南方典型水稻土镉(Cd)累积规律模拟

模拟分析稻田系统镉（Cd）迁移途径和土壤Cd累积趋势有助于风险决策的科学性和合理性.本文以湖南省攸县为研究区,在多环境介质采样的基础上,构建土壤重金属污染物累积（PAM）模型,预测区域稻田土壤Cd累积趋势,结合Monte Carlo随机模拟方法评估不同修复措施的有效性和可持续性.结果表明在当前Cd输入模式下连续耕作50 a后,攸县稻田土壤Cd含量处于轻度污染的概率高达82.1%,平均累加量达到4.28 μg·（kg·a）^-1.敏感性分析显示大气沉降和水稻吸收是影响攸县水稻土Cd累积的关键输入和输出过程.多情景模拟结果显示减少秸秆还田、优化工矿企业布局（减少大气沉降）和清洁灌溉水的综合措施可使区域土壤Cd含量在50 a降低43.7%,轻度污染概率降低了80.6%,是稻田Cd污染风险防控的长期有效措施.     

典型石化工业城市土壤重金属源解析及空间分布模拟

土壤重金属来源定量解析和空间预测是土壤污染调查评价的重要内容,可以为区域土壤风险管控及修复提供依据.本研究选取典型石化工业城市——淄博市临淄区作为研究对象,系统开展表层样品采集及重金属分析测试;借助正定矩阵因子分解（PMF）和非负约束的因子分析（FA-NNC）两种受体模型解析土壤重金属的来源;构建基于最小/最大自相关因子（MAF）和序贯高斯模拟（SGS）的多元地统计模拟技术,确定了土壤重金属的潜在污染区域.研究结果表明：① As、Co、Cr和Mn主要为自然来源,主要受成土母质影响,高值区分布在研究区南部;②研究区内10种重金属中Hg污染程度最高,主要受来自于工业排放和煤炭燃烧为主的大气沉降影响,污染区域分布在研究区东北部;③ Cd、Cu、Ni、Pb和Zn等元素受自然和人类活动综合影响,高值区主要集中在研究区中部;④ Cd和Hg的潜在污染区域最广,分别为580.80 km²和666.60 km²,约占研究区总面积的85.04%和97.59%,应当引起关注;其余元素的潜在污染区域面积相对较小,不足研究区总面积1%.     

超顺磁性纳米材料对镉污染稻田土壤微生物和酶的影响

以磁性纳米Fe₃O₄和羟基磷灰石等为原料,制备出超顺磁性纳米Fe₃O₄-磷酸盐功能化材料（MFH）,通过在镉污染稻田土壤中投加MFH,对土壤进行磁选修复.选择对Cd具有高、低富集两种水稻,在修复后土壤中进行盆栽试验,研究MFH磁选修复对土壤微生物和酶的影响,探究该材料应用于农田镉污染修复的可能性.结果表明,施用MFH修复镉污染土壤,对Cd污染土壤有较好的修复效果,土壤中总Cd和有效态Cd浓度有了明显降低,总镉去除率为38.9%,有效镉下降率为27.3%,并且两种水稻籽粒中Cd含量均显著降低.采用MFH磁选修复土壤镉后,在两种水稻拔节期、抽穗期和成熟期土壤微生物群落多样性、群落丰富度均有所降低;栽培Cd高富集的玉针香水稻品种的处理在拔节期和抽穗期稻田土壤优势细菌Firmicutes丰度显著增加.采用MFH磁选修复土壤镉后,在两种水稻拔节期、抽穗期和成熟期土壤脲酶活性、过氧化氢酶活性以及土壤过氧化物酶活性均得到了提高;栽种Cd高富集品种玉针香的土壤POD酶活性比栽种低富集品种湘晚籼13号的土壤POD酶活性要略高,而脲酶活性则相反.     

间作杉木对茶园土壤及茶树叶片重金属含量与分布的影响

以单作茶园和杉木—茶间作茶园为研究对象,测定间作杉木对茶园土壤及茶树叶片重金属元素含量及分布的影响。结果表明：（1）间作杉木可降低茶园土壤Pb、Ni、Mn、Zn元素含量,尤其对Mn有较强吸收能力,其次为Ni、Pb、Zn;（2）间作茶园茶树叶片Pb、Mn、Cu、Zn含量均显著低于单作茶园,说明间作杉木对减少茶叶中4种重金属含量,改善茶叶品质可起到明显作用。     

太湖流域肥料施用策略调整对典型作物系统氮磷流失的影响

太湖流域种植业肥料施用强度普遍较高，且以化学肥料为主要形态.因肥料投入不适宜，种植业氮、磷流失问题显著.2015年以来，各地区积极对种植业肥料施用策略进行调整，但当前工作主要基于粮食作物系统且仍停留在化肥施用总量削减和有机肥施用面积提升层面上，缺少菜地、果园、茶园作物系统的相关数据以及对农业环境问题的响应.对此，以苏州市吴中区为太湖流域典型农区代表，研究2019～2021年稻田、菜地、果园和茶园这4类作物系统肥料策略调整对氮、磷流失的影响.结果表明，肥料源养分投入强度的调控是决定氮、磷流失的关键；适宜的有机肥替代比例有助于降低氮、磷流失风险，但有机肥施用需考虑时机并尽可能搭配农用机械.肥料效率是兼顾农业生产过程环境友好、生产主体经济效益的核心，也是后期肥料施用策略调整的导向.稻田系统的肥料施用策略调整应重视养分中不同元素配比，菜地系统应以种植结构调整为抓手，茶园、果园系统可从复合系统视角制定同时满足茶、果生长的施肥策略，助力构建满足农业绿色发展需求的作物系统.