建根群坝、农林复合系统等,人为地把氟在土壤包气带中由源到汇的运动过程进行层层拦截、吸收,实现对土壤氟经淋滤进入地下水的迁移过程分层、分阶段拦截的效果,从而达到降低土壤及农作物氟含量水平的目的。并根据南阳盆地不同的地貌提出了具体生态降氟的建设措施。     

雄安新区富硒土地资源分布特征及开发利用评价

采集雄安新区表层土壤样品（0~20cm）、大宗农作物（小麦籽实）及根系土样品,利用GIS空间分析、相关分析等方法对土壤硒含量分布、富集特征及影响因素进行分析,基于生态位适宜性评价理论模型开展富硒土地资源开发利用适宜性评价.结果表明：新区表层富硒土地16993hm²,土壤中硒赋存形态以强有机结合态为主,其次为残渣态和腐殖酸结合态,三者占土壤硒总量的87%以上,生物可利用态硒含量所占比例相对较小（水溶态硒占比4.44%、离子交换态硒占比3.43%）.小麦籽实样品富硒率28.45%,籽实中硒含量与根系土壤中硒含量具有显著相关性（r=0.77,P<0.01）.土壤硒富集主要受第四纪沉积地貌环境的影响,此外灌溉水、化肥和大气干湿沉降（燃煤降尘）等外源输入也影响贫化富集.土壤硒含量与沉积地貌环境“标志性”土壤指标Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO和K₂O含量,土壤有机碳（Corg.）、阳离子交换量（CEC）、黏粒和粉粒含量等具有显著正相关关系,与SiO₂、Na₂O含量和土壤砂粒含量等具有显著负相关关系（P<0.01）.基于生态位评价理论模型,新区富硒土地资源开发利用适宜性评价结果表明：高适宜区（Ⅰ级）和中适宜区（Ⅱ级）主要位于新区西北容城县南张镇和小里镇、安新县寨里乡和老河头镇等地,土地面积为14397.35hm²,占新区规划总面积的8.13%.