四种草本植物对铅锌尾矿土壤重金属的抗性与吸收特性研究

盆栽试验的结果表明,高羊茅、早熟禾、黑麦草和紫花苜蓿在铅锌尾矿土壤或处理的尾矿土壤上都能生长,但在处理土壤上生长的植物长势明显优于对照,其中紫花苜蓿的生物量所受影响比其他几种草本植物更大,说明其重金属抗性低于其他几种植物.单位面积上4种植物体内重金属含量均为Zn>Pb>Cu>Cd,但每种植物对Cd、Pb、Zn和Cu的吸收浓度和分布均不相同,一般为根系浓度大于茎叶.加入改良剂和有机肥(菜枯)使生长在铅锌尾矿污染土壤上的4种草本植物生物量显著增加,植物体中的Cd、Pb和Zn元素浓度下降,但Cu元素浓度反而上升,结果单位面积上4种草本植物吸收各重金属元素的量均有所增加,可见利用改良措施与草本植物相结合的方法来修复重金属污染土壤具有可行性.     

甘肃徽县铅锌污染农业区冬季土壤纤毛虫群落特征

2006年10月至2008年5月,用活体观察和固定染色方法对甘肃省徽县铅锌污染农业区土壤中纤毛虫冬季的群落特征进行了研究。在5 个样点中共鉴定到土壤纤毛虫75 种（包括9个未定名种和3个国内新记录种）,隶属于3纲、11目、30科、41属;对照1 、对照2 、厂区、县城和牟坝各样点的土壤中分别有纤毛虫42 、39、17、16和28 种;对照样点与受污染较重的厂区、县城和牟坝土壤中纤毛虫群落相似性系数为极不相似（q=0.14、0.22、0.27之间）;各样点的物种多样性指数分别为4.76、4.28、2.15、2.05和3.28;各样点的铅含量分别为211、182、490、427和434 mg·kg^-1,锌含量分别为48.4、46.8、1 194、166和392 mg·kg^-1。结果表明,铅锌污染对农业土壤纤毛虫群落有很大影响,主要体现在群落结构趋于简单化,物种多样性明显下降。     

铜尾矿污染土壤几种牧草的重金属抗性及微生物群落功能多样性研究

Copper （Cu） mine tailings, because of their high content of heavy metals, are usually hostile to plant colonization. A pot experiment was conducted to determine the tolerance of four forage grasses to heavy metals in Cu mine tailings and to examine the variation in the microbial functional diversity of soils from the tailing sites in southern China. All the four grass species survived on Cu mine tailings and Cu mine tailing-soil mixture. However, on pure mine tailings, the growth was minimal, whereas the growth was maximum for the control without mine tailings. The tolerance of grasses to heavy metals followed the sequence： Paspalum notatum 〉 Festuea arundinaeea 〉 Lolium perenne 〉 Cynodon daetylon. The planting of forage grasses enhanced the soil microbial biomass. The Biolog data indicated that the soil microbial metabolic profile values （average well color development, community richness, and Shannon index） of the four forage grasses also followed the sequence： P. notatum 〉 F. arundinaeea 〉 L. perenne 〉 C. daetylon. Thus, P. notatum, under the experimental conditions of this study, may be considered as the preferred plant species for revegetation of Cu mine tailing areas.     

无害化污泥与钼尾矿配施对沙化潮土土壤质量的影响

以小麦-玉米轮作体系下的沙化潮土为研究对象,通过2012—2015年3年5季田间定位试验,选用经过无害化处理且符合国家相关标准的商业化污泥和钼尾矿产品,研究无害化污泥与钼尾矿施用对我国典型沙化潮土土壤质量指标的影响,为无害化污泥与钼尾矿资源化利用提供理论和技术依据。结果表明:45 t·hm~(-2)污泥(W3)与钼尾矿配施对沙化潮土有机质(SOM)的提升效果最明显,SOM在玉米季W3+75 t·hm~(-2)(M1)处理显著增加了165.10%,在小麦季W3+M2处理显著增加了106.10%(P0.05);相比单施同一水平污泥,污泥与75 t·hm~(-2)钼尾矿配施下土壤0.25 mm水稳性团聚体(WR0.25)含量,平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)分别显著升高了38.04%~60.24%,28.45%~45.27%和41.34%~67.77%(P0.05),对促进土壤形成水稳性团聚体以及提高水稳性团聚体稳定性的作用更为突出;45 t·hm~(-2)污泥与75 t·hm~(-2)钼尾矿配施对沙化潮土微生物量碳(SMBC)和微生物量氮(SMBN)提升效果最明显,在玉米季分别显著提高了235.52%和156.79%(P0.05),在小麦季分别显著提高了249.24%和128.32%(P0.05);单施污泥和污泥配施75 t·hm~(-2)钼尾矿处理土壤微生物量熵(q MB)在玉米季和小麦季分别显著提高了21.95%~46.25%和36.38%~71.17%(P0.05)。但污泥与高量钼尾矿配施,SMBC、SMBN和q MB较单施同一水平污泥和与75 t·hm~(-2)钼尾矿配施的处理在玉米季分别下降了3.89%~19.85%、4.31%~17.86%和6.95%~33.47%,在小麦季分别下降了5.34%~23.24%、4.33%~28.08%和3.09%~32.33%,表明钼尾矿高量施用时会降低微生物活性。由灰色关联度分析方法得出,45 t·hm~(-2)无害化污泥与75 t·hm~(-2)钼尾矿配施(W3+M1)能显著提高沙化潮土SOM、SMBC、SMBN和q MB,并提高土壤平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),有效改善沙化潮土质量,在3年5季试验期间也未发现土壤和作物籽粒受到重金属污染。同时,W3+M1处理显著提升了土壤肥力等级至Ⅰ级,在此基础上,可以酌情不再施用污泥和钼尾矿。     

不同林龄刺槐林对冀东铁尾矿客土土壤养分含量的影响

本研究选择唐山迁安马兰庄铁尾矿人工造林的3年生、5年生和12年生的刺槐林为研究对象,以未造林空地为对照,通过测定不同林龄林下土壤pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全磷、全钾、全氮含量,对比分析不同林龄刺槐对尾矿养分含量的影响,评价刺槐林对尾矿养分的改善效果。结果表明:(1)3个林龄地土壤pH差异不显著,均呈现弱酸性,土层越深,酸性越强。(2)不同林龄土壤有机质含量为:12年5年3年对照。(3)土壤全氮含量与有机质含量变化趋势相同,全磷、全钾含量变化为:3年5年12年对照;碱解氮含量变化与全氮含量变化相反,3年5年12年,且与对照相近或小于对照;而速效磷含量是对照空地最大,不同林龄未表现出明显的规律性;速效钾含量与全钾含量变化相同,对照3年5年12年。(4)不同林龄地养分含量普遍具有表聚性,随着土壤深度的增加呈现减少趋势。相关性分析结果表明,土壤深度对pH值、碱解氮和速效钾、有机质含量影响极显著或显著,而林龄仅对土壤全磷和速效磷含量有较显著影响(P0.01),对其他养分含量影响不显著。相比林龄,土壤深度对土壤酸碱性和养分含量的影响作用更大。     

广西某铅锌矿区农田土壤重金属形态分布特征

[目的]研究广西某铅锌矿区农田土壤中重金属的形态分布特征。[方法]采用Tessier连续萃取法研究广西某铅锌矿区农田土壤中Cd、Pb、Zn、Hg的存在形态分布,分析各存在形态的相关性与重金属的生物可利用性。[结果]研究区土壤Cd主要以可交换态为主,Pb以碳酸盐态和铁锰氧化态为主,Zn以残渣态、有机结合态和铁锰氧化态为主,Hg以残渣态和有机结合态为主。重金属Cd、Pb、Zn的可交换态均与相应的总量呈极显著或显著相关,而Hg的可交换态与其总量不相关;Cd的可交换态与碳酸盐态存在极显著相关,Pb的可交换态、铁锰氧化态和残渣态之间相关性较好,Zn的铁锰氧化态、有机结合态和残渣态之间显著相关;Hg的各存在形态之间的相关性较差。研究区土壤中重金属的生物有效性大小依次为Cd、Pb、Zn、Hg。[结论]该研究为今后开展矿区土壤修复工作提供理论支持。     

基于Weibull模型的细粒尾矿粒径分布

尾矿细粒化是矿业发展趋势,细粒尾矿的粒径分布对尾矿宏观力学特性及坝体稳定性具有重要影响。采用筛分法和沉降法,对82个尾矿试样进行了颗分试验,建立了细粒尾矿粒径分布的Weibull函数模型。试验结果表明:细粒尾矿粒径呈"细多粗少"的分布规律,这种规律服从Weibull分布,可以用Weibull分布对粒径分布进行描述和外推预测;传统分形模型中假设每级粒度的破碎率为常数与实际情况不符,Weibull分布可以看作对分形模型误差的一种修正;在破碎过程中,粒径的概率密度分布会出现峰值,这个峰值不断向粒径小的方向偏移,最终形成"细多粗少"的分布特点。研究结果有助于磨矿工艺的改进,并可以为土工试验做出科学的级配方案提供参考。     

团粒喷播生态修复技术在高盐性尾矿堆场的应用——包钢集团尾矿库坝体生态修复项目的实践经验

包钢集团尾矿库坝体生态修复项目通过对内蒙古包头包钢集团尾矿库地质环境的调查,分析其生态环境破坏现状,探究其生态恢复方法,最后使用团粒喷播生态修复技术(简称团粒技术)进行生态性修复治理,并取得了理想的植被恢复效果,为该技术在高盐性尾矿堆场生态修复方面的应用提供了参考范例。     

沙壤性碳酸盐土壤上砷和重金属的运移

The continued effect of the pyrite-tailing oxidation on the mobility of arsenic, lead, zinc, cadmium, and copper was studied in a carbonated soil under natural conditions, with the experimental plot preserved with a layer of tailing covering the soil during three years. The experimental area is located in Southern Spain and was affected by a pyrite-mine spill. The climate in the area is typically Mediterranean, which determines the rate of soil alteration and element mobility. The intense alteration processes that occurred in the soil during three years caused important changes in its morphology and a strong degradation of the main soil properties. In this period, lead concentrated in the first 5 mm of the soil, with concentrations higher than 1500 mg kg^-1, mainly associated to the neoformation of plumbojarosite. Arsenic was partially leached from the first 5 mm and mainly concentrated between 5-10 mm in the soil, with maximum values of 1239 mg kg^-1; the retention of arsenates was related to the neoformation of iron hydroxysulfates (jarosite, schwertmannite) and oxyhydroxides (goethite, ferrihydrite), both with a variable degree of crystallinity. The mobility of Zn, Cd, and Cu was highly affected by pH, producing a stronger leaching in depth; their retention was related to the forms of precipitated aluminium and, in the case of Cu, also to the neoformation of hydroxysulfate.     

不同碳氮磷源改良剂对铅锌尾矿废弃地土壤微生物群落结构的影响

为分析土壤微生物群落结构对退化生态系统恢复过程的价值,开展野外田间实验,添加不同碳氮磷源改良剂对铅锌尾矿废弃地进行生态恢复,研究其对土壤微生物群落结构的影响。结果表明:与对照相比,添加碳氮磷源改良剂显著提高了土壤微生物OTU数,微生物多样性指数(Chao1、ACE、Simpson、Shannon),微生物活性和微生物生物量。与对照相比,添加碳氮磷源改良剂显著改变了土壤微生物群落组成,相对丰度增加的微生物门有Bacteroidetes、Euryarchaeota、Verrucomicrobia、Acidobacteria和Candidate_division_OD1,相对丰度增加的微生物属有Solitalea、Sphingomonas、Blastocatella、Planctomyces、Opitutus、Ohtaekwangia和Gemmata;相对丰度降低的微生物门是Cyanobacteria,相对丰度降低的微生物属是Gaiella。Pearson相关性分析表明:在门水平上,Bacteroidetes、Planctomycetes、Euryarchaeota、Verrucomicrobia与微生物活性、微生物生物量呈显著正相关,Chloroflexi、Cyanobacteria与微生物活性、微生物生物量呈显著负相关;在属水平上,Solitalea、Opitutus、Blastocatella、Ohtaekwangia与微生物活性、微生物生物量呈显著正相关;Gaiella与微生物活性、微生物生物量呈极显著负相关。聚合促进树分析表明:在门水平上,尾矿(CK)、尾矿+尿素(N)、尾矿+中药渣+尿素(MHR+N)处理聚在一起,尾矿+磷肥(P)、尾矿+中药渣(MHR)、尾矿+中药渣+磷肥(MHR+P)和尾矿+中药渣+尿素+磷肥(MHR+N+P)处理聚在一起;在属水平上,CK单列,N、P、MHR、MHR+N、MHR+P和MHR+N+P处理聚在一起。综合分析表明,添加不同碳氮磷源改良剂对土壤微生物群落组成、多样性、微生物活性和微生物生物量均有显著性影响,其中MHR+P和MHR+N+P处理效果最好。