大型铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降特征研究

为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中Cu、Cd、Pb、Zn、Cr含量,计算各监测点所代表区域各类重金属沉降通量。结果显示,研究区重金属Cu、Cd、Pb、Zn、Cr的年沉降通量分别为638、6.56、70.0、225、22.7 mg·m-2·a-1。五种重金属沉降量具有一定的时间变化特征,其中Cd、Zn和Cr的月际间变化显著(P0.05,n=96),Pb、Zn、Cr季节间变化显著(P0.05,n=32),而Cu无显著的月间或季间变化。空间上,Cu、Cd、Pb年沉降通量有极显著性差异(P0.01,n=8),以铜冶炼厂西南方向的九牛岗监测点最高,而Zn和Cr则无显著性差异。     

花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤对猪粪安全消纳能力研究

为减少养猪场废弃物排放和化肥使用,降低环境污染,最大限度将猪粪肥料化,采用盆栽试验方法,在自然降雨条件下模拟研究了亚热带红壤丘陵区花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤对猪粪的安全消纳能力。试验设在江西鹰潭中国科学院红壤生态试验站,供试土壤肥力水平中等(有机碳5.16g·kg-1,Olsen-P28.34mg·kg-1)。试验以3组化肥水平为基础(不施化肥,常规化肥减半,常规化肥用量),常规化肥年施肥量为:N100 kg·hm-2,P50kg·hm-2,K100kg·hm-2。每个化肥用量基础上分别设置7个猪粪施肥梯度(以P计):0、25、50、100、200、400、800kgP·hm-2。通过监测两年土壤渗漏水中铵态氮、硝态氮和总磷浓度变化,结合作物产量和土壤养分含量变化,初步确定了花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤对猪粪的安全消纳量。结果表明:(1)从地下水和土壤环境角度分析,在不施化肥情况下,猪粪施用量应低于200kgP·hm-2,常用化肥用量减半时,猪粪安全用量为不高于100 kg P·hm-2;常规化肥用量下,即使不施猪粪,渗漏水硝态氮浓度已经有引起污染的风险。(2)从作物产量角度考虑,猪粪和化肥配合施用时猪粪用量超过100 kg P·hm-2时不能使作物显著增产。因此,在保证经济效益和环境生态效益的同时,确定年化肥用量为常规用量减半水平,花生-萝卜轮作体系下红黏土红壤猪粪最大安全消纳量为100kgP·hm-2,相当于每年施用鲜猪粪24000kg·hm-2。     

超级稻高产栽培试验与示范总结

介绍了4个超级中稻在江西遂川示范推广的高产关键技术,分析了超级中稻的试验示范结果。     

羟基磷灰石–植物联合修复对Cu/Cd污染植物根际 土壤微生物群落的影响

针对江西贵溪Cu、Cd重金属污染土壤,通过田间试验,比较无机生物材料羟基磷灰石及3种植物(海州香薷、巨菌草、伴矿景天)与羟基磷灰石联合修复对土壤总Cu、Cd的吸收及对活性Cu、Cd的钝化吸收能力差异。采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法,比较不同修复模式对土壤微生物群落结构的影响,以评估土壤微生态环境对不同修复措施的响应。研究结果表明:羟基磷灰石的施加可显著提高土壤pH,并有效钝化土壤活性Cu、Cd含量,但对土壤总Cu、Cd的含量影响较小。植物与羟基磷灰石的联合修复在显著降低土壤活性Cu、Cd(P0.05)的同时,减少了植物根际土壤总Cu、Cd的含量(P0.05)。不同修复措施对土壤微生物群落组成影响差异明显。单独施加羟基磷灰石与土壤真菌群落呈显著正相关,使土壤真菌生物量提高,从而引起真菌/细菌(F/B)的升高。植物与羟基磷灰石的联合修复可有效缓解土壤真菌化的趋势,其中巨菌草与羟基磷灰石的联合修复可有效提高土壤革兰氏阳性、革兰氏阴性细菌生物量及多样性,降低F/B值,从而降低土壤真菌病害的风险。不同植物根系活性代谢引起有机质的积累促进植物与羟基磷灰石处理中根际有机碳含量显著提高。聚类增强树(Aggregated boosted tree,ABT)分析结果表明:不同修复模式是影响土壤微生物群落的重要因素,其次土壤pH和Cu的含量及活性也是改变重金属污染区域微生物群落的因子。该研究从微生物群落结构角度解释了植物与羟基磷灰石联合修复对土壤微生态体系的作用,为开展Cu、Cd等重金属污染地植物与无机生物材料的联合修复方式的筛选及实施提供可靠的理论依据。     

红壤水分条件对柑橘叶片质膜透性以及活性氧代谢和保护酶活性的影响

通过盆栽柑橘控制盆内红壤不同含水量处理,研究了不同红壤水分条件对柑橘叶片质膜透性以及活性氧代谢和保护酶活性的影响.结果表明,柑橘叶片相对电导率在红壤相对含水量75% 处理时最低,并与红壤相对含水量呈显著负相关(R2 = 0.8236*,n=50);柑橘叶片丙二醛(MDA)含量随土壤水分含量的减少而显著增加,并与红壤相对含水量呈显著负相关(R2 = 0.9051*,n=50).柑橘叶片超氧阴离子自由基(O2.-)生成速率与过氧化氢(H2O2)含量在不同红壤水分条件下具有相近的变化曲线,在红壤相对含水量60% 的处理下达最大值后,随红壤水分减少或增加均呈下降趋势;O2.-、H2O2并不是引起柑橘在红壤水分亏缺或盈余胁迫状况下氧化伤害的单一原因.随着红壤含水量的变化,柑橘叶片抗氧化系统处于动态的平衡中,柑橘叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)酶活性在红壤干旱条件下都保持了较高的活性,但过氧化氢酶(CAT)活性随土壤水分减少却显著降低.     

红壤水分条件对春季柑橘叶片生长形态及营养元素累积的影响

中国红壤地区季节性干旱非常严重,土壤水分条件是制约该地区作物和果树生长发育的主要环境因子之一.以宫川温州蜜柑Citrus unshiu ‘Miyagawa Wase'盆栽幼树为材料,于2003-2004年春季利用土壤水分探头(FDR)测定红壤水分,研究了红壤相对含水量对春季柑橘叶长、叶宽和叶梢长的影响,并比较了不同红壤相对含水量处理下柑橘叶片与根系对氮磷钾的累积.结果表明,橘叶面积、叶周长、叶宽值均在75%时达最大值,为12.25 am2,13.84 cm.3.19 cm.适当缺水有利于橘叶中氮的积累.叶与根系对氮的累积差异不大,但叶磷钾的累积量远低于根系的.橘叶中磷与红壤相对含水量呈显著正相关(R2=0.944 3*,P<0.05),而各红壤相对含水量处理间橘叶中钾无差异.当红壤相对含水量≤30%.钙镁铁的积累受到了显著抑制.综合橘叶生长及对营养元素的吸收情况.红壤相对含水量在75%左右,最适柑橘叶片的生长.表3参14     

四种改良剂对铜和镉复合污染土壤的田间原位修复研究

研究了石灰、磷灰石、蒙脱石和凹凸棒石对冶炼厂周边Cu、Cd污染土壤的原位修复效果。以黑麦草(Lolium perenne L.)作为田间修复植物,采用植物重金属吸收性、土壤重金属化学提取性及土壤溶液重金属浓度变化等作指标来评价修复效果,并研究了黑麦草对Cu、Cd的吸收与土壤、土壤溶液中Cu、Cd含量的相关性。结果表明,石灰高添加剂量(石灰占污染土壤耕作层质量的0.4%)处理黑麦草对重金属的富集效果最好,显著降低了重金属毒性,促进了黑麦草的生长及其对重金属的富集;石灰和磷灰石各添加剂量均显著降低了污染土壤交换态Cu含量;石灰、磷灰石和蒙脱石各添加剂量均显著提高了土壤溶液pH并显著降低了其Cu、Cd浓度。黑麦草地上部、根中Cu浓度与土壤交换态Cu及土壤溶液Cu浓度呈显著或极显著正相关关系。     

红壤丘陵区生猪规模化养殖及其对土壤与水环境的影响——以江西省余江县为例

以南方红壤丘陵典型地区——江西省余江县为案例,研究了规模化养猪业发展现状及其对周边土壤和水环境的影响.结果表明,余江县2011年389家规模化养猪场出栏73.2万头,其中年出栏1 000～5 000头的猪场占规模化猪场总数50.6％.规模化猪场主要分布在中南部的低丘缓岗地带,尤其集中分布于320国道沿线.全县规模化养猪的粪、尿、污水年产生量分别约为2.96×105 t、4.64×105 t、1.09×106 t,COD、N、P、Cu、Zn污染物年排放量分别为1.96×104t、3.27 × 103t、1.25×103t、50 t和116 t.据估算全县110万头生猪养殖的粪、尿、污水年产生量分别约为4.47×105t、7.00×105 t和1.09×106t,COD、N、P、Cu、Zn污染物年排放量分别为2.96×104 t、4.94×103 t、1.89×103t、76 t和176 t.以总氮为指标,规模化猪场周边采样水体有90.9％山塘、66.6％水库、50％河流的水体水质属于劣Ⅴ类;土壤养分严重失衡,速效磷过量积累,重金属Cu、Zn在土壤中也有明显积累.因此,应加强区域生猪养殖业发展规划及规模养猪粪污无害化、资源化循环利用技术研究,以促进红壤丘陵区规模养殖业健康发展与生态环境保护.     

大型铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降特征研究

为探索铜冶炼厂周边农田区大气重金属沉降的时空变异特征,以冶炼厂为中心,四周等距离均匀分设8个监测点,于2012年5月至2013年4月,根据酸沉降检测技术规范,采收大气干湿沉降混合样品,利用原子吸收分光光度法分析样品中cu、cd、Pb、zn、cr含量,计算各监测点所代表区域各类重金属沉降通量。结果显示,研究区重金属cu、cd、Pb、zn、cr的年沉降通量分别为638、6．56、70．0、225、22．7mg·m^-1·a^-1。五种重金属沉降量具有一定的时间变化特征,其中cd、zn和cr的月际间变化显著（P〈O．05,n=96）,Pb、zn、cr季节间变化显著（P〈O．05,n=32）,而cu无显著的月间或季间变化。空间上,cu、cd、Pb年沉降通量有极显著性差异（P〈0．Ol,n=8）,以铜冶炼厂西南方向的九牛岗监测点最高,而zn和cr则无显著性差异。     

冶炼厂综合堆渣场围坝下水田重金属污染特征与评价

通过对某冶炼厂综合堆渣场围坝下水田土壤环境及生物的调查与采样,采用单因子污染指数与综合污染指数法对该区域土壤和水稻植株中的重金属含量进行了评价.结果表明,该区土壤重金属污染主要来源于综合堆渣场渗漏污水,且处于重度污染状态,其中Cu和Cd为主要污染元素,其超标率达100%,最高含量分别达到415.54 mg·kg-1和6.87 mg·kg-1;其次是As和zn,其超标率分别为55%和18%,最高含量也分别达71.99 mg·kg-1和503.31 mg·kg-1;Pb没超标;土壤重金属的污染引起了水稻产量和稻米品质的下降,其中产量与对照区相比,减产幅度为35%～70%,稻米中Cu、Cd和As的含量均已经超过国家制定的食品卫生限量标准.