甜菜牧草体系对土壤中种邻苯二甲酸酯的修复研究

通过室内盆栽试验,研究了甜菜与黑麦草、苜蓿、苏丹草分别间作及4种植物各自单作对土壤中邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）和邻苯二甲酸（2-乙基己基）二酯（DEHP）4种邻苯二甲酸酯类（PAEs）的植物修复效果。结果表明：与空白对照相比,种植植物的修复效果更好;苜蓿单作与间作都有较好的修复效果,其中甜菜/苜蓿间作PAEs的去除率最高,可达66.48%;植物单作与间作相比,间作的修复效果高于单作,间作增强土壤中过氧化氢酶和磷酸酶的活性,从而促进了根际微生物对PAEs的降解;就单一污染物来说,DBP和DEHP在污染土壤和植物茎叶中的浓度较其他两种污染物高,两者在土壤中的去除率也较高,其中DEHP为最高,均可达50%以上,DBP的去除率也在40%以上;DEHP在植物茎叶中的生物富集系数明显较低,且单作低于间作,而DBP和BBP的生物富集系数较高。可选择苜蓿作为土壤中PAEs修复的一种高效修复植物,植物间作相对于单作有更好的修复效率,也可更高效地利用土地资源,因此可优先选择作为植物修复的一种种植模式。     

植物间作体系根际修复土壤多氯联苯的效应

以大豆、黑麦草和南瓜为材料,运用盆栽实验,通过3种植物的单作和间作对多氯联苯污染土壤的根际修复效应进行了研究。结果表明,植物不同种植方式均对根际土壤中PCB浓度的降解有促进作用,其中植物单作的去除率比CK提高了10.4%～17.0%,植物间作的去除率比CK提高18.4%～23.9%。南瓜-大豆体系中的大豆根的蓄积浓度显著差异高于其他处理,而与大豆南瓜间作方式下黑麦草根蓄积浓度均比其单作显著提高,大豆-南瓜和南瓜-黑麦草间作系统中的大豆和黑麦草根中PCB蓄积浓度也显著提高（P〈0.05）。各处理间根际土壤的pH、Eh、电导率的差异性规律性不大。相关分析结果表明,根际土壤PCB去除率与植物吸收量呈显著正相关,而与pH、Eh和电导率没有达到显著相关。     

覆盖作物－玉米间作对土壤碳氮含量及相关酶活性的影响

  目的  针对东北地区常规农业重用轻养以及玉米连作导致土壤养分不均衡、土壤健康下降等问题,开展覆盖作物－玉米间作对土壤碳氮含量及相关酶活性的影响研究,以期为东北地区保护性利用模式的扩展提供科学依据。  方法  在覆盖作物－玉米间作种植模式下,探讨紫花苜蓿、毛苕子和黑麦草三种覆盖作物对土壤碳氮及酶活性的影响。  结果  不同种植模式和覆盖作物类型显著影响了覆盖作物－玉米间作系统的土壤氮含量及相关酶活性,土壤有机碳含量仅在不同种植模式间有显著差异。在拔节期,与玉米单作相比,紫花苜蓿－玉米间作可以显著增加土壤速效氮含量,其硝态氮和铵态氮含量分别增加了14.94 mg kg?1和2.07 mg kg?1,并且参与氮转化的亮氨酸氨基肽酶活性提高17.9 nmol g?1 h?1。与其他覆盖作物相比,单作毛苕子可以显著提高土壤乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶的活性。毛苕子间作系统的过氧化氢酶和多酚氧化酶活性显著高于黑麦草间作系统,二者分别提高了12.65%和66.94%。在成熟期,玉米单作和间作的土壤有机碳和全氮含量显著高于覆盖作物单作,土壤碳氮水解酶和氧化酶活性均无显著差异。冗余分析表明,土壤铵态氮含量是影响土壤酶活性的关键环境因子。  结论  玉米与豆科覆盖作物的种植增加了间作玉米土壤速效氮的含量,提高了氮转化相关酶的活性,增强了土壤氮素转化潜能及可利用性。研究区适宜选取紫花苜蓿和毛苕子作为覆盖作物种植。     

苏丹草对土壤中菲芘的修复作用

采用盆栽试验法,研究了苏丹草对土壤中菲、芘的去除效果,及植物和微生物在去除土壤菲、芘中的交互效应。结果显示,在试验浓度范围（0-322．06mg·kg^-1内,土壤～苏丹草系统（TR,）对菲、芘的去除效果明显。种植苏丹草60d后,土壤菲、芘去除率分别为73．07％-83．92％、63％～77．62％;平均去除率分别比对照1（无植物,不加0．1％NaN3）高55．58％、50．71％,比对照2（无植物,加0．1％NaN3）高72．71％、66．57％,说明种植苏丹草可以促进微生物对土壤中芘、菲降解。土壤酶活性测定结果也显示,酶活性越高,污染物降解率越高,反之亦然。因此,植物一微生物间的交互效应是土壤中多环芳烃降解的主要途径。     

几种土壤生物因子对土壤养分的影响

试验研究了在果树—牧草间作模式下土壤中纤维分解菌、硅酸盐细菌以及蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维分解酶、多酚氧化酶对土壤中N、P、K全量养分、速效养分和有机质的影响,并通过通径分析发现:脲酶、硅酸盐细菌、纤维分解酶是促进有机质积累的主要生物因素,蔗糖酶是影响N、P、K速效养分的最主要因子,过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维分解菌只是选择性地对有机质的积存和N、P、K速效养分的形成起作用。     

丛枝菌根对菲芘污染土壤中几种酶活性的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了丛枝菌根真菌（AMF）Glomus mosseae和Glomus etunicatum对菲芘复合污染土壤中3种酶活性的影响。宿主植物为三叶草（Trifolium repens L.）和黑麦草（Lolium multiflorum Lam）。土样中菲和芘起始浓度分别为203.4mg·kg^-1和107.5mg·kg^-1。结果表明,植物增加了土壤多酚氧化酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性。接种Glomus mosseae和Glomus etunicatum使三叶草根际土壤多酚氧化酶活性20-60d分别增加19.6%-72.0%和29.7%-90.6%,过氧化氢酶活性分别增加3.3%-12.2%和7.8%-34.7%,酸性磷酸酶活性总体呈增加趋势;接种Glomus mosseae使黑麦草根际多酚氧化酶活性增加18.0%-43.1%,过氧化氢酶活性总体上呈降低趋势,酸性磷酸酶活性先升高后降低。供试的两种AMF对三叶草根际酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响30d前有显著差异。AM真菌作用的性质与宿主植物特性有关。     

菲在黑麦草种植土壤中的降解及其对土壤酶的影响

研究了种植黑麦草对土壤中3环多环芳烃菲的动态降解作用。结果表明,黑麦草可以促进土壤中菲的降解,在75 d的盆栽试验里,种植黑麦草土壤中菲的可提取浓度明显低于不种植土壤（p<0.05）。在菲浓度为5 mg kg^-1、50 mg kg^-1、200 mg kg^-1的3种处理中,种植黑麦草壤中菲的降解率分别为81.07%、90.35%、84.94%,而不种植土壤中菲的降解率分别为75.34%、86.62%、67.60%。种植黑麦草增强了土壤中多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶的活性以及增加土壤中微生物生物量碳的含量,即提高了土壤中生物活性,从而促进了土壤中菲的降解率。不同浓度菲处理,土壤中生物活性存在明显差异,高浓度菲(200 mg kg^-1)对土壤中生物活性产生较强的抑制作用,影响土壤中生物对菲的降解作用,从而揭示了植物促进菲降解的生物学及酶学机理。黑麦草对土壤中多环芳烃有较强的忍耐性,但过高的菲浓度对黑麦草的生长有影响。     

黑麦草对土壤中苯并[a]芘动态变化的影响

本文通过盆栽试验初步研究了黑麦草 (LoliummultiflorumLam)对污染土壤中多环芳烃苯并 [a]芘动态变化的影响。盆栽试验设计 3种苯并 [a]芘处理浓度 ,分别为 1、10、10 0mgkg-1。将苗龄为 1周的黑麦草移植于受苯并 [a]芘污染的土壤中 ,同时设置有相同的苯并 [a]芘处理浓度但不种植物的对照试验。试验在2 0m3 的控温、控光的生长室内进行 ,土壤湿度维持在田间持水量的 6 0 %。通过 12 0d的温室盆栽试验 ,观察到土壤中苯并 [a]芘的可提取浓度随着时间逐渐减少 ,种植黑麦草加快了土壤中可提取态苯并 [a]芘浓度的下降。在 1、10、10 0mgkg-1苯并 [a]芘处理浓度下 ,黑麦草生长的土壤中苯并 [a]芘的减少率分别达 82 3%、74 0 %和 5 5 9%。结果还显示 ,随盆栽时间的延长 ,黑麦草根圈土壤中多酚氧化酶含量提高 ,这可能根圈土壤中可提取态苯并 [a]芘含量降低有关。黑麦草的地上部可以积累苯并 [a]芘 ,变幅在 0 0 6～ 3 6 0mgkg-1。初步认为 ,土壤具有缓解苯并 [a]芘污染的自然本能 ,促进黑麦草生长 ,增强土壤多酚氧化酶活性 ,可提高黑麦草对苯并 [a]芘污染土壤的修复能力。     

不同富集植物与小麦间作对镉吸收转运的影响

为探究不同富集植物与小麦间作对镉(Cd)吸收转运的影响,分析单间作种植模式下植物的 Cd吸收转运差异,设置了小麦分别与龙葵、苋菜、黑麦草的单间作盆栽试验。结果表明,相对于单作小麦,与龙葵、苋菜间作的小麦地上部 Cd含量分别显著增加 1.35、1.34倍,根部分别显著增加 46.3%、25.9%,与黑麦草间作的小麦地上部 Cd含量显著增加 1.30倍;另外,与龙葵间作的小麦地上部 Cd累积量增加 1.13倍,与苋菜和黑麦草间作     

蚯蚓对土壤-植物系统中菲、芘降解的强化效应研究

采用盆栽试验方法,研究了蚯蚓（Pheretima sp.）对土壤-植物系统中菲、芘的去除效果的强化作用及对土壤酶活性的影响。结果表明,在试验浓度范围（0~322 mg.kg-1）内,蚯蚓对供试植物苏丹草（Sorghum vulgare L.）生长促进作用显著。接种蚯蚓的土壤中,苏丹草在菲、芘各浓度下总生物量较未接种蚯蚓土壤分别提高14.41%~25.91%、14.39%~23.9%;蚯蚓活动可促进土壤-植物系统中菲、芘的降解,接种蚯蚓处理中菲、芘各浓度下降解率较未接种蚯蚓处理分别高4.20%~9.76%、3.69%~9.38%。土壤酶活性测定结果也显示蚯蚓活动可增加土壤酶的活性。     

混合菌降解土壤中多环芳烃的试验研究

PAHs生物降解程度受多种因素影响。通过筛选驯化PAHs降解菌,研究混合菌对土壤中菲、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、茚并（1,2,3-cd）芘的生物降解性能,并考察污染时间对土壤中PAHs降解效果的影响。结果表明,筛选的混合菌具有很强的PAHs降解能力,缩短了PAHs生物降解的半衰期,且PAHs起始降解速率较快,之后趋于平缓。27d内土壤中的菲、芘、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、茚并（1,2,3-cd）芘的平均降解率分别为98.14%、89.97%、88.47%、63.55%、65.24%、60.49%,其中菲在5d之内的降解率高于93%。污染210d的土壤中各PAHs的起始降解速率高于污染50d的土壤,因此污染时间越长,PAHs生物降解的停滞期越短。     

农药企业搬迁土地多环芳烃的风险评价

以常州市某农药厂搬迁土地为研究对象,在监测分析土壤中16种多环芳烃（PAHs）的基础上,对该区域土壤进行健康风险和生态风险评价。结果表明,研究区域土壤中∑PAHs的含量范围为0～1.546mg·kg-1,优势化合物中萘、菲等低环化合物含量大于高环的荧蒽、苯并[k]荧蒽和芘等化合物,且土壤中PAHs可能来源于石油源。健康风险评价结果在可接受的10-6～10-4范围内,而生态风险评价表明,尽管研究区域土壤中的多环芳烃不存在严重的生态风险,但是化合物苊和芴含量超出了风险评价低值（ER-L和ISQV-L）,存在着对生物的潜在危害。     

湿热灭菌和氯化汞灭菌对双液相体系中PAHs降解的影响

A two-liquid-phase(TLP) soil slurry system was employed to quantify the efficiencies of autoclaving and mercuric chloride sterilization in the dissipation of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs).The fates of 11 PAHs(naphthalene,fluorene,phenanthrene,anthracene,fluoranthene,pyrene,benzo(a)anthracene,benzo(a)pyrene,benzo(b)fluoranthene,benzo(k)fluoranthene,dibenzo(a,h)anthracene) were recorded over 113 days of incubation.No microorganisms were detected in the HgCl 2-sterilized soil slurries during the whole incubation period,indicating very effective sterilization.However,about 2%-36% losses of PAHs were observed in the HgCl 2 sterilized slurry.In contrast to the HgCl 2-sterilized soil slurry,some microorganisms survived in the autoclaved soil slurries.Moreover,significant biodegradation of 6 PAHs(naphthalene,fluorene,phenanthrene,anthracene,fluoranthene and pyrene) was observed in the autoclaved soil slurries.This indicated that biodegradation results of PAHs in the soil slurries,calculated on basis of the autoclaved control,would be underestimated.It could be concluded that the sterilization efficiency and effectiveness of HgCl 2 on soil slurry was much higher than those of autoclaving at 121℃ for 45 min.     

Characterization and Sources of PAHs and Potentially Toxic Metals in Urban Environments of Sevilla (Southern Spain)

The purpose of this study was to determine the degree of PAH contamination and the association of PAHs with metals in urban soil samples from Sevilla (Spain). Fifteen polycyclic aromatic hydrocarbons-PAHs (naphthalene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo[a]anthracene, chrysene, benzo[b]fluoranthene, benzo[k]fluoranthene, benzo[a]pyrene, dibenzo[a,h]anthracene, benzo[g,h,i]perylene, indeno[1,2,3-c,d]pyrene) and seven metals (Cd, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Zn) have been evaluated in representative urban soil samples. Forty-one top soils (0–10 cm) under different land use (garden, roadside, riverbank and agricultural allotment) were selected. PAHs from soil samples were extracted by sonication using dichloromethane. The simultaneous quantification of 15 different PAH compounds were carried out by HPLC using multiple wavelength shift in the fluorescence detector. For qualitative analysis a photo diode-array detector was used. Metal (pseudo-total) analysis was carried out by digestion of the soils with aqua regia in microwave oven. The mean concentration of each PAH in urban soils of Sevilla showed a wide range, they are not considered highly contaminated. The results of the sum of 15 PAHs in Sevilla soils are in the range 89.5–4004.2 μg kg^?1, but there seems not to be a correlation between the concentration of PAHs and the land use. Of the 15 PAHs examined, phenanthrene, fluoranthene and pyrene were present at the highest concentrations, being the sum of these PAHs about 40% of the total content. Although metal content were not especially high in most soils, there are significant hints of moderate pollution in some particular spots. Such spots are mainly related with some gardens within the historic quarters of the city. The associations among metals and PAHs content in the soil samples was checked by principal components analysis (PCA). The largest values both for ‘urban’ metals (Pb, Cu and Zn) and for PAHs were mainly found in sites close to the historic quarters of the city in which a heavy traffic of motor vehicles is suffered from years.     

某氮肥厂场地土壤PAHs污染特征研究

采用现场采样及室内测试方法对广州某氮肥厂原料车间和油库区土壤中16种优控多环芳烃（PAHs）的含量进行调查研究,分析了EPAHs含量及其组成特征和垂直分布特征,并在此基础上进行了源解析。结果表明,分析样品中∑PAHs范围在10-7795μg·kg,原料车间土壤中的∑PAHs小于油库区土壤中的,菲、芘、荧蒽、并（b）荧蒽、苯并（a）芘为主要污染物;油库土壤0-40cm的样品中16种PAHs均有检出,∑PAHs和单体分布基本一致;原料车间土壤∑PAHs和单体浓度随着地面深度的增加而减少。通过对单组分比值（菲／蒽,荧蒽／芘）的分析可以看出油库区土壤中PAHs来源于石油和燃烧源,而原料车间污染源主要为燃烧源。     

蚯蚓和丛枝菌根真菌对南瓜修复多环芳烃污染土壤的影响

在温室盆栽实验条件下,研究接种AM(arbuscular mycorrhiza)真菌、蚯蚓(Eisenia fetida)对南瓜(Cucurbita moschata)修复3环以上多环芳烃(PAHs)污染农田土壤的影响,试验设置单接AM真菌、单接蚯蚓、双接AM真菌和蚯蚓、不接种的对照共4个处理,播种10周后收获。结果表明,接种AM真菌和蚯蚓促进AM真菌侵染南瓜,增加南瓜生物量;显著提高南瓜修复土壤中Phe(菲)、An(t蒽)、Py(r芘)、BkF(苯并(k)荧蒽)、BaP(苯并(a)芘)、BPe(r苯并(g,h,i)苝)等PAHs污染物的效率,促进南瓜高效地吸收3~5环PAHs,尤其是AM真菌和蚯蚓共同接种条件下对南瓜修复土壤效果最优;AM真菌利于南瓜转移根系吸收的高浓度PAHs化合物至地上部,降低PAHs对根系的胁迫,增强南瓜在高浓度PAHs污染土壤中存活,有利于南瓜应用于高浓度PAHs污染土壤的高效修复;蚯蚓对南瓜地下部吸持3~5环高分子量的PAHs化合物有积极作用。因此,选用的AM真菌和蚯蚓在土壤中具有协同作用,促进南瓜高效修复PAHs污染土壤。     

Formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in northern and middle taiga soils

An integrated study of the qualitative and quantitative composition of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the atmospheric precipitation-soil-lysimetric water system was performed using high performance liquid chromatography. It was shown that the accumulation of low-molecular PAHs (phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benz[a]anthracene, and chrysene) in soils is due to the transformation of organic matter and the regional transport and deposition of PAHs with atmospheric precipitation on the underlying surface. High-molecular polyarenes (benz[b]fluoranthene, benz[k]fluoranthene, benz[a]pyrene, dibenz[a,h]anthracene, benzo[ghi]perylene, and indeno[1,2,3-cd]pyrene) mainly result from the decomposition of soil organic matter.     

南京有机污染风险区农田土壤多环芳烃污染状况研究

采集南京地区不同有机污染风险区农田表层土壤,用超快速液相色谱仪检测样品中15种EPA优控的多环芳烃(PAHs)含量。结果表明,被检农田土壤多环芳烃总量分布于306.0~1251.3μg kg~(-1)之间,均值682.0μg kg~(-1),四环以上高环多环芳烃占较大比例(80%)。根据欧洲土壤质量标准,所检土壤样本已达污染水平。不同风险污染区农田土壤PAHs的含量由高至低为:钢铁工业区、有机垃圾处理区、化工工业区及炼油工业区。钢铁工业区附近主要的污染物为荧蒽、芘、屈和苯并[a]蒽,分别占到污染物总量的16%、13%、10%和10%。采用荧蒽/(荧蒽+芘)与茚并[1,2,3-cd]芘/(茚并[1,2,3-cd]芘+苯并[g,h,i]苝)比值对各地污染物来源进行分析,结果发现调查区域的PAHs污染物以燃烧源为主,生物质燃料为主要污染物,部分地区同时有石油燃烧污染。