Influence of Illite on State of Cadminm in Alkaline Saline Soil

[目的]研究不同伊利石添加量对碱性盐化土壤中重金属镉形态的影响及达到吸附稳定的时间.[方法]采用Tessier连续提取法.[结果]在pH为7.93的土壤溶液中,黏土矿物伊利石的添加使得土壤中重金属镉的有效态逐渐减少,其有效态减少总量从2.047mg/kg增加到3.103 mg/kg,铁锰氧化态和碳酸盐态均有不同程度的升高,有机结合态变化不明显,在吸附行为发生14 d左右基本达到平衡,最后出现少量的离子“释放”.[结论]伊利石对碱性盐化土壤中镉形态有较显著的影响.     

重金属镉对农田土壤生物学特征的影响

[目的]探讨低浓度重金属镉对农田土壤生物学特征的影响,为建立土壤中可以表征重金属镉污染程度的生化指标平台提供试验依据。[方法]通过测定受不同程度重金属镉污染的农田土壤的理化性质、生物活性,研究重金属镉对农田土壤生物学特征的影响。[结果]在一定范围内,有效态镉含量的增加促进了微生物活性,增加了微生物的呼吸作用和代谢,当有效态镉含量超过0.6 mg/kg时则产生抑制作用;在所研究范围(pH 4.42～7.58,有效态镉含量0～1.860 mg/kg)内,有效态镉含量对过氧化氢酶活性影响较小;脲酶活性与有效态镉含量呈负相关;微生物量随有效态镉含量的增加呈对数增加。[结论]选择土壤酶活性指标来表征土壤受重金属污染的程度是合理的。     

保水剂对土壤重金属镉形态及生物有效性的影响

基于保水剂所具有的较强重金属吸附能力,近年来已被作为重金属污染土壤的修复候选材料之一,为弄清保水剂如何影响重金属在土壤中的形态转化,通过向镉污染土壤中添加不同用量保水剂后的黑麦草盆栽试验,探讨保水剂(聚丙烯酸钠)对黑麦草吸镉以及对土壤镉形态转化的影响。结果显示,试验所用保水剂对溶液中重金属镉有较强的吸附能力,在镉浓度为200 mg·L~(-1)的溶液中,保水剂吸附镉可达120 mg·g~(-1)以上,添加保水剂可减少镉在黑麦草地上部的积累量。仅添加保水剂处理,60 d后土壤镉下降20%以上。添加保水剂并栽种黑麦草,可使土壤镉附加下降16%以上,培养过程中减少的土壤镉绝大部分被保水剂所吸附。黑麦草根系分泌物对镉的络合可促使难溶性镉向可溶性镉转化,而保水剂通过对可溶性镉的吸附降低了可溶性镉的浓度,促进镉由"残渣态→可氧化态→可还原态→酸溶态"的转化,两者共同促进了土壤镉的降低。添加保水剂一方面促进了土壤中难溶性镉向可溶性镉的化学转化,另一方面又减少了镉在植物体内的积累。因保水剂吸附的镉是否在一定时间后可重新释放出来被植物吸收还不清楚,将保水剂作为钝化剂正式用于修复镉污染土壤之前,还须通过长期的生物学试验加以验证。     

磷酸盐对污染土壤中Pb·Cd·Zn的钝化效果

[目的]研究磷酸盐对重金属Pb、Cd、Zn的钝化作用。[方法]以磷酸盐作为钝化剂,添加量设为50~1 200 g/m~2,考察Pb、Cd、Zn的有效态浓度随着钝化剂添加量的变化。[结果]随着磷酸盐添加量的增大,Pb、Cd、Zn有效态浓度均呈下降趋势,Pb从280 mg/kg下降到123 mg/kg,Zn从14.20 mg/kg下降到7.18 mg/kg,Cd从1.50 mg/kg下降到1.27 mg/kg,最终得到最佳添加量为500 g/m~2,并且30 d后Pb、Cd、Zn有效态浓度达到稳定状态。添加磷酸盐后土壤pH从5.62增加到7.57。[结论]磷酸盐可使土壤中的Pb、Cd、Zn浓度明显降低,达到预期的土壤修复效果。     

恩施富硒土壤区土壤硒镉与其理化性质关系研究

[目的]为了研究湖北省恩施州富硒高镉土壤区土壤pH、有机质、CEC和土壤硒镉关系,揭示土壤理化性质对土壤硒镉含量的影响。[方法]以恩施州目前已经所做土地质量地球化学调查的区域,圈出富硒高镉土壤区,选择在区内采样分析的土壤数据,整理出土壤理化性质和对应的土壤硒镉元素及有效态硒镉数据,分析它们的关系及理化性质对土壤硒镉的影响。[结果]在恩施富硒高镉土壤区内,①土壤硒含量和土壤有机碳含量呈显著的正相关。第一等级有机质土壤中硒平均含量达到9.688 mg/kg,分别是第二、三、四等级的有机质土壤硒平均含量的5.32、8.8和4.67倍。②农作物根系土镉含量和土壤有机质含量呈显著的正相关,有机质第一等级的土壤中镉均值含量达到19.604 mg/kg,分别是第二、三、四等级有机质土壤镉含量的6.84、9.51和8.25倍。③土壤有效硒含量和土壤酸碱度呈显著的正相关。随着土壤的酸碱度等级上升,土壤有效态Se的含量显著上升(P=0.029680.05),碱性土壤区间中有效态硒均值达到26.296 ng/kg,分别是中性、微酸、酸性、强酸性土壤区间的1.51、2.86、4.62、3.63倍。④农作物根系土壤酸碱度和土壤镉含量相关性不显著。⑤土壤有效态硒含量和土壤阳离子的线性关系不显著。⑥土壤镉含量和土壤阳离子交换量的线性关系不显著。[结论]研究认为恩施富硒高镉土壤区土壤有机质、土壤酸碱度显著影响土壤硒镉含量,有效态硒在碱性土壤中显著增多,农作物富硒种植可以适当增加土壤碱性,土壤阳离子交换量CEC对土壤硒镉含量的影响有限。     

成县石灰性土壤金属镉背景值调查

[目的]调查成县石灰性土壤重金属镉含量的背景值,为石灰性土壤镉污染评价提供参考。[方法]采集成县30个地块,每个地块采集0~20和20~40 cm土层土样,采用DTPA浸提–原子吸收分光光度法测定土壤中可给态镉含量。[结果]0~20 cm土层土壤的可给态镉含量平均为2.48 mg/kg,变动范围2.23~2.73 mg/kg(95%可靠度)或者2.15~2.81 mg/kg(99%可靠度);20~40 cm土层土壤的可给态镉含量平均为2.43 mg/kg,变动范围是2.23~2.63 mg/kg(95%可靠度),或者2.16~2.70 mg/kg(99%可靠度)。[结论]0~20 cm土层土壤镉含量污染的临界值为2.81 mg/kg,20~40 cm土层土壤镉含量污染的临界值为2.70 mg/kg。     

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。     

酸性土壤改良对土壤镉形态改变及树仔菜镉含量的影响

[目的]镉(Cd)是有毒重金属元素,是农产品质量安全的质量控制指标.研究酸性土壤改良肥对土壤Cd形态转化及树仔菜中Cd含量的影响,为栽培低镉优质树仔菜提供科学依据.[方法]以液态酸性土壤改良肥对树仔菜种植试验区土壤进行改良处理,用原子吸收技术在试验过程中定期监测试验区和对照区土壤镉离子(Cd2+)形态含量及树仔菜样品中的Cd含量,并对其变化规律进行分析.[结果]施用液态酸性土壤改良肥后,试验区土壤pH由酸性调节至弱酸性,Cd的水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和总有效态等含量均显著低于对照区(P<0.05),而残渣态约是对照区的3倍;对照区和试验区土壤有效态Cd含量分别为0.066和0.023 mg/kg,试验区树仔菜样品中的Cd含量极显著低于对照区(P<0.01),且符合无公害蔬菜安全标准限量值(0.05 mg/kg)要求.[结论]液态酸性土壤改良肥可有效提高土壤pH,降低土壤中Cd2+活性,提高树仔菜的品质,达到无公害蔬菜安全标准要求.     

冻融作用对旱地土壤中不同吸附形态铵根离子的影响

[目的]探讨冻融作用对土壤中不同吸附形式铵根离子的影响。[方法]通过室内模拟试验,研究了冻融作用对三江平原旱地土壤吸附铵根离子总量(水浸提)、强吸附态量(0.01 mol/L KCl溶液浸提)的影响。[结果]冻融处理和非冻融对照处理下,相比线性方程,旱地土壤吸附的铵根离子总量能更好的由Freundlich方程拟合(R20.99,SE1.69)。冻融作用对铵根离子的总吸附量基本没有影响:当土壤中加入的NH4+初始浓度从0 mg/L升高到200 mg/L时,冻融条件下NH4+总吸附量从-0.52 mg/kg升高到39.0 mg/kg;非冻融条件下NH4+总吸附量从-0.70 mg/kg升高到38.5 mg/kg。土壤中强吸附态NH4+的吸附等温线呈线性(R20.99,SE0.54),强吸附态NH4+的吸附量经过冻融过程后有明显增加,当土壤中加入的NH4+初始浓度从0 mg/L升高到200 mg/L时,冻融条件下NH4+强吸附态含量从-2.36 mg/kg呈线性升高到28.81 mg/kg;非冻融条件下NH4+强吸附态量从-4.25 mg/kg呈线性升高到25.12 mg/kg。由于冻融作用降低了强吸附态NH4+吸附解吸达到平衡时土壤溶液中NH4+的浓度,因而有利于降低土壤中铵根离子的淋失。冻融作用主要影响的是以离子交换形式吸附于土壤的NH4+。[结论]该研究为控制土壤氮素过量输入水体,防治水体富营养化奠定了理论基础。     

冻融作用对旱地土壤中不同吸附形态铵根离子的影响(英文)

[目的]探讨冻融作用对土壤中不同吸附形式铵根离子的影响。[方法]通过室内模拟试验,研究了冻融作用对三江平原旱地土壤吸附铵根离子总量(水浸提)、强吸附态量(0.01mol/LKCl溶液浸提)的影响。[结果]冻融处理和非冻融对照处理下,相比线性方程,旱地土壤吸附的铵根离子总量能更好的由Freundlich方程拟合(R2>0.99,SE<1.69)。冻融作用对铵根离子的总吸附量基本没有影响:当土壤中加入的NH4+初始浓度从0mg/L升高到200mg/L时,冻融条件下NH4+总吸附量从-0.52mg/kg升高到39.0mg/kg;非冻融条件下NH4+总吸附量从-0.70mg/kg升高到38.5mg/kg。土壤中强吸附态NH4+的吸附等温线呈线性(R2>0.99,SE<0.54),强吸附态NH4+的吸附量经过冻融过程后有明显增加,当土壤中加入的NH4+初始浓度从0mg/L升高到200mg/L时,冻融条件下NH4+强吸附态含量从-2.36mg/kg呈线性升高到28.81mg/kg;非冻融条件下NH4+强吸附态量从-4.25mg/kg呈线性升高到25.12mg/kg。由于冻融作用降低了强吸附态NH4+吸附解吸达到平衡时土壤溶液中NH4+的浓度,因而有利于降低土壤中铵根离子的淋失。冻融作用主要影响的是以离子交换形式吸附于土壤的NH4+。[结论]该研究为控制土壤氮素过量输入水体,防治水体富营养化奠定了理论基础。     

不同浓度钙·锌抑制剂对烟草镉积累及亚细胞分布的影响

[目的]探讨钙锌互作对镉元素在烟草体内亚细胞分布的影响。[方法]以烟草南江三号为研究材料,通过添加不同浓度钙、锌2种抑制剂,采用土培盆栽试验,研究烟草镉的亚细胞分布。[结果]烟草叶部和根部的整个亚细胞中,镉含量分布大小顺序为胞液、细胞壁、叶绿体、线粒体。土壤中镉浓度为1 mg/kg时,加入钙抑制剂100 mg/kg,烟草根部叶绿体、细胞器和胞液的镉含量均下降,而细胞壁中的镉含量增加;加入锌抑制剂50 mg/kg,烟草所有亚细胞中的镉含量均有所下降,说明加入锌抑制剂50 mg/kg比加入钙抑制剂100mg/kg的效果好。土壤镉浓度为5 mg/kg时,烟草根部和叶部细胞器的镉含量都有所上升,其余3个亚细胞中的镉含量减少。[结论]烟草中镉在胞液中的分布多于细胞壁,叶绿体和线粒体镉含量少,在不同浓度钙、锌处理下烟草对镉的耐性加强,镉在烟草体内结合在细胞壁上,通过主动运输进入胞液,胞液区室化作用明显,可能是烟草耐镉的主要机制,减少烟叶镉含量的重要途径。     

镉对紫花苜蓿生长和结瘤固氮的影响

[目的]研究镉（Cd）对紫花苜蓿（Medicago sativa）生长和结瘤固氮的影响。[方法]采用盆栽试验。[结果]在土壤中Cd添加量较低的处理中,Cd对紫花苜蓿地上部分生物量、株高和叶绿素含量影响不大;当土壤中Cd添加量达到10.0mg/kg时,Cd对地上部分生物量影响显著;当土壤中Cd添加量达到50.0mg/kg时,植株生长和叶绿素合成均受到明显抑制。紫花苜蓿体内Cd含量的分布次序为根部〉地上部分,且不同部位Cd的含量与处理中Cd添加量呈极显著相关（P〈0.01）。随着土壤中Cd添加量的增大,单位盆钵中紫花苜蓿根瘤鲜重不断下降。当土壤中Cd添加量达到5.0mg/kg时,紫花苜蓿的根瘤固氮酶活性受到严重抑制。[结论]紫花苜蓿及其共生固氮体系对Cd具有一定的耐性,但较高浓度的Cd不仅会导致紫花苜蓿地上部Cd含量超标,也会抑制其生长和固氮。     

pH值对土壤中Pb、Cd释放量的影响

[目的]了解pH值变化对土壤中重金属Pb和Cd释放的影响。[方法]模拟配制不同pH值的土壤溶液,在设定的温度下静置,分别于不同时间取上清液,采用原子吸收分光光度法测定上清液中Pb和Cd的含量。[结果]Pb和Cd的释放量随着pH值的变化而变化,其中,酸性和强碱性环境有利于铅的溶出,而酸性环境有利于镉的溶出。在相同pH值下,溶浸时间越长,溶出的铅、镉就越多。[结论]土壤的酸化、碱化以及酸性降水有可能导致铅、镉的溶出释放。     

氯离子对玉米累积镉的影响

[目的]氯离子能与土壤中的金属镉离子产生络合反应。土壤络合作用抑制镉在作物体内的毒害效应。研究镉胁迫下不同浓度的Cl-对玉米生长和累积镉能力的有效性。[方法]模拟镉污染土壤盆栽玉米,当玉米长至2片真叶时,添加不同浓度的Cl-,培养2个月后收获,测定玉米形态、生物量和镉氯含量指标。[结果]不同Cl-浓度处理后,玉米数量性状、生物量和镉的累积差异较显著,当Cl-浓度为200 mg/kg时,玉米株高和根长与对照相比分别从67.00和20.26 cm增加到81.33和31.67 cm,地上部与地下部生物量分别从38.39和7.38 mg/kg增加到69.10和25.17 mg/kg,玉米地上部和地下部累积镉的含量分别从30.47和20.57 mg/kg下降到22.50和7.11 mg/kg,累积Cl-含量分别从1.24和1.23 mg/kg下降到0.72和0.04 mg/kg,玉米地下部体内Cl-与Cd含量的相关系数达到0.893（P〈0.05）。[结论]在土培试验条件下,一定浓度范围内的Cl-与镉的配合作用可以降低玉米对镉的吸收。     

双孢蘑菇对Pb^2＋·Cd^2＋的耐受与富集

[目的]研究双孢蘑菇对Pb2＋、Cd2＋的耐受与富集效应。[方法]在双孢蘑菇培养基中添加不同浓度的Pb2＋、Cd2＋,采用原子吸收法测定其子实体和菌丝体的Pb2＋、Cd2＋含量。[结果]在试验浓度范围内,双孢蘑菇对Pb2＋、Cd2＋的富集量随Pb2＋、Cd2＋浓度的增加而增加,子实体不同部位富集量由高到低依次为菌褶〉菌盖〉菌柄,其中Pb2＋含量分别为19.42、16.42、15.30 mg/kg,Cd2＋含量分别为38.56、35.73、11.80 mg/kg。复合胁迫下,Pb2＋的富集量高于单一Pb2＋胁迫而Cd2＋的富集量低于单一Cd2＋胁迫。[结论]双孢蘑菇对Pb2＋、Cd2＋具有较强的耐受与富集作用。     

土培条件下东南景天对镉的耐性和富集特性的研究

[目的]探讨土培条件下东南景天矿山与非矿山生态型植物对Cd耐性和富集能力的差异。[方法]采用土培盆栽的方法,以向水稻土中加入不同量的镉作为处理,研究东南景天两种生态型植物在不同镉含量土壤中的生长反应以及体内镉含量与积累量变化。[结果]两种生态型植物对土壤中不同含量Cd的生长反应不同,矿山生态型对土壤Cd的耐受阈值为300 mg/kg,非矿山生态型为50 mg/kg。矿山生态型地上部最大Cd含量为893 mg/kg,根部最大Cd含量为344 mg/kg;而非矿山生态型地上部和根部最大Cd含量分别为124和212 mg/kg。矿山生态型地上部Cd含量大于根部Cd含量,而非矿山生态型根部Cd含量大于地上部。矿山生态型地上部Cd积累量最大值为151.67μg/株;而非矿山生态型为11.99μg/株。两种生态型植物相比较,在相同Cd处理水平下,矿山生态型地上部Cd含量和Cd积累量均显著高于非矿山生态型。[结论]矿山生态型东南景天对土壤Cd的耐受和富集能力显著大于非矿山生态型。从植物对土壤镉的耐性、地上部与根部Cd含量及其比值来看,矿山生态型东南景天是一种Cd超积累植物。     

镉氮交互作用对苋菜生长及其营养品质的影响

[目的]研究施氮和镉污染的互作对蔬菜生长及品质的影响。[方法]盆栽试验中,以潮土为供试土壤,苋菜为供试蔬菜,设4种水平镉处理（0、0．5、1．0、1．5mg,／kg）和4种水平氮处理（0、0．2、0．4、0．6g／kg）,完全正交设计,研究了镉氮交互作用对苋菜生长及其营养品质的影响。[结果]低浓度镉（0．5mg／kg）与氮（0．2g／kg）能极显著促进苋菜生长。在镉污染条件下,施氮较不施氮处理能极显著促进苋菜生长;镉污染能极显著增加苋菜Vc和可溶性糖的含量,抑制可溶性蛋白的合成;镉污染下施氮则极显著抑制了Vc、可溶性糖的合成,促进叶绿素的合成,显著增加苋菜可溶性蛋白含量。[结论]苋菜中镉与硝酸盐的含量与土壤中镉与硝酸盐的含量呈显著正相关．施氮量为0．2g／kg时极显著地抑制了苋菜时镉的吸收。