骨粉和沸石对污染土壤中铅和镉生物有效性的影响

采用盆栽试验,在镉、铅污染的土壤中添加不同量的骨粉和沸石后种植菜心,在菜心收获期分别测定菜心生物量、镉和铅吸收量、土壤有效态镉和铅的含量、土壤pH值,分析不同用量的骨粉和沸石对污染土壤镉和铅生物有效性的影响。结果表明,添加骨粉处理均显著提高了土壤pH、EC及有效磷含量,显著降低了土壤中铅和镉的生物有效性和菜心中铅和镉的吸收量,以添加1%的骨粉处理效果最佳。     

纳米羟基磷灰石对铅污染土壤中铅化学形态分布的影响

通过人工模拟重度铅污染土壤,并向土壤中加入不同浓度的纳米羟基磷灰石(nano hydroxyapatite,nHAP),考察nHAP对土壤中铅的钝化修复作用。结果显示,nHAP能提高铅污染土壤中的pH值,并且随着投加nHAP的浓度的增高,土壤中的pH值也随着增高;nHAP能有效地将土壤中生物有效性高的铅化学形态转化为难以被生物吸收利用的形态,从而降低土壤中铅的生物活性,达到有效钝化土壤铅的作用。     

腐植酸钾对土壤铅化学形态、生物可给性及健康风险的影响

通过重金属分级提取和生物可给性体外模拟试验,研究了腐植酸钾对污染土壤中铅化学形态组成、生物可给性及基于生物可给性的健康风险评价的影响。结果表明,不同比例的腐植酸钾均可显著提高铅污染土壤的pH值和有机质含量,且随着添加量的增大而升高;添加腐植酸钾可显著降低土壤中弱酸提取态铅和可还原态铅含量,增加可氧化态铅和残渣态铅含量,其影响随添加量的增大而增强;土壤中铅的生物可给性随腐植酸钾添加量的增加而显著降低;基于生物可给性的人体健康风险评价显示,经口摄入铅污染土壤造成的危害水平随着腐植酸钾添加量的增大而显著降低,且儿童危害商(非致癌风险)高于成人,约为成人的1.8倍;土壤中铅的安全含量限值随腐植酸钾添加量的增大而增大,非敏感用地高于敏感用地。研究表明,腐植酸钾可有效降低铅污染土壤中铅的健康风险和生态风险,可用于铅污染土壤的修复。     

耐铅菌与生物炭、有机肥配施对铅污染土壤的修复效果

为明确耐铅菌联合生物炭、有机肥2种载体对铅污染土壤的修复效果,采用盆栽试验方法,进行了铅在油菜体内铅含量、土壤有效态铅含量以及土壤酶活性、微生物数量的响应研究。结果表明,生物炭和有机肥与不同接菌量配施均降低了油菜铅含量以及油菜对铅的转移和富集;相同基质配施条件下,随着接菌量增加,油菜铅含量先减少后增加,其中,接菌量0.5 g/kg、生物炭20 g/kg处理(T+J2)和接菌量0.5 g/kg、有机肥20 g/kg处理(F+J2)油菜地上部、地下部铅含量较少,与CK相比,2个处理地上部铅含量分别下降56.78%和30.40%,地下部铅含量分别下降22.94%和16.71%,且均达显著水平;T+J2和F+J2处理土壤有效铅含量也较低,分别较CK降低21.32%和12.61%;油菜根区土壤酶活性与微生物多样性随着接菌量的增加先增大后减小,当接菌量为0.5 g/kg时,土壤真菌、放线菌数量最多,4种酶活性也最大。耐铅菌以接菌量0.5 g/kg与生物炭、有机肥配施后对铅污染土壤修复效果最佳。     

蚯蚓对不同Pb浓度土壤化学性质的影响

[目的]为探讨蚯蚓对铅污染土壤的修复作用。[方法]通过网室盆栽试验,将蚯蚓放入不同浓度(0、100、300、500、1000mg/kg)铅污染的土壤中,研究蚯蚓对土壤pH值、有机质含量以及阳离子交换量(CEC))的影响。[结果]当土壤铅浓度为0～300mg/kg时,加入蚯蚓提高了土壤的pH值。当铅浓度为500mg/kg时,加入蚯蚓降低土壤pH值,有利于植物吸收富集铅。当铅浓度为0、100、300、500mg/kg时,加入蚯蚓能提高土壤CEC,其增幅在无污染土壤中最大。随着铅浓度的增加,土壤有机质含量增加,加入蚯蚓后土壤有机质含量总体上呈增加趋势。当铅浓度为1000mg/kg时,加入蚯蚓对铅污染土壤的化学性质没有影响。[结论]在铅浓度为0～100mg/kg的土壤中,加入蚯蚓可减少作物对铅的吸收,增加作物的产量;在铅浓度为500mg/kg的土壤中,加入蚯蚓可提高植物的修复效率。     

EDTA辅助下油菜修复铅污染土壤的潜力

采用盆栽试验 ,研究了乙二胺四乙酸 (EDTA)辅助下芥菜型油菜 (溧阳苦菜 ,BrassicajunceaL .cv .Liyangkucai)修复铅污染土壤的潜力。结果表明 ,铅污染土壤中水溶性铅含量很低 (不足总量的 0 1% ) ,EDTA能显著增加土壤铅的水溶性 ,提高油菜地上部铅含量。不用或低浓度 (1 2 5mmol·kg-1)EDTA处理 ,植物提取铅的效率极低 ;高浓度 (17 5mmol·kg-1)EDTA处理 ,地上部铅含量高达 1 4 % ,但EDTA的生物毒性使植株很快死亡 ;相比之下 ,中等浓度 (7 5mmol·kg-1)EDTA处理 ,植株有最高的铅提取效率。分析指出 ,诱导的植物提取方法较适合于中、低污染土壤的修复     

生物炭施用对棕壤重金属镉赋存形态及油菜吸收镉的影响

以受镉(Cd)单一污染的棕壤为供试土壤,分别添加不同用量(0、1%、3%和5%)的稻壳生物炭进行土壤培养试验,通过测定不同形态重金属Cd含量及土壤pH的变化,研究生物炭施用对棕壤中Cd赋存形态的影响;将培养后的土壤继续进行盆栽油菜的种植,测定不同时期油菜地上部及地下部的Cd含量,并计算其根富集系数及地上部转运系数,旨在探明生物炭的施用对油菜吸收Cd的影响。结果表明,随生物炭施用量的增加,活性较强的交换态Cd的含量显著降低,而活性较弱的有机结合态和残渣态Cd的含量显著增加(P0.05);3%、5%的生物炭施用量提高了土壤pH,可交换态Cd与土壤pH存在极显著负相关关系(P0.01),有机结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态Cd与土壤pH存在显著正相关关系(P0.05)。与对照相比,不同生物炭施用量(1%、3%和5%)处理的油菜地上部Cd含量分别降低了18.86%、64.22%、68.40%,地下部Cd含量分别降低了11.03%、57.93%、60.62%;油菜全生育期根富集系数减小值在0.01~1.26范围内,地上部转运系数减小值在0.22~0.32范围内,其中以生物炭施加量为5%的处理效果最佳。     

土壤铅污染的微生物修复研究进展

通过介绍土壤环境中铅的形态、铅污染的来源及其对生物的危害,阐述了土壤重金属铅污染的微生物修复机理:土壤中的铅可以通过微生物的生物吸附、转化等作用降低土壤中有效铅的含量,从而降低其对植物的毒性,达到修复土壤铅污染的目的。叙述了微生物修复土壤的弊端、植物-微生物联合修复及生物工程改良菌的应用等,并对土壤铅污染微生物修复的发展趋势进行了展望。     

镁肥对土壤铅生物有效性的影响

铅污染土壤可通过蔬菜消费威胁人类健康。为降低铅污染土壤中铅的生物有效性,减轻铅对作物的伤害,以菠菜(Spinacia oleracea L.)为试验作物,采用盆栽试验方法,设置75、150、300 mg/(kg?土)3个硫酸镁施用量,125、1000 mg/(kg?土)2个铅污染浓度,研究施用硫酸镁肥对土壤中外源铅生物有效性的影响。结果表明,不同铅浓度对菠菜生长、产量和养分吸收都有显著的影响。铅的浓度越大,对作物伤害越大。在铅污染土壤中适当施用镁肥,可以促进菠菜生长,增加产量,叶片叶绿素、维生素Ｃ含量以及氮、磷、钾养分吸收量均明显提高,而铅浓度明显下降。相关分析表明,菠菜镁吸收量与铅吸收量呈显著性负相关关系。研究结果表明,适量镁肥的施用可降低土壤中铅的生物有效性,减轻铅对作物的伤害,提高产量,改善品质,这对轻度铅污染土壤改良和菠菜高产优质生产具有一定的指导意义。     

解磷真菌复合骨炭材料修复铅污染土壤的机制研究

[目的]本文旨在利用解磷真菌复合骨炭材料研究其在不同土壤中的重金属修复效果。[方法]首先将3种类型的铅污染土壤(中性黄棕壤、碱性砂壤、酸性红壤)与不同温度烧制后的骨炭进行混合培养45 d后,测定有效磷和有效铅含量,评估骨炭在不同土壤中的修复差异。然后通过种植不结球白菜来确定经骨炭材料修复的铅污染土壤的生物有效性。最后在修复效果最好的土壤中添加复合修复剂确认其应用价值。[结果]骨炭在黄棕壤中促进磷元素释放效果最佳,有效磷含量为对照的64倍,显示其具备良好的铅修复潜力。黄棕壤的pH值呈中性,土壤中的有效磷不会被钙、铁、铝等固定,从而增加了其和铅的反应效率。单独使用骨炭时,200～300℃温度处理的材料修复效果良好。在黄棕壤中种植不结球白菜验证经骨炭修复的铅污染土壤的生物有效性,发现在黄棕壤中添加骨炭与铅的初始质量比为0.5∶1以上的骨炭可以提高不结球白菜对磷的吸收,提高2.0～3.5倍,同时减少不结球白菜对铅的吸收,不结球白菜叶片中铅含量比对照减少70%～80%。在黄棕壤中混施骨炭和黑曲霉对铅固定效果比单独施用效果稍好,有效铅含量降低到14.36 mg·kg~(-1),且培养后黑曲霉保持活性,验证了复合材料的修复潜力。[结论]骨炭和黑曲霉复合材料是针对中性土壤的良好铅修复材料,同时制备骨炭的加热温度以200～300℃为宜。     

生物炭对土壤-植物体系中铅镉迁移累积的影响

为探讨不同特性生物炭对土壤-植物体系中典型重金属铅（Pb）和镉（Cd）迁移累积的影响，分别选择花生壳、水稻壳、小麦秸秆、椰壳及生物燃气副产物5种材料制备的生物炭及不同粒径椰壳生物炭作为土壤调理剂，进行多茬蔬菜盆栽试验，研究各茬蔬菜可食用部位生物量及Pb和Cd累积量，土壤理化性质及土壤有效态Pb和Cd含量变化规律。结果显示，生物炭的施加均可不同程度提升土壤pH、土壤有机碳含量及阳离子交换量（CEC）。除小麦秸秆生物炭外，其余4种生物炭均可显著降低土壤有效态Pb和Cd及蔬菜可食用部位Pb和Cd累积量，并对蔬菜有明显促生长效果。生物炭粒径越小对土壤有效态Pb和Cd含量的降低、蔬菜生长的促进及蔬菜Pb和Cd累积量的降低作用越显著。蔬菜生长与土壤pH、有机碳含量及CEC水平均呈显著正相关关系，而蔬菜Pb和Cd累积量及土壤有效态Pb和Cd含量则与土壤pH、有机碳及CEC含量呈显著负相关关系。连续3茬蔬菜轮作后，80~120目椰壳生物炭、花生壳生物炭、水稻壳生物炭及生物燃气副产物生物炭仍对Pb和Cd复合污染酸性土壤具有明显的修复效果。结果表明，生物炭可通过改变土壤pH、CEC、有机碳等基本理化性质，对土壤重金属产生钝化作用，显著促进蔬菜的生长并可消减蔬菜对土壤重金属元素的累积效应。     

钙镁磷肥和石灰对受Cu Zn污染的菜园土壤的改良作用

采用盆栽试验方法，研究了钙镁磷肥和石灰对受Cu、zn污染的菜园土壤的改良作用。结果表明，在添加钙镁磷肥和石灰的土壤中．小白菜的生长基本上未受重金属毒害的影响。单一Cu污染、单一zn污染以及Cu-Zn复合污染的菜园土壤上，小白菜的鲜重随着改良剂钙镁磷肥和石灰用量的增加而显著增加。在单一Cu污染、单一Zn污染以及Cu—zn复合污染的菜园土壤上，酸碱度随着钙镁磷肥和石灰的施入而变化，土壤的pH随着钙镁磷肥和石灰用量的增加而显著增加。在3种不同污染的土壤上，施用改良剂钙镁磷肥和石灰降低了重金属Cu和Zn的有效性。     

生物质炭对湘南矿区轻度Pb污染土壤性质及Pb的累积转运影响

为探讨生物质炭对湘南矿区附近轻度Pb污染土壤的改良效果,通过盆栽试验,研究不同施炭条件(0、0.5%、1.0%、2.0%)对水稻土壤性质及Pb在水稻中的累积转运影响。结果表明:施用玉米秸秆炭能使土壤pH值提高0.50~0.67个单位,有机质增加6.9%~25.1%,CEC升高24.7%~41.3%,土壤Pb的毒性浸出量降低4.4%~25.9%,且Pb的毒性浸出量与有机质、CEC分别呈极显著和显著性负相关;在相同施炭条件下,上述各指标在水稻生长的幼苗期和成熟期时存在差异,土壤pH值和有机质幼苗期高于成熟期,CEC和Pb的毒性浸出量幼苗期低于成熟期。水稻各部位中,根表铁膜对Pb的累积量最多,谷壳对Pb的转运能力最大,施用玉米秸秆炭能增加水稻根表铁膜及谷壳富集Pb的能力,降低水稻根系、茎叶及糙米中Pb含量,当施炭量≥1%时,糙米中Pb含量低于0.2 mg·kg~(-1),达到国家食品污染物限量标准。研究表明,生物质炭能够有效改良湘南矿区轻度Pb污染土壤,显著降低糙米中Pb的累积。     

兰州市安宁区菜园土壤重金属含量分析与评价

分析测定兰州市安宁区3个乡菜园土壤中的Cu、Pb、Zn、Cr、Hg 5种重金属元素的含量,并根据GB15618-1995土壤环境质量二级标准对检测结果进行单因子污染指数和综合污染指数评价。结果表明,兰州市安宁区刘家堡乡、吊场乡和孔家崖乡的菜园土壤中重金属元素Cu、Pb、Zn、Cr、Hg的单因子污染指数和综合污染指数均小于1,说明兰州市安宁区菜园土壤重金属环境质量达标,符合无公害蔬菜生产的土壤环境质量要求。     

施用猪炭对土壤吸附Pb2+的影响

利用650℃高温炭化炉热裂解病死猪,制成生物质炭（猪炭）;通过批处理恒温振荡平衡法探索施用不同质量分数（0,1%和5%）的猪炭对熟化红壤和新垦红壤吸附溶液中铅离子（Pb2+）的影响。结果表明:施用猪炭能显著提高土壤pH值和阳离子交换量（P < 0.05）;土壤对Pb2+的吸附量随猪炭施用量的增加而增大,施用猪炭的熟化红壤吸附容量为12.71~14.49 mg·g-1,较未施加猪炭对照提高了12.2%~27.9%;施用猪炭的新垦红壤吸附容量为7.15~11.45 mg·g-1,较未施加猪炭对照提高了39.7%~123.8%,说明对有机质质量分数较低的新垦红壤施加猪炭,土壤吸附Pb2+性能的提高效果更明显。与未施猪炭的对照相比,施加质量分数为1%的猪炭时,熟化红壤和新垦红壤对Pb2+吸附能力分别提高1.21倍和1.40倍,施加量为5%时,熟化红壤和新垦红壤对Pb2+吸附能力分别提高1.28倍和2.24倍。由此认为猪炭有助于土壤对Pb2+的吸附和固定,施用质量分数5%的猪炭能有效提高土壤对Pb2+的吸附。     

不同钝化剂及其组合对玉米（Zea mays）生长和吸收Pb Cd As Zn影响研究

选取硅藻土、生物炭、沸石粉、石灰及其组合开展田间试验,研究它们对玉米(Zea mays)生长、玉米籽粒吸收Pb、Cd、As、Zn与土壤有效态Pb、Cd、As、Zn的影响。结果表明,除石灰粉外,施用其他3种钝化剂及其组合均能促进玉米生长,增加玉米株高、叶面积和生物量,显著提高玉米产量。4种钝化剂及其组合可升高土壤的p H值和降低土壤中的有效态Pb、Cd、As、Zn含量,与CK处理相比,施用不同改良剂导致土壤有效态Pb降低6.82%~20.46%,有效态Cd降低12.76%~28.28%,有效态As降低26.89%~48.74%,和有效态Zn降低13.88%~28.95%,其中BZD(生物炭+沸石粉+硅藻土)处理降低效果最明显,BLD(生物炭+石灰粉+硅藻土)处理次之;4种钝化剂及其组合都能降低玉米籽粒对Pb、Cd、As、Zn的吸收,其中BZD处理能明显降低玉米籽粒中Pb、Cd、As、Zn含量,较对照分别降低47.71%、95.00%、90.90%、31.41%。在原位钝化修复镉-砷-锌复合污染农田土壤时,BDZ组合的施用效果最佳。     

不同改良剂对复合污染重金属形态与再分配的影响

［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。     

有机肥对Cd、Pb复合污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响

采用盆栽试验,研究了不同添加量(0、2.5%、5.0%、10.0%)有机肥对镉(Cd)、铅(Pb)重金属污染酸性土壤生物特性和油菜生长的影响,以期为阻控Cd、Pb迁移和油菜安全生产提供技术指导。结果表明,土壤p H值、酶活性(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶和淀粉酶活性)、微生物多样性及油菜生物量总体上均随有机肥添加量的增加而显著增加,而土壤中Cd、Pb有效态含量及油菜各组织重金属含量均随有机肥添加量的增加而降低,10.0%有机肥处理效果最好;主成分分析结果表明,有机肥改良处理的聚类结果与油菜的生长及土壤各项指标的变化规律相吻合;在各项指标中,影响油菜生长的主要因子为Pb有效态含量,其次为Cd有效态含量,说明降低土壤中重金属有效态含量可以有效缓解对作物的毒害。     

The Effect of Planting Oilseed Rape and Compost Application on Heavy Metal Forms in Soil and Cd and Pb Uptake in Rice

Pot experiments were conducted under greenhouse condition to investigate whether Cd and Pb uptake by rice could be reduced when it was rotated with oilseed rape and compost application. The results showed that the rice grown after oilseed rape had significantly lower Cd and Pb concentrations in both straw and grains. Cd and Pb concentrations in the grains of the rice rotated with oilseed rape decreased by approximately 46-80% and 17-86%, respectively, although the Cd and Pb removal by oilseed rape ranged only from 2.39-3.67 and 0.032-0.13% of the total content in soil. Compost amendment also decreased the bioavailability of Cd and Pb in the soil and reduced Cd and Pb uptake by oilseed rapes and rice. The concentrations of Cd and Pb significantly decreased in the exchangeable and carbonate fractions and Pb concentration decreased in the organic matter and sulfide fractions in the contaminated soil after planting oilseed rapes.