苏南地区膨润土物理化学和矿物学特性研究

膨润土的经济价值和应用价值源于其主矿物蒙脱石的含量及其独特的矿物学特性。通过对苏南地区8个主要矿区膨润土样品的p H、矿物组成、化学组成、颗粒分布、阳离子交换量及阳离子组成等性质进行分析,进而探讨该地区膨润土的主要矿物学特性。结果发现,8种苏南天然膨润土总体偏碱性,p H平均约为8.83。矿物组成均以蒙脱石为主,含有一定量的伴生矿物,且伴生矿物的种类和含量因样品而异。8种苏南膨润土样品的X射线衍射分析结果表明其均属于钙基膨润土,化学组成及阳离子组成等因矿床类型不同存在一定的差异,阳离子交换量与交换性阳离子量密切相关,阳离子交换量总体偏低。8种膨润土样品中蒙脱石含量和50μm粒级存在显著正相关性(p0.05)。通过对苏南地区天然膨润土样品物理化学和矿物学特性的分析,合理运用其特性,已成为开拓膨润土应用领域的关键。     

基于国际冻土分类进展论中国土壤系统分类中冻土纲的恢复与重构

由于与全球变化密切相关,发育于永久冻土层上的冻土资源受到了日益普遍的关注,冻土研究正在成为包括土壤学在内的多个学科的热点领域。为了达成多个目标,对冻土分类的深入研究势在必行。本文介绍了国际上有代表性的土壤分类系统中有关冻土分类的最近进展,并分析和讨论了存在的普遍问题以及在实际应用中面临的困难。同时,提出了在中国土壤系统分类框架内恢复和重构我国冻土分类的建议,阐述了我国土壤分类学界在这一领域内拥有的优势和可能面临的挑战。最后,根据我国冻土资源的特点,提出了关于恢复和重构我国冻土分类的具体意见。     

污泥中病原物的环境与健康风险及其削减途径

污泥含有多种病原性生物体或病原物,主要包括细菌、病毒、原生动物和寄生虫。污泥中的病原物进入土壤后有再发的现象,存在环境与健康风险。对污泥的消化、碱性稳定、堆沤、辐射处理和巴氏灭菌,以及完善污泥土地堆放或土地施用的法律法规等是削减污泥中病原物的环境和健康风险的主要措施。建议在我国尽快开展污泥和受其影响环境介质中病原物的环境行为、生态效应与健康风险研究,并发展相关的削减对策和关键技术。     

添加凹凸棒土和钠基蒙脱石对铜锌镉污染红壤的改良效应研究

通过温室盆栽试验.开展了凹凸棒土和钠基蒙脱石处理对铜锌镉污染红壤的改良效应研究.结果表明:添加凹凸棒土和钠基蒙脱石处理能显著增加黑麦草(Lolium multiflorum Lam)两茬的地上部生物量(鲜重).未施入改良剂时,两茬黑麦草地上部的生物量分别为是7.60 g/盆和5.67 g/盆,添加80 g/kg 凹凸棒土处理的两茬地上部生物量分别增加了184%和15%添加80 g/kg钠基蒙脱石处理的两茬地上部生物量分别增加了113%和99.3%.黏土矿物的加入使土壤的pH提高了0.26～1.02个单位.从而降低了植株对Cu、Zn、Cd的生物有效性.随着添加量从20 g/kg增加到80 g/kg,黑麦草地上部Cu、Zn、Cd的含量降低,钠基蒙脱石钝化Cu、Cd的效果好于凹凸棒土,但两者钝化Zn的效果没有显著差异性.添加40 g/kg和80 g/kg的凹凸棒土或钠基蒙脱石处理都显著降低了污染上壤TCLP提取液中Cu、Zn的浓度,对于TCLP提取液中Cd浓度的显著降低只有添加80 g/kg的凹凸棒上这一种处理达到.     

含钾矿物中钾的释放及其与溶液环境中离子种类的关系

通过室内试验研究探讨5种含K矿物中K在不同溶液中的释放规律(释放量和释放速率).结果表明,不同含K矿物中K释放速率和释放量的顺序均表现为:黑云母>蛭石>金云母≥白云母>钾长石,不同K矿物释K速率在酸溶液中差异最大,其次在钙和钠盐溶液中,在水中的速率差异最小,这主要是受其矿物本身结构的影响.不同离子对含K矿物中非交换态K释放的促进作用差异显著:H~+>>Ca~(3+)>Na~+>H_2O>NH_4~+.随矿物K有效性增加,H~+和Ca~(2+)对矿物K释放的促进作用越大,而且H~+较Ca~(2+)对黑云母、金云母和长石中的K有更突出的促释作用.此外,Ca~(2+)较Na~+显著促进了黑云母和蛭石中K的释放,但对其他矿物中K释放的影响两者无显著差异.NH~+_4则显著抑制了各种矿物中K的释放,对黑云母和蛭石的抑制作用更强于对金云母和白云母的作用.     

我国南方毛竹林生态系统碳储量的估算

竹林在我国南方分布广、生长快、再生能力强,具有很高的固碳潜力。但是对于区域尺度竹林生态系统碳储量的估算方面仍然存在精度差、缺乏机理模型的不足。本研究针对福建、湖南、江西和浙江4省的毛竹林生态系统,通过野外调查,基于植被生长与温度、水分等因子的相关性原理分析毛竹林生态系统单位面积碳储量与纬度和海拔的关系,构建二元线性回归模型;采用数字高程模型(digital elevation model,简称DEM)和省级毛竹统计面积数据,基于纬度和高程梯度划分统计单元,估算我国南方4省毛竹林生态系统的碳储量。结果表明,36个采样点毛竹林生态系统单位面积碳储量为C 78.7~252.6 t/hm2,其中土壤层(0~60 cm)的碳储量是主体,占66.9%~87.0%;由模型估算,2009年我国南方区域毛竹林生态系统碳储量的总和为C 409.0 Tg,福建、湖南、江西和浙江的碳储量分别为C 109.1、102.1、88.6和109.2 Tg;这4省毛竹林生态系统平均单位面积碳储量分别为C 122.0、122.3、109.5和136.5 t/hm2。     

秸秆生物质炭吸附溶液中Cu2+ 的影响因素研究

生物质炭在吸附土壤中重金属和有机污染物方面发挥着重要作用,然而关于生物质炭吸附重金属的影响因素研究较少。以小麦和玉米秸秆为原料制备生物质炭,分析了生物质炭和溶液性质对水溶液中Cu2+吸附的影响。结果表明生物质炭可有效吸附Cu2+,且不易解吸。Cu2+吸附量随pH和Cu2+初始浓度的升高而增加;高温炭对Cu2+的吸附随离子强度增强而增大;柠檬酸抑制低温炭对Cu2+的吸附,而腐植酸促进Cu2+吸附;生物质炭灰分对Cu2+吸附无显著影响。     

土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌生长的影响

为了探索土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)存活和生长繁殖的影响,通过设定环境温度、土壤含水量和土壤p H等,研究了这些因素对尖孢镰刀菌西瓜专化型(FON)和黄瓜专化型(FOC)生长繁殖的影响。结果发现,致病性尖孢镰刀菌在21℃~30℃范围内能快速繁殖,而在45℃条件下则无法生长;土壤含水量为20%时该菌繁殖速度最快,而含水量为5%时则受到明显抑制;p H 4~5.5的偏酸性土壤适宜尖孢镰刀菌繁殖,而p H为中性或以上土壤均不利于该菌生长。结果表明,高温、干旱和碱性是减轻土壤中致病性尖孢镰刀菌繁殖的有利环境因素,通过创造相应环境条件,可以控制枯萎病的发生或蔓延。     

不同品种对水稻铅汞耐性和富集能力的影响

选取2种类型水稻土(黄泥土和红泥土)和9个水稻品种,通过温室盆栽试验,研究Pb(250 mg/kg)、Hg(0.6 mg/kg)污染条件下,水稻品种对水稻Pb、Hg耐性和富集能力的影响。结果表明,Pb污染处理显著降低了水稻产量,在红泥土和黄泥土中,水稻产量的降低幅度分别为3.6%~29.8%和2.3%~16.9%;Hg污染处理下,水稻产量略有下降,但差异不显著。不同品种水稻对Pb、Hg污染的耐性和富集能力差异显著。在Pb污染处理下,宁粳1号产量降幅较小,耐性较高;天协6号产量降幅较大,耐性较低;在Hg污染处理下,宁粳1号耐性较高,浙1500耐性较低。在2种类型水稻土中,特三矮2号稻米Pb的富集系数较高,对Pb污染较敏感;浙1500稻米Hg的富集系数较高,对Hg污染较敏感;宁粳1号稻米Pb、Hg的富集系数均较低,对Pb、Hg污染均不敏感。水稻品种、土壤类型和污染类型对水稻Pb、Hg耐性的影响不同,3个因子的相对贡献率分别为36.5%、18.3%和27.1%。     

施用石膏对苏北滩涂盐渍土浸提液电导率换算关系的影响

采用土壤饱和浸提液、土水比1︰1浸提液和土水比1︰5浸提液3种方法,测定了苏北滩涂地区施用石膏改良土壤样品的电导率和p H。结果表明:未用石膏改良的土壤饱和浸提液电导率与土水比1︰1及1︰5浸提液电导率之间存在显著相关关系,相关系数分别为0.988和0.979;在施用石膏情况下,土壤饱和浸提液和土水比1︰5浸提液电导率均随石膏添加有一定程度升高,且二者之间仍有良好的线性相关关系,其换算关系为:ECe=1.42+6.86×EC1︰5(r=0.980**);且施用石膏能显著改善土壤碱化程度,降低土壤p H。本实验研究条件下,建议研究区石膏施用量为3 g/kg(即0.6 kg/m2)。