间套种及化学强化修复重金属污染酸性土壤——长期田间试验

为了检验重金属污染土壤间套种修复技术的长期实际应用效果,在大田条件下将东南景天(Sedum alfredii Hance)与玉米(Zea mays)间套种,并设置加入柠檬酸与EDTA混合添加剂的处理,以及单种东南景天作为对照,通过5次田间试验(约3 a),连续监测植物产量、重金属含量以及土壤重金属变化情况。结果表明,各处理土壤镉、锌随着试验的进行逐步下降,套种和套种+混合添加剂处理经过5次种植后土壤达到国家土壤环境质量二级标准,土壤镉从1.21~1.27 mg kg-1降为0.29~0.30 mg kg-1;锌从280~311 mg kg-1降为196~199 mg kg-1;但是土壤铅在试验前后没有显著变化。混合添加剂未表现出强化东南景天提取重金属的效果。东南景天重金属浓度和提取效率没有出现逐年下降的现象。单种东南景天地上部生物量在后4次试验中均较套种高,重金属的总提取量也较高。然而,间套种可生产符合饲料卫生标准的玉米籽粒,第4季达到食品卫生标准。从收获的东南景天计算得到的提取量占土壤镉下降的贡献率为32.5%~36.5%,玉米提取仅占0.47%~0.60%,其余63.0%~66.9%为淋溶等其他因素的作用;锌也相似。表明在该酸性(pH4.7)土壤上,Cd/Zn向下淋溶和东南景天提取均起重要作用。     

生物质炭与氮肥配施降低水稻重金属含量的盆栽试验

针对重金属污染严重的土壤,探索施用氮肥和生物质炭减少水稻重金属吸收的可行性。该研究采用盆栽试验,选用生物质炭、硫硝铵氮肥(简称普通氮肥)和含硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐的硫硝铵氮肥(简称3,4-dimethylpyrazolephosphate,DMPP氮肥),设置了5种处理包括对照即未添加氮肥和生物质炭、普通氮肥添加、DMPP氮肥添加、生物质炭+普通氮肥添加和生物质炭+DMPP氮肥添加,研究了不同处理对水稻华航丝苗(Oryza sativa L.)生长和重金属Cu、Zn和Cd吸收特性的影响。结果表明,不配施生物质炭时,DMPP氮肥对水稻籽粒产量无显著(P0.05)影响;生物质炭与普通氮肥或DMPP氮肥配施均能增加水稻籽粒产量:与单施普通氮肥相比,生物质炭与普通氮肥配施水稻籽粒产量显著(P0.05)增加20.3%;与单施DMPP氮肥相比,生物质炭与DMPP氮肥配施水稻籽粒产量显著(P0.05)增加49.3%。与不施肥对照相比,生物质炭与DMPP氮肥配施能降低籽粒Cu、Zn和Cd含量,其籽粒Cu、Zn和Cd质量分数分别显著降低20.0%、21.4%和11.6%。未配施生物质炭时DMPP促进Cu从秸秆向籽粒的转移,配施生物质炭时DMPP促进Cu和Cd从根向秸秆的转移;生物质炭与不同氮肥配施对水稻籽粒/秸秆和秸秆/根Cu、Zn和Cd转运系数的影响因配施氮肥品种不同而存在差异。综上,生物质炭与DMPP氮肥配施可降低籽粒中重金属Cu、Zn和Cd质量分数,促进水稻生长,增加水稻籽粒产量,适宜在多重金属污染稻田施用。     

利用塑料棚和日光干燥废弃植物体和污泥的初步试验

针对中国南方地区秋冬季气候条件下密闭塑料温室的增温效果明显，但同时温室内的相对湿度也高的问题，在密闭塑料棚中采用不同的除湿处理进行干燥有机废物(污泥和植物)的试验研究。结果表明：采用机械定时抽出封闭式塑料棚内空气，同时通入棚外气体的处理效果最好，塑料棚内相对湿度与密闭式塑料棚相比显著降低，而温度几乎没有降低，有利于快速干燥植物体，而城市污泥的干燥则不需要封闭塑料棚。     

活性污泥吸附重金属的研究进展

主要从活性污泥对不同重金属（M^n ）的吸附效果，吸附机制、影响吸附的因素，以及M^n 对活性污泥中微生物的影响等四个方面，综述了国内外有关活性污泥吸附M^n 的研究成果。     

淹水条件下生物炭对污染土壤重金属有效性及养分含量的影响

以生物炭为改良剂,采用淹水培养方法研究不同添加量生物炭(BC)处理(1%,3%和5%)对污染土壤Zn、Cd、Pb、Cu有效性及养分含量的影响,并用毒性淋出试验(TCLP)法对其生态风险进行评价。结果表明:与对照相比,添加生物炭土壤中交换态Zn、Cd、Pb、Cu分别降低0.15%～24.11%,1.22%～16.09%,0.47%～21.51%,3.05%～77.30%,且表现为随生物炭施用量的增加其降低程度增大。TCLP态Zn、Cd、Pb、Cu含量分别降低0.74%～21.47%,6.67%～47.62%,2.02%～16.74%,0.29%～21.20%,且表现为随生物炭施用量的增加其降低程度增大。与对照相比,添加生物炭后土壤pH上升(-0.01)～0.35个单位,有机质、铵态氮和硝态氮分别增加0.09%～20.02%,1.59%～38.28%和2.74%～90.14%。土壤pH值与土壤交换态Cu含量呈显著负相关,有机质含量与交换态Zn含量呈显著负相关。淹水条件下污染土壤中施用生物炭可降低重金属Zn、Cd、Pb和Cu的有效性和生态风险,提高土壤养分含量,起到改良土壤作用。     

华中地区3种蔬菜对Cd的耐性和累积特性差异研究

通过对华中地区3种常见蔬菜进行种子萌发试验和盆栽试验,对其在不同Cd浓度胁迫下的耐性和累积特性进行了比较研究.结果表明:蔬菜幼苗对过量Cd毒害的耐性强弱顺序是:萝卜Raphanus Sativus＞小白菜Brassica campestris ssp.chinensi S.＞苋菜Amaranthus tricolour...     

植物-生物膜氧化沟中不同形态铁及根表铁膜与除磷的关系

针对传统氧化沟投资建造成本高,脱氮除磷效率较差的问题,在污染现场建设植物-生物膜氧化沟,通过室内曝气模拟试验和室外小试试验,研究了总磷(total phosphorus,TP)的去除与铁和曝气时间的关系以及美人蕉、茭白根表铁氧化物胶膜对污水中磷的吸附去除情况,了解不同形态铁和植物根表铁膜与除磷的关系。研究结果表明:不同形态铁及植物根表铁膜与污水中磷的去除密切相关。随着曝气时间的延长,污水中铁减少量呈现出逐级递增的趋势,当曝气时间为12 h时,铁减少量达到0.45 mg/L以上,铁减少量与曝气时间之间的相关性达到极显著水平(P0.01),而TP的减少量与铁减少量之间也呈现极显著的相关性(P0.01)。小试试验中,3个系统出水磷含量及全Fe、Fe2+含量均有所降低,降低量表现出茭白系统美人蕉系统对照系统的规律;同时,美人蕉、茭白根表铁氧化物的沉积量随运行时间的延长而增加,且茭白根表铁膜数量及其吸附磷的数量均要高于美人蕉。该研究为植物-生物膜氧化沟工艺的改进及应用和推广提供了理论和实践依据。     

开花结实期水稻叶际气态氮化物交换的初步研究

在气候箱及温室试验基础上, 用密闭箱法研究了开花结实期水稻叶际各种氮化物(NH₃、N₂O、NO和NO₂)的交换及其规律, 结果表明, (1)在气候箱控制、白昼有相对良好光照条件下, 开花结实期水稻未有显著净挥发NH₃效应;(2)同一时期水稻叶际NO平均交换速率白天15:00-18:00为-7.42 µg pot^-1 h^-1, 夜间20:00-23:00为-4.012 µg pot^-1 h^-1, 且有、无水稻完整植株处理间培养箱中抽出气流的NO浓度差异显著(P<0.05), 水稻表现有明显净吸收NO效应;随着环境空气NO浓度升高, 水稻NO吸收作用明显增强;(3)水稻有净吸收空气NO₂的明显效应, NO₂吸收速率相当于同时期白天和晚上水稻NO吸收速率的5.6%和3.9%;(4)在气候箱控制条件下, 白昼长时间适度光照(10 h, 165 µmol m^-2 s^-1)有抑制水稻N₂O挥发效应;在温室自然光暗条件下, 19:00一次日早9:00时段水稻平均N₂O挥发速率为5.04 µg pot^-1 h^-1, 有净挥发N₂O现象, 但白昼长时间光照条件下水稻未有从空气吸收N₂O的明显作用。从本试验结果看, 开花结实期水稻从空气中吸收的主要氮化物是NO, 向空气释放的主要氮化物是N₂O。     

东南景天玉米轮作体系中黑网或黑膜覆盖对植物生长和镉锌含量的影响

通过小区试验对比黑网覆盖、黑膜覆盖以及空白对照的杂草控制率、作物产量以及重金属镉锌含量,衡量覆盖黑网控草的效果。结果表明:在东南景天小区试验中覆盖黑网对杂草的控制率3次分别为93.08%、93.12%、77.99%,覆盖黑膜对杂草的控制率3次分别为100%、98.39%、87.39%,两种控草方法均对杂草具有较好的控制效果;低Cd玉米小区试验的结果与之相似。与空白相比,覆盖黑网能显著增加东南景天产量、Cd含量和提取率;覆盖黑网的玉米小区追施喇叭口肥后地表径流营养元素(N、P、K)浓度低于覆盖黑膜,与对照相当。因此,覆盖黑网能够实现有效控制杂草,且施用化肥时可以不用掀开,适合在Cd污染土壤上应用。     

城市污泥农用资源化研究进展

污泥农用具有投资少、能耗低、运行费用低等优点,正在成为世界上各国主要的污泥处置方式,为此综述了城市污泥农用资源化方式的应用特点和发展状况,并通过对目前污泥农用资源化的方法进行分析和比较,认为超富集植物和低累积作物/富钾植物进行套种处理城市污泥同时进行农用资源化利用具有明显的优势,将为城市污泥的处理处置提供新的思路。