4种植物水浸提液对铅镉污染土壤的淋洗效果

为探讨植物水浸提液淋洗去除土壤中重金属的可行性，选用驳骨丹（Buddleja asiatica）、茵陈蒿（Artemisia capillaries）、假酸浆（Nicandra physaloides）和紫茎泽兰（Eupatorium adenophora）4种植物材料的水浸提液作为淋洗剂，分析不同淋洗剂浓度、pH和淋洗时间对去除土壤中重金属铅（Pb）和镉（Cd）的影响。结果表明，4种植物淋洗剂对2种土壤中Pb和Cd均具有一定的去除作用。随着淋洗剂浓度的增加，其对土壤中Pb和Cd的淋洗效率总体呈上升趋势；随淋洗剂pH的增大，淋洗率总体呈降低趋势；而随淋洗时间的增加，4种植物的Pb和Cd淋洗率呈总体增加、先增后减和无显著变化等3种趋势。驳骨丹对土壤A中Cd（72.45%）和Pb（13.27%）的去除率最高，对土壤B中Pb（17.27%）去除率最高；紫茎泽兰对土壤B中Cd（59.81%）的去除率最高。研究表明，驳骨丹和紫茎泽兰具有较好的治理重金属污染土壤的潜力。     

不同试剂提取紫色土溶解性有机碳含量研究

本试验选取了不同浓度的KCl、K2SO4和CaCl2试剂,以6种不同耕作方式下的紫色土为对象,研究其提取土壤溶解性有机碳(DOC)的浸提效果.结果表明,各试剂提取土壤DOC含量均随生育期变化,呈现先增加后减弱的趋势,在拔节期达到峰值.同一生育期下,2.00 mol·L-1 KCl和0.25 mol·L-1K2SO4提取DOC平均含量相对最高,0.05 mol·L-1 KCl和0.15 mol·L-1CaCl2提取DOC平均含量相对较低.几种试剂中0.25 mol· L-1K2SO4提取的成熟期土壤DOC量占总有机碳比例最大(2.67％),同时,0.25 mol·L-1 K2SO4测定各时期结果重复间的平均变异系数也最小(10.00％),2.00 mol·L-1 KCl次之.0.15和0.25 mol·L-K2SO4提取的成熟期DOC与土壤有机碳、全氮、速效磷、全磷呈显著(p＜0.05)或极显著(P＜0.01)相关关系.因此,综合试剂提取土壤DOC的浸提率、稳定性及其与土壤性质的关系得出,0.25 mol·L-1 K2SO4为提取紫色土DOC的最佳试剂,2.00 mol·L-1 KCl和0.15 mol·L-1 K2SO4次之.     

基于GIS的凯江流域农田重金属污染评价研究

采用单因子污染指数法(P_i)对四川盆地丘陵区凯江流域农田耕层土壤(0～20 cm)中4种重金属污染风险进行评价,并基于GIS平台,结合反比距离权重法(IDW)、径向基函数法(RBF)、普通克里格法(OK)、析取克里格法(DK)和概率克里格法(PK)分析研究区重金属的空间分布特征。结果表明,凯江流域土壤Cd、Hg、As和Pb平均含量分别为0.35、0.10、7.77 mg·kg~(-1)和22.54 mg·kg~(-1),在空间分布上土壤Cd、As和Pb总体呈现以两个高值为中心向四周递减的趋势,土壤Hg则呈现西部高、东部低的特征。单因子污染指数评价结果表明,土样Cd、As、Hg和Pb的污染超标率(P_i≥1)分别为7.5%、0.5%、0和0。前4种空间插值的分级面积统计结果表明,研究区域土壤Pb、Hg和As均无污染超标,土壤Cd超标面积(P_i≥1)为0.14%～1.06%;概率克里格法风险评估结果表明,土壤Hg、Pb分别在P_i0.3和P_i0.2条件下无高风险概率,在阈值为1.0条件下,受到As污染的高概率(0.8～1.0)区域有1.05%,0.16%的区域面积有Cd污染超标风险(P=1.0)。因此,该区部分农田土壤主要受到Cd污染。     

四种生物质材料水浸提液淋洗镉污染土壤及其废水处理研究

采用八角金盘、枳椇子、空心莲子草和赤胫散4种生物质材料的水浸提液进行Cd污染土壤的批量淋洗试验,结果表明:4种生物质材料浸提液对污染土壤中的Cd均有一定去除作用,且差异显著(P0.05)。4种材料的Cd淋洗率随其浸提液浓度的增加呈对数、幂函数或倒数变化;赤胫散的Cd淋洗率随淋洗液p H增加呈线性上升,而其余3种生物质材料Cd淋洗率则随淋洗液p H增加呈线性、倒数或幂函数下降。[0]时间和淋洗量的关系以二级动力学模型(R~20.994)和Elovich方程(R~20.803)拟合效果较优。液土比增加能够促进Cd的淋洗。淋洗3次后,八角金盘、枳椇子、空心莲子草和赤胫散的Cd累积淋洗率分别达到78.31%、53.88%、47.59%和27.98%。此外,采用4种生物质材料浸提液淋洗后,土壤可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd含量显著降低(P0.05),土壤钾素含量略有增加,其他养分及有机质则下降。浸提残渣能够有效吸附淋洗废水中的Cd,用其处理后的废水达到国家排放标准。由此,兼顾Cd的淋洗率及对土壤性质的影响,八角金盘是一种修复Cd污染土壤的潜力材料。     

铅锌矿区污染土壤的植物淋洗剂筛选研究

高效绿色淋洗剂的筛选是土壤淋洗技术开发的重要内容之一.本文以汉源某铅锌矿区污染土壤为对象,将14种植物地上部分风干研磨过2 mm筛后蒸馏水浸提24 h,采用振荡淋洗的方法研究浸提液在不同浓度、pH和作用时间下对铅锌复合污染土壤中铅和锌的提取效果.结果表明,在 25 ℃、200 r·min^-1恒温振荡条件下,14种植物淋洗剂对土壤铅锌的淋洗效率不同(P <0.05):随着淋洗剂浓度的增加,其对土壤铅的淋洗率呈逐渐增加和先增后减两种变化趋势,对土壤锌的淋洗率则呈逐渐增加和变化趋势不明显;淋洗率随着pH增加总体降低;14种植物淋洗剂对土壤中铅和锌的淋洗率随淋洗时间的增加均分别呈上升、无显著变化和下降三种趋势.其中马桑浸提液对土壤铅和锌具有较好的淋洗效果,当淋洗剂的浓度为5%、pH为4.0、振荡时间为8 h条件下时,其对铅和锌的淋洗率分别为23.78%和77.03%.因此,马桑提取液是一种对铅锌复合污染土壤修复具有良好运用前景的环境友好型植物淋洗剂.     

岷江上游典型土壤磷的迁移特性研究

通过选取岷江上游典型土壤类型褐土、黄棕壤、暗棕壤和亚高山草甸土,分析其磷组分特征及固磷能力,以期了解土壤磷的迁移特性。结果表明,H_2O-P和Na HCO3-P含量分别在3.39~10.91 mg·kg~(-1)和5.70~51.97 mg·kg~(-1)之间,这类磷易随土壤侵蚀而流失。褐土和黄棕壤以HCl-P为主,暗棕壤和亚高山草甸土则以Na H-P为主,其占全磷的比例分别为71.36%、24.75%、62.16%和53.04%。因此,当NaOH-P或HCl-P随土壤颗粒进入水体后,它们向水体迁移释放磷的能力较强。该区域土壤磷的最大吸附量、最大缓冲量和吸持指数表明,褐土和黄棕壤的磷素向液相释放迁移的风险高于暗棕壤和亚高山草甸土。磷素零点吸附平衡浓度介于19.44~24.08 mg·L~(-1)之间,均大于水体富营养化临界值0.35 mg·L~(-1)。综上,岷江上游土壤磷素迁移的风险较高。     

不同施肥处理土壤水溶性有机碳含量特征及动态变化

采用田间小区试验,研究了不施肥(CK)、化肥(NPK)、鸡粪(M)和分别基于鸡粪、猪粪制造的有机无机复混肥(NPKM1、NPKM2)5种施肥处理土壤水溶性有机碳(WSOC)的含量及其随小麦生育期的动态变化特征。结果表明,表层(0～20 cm)不同施肥处理的冷、热两种水溶性有机碳随生育期推移呈先增后减,随后再增加的动态变化;它们的含量在NPKM1、NPKM2处理下均显著高于CK和NPK处理(P<0.05),而低于M处理。各处理心土层(20～40cm)水溶性有机碳的动态变化趋势则表现出先增加后减少的变化趋势,而处理间水溶性有机碳含量高低顺序与表层相似。此外,表层两种水溶性有机碳与土壤养分、小麦产量的相关性比总有机碳高,因而能更灵敏地反映土壤养分供应状况和生产能力。     

猪粪-秸秆还田对土壤、作物重金属铜锌积累及环境容量影响研究

为评价畜禽养殖废弃物和种植业废弃物还田对土壤、作物安全性的影响,通过水稻-小麦轮作田间试验,设置不同猪粪-秸秆还田处理,研究土壤、作物重金属Cu、Zn的含量变化,开展污染评价和农田土壤重金属静态环境容量及猪粪最高施用量研究,以期为养殖业与种植业废弃物的农田利用和农业安全生产提供合理建议。结果表明:在猪粪-秸秆还田下,稻麦两季表层土壤重金属Cu、Zn含量略有升高,但处理间的差异性不显著(P0.05),且均在土壤环境质量一级标准范围内,土壤地累积指数Igeo均小于0;稻麦籽粒重金属Cu、Zn含量均在食品安全国家标准食品中污染物限量之内,单因子污染指数PI均小于1。因此,猪粪-秸秆还田对土壤、作物的Cu、Zn污染影响不显著。稻麦轮作后,土壤Cu、Zn静态环境容量均降低,最小静态环境容量分别为11.32、135.06 kg·hm-2。综合考虑土壤铜锌的污染安全问题,在稻麦轮作后建议猪粪还田的最高施用量为1 028.77 t·hm-2。     

不同碳材料增强有机酸对土壤重金属的去除及对土壤化学性质的影响

为了解碳材料和有机酸去除土壤重金属的效果,通过振荡淋洗法分别研究4种碳材料与柠檬酸、乙酸以及它们的复合淋洗剂对土壤重金属的去除。结果表明,单一纳米碳黑、水稻秸秆生物炭、木屑生物炭和果壳生物炭对重金属的去除率均低于0.5%。总体上,碳材料对柠檬酸去除重金属效果的提升作用高于乙酸,其中纳米碳黑对有机酸去除重金属的提升率最高,可达10.1%~11.1%,水稻秸秆次之,果壳和木屑生物炭对两种酸的提升率均低于5.8%。碳材料的加入,主要使酸溶态、可还原态和部分可氧化态的重金属在复合淋洗后显著降低(P0.05),相对于单一有机酸淋洗,复合淋洗更有利于减缓有机酸对土壤速效养分的损失。研究结果表明,纳米碳黑和水稻秸秆生物炭是能改进有机酸淋洗效果的两种材料。     

四川盆地西缘土壤阳离子交换量的特征及影响因素

土壤阳离子交换量(CEC)因其对土壤肥力保护及污染评估具有重要意义而受到日益重视。对四川盆地西缘黄壤、黄棕壤、水稻土、紫色土、潮土和石灰土CEC进行系统比较及影响因素研究,结果表明:黄壤、水稻土和紫色土CEC显著低于黄棕壤(P0.05),显著高于潮土(P0.05)。同时,土壤CEC与年均温、积温呈负相关关系(P0.01),而与年均降水量和湿润指数呈二次函数关系(P0.01);山地土壤的CEC显著高于平原和丘陵土壤(P0.05),且土壤CEC随海拔增加而极显著上升(P0.01);冰碛物发育土壤的CEC显著高于河流冲积物和紫色粉砂岩发育土壤(P0.05)。主成分分析结果表明,温度和降水组成的气候因素为该区土壤CEC的决定性影响因素。