滇桂地区变性土的发生特性和系统分类研究

本文研究了我国西南地区变性土的形成条件和发育程度，并结合世界主要分类系统进行了分类研究。结果表明，相对于地带性土壤而言，变性土风化成土作用较弱，发育程度较低，土壤中元素的淋溶迁移及相对富集程度也远低于地带性土壤。由于粘粒含量尤其是粘粒矿物组成的差异，变性土表现出极高的膨胀潜势。通过研究，本文还对我国土壤系统分类中变性土土钢、亚纲、土类等的划分标准和依据及变性土性土的确立等提出了见解。     

不同亚铁矿物对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的表面吸附特征及机制比较研究

为探明稻田土壤还原条件下不同亚铁矿物对砷的修复潜力,本研究对比研究了磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿三种亚铁矿物在不同 pH 条件下（pH 3.00、5.00、7.00）对 As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附特征,并以电位滴定法探究了导致三种亚铁矿物吸持 As（Ⅲ）、As（Ⅴ）能力差异的表面电荷性质。等温吸附平衡实验结果表明,Langmuir模型能较好描述三种亚铁矿物对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附过程。弱酸条件（pH=5.00）下,亚铁矿物对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附容量依次为：磁铁矿[As（Ⅲ）：23.38 mg·g^-1,As（Ⅴ）：71.33 mg·g^-1] >菱铁矿[As（Ⅲ）：11.63 mg·g^-1,As（Ⅴ）：21.69 mg·g^-1]>黄铁矿[As（Ⅲ）：10.72 mg·g^-1,As（Ⅴ）：7.75 mg·g^-1],在弱酸性（pH=5.00）条件下三种矿物中磁铁矿对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）吸附容量最高。在中性（pH=7.00）条件下黄铁矿对As（Ⅲ）、菱铁矿对As（Ⅴ）吸附容量相对较高。供试pH条件下磁铁矿、菱铁矿对As（Ⅲ）的吸附强度较高,黄铁矿则对As（Ⅴ）的吸附强度较高。电位滴定实验测得亚铁矿物的电荷零点和总可变电荷量依次为：磁铁矿（pH 9.76;1.025 mol·g^-1）>菱铁矿（pH 7.52;0.240 mol·g^-1）>黄铁矿（pH 4.03;0.084 mol·g^-1）,表面活性位点密度依次为：黄铁矿（90.59 site·nm^-2）>菱铁矿（42.77 site·nm^-2）>磁铁矿（7.94 site·nm^-2）,亚铁矿物对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附容量受溶液pH、总可变电荷量及其电荷零点影响。非专性吸附和专性吸附是磁铁矿和菱铁矿吸附As的主要方式,而黄铁矿则以专性吸附为主。研究表明,不同pH条件下不同亚铁矿物对稻田土壤砷的修复潜力不同,酸性条件下磁铁矿对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）有较好修复潜力,中性条件下黄铁矿对As（Ⅲ）、菱铁矿对As（Ⅴ）有较好修复潜力。     

Zn超富集植物长柔毛委陵菜对Cd的耐性与富集特征

通过野外调查和营养液培养,证明Zn超富集植物长柔毛委陵菜(Potentilla griffithii var.velutina)无论在自然条件下还是营养液培养条件下,都对Cd具有很强的耐性和富集能力,是一种潜在的重金属Cd超富集植物。自然条件下生长于铅锌矿区的长柔毛委陵菜,其根系土壤Cd总量为101～1331mg·kg-1,平均320mg·kg-1;植物Cd含量叶片为39～765mg·kg-1,平均178mg·kg-1,叶柄为64～1422mg·kg-1,平均280mg·kg-1;Cd转运系数为0.64～1.18,平均值0.84;生物富集系数为0.22～1.68,平均0.80。营养液培养条件下,长柔毛委陵菜在Cd浓度≤20mg·L-1的介质中能够正常生长;植物叶片、叶柄及根部Cd含量随介质中Cd浓度的增大而增大,叶和柄中Cd含量在60mg·L-1的Cd处理时都达到最大,分别为1604和6145mg·kg-1;不同组织的Cd含量顺序为根>柄>叶;体内累积的Cd有60%以上储存在地上部。营养液培养的Cd转运系数小于自然状况。     

中国西南地区几种土壤的元素地球化学特征

研究西南地区变性土、铁铝土及水稻土７个剖面的地球化学和矿物学特征的结果表明：铁铝土在元素地球化学分类上可划为铝质富铝化类型，变性土也表现了一定的富铝化趋势，而水稻土最明显的特征是Ｆｅ、Ｍｎ及Ｃａ均相对富集。变性土粘土矿物以蒙脱石为主，铁铝土则以高岭石占优势，水稻土矿物组成取决于母质来源。根据主组元分析结果，可以探讨成土过程中不同剖面的元素分异和相关性，以及元素地球化学的演变趋势。     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌（Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR）来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想。研究从大宝山污染土壤中筛选出的Pb2＋、Cd2＋、Cu2＋、Zn2＋耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属（Bacillussp.DBM）,菌株DBM具有产吲哚乙酸（IAA）和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力。盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn（600mg.kg-1）胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8%和77.2%。另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力。相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1%和19.9%。但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2%和48.6%。     

新型碱性肥料治酸改土降镉的效果和机理

通过大田试验和模拟实验,研究碱性肥料治酸改土的效果、土壤pH对Cd吸附解吸热力学性能的影响,为碱性肥料治理土壤酸化和降低土壤Cd污染提供理论依据。结果表明:碱性肥料能明显提高大田土壤pH、显著降低土壤有效镉含量,明显遏制土壤酸化和土壤镉污染。施用碱性肥料是提高土壤pH和降低土壤有效镉含量的有效措施。当土壤Cd含量小于等于60mg·L^-1时,pH从5增加到9时几乎不影响Cd的吸附强度(在15.77 mg·kg^-1/(mg·L^-1)～16.67 mg·kg^-1/(mg·L^-1)之间);而当Cd含量大于60 mg·L^-1,Cd的吸附强度随pH的升高而明显增大,但吸附率随浓度的增大而减少。土壤Cd含量相等时,pH越高土壤Cd的吸附量及吸附率越大。土壤Cd的等温吸附曲线适于用Freundlich方程拟合和定量描述。土壤吸附Cd是自发反应过程,表现为Cd的吸附自由能(ΔG°)为负。同一pH下,ΔG°随着土壤Cd含量的增大而增大;ΔG°随着土壤溶液pH的升高而减小。碱性...     

农药在土壤环境中的行为研究

农药的迁移转化对土壤环境质量的变化有着重要的影响。文章从土壤环境中的农药出发，探讨了土壤中农药的转化过程，阐述了农药在土壤中的吸附与解吸行为以及各种因素对农药转化的作用，并提出了对农药行为的新的研究方向。     

稳定同位素示踪土壤中重金属环境行为的研究进展

随随着以多接收器电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）为代表的高精度质谱分析技术的革命性突破,稳定同位素的研究取得了跨越式发展。重金属稳定同位素成为了示踪土壤环境介质中重金属地球化学循环的有效工具,在识别污染来源、解析关键过程、跟踪环境行为等方面展现出极大的应用潜力。从同位素基本概念出发,系统介绍了利用重金属稳定同位素示踪土壤环境重金属污染的来源与归趋、土壤-植物体系重金属元素的迁移转化以及金属纳米颗粒的环境过程等方面的研究进展,并进一步总结了氧化还原、沉淀溶解、吸附解吸、络合反应、生物作用等影响重金属稳定同位素分馏的相关机制,最后针对当前应用和研究现状,提出了拓展稳定同位素示踪重金属环境行为的潜在研究方向和研究内容,对土壤重金属污染防治及修复具有重要的指导意义。     

小流域森林生态系统土壤发生与元素地球化学特性

本文研究了广东五华县牛角塘综合治理试验区几种典型森林生态系统土壤的物质迁移、肥力特性及元素迁移与富集特性。结果表明，生态类型的差异不仅会影响到土壤的肥力状况，同时由于水土流失等因素的影响，还会造成土壤机械组成、元素迁移富集特点以及其它发生学特性的差异，林地、半林地及光山地之间在这些方面也存在着明显的差异性。     

植物根际促生菌辅助红麻修复铅污染土壤

通过盆栽实验研究土壤Pb浓度对经济作物红麻（Hibiscus cannabinus）生长、富集及转运Pb的影响,并将具有较强Pb抗性的植物根际促生菌（PGPR）DBM1（Arthrobacter sp.）接种至红麻根际,考察Pb胁迫下PGPR对红麻的促生作用,以探索利用PGPR辅助重金属耐性植物红麻对Pb污染土壤进行植物稳定修复的可行性。结果表明,土壤Pb浓度和接菌处理均显著影响红麻的生长。红麻对Pb具有较高耐性,可通过将Pb富集在根部,并抑制其向地上部转移,从而在中低Pb（Pb400和Pb800处理）污染土壤中良好定植和生长。土壤Pb浓度达到1600 mg·kg-1时,红麻生长开始受到Pb胁迫的抑制,红麻通过自身胁迫抵抗机制缓解Pb毒性。接种DBM1可有效促进红麻的生长,提高红麻叶绿素含量。DBM1对红麻的促生作用是由胁迫诱导的特性,在高Pb胁迫下促生效果更显著。因此,可利用植物根际促生菌DBM1辅助红麻对高Pb污染土壤进行植物稳定修复,在促进红麻生长的同时,有效抑制Pb向红麻地上部的转移。