有机络合强化植物修复的环境风险研究I. EDTA对复合污染土壤中TOC和重金属动态变化的影响

采用盆栽试验研究了EDTA存在条件下的土壤溶液总有机碳(TOC)和重金属浓度的动态变化。结果表明,施用3 mmol/kg EDTA极显著地增加了土壤溶液中TOC的含量。土壤溶液TOC随培养时间呈指数曲线下降。在加入EDTA 52天后土壤溶液TOC仍然高于对照处理。施用EDTA大幅度地提高了土壤溶液Cu、Zn、Cd和Pb的浓度,这些重金属的浓度在一个月内迅速下降,以后趋向稳定。EDTA活化土壤重金属存在淋溶迁移的潜在环境风险。     

EDTA对土壤渗滤液中TOC和重金属动态变化的影响

通过盆栽试验研究了EDTA对土壤渗滤液中总有机碳(TOC)和重金属动态变化的影响.结果表明,施用EDTA极显著地增加了土壤渗滤液中TOC含量,土壤渗滤液中TOC含量随淋洗量呈指数曲线下降.在加入EDTA 48天后,土壤渗滤液中TOC含量仍然高于对照处理.施用EDTA大幅度地增加了土壤渗滤液中Cd、Ni的浓度,其浓度在1个月内迅速下降,以后趋于稳定.用EDTA强化重金属污染土壤的修复存在淋溶迁移的环境风险.防止因EDTA施用而引起地下水污染的关键时期在EDTA施入后的2周内.     

铜污染土壤修复的有机调控研究Ⅲ.EDTA和低分子量有机酸的效应

通过盆栽试验研究了EDTA和低分子量有机酸对土壤溶液性质、土壤铜形态变化和印度芥菜生长及铜吸收的影响。结果表明 ,施用pH6.3的EDTA溶液 ( 3mmolkg- 1 )显著地增加了土壤溶液铜 ,特别是难解离态铜的含量 ,其消长规律与土壤溶液TOC的变化相一致 ,也显著地增加土壤NH4NO3提取态和NH4OAc提取态铜量 ,但对芥菜生长没有显著影响。EDTA的加入显著地增加芥菜各组织铜浓度和铜吸收量 ,从而增加了芥菜的铜总吸收量 ,提高了植物修复效率。施用 3mmolkg- 1 pH6.3的草酸、柠檬酸或苹果酸对土壤铜含量及其形态分配和芥菜生长及铜吸收均无明显影响     

EDTA与EDDS螯合诱导印度芥菜吸取修复重金属复合污染土壤研究

盆栽试验比较研究了EDTA和易降解的EDDS对复合污染土壤中Cu、Zn、Pb、Cd的活化能力及印度芥菜对4种重金属的吸收与转运特征。结果表明:施用量相同的条件下,EDDS活化土壤Cu的能力与EDTA相当;而EDDS活化土壤Zn、Pb、Cd,尤其是活化土壤Pb、Cd的能力小于EDTA,这与两种螯合剂与不同重金属形成螯合物的稳定常数相一致。向复合污染土壤中施入3mmol/kg和6mmol/kgEDDS均可诱导印度芥菜叶中超量积累Cu。本研究中3mmol/kgEDDS的不同施用方式(单次施,分2次和4次施)对印度芥菜叶片Cu含量的影响差异不显著。各处理印度芥菜叶中的重金属浓度要远高于茎中的浓度,茎中的Cu浓度随土壤溶液Cu浓度线性增加,而叶中Cu的浓度随土壤溶液Cu浓度先增加后下降。     

镉污染土壤植物修复的EDTA调控机理

我们通过温室盆栽试验 ,在不同Cd处理的土壤中加入EDTA ,分析了印度芥菜根和地上部Cd的浓度 ,探讨EDTA进入土壤后对Cd吸收和运输的影响。结果表明 :加入EDTA ,水提取的Cd浓度增加了 40 0倍以上 ,NH4 NO3提取的Cd浓度增加了 40倍以上 ,在土壤Cd浓度较低时 ,EDTA对植物吸收Cd没有显著影响 ,当土壤添加Cd在 1 3 0mgkg- 1以上时 ,加入EDTA显著增加了地上部Cd的浓度。EDTA能增加印度芥菜地上部中Cd的浓度 ,不是由于土壤溶液中Cd浓度增加从而增加了印度芥菜根对Cd的吸收 ,可能是EDTA加入土壤后增加了这些元素在土壤溶液中的浓度 ,从而高浓度的Cd对植物根细胞产生毒害 ,增加了细胞膜的透性后 ,土壤溶液中的络合物得以进入根细胞并随蒸腾作用运输到地上部。     

秸秆还田对稻田土壤溶液中溶解性有机质的影响

研究了麦秆不同方式还田、施用无机氮肥及不同移栽时间对水稻田土壤溶液中溶解性有机碳（DOC）、溶解性有机氮（DON）浓度的影响。结果表明，淹水后土壤溶液中DOC浓度在淹水初期明显增加，而后逐渐下降。添加麦秆这一有机物料，在水稻生长期前2个月内显著提高了DOC，对DON在一段时间内也表现出促进作用，其后差异不显著。施用无机氮肥降低了土壤溶液中DOC、DON浓度。DON的浓度与施肥量呈负相关。水稻推迟移栽，土壤溶液中溶解性有机质（DOM）均显著降低。     

水分及干燥过程对土壤重金属有效性的影响

土壤水分变化可显著改变土壤性质进而影响土壤重金属有效性。本试验通过测定土壤溶液和采用薄层凝胶梯度法(DGT)表征的Zn、Cd、Cu、Ni浓度,研究土壤含水量变化对重金属有效性的影响。结果表明,不同水分处理显著影响土壤溶液中可溶性有机碳(DOC)含量和土壤中重金属的有效性;随土壤水分降低DGT表征的Zn、Cd、Cu和Ni浓度和土壤溶液中Cu和Ni浓度呈下降趋势,且随干湿交替次数增加而降低;与长期风干土壤相比,经干湿交替后风干土壤重金属有效性降低或显著降低;与土壤溶液法相比,DGT法能反映水分变化对土壤固相金属缓冲补给能力的影响,能更好地表征土壤金属有效性的变化。在农业生产中可通过适当水分管理措施降低重金属的有效性,从而缓解重金属的毒害作用。     

碱性水田土壤施用硅肥的效应

选取碱性水田土壤,采用盆栽试验的方法,研究了施用硅肥后水稻生育期土壤溶液pH、Eh、硅浓度及对水稻产量的影响。结果表明,各处理pH经历了一个迅速降低,趋于中性的过程。单施硅肥对pH影响不大;施用葡萄糖或葡萄糖与高炉渣配施可明显降低水稻生育前期土壤溶液pH。各处理Eh的变化基本呈现为近似“W”形。淹水初期,施肥各处理土壤Eh均低于对照;后期施硅处理的Eh高于对照,而单施葡萄糖和高炉渣与葡萄糖配施处理Eh低于对照。各处理土壤溶液硅的浓度都经历了一个先上升达到高峰,然后逐渐下降,最终趋于稳定的过程。与对照相比,施用硅肥可不同程度地提高水稻生育期土壤溶液硅的浓度和不同生育期水稻植株含硅量;施用葡萄糖可提高水稻营养生长期土壤溶液中硅的浓度,但对提高水稻植株硅含量的作用不大;施用硅肥可以显著提高水稻产量,施用葡萄糖没有增产作用。     

施污泥土壤中铜的形态分布及其生物有效性

利用蔬菜盆栽试验研究了黄棕壤(pH 6.2)和红壤(pH 4.3)中施用污泥对土壤中Cu转化和蔬菜吸收的影响.施用污泥初期提高了土壤溶液的pH,但种植蔬菜后,降低了土壤溶液的pH,其中黄棕壤溶液pH的下降更大;施用污泥和种植蔬菜提高了土壤溶液的NO3--N含量,黄棕壤溶液中NO3--N含量的增幅高于红壤.施用污泥增加了土壤溶液中Cu的含量,特别是在酸性更强的红壤中影响更大;施用污泥的红壤中主要增加了冰醋酸溶解态Cu的比例,而黄棕壤中主要增加了铁锰氧化物结合态Cu的比例;施用污泥促进了蔬菜的生长,但对蔬菜植株中Cu含量的影响较小.土壤pH是影响污泥重金属在土壤中转化和植物吸收的主要因素,在酸性更强的红壤中施用污泥导致污泥中Cu更多地转化为植物有效性Cu,具有更高的环境风险.     

土壤溶液中重金属离子的浓度

测定了正常土壤和污染土壤溶液中Ｍｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｒ和Ｐｂ的浓度，分别计算了土壤溶液中这些重金属离子的浓度占该元素全量浓度的比率，并讨论了土壤ＰＨ与土壤溶液离子浓度与土壤全量Ｃｕ，Ｚｕ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｒ和Ｐｂ的比率的关系。