不同洗涤蜂窝煤灰渣对铅冶炼污染石灰性土壤的修复研究

摘 要:为了探讨不同洗涤蜂窝煤灰渣对铅冶炼污染石灰性土壤中铅和镉的稳定效果,在铅冶炼污染石灰性土壤(Pb和Cd含量分别为2337、21.4 mg· kg-1)上分别施1％、2％和4％用量的原灰渣、水洗灰渣或酸洗灰渣,培养60 d后,测定土壤DTPA-Cd、DTPA-Pb、pH、电导率(EC)和Olsen-P.结果表明:对于原灰渣,土壤镉有效性随灰渣用量的增加而降低,在4％的用量下,土壤DTPA-Cd含量与对照相比下降13.1％(P＜0.05);同时除4％的用量外,土壤DTPA-Pb含量与对照相比也均有所下降.对于水洗灰渣,土壤DTPA-Cd和DTPA-Pb含量均随灰渣用量的增加而降低,3种用量下土壤DTPA-Pb含量与对照相比分别下降7.7％、9.4％和10.4％(P＜0.05),但其对镉有效性的影响不显著(P＞0.05).对于酸洗灰渣,土壤DTPA-Cd含量随用量的增加而升高,4％的用量时,DTPA-Cd含量与对照差异显著(P＜0.05);而土壤DTPA-Pb含量随用量的增加先降低后升高,当用量为2％时,土壤DTPA-Pb含量与对照相比显著下降(P＜0.05).3种灰渣均未对土壤Olsen-P含量产生显著影响(P＞0.05).除施用原灰渣可显著提高土壤pH(P＜0.05)外,其余两种处理灰渣未对土壤pH产生显著影响(P＞0.05).原灰渣在2％和4％、水洗灰渣在4％用量时,均能显著提高土壤EC(P＜0.05).以上结果说明,水洗蜂窝煤灰渣可用于铅冶炼污染石灰性土壤的修复.     

施用蜂窝煤灰渣对土壤磷形态和铅有效性的影响

为探讨在铅污染土壤中加入蜂窝煤灰渣对土壤磷形态的影响及其与铅有效性的关系。设置加铅(500 mg/kg)和不加铅土壤,并施用水溶性磷肥[n(P)∶n(Pb)=4]及灰渣(20 g/kg),种植黑麦草,植物收获后测定土壤Olsen-P、Ca2-P和Ca8-P含量。结果表明,加入灰渣可增加土壤Olsen-P和Ca8-P含量;未施用磷肥条件下,加入灰渣可增加土壤Ca2-P含量,施用磷肥后再加入灰渣,Ca2-P含量显著降低(P0.05);Ca2-P、Ca2-P+Ca8-P和Olsen-P含量均与土壤DTPA-Pb含量显著负相关(P0.05),以Ca2-P与DTPA-Pb的相关性最强(P0.01)。可见,铅污染土壤中施用蜂窝煤灰渣可增加土壤磷有效性,稳定Ca2-P水平,降低土壤铅有效性。     

水溶性磷酸盐对不同肥力石灰性土壤中铅的稳定研究

在荒地土(S土)和农田土(F土)2个潮土土样中加入500mg.kg-1水溶性铅[Pb(NO3)2]后培养30d,之后按n(P)∶n(Pb)=6∶1加入Ca(H2PO4)2.H2O,培养105d后测定土壤性质。结果表明,土壤中仅加磷及加铅后再加磷时,F土Olsen-P质量分数均显著高于S土(P<0.05);土壤中仅加铅时,S土DTPA-Pb质量分数显著低于F土(P<0.05),但加铅后加磷,S土DTPA-Pb质量分数显著高于F土(P<0.05);土壤中仅加铅或仅加磷时,SrCl2-Ca均增加,而加铅土壤中加磷后,2种土壤SrCl2-Ca质量分数均低于仅加铅或仅加磷土壤。加铅和加磷均导致土壤pH降低,以加铅后加磷处理pH最低。对于F土,加铅和加磷均导致土壤电导率上升,对于S土,仅加铅和加铅后加磷导致土壤电导率上升,而仅加磷时,土壤电导率略有下降。可见,在未加入磷酸盐时,水溶性铅在贫瘠土壤中更易老化;磷酸盐对肥沃土壤中铅老化效果高于贫瘠土壤中的效果,磷酸盐对钙、铅的稳定分别有利于铅和钙有效性的降低。     

水溶性磷和铅在潮土中有效性变化过程

在人为加入500mg.kg-1水溶铅的土壤中分别加入Ca(H2PO4)2.H2O和KH2PO4[n(P)∶n(Pb)=1.95∶1],在30d内的不同时间采样,测定土壤磷有效性(Olsen-P)和铅有效性(DTPA-Pb)。结果表明,KH2PO4处理在1～4d土壤磷有效性略高于Ca(H2PO4)2.H2O处理,此后二者磷有效性差异较小;土壤磷有效性在1～18d内快速下降,此后磷有效性下降变缓。在1～4和24～30d,Ca(H2PO4)2.H2O处理铅有效性高于KH2PO4处理,其余时间二者铅有效性差异不大;铅有效性的快速下降主要发生在1～4d,此后下降较慢。数据分析表明,土壤b(Olsen-P)下降量与b(DTPA-Pb)下降量比值为0.893～10.9。加铅土壤中施入Ca(H2PO4)2.H2O后分别保持15%、30%和45%土壤质量含水量,10d后各处理土壤铅有效性差异不显著(P>0.5),而土壤磷有效性依次增加且差异显著(P<0.05)。铅污染土壤中施入水溶性磷酸盐后磷或铅有效性的下降均仅是另一元素有效性下降的部分原因。     

过磷酸钙对土壤中铅的形态及其生物有效性的影响

采用盆栽试验方法,研究了施入过磷酸钙磷肥对土壤中外源铅的形态变化及其生物有效性的影响。结果表明:土壤加入过磷酸钙可使土壤中交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态和有机结合态铅含量下降,残渣态铅含量增加,供试作物小白菜体内铅浓度明显降低;处理Ⅱ、处理Ⅲ、处理Ⅳ和处理Ⅴ分别为20.29,16.00,12.66,10.31mg·kg-1,与处理Ⅰ(26.68mg.kg-1)对照相比分别降低了6.39mg·kg-1、10.08mg·kg-1、14.02mg.kg-1和16.37mg·kg-1。不同过磷酸钙用量处理间土壤中铅形态含量、供试作物小白菜铅浓度差异达到了5%显著水平。     

钢渣施用对多金属复合污染土壤的改良效果及水稻吸收重金属的影响

通过盆栽实验和大田实验研究了钢渣施用对多金属复合污染土壤pH、有效硅、有效态重金属含量(镉、铅、铜、锌)以及水稻吸收重金属的影响.盆栽实验设置5个处理,分别是CK(无钢渣)、SS3和SS6(分别加入3 g·kg-1和6 g·kg-1 100目钢渣)、FSS3和FSS6(分别加入3 g·kg-1和6g·kg-1 180目钢渣);大田实验设置两个处理:CK(无钢渣)和SS(加入3 g·kg-1 100目钢渣).结果表明,盆栽实验土壤pH值及有效硅含量随钢渣施用量的增加和粒径的减小显著上升,土壤有效态重金属含量则出现显著下降.水稻地上部重金属浓度在施加钢渣后均显著降低,并且远低于地下部浓度;大部分钢渣施加处理对降低地下部重金属浓度也有显著效果.大田实验结果显示,钢渣改良的处理,不仅提高了水稻产量,稻米中的重金属浓度也得到了大幅降低,并达到了国家食品安伞标准.综合来看,施用钢渣可有效改良多金属复合污染土壤的性质,抑制水稻对重金属的吸收和转运,降低水稻特别是其地上部的重金属浓度.     

有机氯农药生物修复菌剂对雷竹生长及土壤化学性状的影响

针对雷竹林有机氯农药六六六(HCH)残留普遍存在的现实问题,开展了雷竹林土壤HCH原位生物修复及修复菌剂(BHC-A)对雷竹新陈代谢及生理活性、竹林土壤养分活化影响的研究.结果表明,BHC-A原位降解HCH效果显著,降解率高达85.25%;BHC-A使用后,处理A、B较对照雷竹叶片叶绿素SPAD值分别提高12.82、11.36,根系活力分别提高了37.77%、24.25%,处理间差异显著,说明BHC-A可以提高雷竹新陈代谢及生理活性;BHC-A生物修复过程中,与对照相比,处理A、B土壤pH值分别下降了0.40、0.14个单位,土壤水解氮分别提高了80.33、62.67 mg·kg-1,差异达显著水平;处理A土壤有效磷、速效钾较处理B和对照分别提高了33.02、36.98 mg·kg-1和27.91、29.33 mg·kg-1,差异达显著水平;不同处理间土壤有机质及全效养分变化不明显,即BHC-A可以促进土壤养分释放,提高养分生物有效性.     

生物质灰渣等对红壤性状的影响

为评估生物质灰渣等改良剂对红壤酸度的改良效果,通过土壤培养实验研究了生物质灰渣、磷灰石和石灰3种改良剂对红壤酸度的改良效应。结果表明,3种改良剂均能提高土壤p H和降低土壤交换性Al3+含量,其中,生物质灰渣在培养前期表现差异明显,随着培养时间延长,实验设定的生物质灰渣用量对土壤p H的影响差异不明显;石灰和磷灰石用量对土壤p H和土壤交换性Al3+含量影响显著。培养期间,添加改良剂后土壤p H保持上升趋势,且p H增幅随改良剂用量增加而增加。3种改良剂的施用均可提高土壤CEC和土壤交换性钙含量,用量为4500 kg·hm-2时达到最大值,生物质灰渣处理土壤CEC提高0.90 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高1.11 cmol·kg-1;磷灰石处理土壤CEC提高2.17 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高0.78 cmol·kg-1;石灰处理土壤CEC提高1.85 cmol·kg-1,土壤交换性钙提高3.47cmol·kg-1。生物质灰渣施用提高土壤速效磷和速效钾含量显著,4500 kg·hm-2用量时达到最大值,分别为19.49和225.00mg·kg-1;磷灰石施用提高土壤速效磷含量且随磷灰石用量增加而增加;石灰施用提高土壤速效磷和碱解氮含量。     

有机质对红壤和黑土中外源铅镉稳定化过程的影响

采用室内培养方法研究了中国典型红壤和黑土中外源铅(Pb)、镉(Cd)在单一和复合污染下的稳定化过程,探讨了土壤有机质含量对Pb、Cd稳定化过程的影响.结果表明,加入500mg·kg-1 Pb、1.0mg·kg-1 Cd或1.0mg·kg-1 Cd+500mg·kg-1 Pb条件下,各种土壤有效态Pb,Cd含量在培养前期...     

浙江省蔬菜地土壤肥力状况调查

从浙江省10个地市(除舟山市外)采集353个代表性蔬菜地土壤样品,对土壤有机质、pH值、全氮、有效磷和速效钾的状况进行分析.结果表明,浙江省蔬菜地土壤pH值主要分布4.5～7.5,酸性(pH＜5.5)土壤比例达30.88％;有机质以中量以下为主,含量＜30g·kg-1的蔬菜地土壤样品占64.3％;全氮以处于中等(1～2g·kg-1)的土壤比例最高,达44.8％;有效磷达很高水平,平均为66.9mg·kg-1;速效钾以中、上水平为主,处于中等(80-150mg·kg-1)和高(＞150mg·kg-1)的分别占33.9％和39.3％;大棚蔬菜地土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾和可溶性盐均高于露天蔬菜地,而pH值则一般是低于露地;随蔬菜种植年限的增加,土壤pH值趋向下降,而有效磷、速效钾和盐分的积累则趋向增加;与水田比较,蔬菜地土壤有效磷积累明显,可溶性盐和速效钾也较高,但蔬菜地土壤有机质略低于水田土壤,酸化程度高于水田土壤.     

临安市不同山核桃产区土壤肥力状况的差异性研究

为探讨山核桃Carya cathayensis林地土壤基本肥力特征及土壤肥料管理对策,于2013年3-4月,采用全球定位系统（GPS）野外定位并采集浙江省临安市山核桃主产区7个乡镇共189个土壤样品,对临安市山核桃主产区土壤肥力状况进行分析和比较。结果表明:研究区土壤pH值变幅为pH 4.2~7.5,平均值为pH 5.2,小于pH 5.5的区域占75%;土壤有机质平均为31.6 g·kg-1,普遍较高,但也有12%的林地土壤有机质低于20.0 g·kg-1;大多数林地土壤有效氮较高,超过80.0 mg·kg-1的占91%,处于高水平（>200.0 mg·kg-1）的占15%;研究区山核桃林地土壤有效磷平均为14.0 mg·kg-1,但变幅大,分别有63%和40%的林地土壤有效磷低于10.0 mg·kg-1和5.0 mg·kg-1,土壤有效磷有待提高;土壤速效钾平均为85.9 mg·kg-1,51%的林地土壤速效钾质量分数不足80.0 mg·kg-1。各地需要根据实际情况,调整施肥数量和结构及开展土壤酸性改良,因地制宜地制定区域施肥规划。表7参23     

宁波市耕地有效硅含量及其影响因素

分析了宁波市9个县(市、区)的747个土壤样品的有效硅含量,并探讨了土地利用方式、土壤类型、地貌类型及土壤化学性质对土壤有效硅含量的影响。结果表明,宁波市耕层土壤有效硅(SiO2)平均含量为68 mg.kg-1,土壤有效硅含量丰富(≥130 mg.kg-1)、中等(100～130 mg.kg-1)、缺乏(50～100 mg.kg-1)和极缺水平(<50 mg.kg-1)的土壤分别占15.8%,5.5%,19.8%和58.9%。旱地有效硅的平均含量(95 mg.kg-1)高于水田(61 mg.kg-1),两者的缺硅土壤面积分别占各自总面积的58.8%和83.5%。不同土类的有效硅含量按以下次序递减:滨海盐土(133 mg.kg-1)>潮土(110 mg.kg-1)>水稻土(61 mg.kg-1)。在水稻土中,有效硅含量以渗育水稻土最高(88 mg.kg-1),淹育水稻土最低(49 mg.kg-1)。各地貌类型的土壤有效硅含量:滨海平原>水网平原>河谷平原>丘陵山区。土壤有效硅含量与pH、有机质的相关性均达极显著水平(P<0.01);而与有效磷、速效钾均无显著相关性。针对宁波市耕地严重的缺硅现状,提出了补施硅肥的建议。     

Pb胁迫对红椿（Toona ciliata Roem）生长发育及Pb富集特性的影响

采用盆栽试验研究了酸性紫色土、钙质紫色土和冲积土上生长的一年生红椿实生苗暴露在不同浓度Pb胁迫(O、200、450mg·kg-1和2 000 mg·kg-1)条件下的叶长、叶面积、生物量、各器官Pb含量特征和富集程度,并分析了红椿对Pb污染的耐性和转移效率.3种土壤下红椿都能生长,但相同浓度Pb胁迫下其在钙质紫色土中生长状况最佳,在冲积土中生长状况最差.随Pb浓度增大红椿叶片生长受到明显抑制,当土壤中Pb浓度在2 000 mg· kg-1时,其叶长和叶面积与对照差异极显著(P＜O.01);Pb胁迫使得红椿根茎比发生明显的变化,还加大其叶的凋落程度,同时整株生物量随着Pb胁迫浓度的增大呈极显著降低趋势(P＜0.01),但在土壤Pb浓度最大时其生物量仍达到对照的81.47％以上.红椿体内Pb含量与土壤Pb浓度成正相关(P＜0.01),其6个器官中细根Pb含量最高,粗根次之,而地上部分的Pb含量较低且差异不大.红椿耐性指数值在0.67～1.06之间,表现为随Pb胁迫浓度增大,其耐性呈下降趋势.红椿富集系数与转移系数都较小且小于0.3.这些结果表明,红椿能在Pb污染较严重的土壤中较好的生存,可作为Pb污染区域潜在的土壤修复树种.     

Pb胁迫对欧美杂交杨（Populus deltoides×Populus nigra）生物量分配格局及其Pb富集特性的影响

采用速生树种修复重金属污染土壤的方法近年来受到越来越多关注,但已有结果存在很大不确定性。为了解杨树在不同Pb胁迫条件下生长响应和Pb富集效果,以长江上游两种典型土壤(酸性紫色土和钙质紫色土)为栽培介质,采用盆栽试验方法,研究了不同Pb浓度处理下(CK:0mg·kg-1;T1:200mg·kg-1;T2:450mg·kg-1;T3:2000mg·kg-1)欧美杂交杨(Populus deltoides×Populusnigra)生物量生产与分配格局以及Pb吸收、富集特性。两种土壤条件下杨树各器官生物量及总生物量均表现出随Pb胁迫程度的增加而降低的趋势,Pb胁迫条件下杨树生物量分配格局在钙质紫色土中表现为茎>粗根>叶>细根。相同浓度Pb处理条件下,单株杨树总生物量均表现为钙质紫色土大于酸性紫色土。随着Pb处理浓度的增大,杨树各器官Pb含量及积累量显著增加。Pb胁迫使杨树对Pb的富集系数逐渐增大而耐性系数逐渐减小。T3处理条件下杨树对Pb的富集系数在酸性紫色土中较大,且各处理条件下杨树对Pb的耐性系数均为酸性紫色土中较大。这些结果表明,高浓度Pb胁迫条件下酸性紫色土中的欧美杂交杨表现出较好的吸收和富集Pb的特性,这为Pb污染土壤的生物修复提供了一定的科学依据。     

铅污染条件下小飞蓬的铅积累与生长及叶绿素荧光动力学响应

为明确不同浓度铅胁迫对小飞蓬的生长及叶绿素荧光特性的影响程度,揭示小飞蓬对重金属铅耐性的生理机制,设置五个铅浓度梯度(0、200、500、1000、1500 mg·kg~(-1)),研究在不同铅胁迫条件下,小飞蓬的生物量(干重)、铅积累、叶绿素含量及叶绿素荧光特性的变化。结果表明:铅浓度为1500 mg·kg~(-1)时,小飞蓬的生物量(干重)、株高和叶绿素含量都受到显著的抑制(P0.05)。当铅浓度在1000 mg·kg~(-1)以下时,光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(q P)、电子传递速率(ETR)和有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)与对照组差异均不显著(P0.05);当铅浓度达到1500 mg·kg~(-1)时,Fv/Fm、q P、ETR、Fv′/Fm′与对照组差异性显著(P0.05),表明铅浓度小于1000 mg·kg~(-1)时,小飞蓬的反应中心光合活性未受到影响,有较强的适应能力。小飞蓬地上部与地下部的铅积累随铅浓度的增加而显著上升(P0.05),当铅浓度达到1000 mg·kg~(-1)时,地上部与地下部的铅积累量达到最大,分别为240.2 mg·kg~(-1)和333.5mg·kg~(-1),表明在铅污染区小飞蓬具有较强的铅积累能力。综上所述,小飞蓬在1000 mg·kg~(-1)以下的铅污染区有较强的适应能力,对铅污染土壤的修复也具有一定的应用潜力,因此可考虑将小飞蓬作为铅污染土壤修复的潜在物种。     

浙江省义乌市蔬菜基地土壤重金属元素的污染评价

利用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对浙江省义乌市12个蔬菜基地土壤的重金属元素进行污染状况的评价。12个蔬菜基地土壤的重金属元素平均含量：Cd 0.36 mg·kg-1;Zn 279.02 mg·kg-1;Cr 62.93 mg·kg-1;Cu 5.16 mg·kg-1;Hg 0.28 mg·kg-1;As 2.14 mg·kg-1;Pb 21.20 mg·kg-1。在供研究的7个重金属元素中,As和Hg的变异系数最大（110%）;Cd,Zn,Cr和Cu的变异系数居中（60%～94%）;Pb的变异系数最小（28%）。土壤重金属单因子污染指数（Pi）平均值由大到小的顺序为：Cd （1.01）> Hg（0.81） ≈ Zn （0.80） > Cu （0.33）> Cr （0.29） > Pb≈As （0.10）。处于安全水平、警戒线和轻度污染的土壤样品数分别占总样品数的33.3%,25.0%和41.7％。总体来看,义乌市蔬菜基地部分土壤已经受到轻度污染。     

复合改良剂对铅污染土壤中小白菜品质的影响(英文)

该研究采用盆栽试验,以小白菜为试验材料,种植在人工配置的不同浓度(800、1 200、1 600和2 000 mg/kg)的铅污染土壤中,研究不同浓度复合改良剂(0、600、900和1 200 mg/kg)对土壤有机质、p H、小白菜可食部位铅含量和营养品质的影响。结果表明,施用900 mg/kg复合改良剂可使Pb污染土壤的有机质含量提高24.19%~60.00%,但对土壤p H值无显著影响。施用复合改良剂可明显提高小白菜安全性和营养品质,4个铅处理中小白菜可食部位铅含量降低19.11%~35.72%,Vc含量增加13.27%~69.30%,可溶性糖含量提高54.17%~87.50%,干物质量提高28.36%~33.39%,粗纤维含量降低20.83%~31.03%。因此,复合改良剂能够用于重金属铅污染土壤的原位修复,推荐其适宜用量为900 mg/kg。     

Does Biochar Addition Influence the Change Points of Soil Phosphorus Leaching?

Phosphorus change point indicating the threshold related to P leaching, largely depends on soil properties. Increasing data have shown that biochar addition can improve soil retention capacity of ions. However, we have known little about weather biochar amendment influence the change point of P leaching. In this study, two soils added with 0, 5, 10, 20, and 50 g biochar kg-1 were incubated at 25°C for 14 d following adjusting the soil moisture to 50% water-holding capacity (WHC). The soils with different available P values were then obtained by adding a series of KH2PO4 solution (ranging from 0 to 600 mg P kg-1 soil), and subjecting to three cycles of drying and rewetting. The results showed that biochar addition significantly lifted the P change points in the tested soils, together with changes in soil pH, organic C, Olen-P and CaCl2-P but little on exchangeable Ca and Mg, oxalate-extractable Fe and Al. The Olsen-P at the change points ranged from 48.65 to 185.07 mg kg-1 in the alluvial soil and 71.25 to 98.65 mg kg-1 in the red soil, corresponding to CaCl2-P of 0.31-6.49 and 0.18-0.45 mg L-1, respectively. The change points of the alluvial soil were readily changed by adding biochar compared with that of the red soil. The enhancement of change points was likely to be explained as the improvement of phosphate retention ability in the biochar-added soils.