广州农田土壤重金属生物有效性研究

[目的]为研究农田土壤中镉、铬、铜、铅、锌的生物有效性提供依据。[方法]研究测定了广州一城中村的水田和旱田土壤中的重金属镉、铬、铜、铅、锌的含量,并采用五态分级法对镉、铬、铜、铅、锌在土壤中的存在形态进行了提取和测定,在此基础上探讨了这些重金属的生物有效性。[结果]结果表明,该村的水田和旱田土壤中镉的含量分别为土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准值的6.87倍和10.23倍;铜含量分别为标准值的4.68倍和3.76倍,锌含量分别为标准值的1.22倍和2.01倍,铬和铅达标。水田土壤中镉和铬以残渣态为主,铜以有机态为主,铅以有机态和残渣态为主,锌以铁/锰态为主。旱田土壤中镉、铬和铅以残渣态为主,铜以有机态为主,锌以铁/锰态为主。[结论]重金属的可交换态和碳酸盐态具有较高的生物有效性,镉在水田和旱田的可交换态与碳酸盐态之和为0.32mg/kg和0.31 mg/kg,超过土壤环境质量标准(GB15618-1995)二级标准值,其污染状况值得关注。     

桂西地区稻田土壤重金属污染现状调查及评价

[目的]了解桂西地区稻田土壤重金属污染现状,为稻田土壤重金属污染防治提供科学依据.[方法]采集桂西地区水稻主产区稻田50个0~20 cm耕层土壤样品,分析其重金属镉、铅、砷含量,分别采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对土壤环境质量和土壤潜在生态风险进行评价.[结果]桂西地区稻田土壤中总镉、总铅、总砷的含量分别为0.941、26.46和10.16 mg/kg.土壤样品中的镉、砷含量高于国家土壤环境质量的二级标准值分别占总样品54.0%和2.0%,稻田土壤中的镉为高生态风险.[结论]桂西地区稻田土壤主要受重金属镉的污染.     

粉煤灰场复垦土壤养分含量及其与土壤理化性质的响应研究

[目的]研究粉煤灰复垦地最佳的复垦模式,以及土壤养分含量及其与土壤理化性质的响应关系。[方法]以淮南市上窑灰场土地复垦地为研究区域,选取同一地块不同覆土水平的区域做对比研究,以土壤的容重、pH、含水率、有机质、总氮、有效磷和有效钾以及不同覆土厚度下的小麦生物量为研究指标,研究粉煤灰场复垦土壤养分含量及其与理化性质的响应。[结果]粉煤灰复垦地,有效磷和含水率、总氮和pH、有机质和有效钾具有良好的线性相关响应;当土壤覆土厚度小于38 cm时,粉煤灰可以对复垦地的营养状况具有良好的改善,使小麦具有较高的产量,当覆土厚度大于70 cm时,不利于粉煤灰层对覆土层的改善,影响小麦产量。[结论]该研究为复垦工作和农业种植提供指导和参考。     

不同充填基质对复垦覆土层影响的研究进展

充填复垦采煤沉陷地是实现矿区可持续发展的重要途径,不同的充填基质会影响覆土层的容重、结构、养分含量、重金属含量及农作物的生长。为采煤沉陷地的复垦提供参考依据,综述了煤矸石、粉煤灰和污泥等不同充填基质对覆土层物理性状、覆土层养分含量、覆土层重金属含量和农作物的影响与适宜覆土层厚度的研究进展,提出了覆土充填复垦采煤沉陷地时应注意的问题及防护措施。     

广西稻田土壤重金属污染评价

[目的]了解广西稻田土壤重金属污染现状,为稻田重金属污染防治提供科学依据.[方法]采集广西水稻主产区农田50个0～20 cm耕层土壤样品,分析其重金属镉、铅、砷含量,分别采用单因子指数法和Hakanson的潜在生态风险指数法对土壤环境质量和土壤潜在生态风险进行评价.[结果]广西稻田土壤中总镉、总铅、总砷的含量分别为0.941、26.46和10.16 mg/kg.有54.0％土壤样品中的镉含量、2.0％土壤样品中的砷含量高于国家土壤环境质量的二级标准值.稻田土壤中的镉为高生态风险.[结论]广西稻田土壤主要受重金属镉的污染.     

屋顶绿化植物对废弃物转化基质的适应性研究

[目的]研究屋顶绿化植物对废弃物转化基质的适应性。[方法]采用正交试验法,进行4因素3水平正交试验,以4种工农业废弃物粉煤灰、煤渣、秸秆和园林废弃物为基质,试验8种景天属植物的适应性情况。[结果]适宜屋顶绿化的废弃物转化基质配方为粉煤灰、煤渣、秸秆、园林废弃物,比例分别为1∶1∶1∶1、1∶2∶2∶2、2∶1∶2∶1;8种景天属植物中佛甲草、垂盆草、宽叶佛甲草、德景天、费菜与八宝景天对废弃物转化基质适应性较强。[结论]废弃物转化基质应用于屋顶绿化中具有广阔的市场前景。     

粉煤灰与煤矸石配比对苜蓿植株生长及其修复效果的影响

为探明苜蓿对煤矸石和粉煤灰栽培基质的修复效果,采用盆栽法,研究了粉煤灰与煤矸石不同配比对紫花苜蓿生长及基质p H值和电导率(EC)的影响。结果表明:T4∶6处理(下标数字表示粉煤灰与煤矸石质量比,下同)的苜蓿地上部、根系干质量最大,分别是T2∶8、T3∶7、T5∶5处理的1.24~2.73倍、1.30~1.98倍,植株地上部吸收N、P量也明显高于T2∶8、T3∶7、T5∶5处理,分别是其他处理的1.33~3.23倍、1.16~3.66倍;粉煤比对苜蓿地上部铜(Cu)、镉(Cd)吸收量有显著影响,T3∶7、T4∶6、T5∶5处理的Cu、Cd吸收量分别是T2∶8处理的2.47~3.42倍、1.75~2.46倍;T4∶6处理基质p H值接近中性,EC值较小,盐化程度较低,植物修复效果较好。研究表明,修复效果最佳的粉煤比为4∶6。     

不同改良措施对铁尾矿pH值及速效养分含量的影响

[目的]探讨不同改良措施对铁尾矿砂的影响。[方法]利用盆栽正交试验设计研究土壤、有机肥、矸石、粉煤灰、保水剂5种不同改良措施对尾矿基质pH值和速效养分含量的影响。[结果]尾矿砂∶土壤=2∶2,施用有机肥75g/kg,不添加矸石,添加粉煤灰的量占总重量的4%,添加保水剂1.25g/kg改良pH值的效果最好,pH值为7.42。施用有机肥对增加尾矿基质速效养分的影响最大,其次是添加土壤,其他3个因素提高对尾矿基质养分有一定的促进作用。[结论]用土壤或有机肥改良尾矿砂的方法值得大力推广。     

不同栽培基质对设施樱桃番茄生长发育及品质的影响

[目的]探讨不同栽培基质对设施樱桃番茄生长发育及品质的影响。[方法]以樱桃番茄粉贝贝为试验材料,研究4种不同栽培条件对樱桃番茄生长发育、产量和品质的影响。[结果]3种基质配方条件下,樱桃番茄的长势及果实品质均优于土壤栽培。其中菌渣、兔粪及骨粉等混合发酵基质∶土壤=3∶1(处理(2))栽培效果最好;其次是菌渣、兔粪及骨粉等混合发酵基质∶土壤=4∶1(处理(3))栽培;再次是菌渣、兔粪及骨粉混合发酵基质∶土壤=1∶1(处理(1))栽培;土壤栽培(对照)效果最差。与对照相比,处理(2)栽培条件下,樱桃番茄的株高、茎粗、叶长和叶宽分别增加6.75%、12.38%、13.70%、11.73%;平均单果重、单株果数、产量分别增加15.00%、13.87%、30.98%;果实可溶性糖含量、V_C含量、可溶性蛋白含量分别增加12.78%、11.81%、14.84%,硝酸盐含量降低32.59%。[结论]该研究为新基质的推广应用提供理论基础。     

粉煤灰充填复垦地理化特性与重金属分布特征研究——以淮南洛河电厂粉煤灰复垦地为例

本文以淮南上窑储灰场中的粉煤灰充填复垦地为研究对象,选择粉煤灰复垦地与灰场周边非复垦区对照地块进行布点采样,在复垦地中分六层[H1(0～20 cm)、H2(20～40 cm)、H3(40～60 cm)、H4(60～80 cm)、H5(80～100 cm)、H6(100～120 cm)]分别采集土壤、粉煤灰样品并进行监测,对照地块按照同样方法采样监测,分析复垦地土壤理化性质和重金属的分布特征.研究结果显示,随着采样深度的增加,复垦地pH值从8.21到8.49呈递增的空间分布特征,各采样层pH值均高于对照地块;随着采样深度的增加,复垦地的含水量呈增加的空间分布特征,对照地块的含水量则是先增加后减少,粉煤灰基质具有良好的保水性能;养分含量在不同层位存在较大差异,粉煤灰复垦地速效氮、速效钾含量从H1至H6层呈现减少后增加的空间分布特征,在H3层处达到最小值16.23mg· kg-1、158.97 mg·kg-1,复垦地各层位的速效氮含量均低于对照地块、速效钾含量均高于对照地块;复垦地与对照地块的速效磷含量均呈现先减少后增加再减少的空间分布特征,最大有效磷含量分别为10.01mg·kg-1、11.91 mg·kg-1.对比土壤养分分级标准,复垦地土壤中速效氮、速效磷含量均处于缺乏水平,应增施磷肥、氮肥或有机肥以增加土壤养分.粉煤灰复垦地表层土壤和粉煤灰中的Cu、Cr、Pb、Zn、Cd、Ni等元素中Cr、Pb、Zn含量均低于淮南土壤背景值和中国土壤背景值,其中粉煤灰层中各重金属元素均处于土壤环境质量标准的二级范围内,其余各层位重金属元素除Cd均处于土壤环境质量标准的一级范围内;土壤中各重金属元素含量除Zn外均低于粉煤灰中的含量,且粉煤灰层中重金属有向表土迁移的趋势.     

采煤沉陷地新型复垦基质上种植三叶草的试验研究

[目的]为采用粉煤灰-酒糟复合基质填充塌陷区种植三叶草恢复矿区生态提供科学依据。[方法]盆栽试验中,采用不同比例粉煤灰-酒糟复合基质种植三叶草,观察测定三叶草的出苗率、相对出苗率、外观、株高等生长指标,并分析种植三叶草后基质的养分变化。[结果]粉煤灰(60%～95%)与酒糟(5%～40%)按照不同比例混配的基质,基本能够满足三叶草生长的需要。酒糟含量为20%时,三叶草出苗率较好,成活率较高,生长状况良好,而纯粉煤灰种植三叶草的效果差。[结论]粉煤灰-酒糟复合基质提供了植物生长所需的养分,有利于植物根系的生长发育。从技术和经济的综合效益来看,在粉煤灰-酒糟复合基质中酒糟含量20%为适宜种植三叶草的最佳配比。     

基于遥感技术的采煤塌陷区时空演变研究

[目的]为采煤塌陷区检测工作提供依据。[方法]利用遥感技术解译塌陷区整治前后的遥感图像,以获取塌陷区时空演变信息,定性分析采煤塌陷区综合治理的成效。[结果]塌陷区整治后,唐山市南部塌陷区和粉煤灰的面积逐渐减少,绿地面积不断增加。[结论]塌陷区综合整治有利于恢复生态环境和自然景观,对区域发展具有积极意义。     

采煤废弃物对作物生长的影响

通过室内栽培试验,研究了煤矸石和粉煤灰作为培养基对作物生长的影响。结果表明:(1)粉煤灰物理性质不适于作物生长,对作物长势影响最大,在粉煤灰排放场不覆土直接种植作物不可取;(2)煤矸石和粉煤灰会对作物产生重金属污染,尤其是细颗粒煤矸石的污染最大;(3)充填采煤废弃物复垦应该保证足够的覆土厚度。     

粉煤灰对加工番茄生长与养分吸收的影响及对春小麦残效研究

[目的]揭示石灰性土壤施用碱性粉煤灰与作物生长和元素吸收的关系.[方法]分别以加工番茄和春小麦为材料,采用盆栽试验研究干旱区灌耕灰漠土施用粉煤灰对加工番茄生长及养分吸收的影响,并以春小麦为二茬作物研究粉煤灰的残效作用.[结果]施用粉煤灰可以增加加工番茄地上部干物质量,同时增加花期叶片氮含量,减少茎秆和叶片磷含量;但是增加收获期叶片氮、磷、钾的含量.同时施用粉煤灰增加加工番茄花期茎秆、叶片和植株整体的氮、钾的积累量,而减少加工番茄茎秆、叶片和植株整体磷的积累量;施用粉煤灰增加加工番茄收获期茎秆、叶片和植株的氮、磷、钾的积累量.残效试验表明,与对照相比,粉煤灰残效显著提高春小麦地上部干物质量,减少春小麦花期茎秆和叶片氮、磷、钾含量;22.50t/hm2粉煤灰残效增加春小麦收获期茎秆和叶片的氮、磷、钾含量.粉煤灰残效增加春小麦花期茎秆、叶片和植株氮和钾积累量和叶片、植株磷的积累量;增加春小麦收获期茎秆,叶片和植株氮、磷、钾积累量.粉煤灰及其残效作用增加土壤pH值和电导率.[结论]使用粉煤灰可以增加收获期加工番茄和春小麦地上部干物质积累量和氮、磷、钾积累量,同时增加土壤pH值和电导率.     

糠醛渣混合基质在无土草毯人工栽培中的应用研究

[目的]研究糠醛渣混合基质的最佳配比组合,为糠醛渣混合基质在无土草毯栽培中的应用提供依据。[方法]以高羊茅为研究对象,设定3不同混合基质比例（糠醛渣：稻壳：粉煤灰：鸡粪容积）处理和1个对照（肥沃土壤：鸡粪容积）处理,研究混合基质配比对高羊茅幼苗生长发育的影响,并采用LSR法进行检验。[结果]结果表明,糠醛渣：稻壳：粉煤灰：鸡粪容积按0．25：0．15：0．50：0．10配成混合基质,进行无土草毯栽培时,与对照相比,容重降低了0．32g/cm^3,总孔度、毛管孔度、空气孔度分别增加了12．07％、10．90％和1．17％;自然含水量、蓄水量分别增加了21．244g/kg和109．19m^3／hm^2;有机质、速效N、速效P、速效K、CEC分别增加了109．22g／kg、13．50mg／kg、160．09kg／mg和13．27cmol／kg;高羊茅幼苗的株高、叶片数、鲜草质量、干草质量、密度、根系长、根系数量、根系鲜重、根系干重分别增加了30．64mm、0．45片／株、6．10mg／株、2．13mg／株、3．16株／cm^2、5．84mm、0．68条／株、1．30mg／株、0．50mg／株。[结论]混合基质以糠醛渣：稻壳：粉煤灰：鸡粪容积为0．25：0．15：0．50：0．10效果最佳,可以为无土草毯人工栽培创造了良好的环境条件和营养条件。     

接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物光合作用和抗逆性的影响

[目的]研究接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物生长特性、光合作用和抗逆性的影响,为矿区生态恢复提供理论依据.[方法]在内蒙古神东矿区采煤沉陷地种植野樱桃、文冠果、欧李和山杏4种复垦植物,设接种AM真菌和不接种对照(CK)两种处理,测定接种AM真菌对复垦植物株高、地径、菌根侵染率、根系活力、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、相对电导率和过氧化氢酶活性的影响,并分析其相互关系.[结果]与CK相比,接种AM真菌后野樱桃、文冠果、欧李和山杏的根系与AM真菌形成典型的菌根结构,侵染率为65.42%~76.22%,显著高于各自对应的CK(P<0.05,下同);根系活力分别高17.3%、23.0%、32.5%和28.7%;Pn、Gs、Tr、Ci、叶片相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和过氧化氢酶活性均显著提高,进而提高了复垦植物抵抗干旱和高温的能力.相关分析结果表明,根系侵染率与根系活力、Pn、Gs、Tr、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及过氧化氢酶活性呈显著正相关,与相对电导率和Ci呈显著负相关.[结论]接种AM真菌对神东矿区采煤沉陷地复垦植物恢复具有促进作用,AM真菌菌剂可在与神东矿区生态环境相似的采矿沉陷地生态恢复中推广应用.     

矿区复垦中添加污泥的研究

［目的］研究不同改良剂对重金属复合污染土壤修复的影响。［方法］采用室内培养,研究了3种改良剂（骨粉、沸石、骨粉＋沸石）对土壤中重金属（Cu、Zn、Pb、Cd）形态及形态间再分配的影响。［结果］加入改良剂后明显提高了土壤pH值,土壤中重金属各种存在形态的含量均有所变化,可交换态降低了37.5%～99.8%。土壤中Cu、Zn、Pb再分配系数接近于1.00,结合强度系数在0.80左右。Cd再分配系数从1.00~1.76,结合强度系数在0.25~0.44。［结论］沸石和骨粉是原位修复重金属污染土壤有效的改良剂,两者配施效果更佳。     

采煤塌陷对水养流失及生态环境的影响

[目的]为研究采煤塌陷对土壤水分、养分以及生态环境的影响。[方法]将兖州采煤塌陷区作为研究对象,采用野外调查和室内测试分析等方法。[结果]采煤塌陷不仅促使土壤水分由坡顶到塌陷中心点迁移,而且导致垂直剖面上的土壤含水量变化明显。在垂直剖面上,随着深度的增加,土壤的含水量增大。受采煤塌陷和地下潜水的影响,60 cm深度之下含水量迅速增加。采煤塌陷还导致土壤养分从塌陷地坡顶到塌陷中心点发生迁移流失,并且在塌陷中心点发生富集。土壤养分在0～20 cm深度含量达到最大,并且随着深度的增加,养分含量降低。此外,由于受塌陷等因素的影响,塌陷区的生态环境遭到一定程度的破坏。[结论]应对采煤塌陷加以足够的重视,并进行更深入的研究。     

地下渗滤系统基质的筛选

[目的]筛选地下渗滤系统的基质材料。[方法]以河砂、钢渣、粉煤灰、煤渣为研究对象,考察其作为地下渗滤系统基质对磷的吸附特性。[结果]这4种基质中,从基质对磷的理论饱和吸附量看,钢渣对磷的理论饱和吸附量最大,其次是粉煤灰、煤渣和河砂;从基质的解吸试验可知,钢渣的解析率非常小,粉煤灰的解析率稍大,其次是煤渣和河砂;由准二级动力学方程计算出最大除磷速率Vmax依次为:钢渣煤渣河砂粉煤灰;从基质的价格和取材情况看,河砂、粉煤灰、钢渣、煤渣均属于价廉易得的材料,相比而言,河砂比较易于大量获得,且对磷的去除率也在60%左右,故可以作为地下渗滤系统的主要介质。[结论]为地下渗滤系统选择合适的基质材料提供理论依据。     

利用粉煤灰配制筛选黄瓜和娃娃菜的育苗基质

【目的】为了实现废弃物循环利用。【方法】利用粉煤灰、菇渣、蛭石等工业、农业废弃物为主要试材,采用三因素三水平的正交试验方法,进行黄瓜和娃娃菜育苗试验。测定各配方基质物理及化学性质,统计黄瓜和娃娃菜幼苗生长发育状况。【结果】综合分析各项结果表明:V(粉煤灰)∶V(菇渣)∶V(蛭石)=4∶2∶2为最佳黄瓜育苗基质配方,V(粉煤灰)∶V(菇渣)∶V(蛭石)=4∶3∶2为最佳娃娃菜育苗基质配方,两种配方均优于对照组的市售商品育苗基质。【结论】说明利用农业废弃物菇渣、工业废弃物粉煤灰来进行蔬菜育苗基质可行。