苏南某冶炼厂周边农田土壤重金属分布及风险评价

选择江苏南部冶炼厂周边污染的水稻田,采集耕层0～15cm的土壤,分析土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As、Zn、Cu的污染程度及其空间变异特征。结果表明,土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Hg的全量随着距污染源距离的增加而减少,呈现由东北向西南扩散的趋势,As则是由西北向东南扩散。6种重金属中Cd、Hg的污染范围相对较大,Zn的污染范围最小。DTPA浸提的6种重金属有效态含量都是距污染源距离越远而越少。采用内梅罗综合污染指数法对土壤中的重金属进行风险评价,土壤重金属的综合污染指数为39.27,污染程度已超过5级,为重度污染,其中Cd、Hg污染最为严重,含量范围分别为3.98～44.58mg·kg-1、0.36～2.01mg·kg-1,As为中度污染,Pb、Cu、Zn则为轻度污染,说明研究区域农产品安全生产存在很大的风险。     

光照强度对伴矿景天生长和锌镉吸收性的影响

伴矿景天(Sedum plumbizincicola)是生长于浙江铅锌矿地区的一种景天科植物新种,具有超富集锌和镉的特性,是一种多年生草本植物,无性繁殖为主,与其他修复植物相比具有生长速率快、生物量较大的特点[1-2],可用来修复重金属污染土壤[3]。但对伴矿景天的生长习性鲜有研究,限制了其大规模的推广应用。因此,本文以Zn、Cd超积累植物伴矿景天为对象,探讨光照强度对其生物量与Zn、Cd浓度的影响,及可能的光合作用响应机制,旨在探明伴矿景天生长的适宜光照环境,为重金属污染土壤植物修复的农艺调控提供依据。1材料与方法1·1供试材料供试伴矿景天苗采自浙江淳安,将野外植株移至温室生长繁殖,通过株芽     

不同土地利用下湖北江汉平原湿地起源土壤有机碳组分的变化

调查采集长江荆江段湿地围垦农田土壤的表土样品,实验室分析总有机碳(SOC)、热水溶性有机碳(HWEC)、颗粒态有机碳(POC)、易氧化有机碳(LOC)及有机碳键合组分含量特征,比较分析不同土地利用方式下湿地起源土壤有机碳组分的变化。结果表明,棉田土壤总有机碳含量为(8.86±0.73)g/kg,桔园的为(9.07±0.01)g/kg,湿地的为(10.30±0.37)g/kg,稻田的为(15.57±1.92)g/kg。即棉田和桔园的总有机碳含量接近于湿地的,而稻田的较大幅度高于前面旱地和湿地的。同时,稻田的热水溶性有机碳含量显著高于棉田的(p<0.05);颗粒态有机碳含量显著高于桔园的(p<0.05);易氧化有机碳含量变化与总有机碳一致。但是,从不同组分比率来说,湿地、稻田、棉田间HWEC/SOC、POC/SOC和LOC/SOC均无显著差异(p>0.05),而桔园HWEC/SOC显著高于其他利用方式的(p<0.05),棉田POC/SOC显著高于桔园的(p<0.05),桔园LOC/SOC显著高于湿地的(p<0.05)。供试土壤中铁铝键合态有机碳含量均显著高于相应钙键合态有机碳(p<0.05),且后者在不同土地利用方式下变化微弱。从研究结果来看,同是湿地起源的土壤,化学键合组分的差异明显大于物理分离组分的差异,特别是稻田铁铝键合态有机碳和残渣态有机碳含量及其比例显著高于棉田、桔园和湿地的(p<0.05),这进一步说明稻田土壤存在的氧化铁化学结合稳定机制促进了氧化铁活性较高的稻田土壤有机碳稳定积累。     

镉污染土壤生物质炭修复的化学稳定机制

以不同生物质炭添加量修复稻田土壤为研究对象,采取三步连续提取法对3年来土壤中镉元素的形态分布特征及其变异规律进行了系统分析。结合土壤理化性质,探讨了镉污染稻田生物质炭修复的化学稳定机制。结果表明,在生物质炭修复2、3年后,与对照相比土壤pH分别提高了0.16～0.65单位和0.26～0.60单位;土壤有机质分别提高了26.2%～50.4%和29.2%～51.2%;镉的赋存形态由有效态向潜在有效态或无效态转变,酸溶态分别降低了5.9%～37.6%和21.7%～27.3%;40 t/hm2处理强度土壤镉的氧化态和残渣态分别升高了126.7%和64.2%,显著降低镉污染的生物可利用性和生态毒性。该研究结果能够为深入探讨生物质炭修复机制提供理论依据,并且为生物质炭在重金属污染土壤中的农业应用提供技术支撑。     

苏南某冶炼厂周边农田土壤重金属分布及风险评价

选择江苏南部冶炼厂周边污染的水稻田,采集耕层0～15cm的土壤,分析土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As、Zn、Cu的污染程度及其空间变异特征。结果表明,土壤Cd、Pb、Cu、Zn、Hg的全量随着距污染源距离的增加而减少,呈现由东北向西南扩散的趋势,As则是由西北向东南扩散。6种重金属中Cd、Hg的污染范围相对较大,Zn的污染范围最小。DTPA浸提的6种重金属有效态含量都是距污染源距离越远而越少。采用内梅罗综合污染指数法对土壤中的重金属进行风险评价,土壤重金属的综合污染指数为39.27,污染程度已超过5级,为重度污染,其中Cd、Hg污染最为严重,含量范围分别为3.98～44.58mg·kg-1、0.36～2.01mg·kg-1,As为中度污染,Pb、Cu、Zn则为轻度污染,说明研究区域农产品安全生产存在很大的风险。     

水分特征对伴矿景天生长和重金属吸收性的影响

利用盆栽试验研究了水分特征对伴矿景天生长和重金属吸收性的影响.结果表明:在70% 土壤最大田间持水量(70%WHC)处理下,伴矿景天生长最好,其地上部鲜重显著高于其他处理;70%WHC处理伴矿景天对重金属吸收能力最强,其茎中Zn的浓度显著高于其他处理,茎中Cd的浓度分别比35%WHC、100%WHC、淹水处理高27.1%、29.0%、63.1%;叶中的Zn浓度表现出与茎中相同趋势,叶中Cd的浓度与茎中不同,以100%WHC处理最高.70%WHC处理下,植物提取Zn、Cd的效率最高,其修复效率均显著高于其他处理.这些结果表明,土壤水分状况在土壤重金属污染伴矿景天植物吸取修复中起着重要作用.     

生物质炭修复后污染土壤铅赋存形态的转化及其季节特征

为了解农田土壤污染典型重金属铅的赋存形态对生物质炭修复措施的响应,以不同生物质炭施用量修复铅污染土壤为研究对象,采用BCR 3步连续提取法对2010—2012年土壤中铅的形态分布特征及其季节变化规律进行分析,探讨铅污染稻田生物质炭修复的稳定机制。结果表明：生物质炭施用后,土壤pH和有机质（SOM）分别升高了0.11~0.65个单位和16.0%~51.2%。土壤中铅元素赋存形态中,酸溶态、还原态和氧化态组分显著降低并向残渣态转化,譬如2010年小麦季,施用生物质炭后,三者分别降低了5.3%~25.0%、9.8%~22.3%和40.8%~43.5%;而残渣态铅含量升高了7.8%~16.1%,但小麦季及水稻季的响应有所差异,4个形态的各个处理2011年小麦季显著高于2010年水稻季9.1%~28%,原因在于不同水分条件导致氧化还原电位的变化。铅的各赋存形态与土壤pH及SOM值具有较好的相关性,生物质炭本身含有的大量碱性物质及羟基、羧基等有机官能团可通过络合、沉淀等化学机制有效实现土壤中铅的固定,说明生物质炭的施用可有效降低铅元素的生物可利用性和生态毒性,为重金属土壤污染的修复研究提供理论依据。     

中国稻作与旱作生产的气象减产风险评价

本研究利用直线滑动平均模型对中国各省区1950—2006年旱作和稻作的趋势产量进行了模拟,计算出历年的气象产量,并采用减产率指标、减产率浮动性指标、高风险概率指标3个评价指标以及综合性指标进行了气象产量的气候变化减产风险评价,同时采用变异系数对我国各省产量波动状况进行了分析,并将各指标与年平均降水变率、年平均气温变率进行耦合分析。结果表明,旱作高减产风险和波动风险主要分布在华东和华南地区,而稻作则体现为由南向北风险逐渐增加。年平均降水变率和年平均气温变率高的地区,其水稻气象减产风险较大。由于人口增长和经济发展的压力,中国农业面临着应对气象减产和保证粮食增产的双重压力。     

土壤盐分对酶活性和镉形态的影响

为了研究水稻在盐分和镉(Cd)污染作用下的生理变化以及土壤酶活性和镉形态变化,利用盆栽试验在不同盐分处理的重金属Cd污染盐碱土上种植水稻,对酶活性(土壤、植物)及Cd形态转化进行研究。结果表明:在同一Cd污染水平下,盐分从0.3%增加到0.5%时,脲酶和碱性磷酸酶活性提高了2.1%~19.5%和3.8%~64.3%。当盐分含量高于0.5%时,水稻幼苗萎鄢。植物体内过氧化氢酶活性和丙二醛含量随着盐分和Cd含量升高而提高。盐分处理也导致Cd不同形态之间的转换,并改变Cd的形态分布,盐分含量越高交换态和还原态比例升高,说明Cd污染盐碱土上,土壤和水稻酶活性受到多种因素影响。盐分和Cd污染对土壤和植物的影响呈现协同效应。     

中国稻作与旱作生产的气象减产风险评价

本研究利用直线滑动平均模型对中国各省区1950-2006年旱作和稻作的趋势产量进行了模拟,计算出历年的气象产量,并采用减产率指标、减产率浮动性指标、高风险概率指标3个评价指标以及综合性指标进行了气象产量的气候变化减产风险评价,同时采用变异系数对我国各省产量波动状况进行了分析,并将各指标与年平均降水变率、年平均气温变率进行耦合分析。结果表明,旱作高减产风险和波动风险主要分布在华东和华南地区,而稻作则体现为由南向北风险逐渐增加。年平均降水变率和年平均气温变率高的地区,其水稻气象减产风险较大。由于人口增长和经济发展的压力,中国农业面l临着应对气象减产和保证粮食增产的双重压力。