土壤外源铜形态的动态变化：5年定位试验

土壤铜污染的危害性不仅取决于总量,还与其在土壤中的形态有关。选用未受污染的粘质壤土,设置对照(32mg·kg-1)、200、400mg·kg-1铜处理模拟土壤铜污染,进行持续5年(2006—2010年)的稻/麦轮作土培试验。参照Tessier的方法测定小麦和水稻成熟期土壤中不同形态铜含量,研究耕作层土壤中各种形态铜含量的动态变化。结果表明:(1)试验期内清洁土壤中总铜以及可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态铜含量变化均很小,铜处理使上述参数均大幅增加。(2)污染土壤各形态铜含量随时间推移而变化,其中可交换态浓度持续下降最为显著,5年分别累计下降66%(200mg·kg-1)、67%(400mg·kg-1)。(3)土壤处于旱作条件有利于碳酸盐结合态和有机物结合态铜向铁锰氧化物结合态转化,淹水条件下转化方向相反。(4)铜处理改变了土壤中铜元素的形态分布,清洁土壤主要以残渣态存在(平均占57%),污染土壤中碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态铜所占的比例明显增加(合计平均占58%)。本研究表明,外源铜进入土壤后,易被植物吸收利用的可交换态浓度持续大幅降低,其他形态则因不同年度和不同耕作方式而相互转化。     

苏南经济快速发展区土壤Ni的形态分布影响因素——以昆山市为例

以江苏省昆山市为典型区,通过现场采样及室内分析测定,定量研究了几种因素对农田土壤Ni形态分布的影响.结果表明:(1)土壤有效态Ni含量为1.31 mg·kg-1,土壤全Ni含量为40.95mg·kg-1,土壤Ni的活化率为3.38%.(2)土壤重金属Ni各形态含量相对大小为残渣态(36.20 mg·kg-1)跃有机质结合态(2.80mg·kg-1)跃铁锰氧化物结合态(1.31mg·kg-1)跃可交换态(0.54mg·kg-1)、碳酸盐结合态(0.10mg·kg-1),残渣态含量明显高于其他形态,达88.16%.(3)pH值是影响可交换态Ni含量的最主要因素,达极显著负相关水平;全Ni含量是影响碳酸盐结合态Ni含量、铁锰氧化物结合态Ni含量和残渣态Ni含量的最主要因素,达极显著正相关水平;有机质含量是影响有机质结合态Ni含量的最主要因素,呈显著正相关水平.(4)约0.01 mm粘粒含量是影响可交换态Ni含量的重要因素,有机质含量是碳酸盐结合态Ni含量的重要影响因素,pH值和有机质含量都是影响铁锰氧化物结合态Ni 含量的重要因素,约0.01mm粘粒含量、pH值都是影响有机质结合态Ni含量的重要因素,pH值是影响残渣态Ni含量的重要因素.     

铜铬复合污染对有、无作物种植的土壤酶活性影响

用盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Cr单一和复合污染对土壤酶活性的影响,旨在为土壤重金属复合污染的生物酶学评价提供参考依据.结果表明,在相同污染水平下,Cr最低浓度(Cr5)处理对土壤过氧化氢酶有激活作用外,其余各浓度的Cu、Cr单一和复合污染均对供试的土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性产生抑制作用.4 种酶相比较,Cu、Cr复合污染对过氧化氢酶活性抑制最小,而对土壤硝酸还原酶活性抑制最大.各处理有作物种植的土壤脲酶和碱性磷酸酶活性抑制率均大于相应的无作物种植处理,而土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的抑制率却小于无作物对照.有作物处理的4 种供试酶活性抑制率与对应的无作物处理间均存在显著差异(P<0.04).无论是否有作物种植,Cu、Cr复合污染对土壤脲酶、碱性磷酸酶活性抑制率产生不同程度的协同作用,对土壤过氧化氢酶有一定的拮抗作用.无作物种植时,Cu、Cr复合污染对土壤的硝酸还原酶活性抑制率为协同作用,而有作物种植时则为拮抗作用.建议以土壤脲酶和碱性磷酸酶活性来共同表征Cu、Cr复合污染毒害作用的大小.     

长期不同施肥塿土对外源Cr（Ⅲ）形态转化的影响

以23年长期不同施肥处理(不施肥CK,施氮磷钾化肥NPK,有机肥配合化肥MNPK)土壤为材料,外源添加浓度为500mg·kg-1Cr,经过90 d的室内培养,研究了土壤pH、有效态Cr及各个形态Cr含量随培养时间的变化。结果表明:外源添加Cr导致土壤pH下降了0.4~0.6个单位;施肥显著降低了土壤有效Cr含量,在培养结束后,NPK处理土壤有效态Cr较CK下降了约34%,MNPK处理土壤有效态Cr的含量几乎为零。长期施用NPK处理土壤铁锰氧化物结合态Cr和有机结合态Cr含量分别较CK提高了12%和38%,而可交换态Cr含量却较CK下降了约27%,但碳酸盐结合态和残渣态Cr含量与CK相比无显著差异;长期施用MNPK土壤可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态Cr含量分别较NPK处理降低了100%、44%和29%,而有机结合态和残渣态Cr含量却分别提高了72%和17%。研究表明长期合理施肥,尤其是化肥配合有机肥施用可以显著提高塿土恢复力,降低塿土重金属Cr污染的危害。     

不同改良剂对污染土壤中Cd形态影响的研究

采用室内培养试验,研究了4种改良剂对污染土壤中Cd形态的影响。外源添加Cd的土壤中,重金属Cd主要以可交换态Cd的形式存在,所占比例为全量的35.2%~44.0%。施加改良剂可在一定程度上增加土壤pH值,从而影响土壤中Cd的形态分布,其影响效果为改良剂1>改良剂4>改良剂3>改良剂2。施加改良剂并在室温下培养35 d后,土壤中Cd形态分布发生了明显的变化。在1 mg·kg-1和10 mg·kg-1的Cd污染土壤中,可交换态Cd含量降低,残渣态Cd含量增加,而在5 mg·kg-1的Cd污染土壤中,残渣态Cd含量降低,可交换态Cd含量增加;培养过程中碳酸盐结合态Cd和铁锰氧化物结合态Cd含量并未产生较大变化,土壤中有机质结合态Cd所占比例非常小,改良剂施用对其含量的影响也不明显。总体上来讲,改良剂的施用可使土壤Cd由可交换态向残渣态转化,Cd的生物有效性降低。     

土壤中镉的赋存形态及生物有效性研究

为研究镉在土壤-植物系统中的赋存形态和生物有效性,以棕壤为供试土壤,添加1、3、8、15、30mg·kg-1等5个不同浓度的外源镉,测定不同浓度和不同处理时间下土壤中镉的存在形态及质量分数。结果表明随外源镉处理浓度的升高,土壤中碳酸盐结合态和有机结合态的镉向交换态、残渣态方向转化,铁锰氧化物结合态变化不大;随处理时间的延长,土壤中交换态和碳酸盐结合态的镉向残渣态、铁锰氧化物结合态和有机结合态方向转化,镉的生物有效性逐渐降低。     

粤东凤凰山茶区土壤铜、铬化学形态分布及茶叶有效性研究

采用连续化学提取法对粤东凤凰山茶区12个大型茶园共60份土壤样品中Cu和Cr的5种化学形态分布和茶叶有效性进行研究。结果发现,土壤中Cu的5种化学形态的分布规律为残渣态>有机束缚态>铁锰氧化态>碳酸盐态>交换态,而Cr的化学形态分布为残渣态>有机束缚态>交换态>碳酸盐态>铁锰氧化态。可交换态Cu和有机束缚态Cu含量与土壤有机质呈显著正相关,而土壤pH值与土壤可交换态Cu呈极显著负相关,与碳酸盐态Cu呈极显著正相关,与有机束缚态Cu和铁锰氧化态Cu呈显著正相关。可交换态Cr含量与土壤有机质呈显著正相关,而土壤pH值与土壤可交换态Cr呈极显著负相关,与碳酸盐态Cr呈极显著正相关。凤凰山茶叶Cu含量的范围在41.20～118.93mg·kg-1之间,平均为52.92mg·kg-1。茶叶中Cu含量与土壤可交换态Cu、有机束缚态Cu、有机质都有显著的正相关性,而与土壤pH值有显著的负相关性。茶叶Cr含量的范围在2.73～6.29mg·kg-1之间,平均为4.13mg·kg-1。茶叶Cr含量与土壤有机质和pH值分布呈显著正相关和显著负相关。     

植物根际土壤中铅形态与土壤酶活性的关系

采用根袋法进行盆栽试验,研究了黄壤中添加不同浓度的铅后,外源铅总量对4种土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、中性磷酸酶、淀粉酶)活性的影响,以及黄壤中不同植物根际土壤中铅的化学形态特征及其与土壤酶活性的关系,结果表明,在0～3000mg·kg-1的铅浓度下,淀粉酶活性被抑制;过氧化氢酶活性总体趋势上被激活,在0～1000mg ·kg-1的铅浓度范围内,脲酶、中性磷酸酶活性被激活,大于1000mg·kg-1的铅浓度抑制其活性;用Pb的化学形态研究重金属对土壤酶活性的影响明显好于总量铅,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态铅对淀粉酶活性有显著抑制作用,呈显著负相关(R=-0.998),因此可以把碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态铅与淀粉酶活性总体共同作用作为评价黄壤铅污染程度的主要生物学指标.     

纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性影响

通过室内培养实验,研究了纳米羟基磷灰石对重金属污染土壤Cu/Cd形态分布及土壤酶活性的影响.结果表明,施加纳米羟基磷灰石显著提高了土壤pH,其中3%和5%添加剂量处理60d后使土壤pH分别提高了1.23个和1.35个单位;纳米羟基磷灰石显著减少了毒性较强的离子交换态Cu/Cd的含量,增加了毒性中等的碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态及毒性最低的残留态Cu/Cd含量,使Cu/Cd由植物可利用态向潜在可利用态转变;纳米羟基磷灰石不同程度地提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性.3种酶活性与Cu/Cd形态分布的相关性表明,过氧化氢酶和酸性磷酸酶对土壤重金属Cu/Cd活性变化比较敏感,可以作为重金属Cu/Cd污染土壤的评价指标.     

外源镉铅铜锌在土壤中形态分布特性及改性剂的影响

采用盆栽、田间试验及连续浸提分组方法，研究了外源Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的形态分布规律及石灰 钙镁磷肥施用对重金属形态分布的影响。研究结果表明，原状土中Cd主要以有机结合态为主，外源Cd污染土主要以残渣态和交换态为主。原状土中Pb、Cu、Zn主要以残渣态为主，而外源重金属Pb、Cu、Zn在土壤中主要以铁锰氧化物结合态为主。外源重金属土 石灰和钙镁磷肥后使土壤中的交换态Cd、Pb、Cu、Zn下降，而碳酸盐结合态Cd、Pb、Cu、Zn含量增加。pH提高，使土壤重金属的有效态含量下降，pH降低使重金属有效态含量增加。     

土壤中无机钠盐对不同形态锌离子浓度的影响

[目的]研究无机钠盐对土壤中各种形态锌含量的影响。[方法]用Tessier连续提取法进行试验,研究了不同种类、不同浓度的无机钠盐对不同形态的锌离子浓度的影响。[结果]向土壤中加入不同的无机钠盐对于锌的存在形态产生的影响不同。对于可交换态锌,土壤中加入Na2CO3和Na2SO4使其含量减少,加入NaCl使其含量增加;对于碳酸盐结合态锌,NaCl和Na2SO4使其含量增加,而Na2CO3则使其含量减少,该形态锌的含量受Na2SO4影响较大;对于锌的铁锰氧化态、有机态和残余态,加入NaCl和Na2SO4后,其含量均减少,且加入钠盐浓度越大减少越明显,而加入Na2CO3则使铁锰氧化态的含量减少,使有机态和残余态的含量出现不同变化——低浓度使两者含量增加,高浓度使两者含量降低。[结论]该研究为不同地区土壤重金属离子含量的测定提供了指导方法。     

土壤中无机钠盐对不同形态锌离子浓度的影响(英文)

[目的]研究无机钠盐对土壤中各种形态锌含量的影响。[方法]用Tessier连续提取法进行试验,研究了不同种类、不同浓度的无机钠盐对不同形态的锌离子浓度的影响。[结果]向土壤中加入不同的无机钠盐对于锌的存在形态产生的影响不同。对于可交换态锌,土壤中加入Na2CO3和Na2SO4使其含量减少,加入NaCl使其含量增加;对于碳酸盐结合态锌,NaCl和Na2SO4使其含量增加,而Na2CO3则使其含量减少,该形态锌的含量受Na2SO4影响较大;对于锌的铁锰氧化态﹑有机态和残余态,加入NaCl和Na2SO4后,其含量均减少,且加入钠盐浓度越大减少越明显,而加入Na2CO3则使铁锰氧化态的含量减少,使有机态和残余态的含量出现不同变化——低浓度使两者含量增加,高浓度使两者含量降低。[结论]该研究为不同地区土壤重金属离子含量的测定提供了指导方法。     

Cr3+的土壤酶效应研究

【目的】研究Cr3+对土壤酶活性的影响,为建立土壤重金属铬污染评价的酶学指标提供依据。【方法】以我国常见的红壤(酸性土壤)及褐土和风沙土(碱性土壤)为供试土样,采用室内模拟方法,在供试土样中添加0,50,100,300,500,1 000,1 500,3 000mg/kg Cr3+,研究不同Cr3+含量下土壤脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、过氧化氢酶、脱氢酶和总体酶活性的变化规律。【结果】Cr3+显著或极显著地抑制了土壤脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性,且均为完全抑制作用(包括竞争性抑制和非竞争性抑制),供试土样中Cr3+轻度污染时的生态剂量(ED10)为25mg/kg;酸性土壤中脲酶、芳基硫酸酯酶和过氧化氢酶对Cr3+的毒害反应更敏感,碱性土壤中磷酸酶和脱氢酶的反应更敏感。【结论】土壤脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性及总体酶活性均可用来表征土壤Cr3+污染程度的大小;土壤pH、有机质含量对土壤酶与Cr3+的关系具有重要影响。     

植烟土壤酶活性对连作的响应及其与土壤理化特性的相关性研究

[目的]研究植烟土壤酶活性对连作的响应及其与土壤理化特性的相关性,以期为烟叶基地土壤改良提供技术支撑。[方法]对我国主要烟叶产区(云南玉溪、贵州福泉、湖南浏阳)连作植烟土壤过氧化氢酶和脲酶2种酶活性特征进行了研究,并探讨2种酶活性与土壤理化指标的相关性。[结果]过氧化氢酶活性与有机质含量呈正相关,脲酶活性与全磷含量呈正相关,2种酶与交换性钾含量均呈负相关。[结论]长期连作使土壤酶活性降低。酶活性与土壤理化指标具有一定相关性。     

农田栽参根区土壤酶活性与土壤养分的关系

为深入了解农田栽参土壤肥力状况,运用典型相关分析法对农田栽参土壤中主要养分含量与4种土壤酶活性的关系进行了分析。结果表明:农田栽参根区土壤中磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全磷、速效磷以及有效钾含量显著相关,其中磷酸酶影响土壤中磷的形态,蔗糖酶对土壤有机质转化和氮、磷、钾的含量及形态具有重要作用,过氧化氢酶能够加速土壤有机质分解转化。土壤中锌对上述酶活性有一定的促进作用;土壤脲酶活性影响土壤中碱解氮含量,土壤中铁和铜影响土壤中尿酶活性。结合其他养分因子,综合土壤酶活性指标可以作为评价农田栽参土壤肥力的一个生物活性指标。     

成都平原农田土壤Pb的形态特征及其生物效应研究

在成都平原农田土壤和作物中Pb含量分析的基础上,研究了土壤Pb形态分布特征及其影响因素,以及不同形态Pb对水稻、小麦、油菜籽Pb累积的影响。结果表明:成都平原土壤Pb活性形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态)含量相对较高,占总量的40%以上,其含量主要受土壤pH、有机质的影响。作物Pb含量以小麦籽粒最高,稻谷其次,油菜籽最低,对Pb的富集能力为:水稻>小麦>油菜。稻谷与小麦Pb含量主要受土壤有机结合态Pb含量的影响,而油菜籽Pb含量与土壤可交换态和碳酸盐结合态Pb含量间呈显著正相关。     

不同有机肥施用量对苹果园土壤养分及酶活性的影响

为探究有机肥施用量对土壤养分及酶活性的影响,以10年生‘富士’苹果为材料,设置不同有机肥施用量,研究其对土壤养分及酶活性的影响。结果表明,施用有机肥能不同程度地提高土壤有机质、碱解氮、速效磷及速效钾含量和土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,且随着施肥量的增加而增大。其中,75kg·株^-1施肥处理下0~20、20~40cm和40~60cm土层土壤有机质含量分别为16.85、13.23、9.17g·kg^-1,分别比CK增加37.89%、31.12%、16.96%,且该施肥处理的土壤有机质含量与100kg·株-1处理无显著差异;75kg·株^-1施肥处理下0~20、20~40cm和40~60cm土层土壤碱解氮含量分别为73.50、54.83、35.00mg·kg^-1,分别比CK增加65.80%、80.78%、87.47%;在0~20cm土层,75kg·株^-1施肥处理的土壤速效钾含量为85.03mg·kg^-1,与100kg·株^-1处理无显著差异,但显著高于50、25kg·株^-1处理和CK,比CK增加25.90%。在0~20、20~40cm和40~60cm土层,75kg·株-1施肥处理的蔗糖酶活性分别为16.35、13.00、8.56mg·g^-1·d^-1,分别比CK提高21.92%、34.85%、28.92%,蔗糖酶活性显著高于50kg·株-1和25kg·株-1处理和CK;在0~20cm和20~40cm土层,75kg·株-1施肥处理的土壤脲酶活性分别为1.42、0.55mg·g^-1·d^-1,分别比CK提高115.15%、44.74%,脲酶活性显著高于50、25kg·株^-1处理和CK,但与100kg·株^-1处理无显著差异。综合分析比较,施用有机肥75kg·株^-1对提高土壤综合肥力效果较好。     

水稻土壤有机培肥后生物性状变化研究

采用培养实验,对三种有机物料施入土壤后,土壤生物性状的变化进行了研究。试验结果表明, 有机物料直接施入对水田土壤生物量态碳有显著的提高作用,对水田土壤中酶活性的影响因土壤酶、 有机物料及水稻的生育时期的不同而不同。就施用有机物料对供试土壤酶活性影响的共性而言,在前 期皆对脲酶活性和过氧化氢酶活性的升高有抑制作用,多酚氧化酶的活性迅速提高,后期逐渐降低。对 转化酶活性和三种磷酸酶的活性都有显著的提高作用。但对过氧化物酶的影响,在供试两种土壤上,有 机物料的作用正相反。     

Hg的土壤酶效应初步研究

采用土壤酶对汞生态毒性进行研究,在理论和实践上具有重要意义。通过室内模拟试验,针对我国几种主要类型土壤(黄褐土、风沙土、塿土和红壤)中影响土壤碳、氮、磷物质循环和微生物活性的土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶、脱氢酶与Hg的关系进行了探讨。结果表明,Hg抑制土壤碱性磷酸酶、转化酶活性,但规律性不明显;土壤脲酶低浓度时激活,高浓度抑制;土壤脱氢酶和总体酶活性受到抑制。Hg浓度与脲酶、脱氢酶、总体酶活性间达显著或极显著负相关关系,揭示出其在一定程度上可表征土壤Hg污染的程度,其中尤以总体酶活性结果最优;计算Hg轻微污染时的ED10值0.0005～0.59mg·kg-1。土壤有机质和pH对二者关系具有重要影响。