重金属胁迫下根际效应的研究进展

根际作为物质进入植物的门户，直接影响着污染物在各圈层中的迁移转化及归宿。本文对在重金属胁迫下，根际pH、Eh特征、根系分泌物及根限微生物效应的研究进展状况进行系统地分析论述。     

东南景天提取污染土壤中锌的潜力研究

通过盆栽实验研究了两种生态型东南景天提取污染土壤中锌的能力,结果表明,超积累生态型东南景天具有很强的忍耐土壤中高浓度锌、铅和镉的能力,并能从土壤中吸收和转移大量锌到地上部,超积累生态型东南景天地上部的Zn含量为7062～9558mg／kg,非超积累生态型为256～407mg／kg,超积累生态型东南景天地上部的Zn总积累是非超积累生态型的4l～62倍。矿山土壤添加稻草后,促进了超积累生态型东南景天的生长,地上部生物量显著提高,且锌含量也明显增加。种植超积累生态型东南景天后土壤乙酸铵提取态锌有上升趋势,和种植前比较,在矿山土壤和污染土壤上分别增加了4．3％和9．4％,种植超积累生态型东南景天后土壤交换态锌和有机结合态锌明显增加,残渣态锌减少,而对非生态型,种植前后土壤中锌的化学形态没有什么变化。添加菜籽饼和稻草对两种土壤中Zn的化学形态转化均没有显著性影响,其原因有待进一步研究。这些研究结果表明,超积累生态型东南景天具有较强的修复锌污染土壤的潜力。     

重金属复合污染下土壤微生物群落功能多样性动力学特征

用碳素利用法对浙江省天台铅锌银尾矿区重金属复合污染土壤微生物群落功能多样性动力学特征进行了初步探讨。研究结果表明 ,矿区重金属复合污染降低了供试土壤的微生物群落代谢剖面 ,且群落代谢剖面值与培养时间之间呈非线性关系 ,其变化过程符合微生物种群生长动态模型 (S形 )。随着重金属复合污染程度的加剧 ,土壤微生物群落功能多样性动力学参数K和r值越低 ,参数s值所需的时间则越长。上述动力学参数与群落代谢剖面各自的主成分分析结果显示 ,微生物群落功能多样性的动力学参数K值和s值能够很好地区分矿区土壤重金属污染程度 ,并且其区分效果比微生物群落代谢剖面值好。土壤微生物群落功能多样性动力学特征的变化可以较好地显示矿区重金属复合污染土壤微生物群落对碳源利用模式的差异 ,反映矿区特定生境土壤微生物群落功能多样性的变化 ,在一定程度上揭示重金属胁迫下环境微生物种群作用机理。     

单坑变水头入渗条件下均质土壤水分运动的数值模拟

变水头入渗条件下的土壤水分运动是蓄水坑灌的基本理论问题。该文根据土壤水动力学的基本理论，分析了蓄水坑变水头入渗的复杂边界条件，并推导了其坑水位变化与坑壁变水头入渗关系的数学表达式，进而建立了蓄水坑灌单坑变水头入渗及土壤水分运动的数学模型。采用ADI交替方向隐式差分格式将土壤水分运动方程离散，用Gauess-Seidel迭代算法求解非线性差分方程，实现了单坑变水头条件下的土壤水分运动的数值模拟。实验验证表明，数值计算结果与实测值有着较好的一致性。     

重金属复合污染下红壤微生物活性及其群落结构的变化

在室内培养条件下,应用4因素5水平二次正交回归旋转组合设计方案,对重金属复合污染红壤的微生物活性及群落功能多样性进行了研究。结果表明,在Cu、Zn、Pb、Cd复合污染生境中重金属的微生物毒性效应发挥主要由Cd、Cu两元素决定,其生物毒性顺序表现为:Cd>Cu>Zn>Ph,红砂泥中表现较为突出。与单一镉、单一铅污染处理相比,重金属复合污染对供试红壤微生物生物活性及其群落功能多样性的影响并非仅仅表现出简单的加和作用,同时还存在协同作用和拮抗作用。典型相关分析显示,红壤微生物活性与重金属含量之间关系密切,第一对典型变量的相关系数r达0.885 8、0.932 8,均达极显著水平(p<0.001), 说明重金属复合污染与红壤微生物间存在较为稳定的数量反馈机制,红壤总体微生物活性指标能较好地反映供试红壤重金属复合污染状况,可作为重金属污染红壤环境质量评价及量化分类的有效指标。     

山东主要果园土壤的粘土矿物组成及其吸附特性

研究了山东主要果园土壤中粘土矿物的组成、类型及其对P、K和Cu、Zn、Pb金属元素的吸附特性。结果表明：山东主要果园土壤的粘土矿物类型存在着明显的差异,淋溶较强,酸度较大的棕壤（简育湿润淋溶土）中粘土矿物以高岭石占优势,对P的吸附较强,但对K＋吸附固定较弱。含游离C aCO3较高的潮土（淡色潮湿雏形土）和褐土（简育干润淋溶土）,对P有较强的吸附和沉淀作用,使土壤磷的有效性降低。而砂姜黑土（钙积潮湿变性土）由于含有较高的蒙脱石和1.4 nm过渡矿物,对K＋具有很强的吸附和晶穴固定作用,因此砂姜黑土中磷肥和钾肥的有效性均较低,在施肥上应采取集中施肥和保持较湿润土壤环境等措施,以提高养分有效性。砂姜黑土和潮土对Cu、Zn、Pb金属元素的吸附显著地大于棕壤和褐土,主要的影响因素是不同土壤的粘粒含量和粘土矿物的类型的差异。同一土壤对Pb的吸附量远远大于对Zn和Cu的吸附量,主要取决于金属元素本身的化学性质和胶体的吸附特性。     

不同土壤改良剂对大豆富集重金属的影响

在广西环江开展了土壤改良剂对大豆富集重金属的影响研究,结果表明:土壤改良剂(煤灰、菌渣、蚕沙)均能在大豆苗期、结荚期和成熟期有效降低大豆中重金属含量。菌渣对大豆苗期重金属抑制效果最好,蚕沙对成熟期重金属吸收的抑制效果最佳,而煤灰在结荚期抑制重金属效果优于其他的改良剂,并且对减少大豆籽粒中重金属含量作用效果最好。     

有机络合强化植物修复的环境风险研究：—Ⅰ．EDTA对复合污染土壤中TOC和重金属动态变化的影响

采用盆栽试验研究了EDTA存在条件下的土壤溶液总有机碳（TOC）和重金属浓度的动态变化。结果表明，施用3mmol/kg EDTA极显地增加了土壤溶液中TOC的含量。土壤溶液TOC随培养时间呈指数曲线下降，在加入EDTA52天后土壤溶液TOC仍然高于对照处理，施用EDTA大幅度地提高了土壤溶液Cu,Zn,Cd和Pb的浓度，这些重金属的浓度在一个月内迅速下降，以后趋向稳定。EDTA活化土壤重金属存在淋溶迁移的潜在环境风险。     

黄土高原梯田防旱抗旱措施研究进展

梯田是黄土高原的基本农田,在农业生产中发挥了重要作用,但干旱仍然是其优质、高产、高效的最大影响因素。根据黄土高原多年的梯田防旱抗旱实践和大量的试验研究资料,采取:合理修建梯田,为防旱抗旱做准备;广开水源,集流补灌;立体覆盖,抑制蒸发;增施有机肥料,以肥调水;合理耕作,增加土壤蓄水;应用抗旱品种和化学制剂,抓生物节水等措施,可提高降水的利用效率,实现高产稳产。     

Heavy Metal Accumulation in Plants on Mn Mine Tailings

The Xiangtan Manganese （Mn） Mine in the middle of Hunan Province, China, has been mined since 1913 with mine tailings including excavated wastes, wastewater, and smelting wastes. A survey was conducted on the Mn mine tailing soils and eight plants on the Mn mine tailings. The concentrations of soil Mn, Pb, and Cd and the metal-enrichment traits of these eight plants were analyzed simultaneously. Exceptionally high concentrations of these three metals were found in the soils, especially on the tailing dam. Each plant investigated in this study accumulated the three heavy metals, but no hyperaccumulator of these metals was found. However, analysis indicated that Poa pratensis Linn., Gnaphalium affine D. Don, Pteris vittata L., Conyza canadensis （L.） Cronq., and Phytolacca acinosa Roxb. possessed specially good metalenrichment and metal-tolerant traits. P. pratensis, G. affine, and P. vittata were Pb-tolerant plants; and C. canadensis, P. pratensis, and G. affine were Cd-tolerant plants. P acinosa had a great tolerance to Mn, and it was a valuable plant for on-site phytoremediation. Phragmites communis Trin. was found to have high metal tolerance and economic benefit as a raw material for paper and should be considered for soil remediation. G. affine and C. canadensis had excessive accumulation of Mn and could be useful in phytoremediation. However, although P. pratensis was a good accumulator, it was not a suitable plant for soil remediation because its biomass was too little.