植物-微生物联合修复化学退化土壤研究进展

土壤化学退化问题严重威胁了人类生存的基础环境,已成为当前面临的严重的全球性问题之一。为增加粮食产量、减缓生物多样性下降速度以及遏制气候变化,逆转全球土壤化学退化趋势势在必行。生物修复是一种环境友好且经济有效的修复策略,逐渐成为改良与修复化学退化土壤的重要方法。特别是植物-微生物联合修复能够弥补单一修复方法的不足,显著提高化学退化土壤的修复效率,具有广阔的应用前景。但该联合修复技术针对不同化学退化类型土壤的治理效果、机理及影响因素等各有侧重。本文回顾了土壤营养元素亏缺、盐渍化、污染三种主要化学退化类型的成因、分布和危害,论述了植物-微生物联合修复在这三种化学退化类型治理方面的效果、内在机理和影响因素。针对土壤营养元素亏缺,微生物通过释放分泌物刺激植物根系等方式与植物有机结合,增强固氮、解磷等作用,提高对土壤养分的高效利用,并增加土壤肥力;而盐渍化土壤中添加能够适应极端环境的耐盐碱微生物可通过改善土壤结构、提高营养元素可利用度等,促进植物生长、改良盐渍化土壤;向污染土壤中接种微生物后通过优化植物根际环境、减少有毒污染物对植物的侵害,形成互利共生关系,加强对污染物的降解。综上所述,植物-微生...     

广西某铅锌矿区土壤镉、铅、砷形态分布对水稻重金属的影响

【目的】探讨铅锌矿区周边土壤镉、铅和砷形态分布对水稻重金属影响,为当地土壤重金属修复治理提供参考。【方法】采集广西某铅锌矿区周边农田土壤和水稻根、茎、叶、籽粒等样品,分析土壤镉、铅和砷的全量和形态分布水稻重金属含量,通过单因素污染指数方法评价土壤重金属污染状况,通过富集系数评价水稻根、茎、叶、糙米对土壤重金属富集能力。【结果】水稻田土壤镉、铅和砷污染严重,土壤镉含量变化为0.42~2.68 mg/kg,平均值为1.52 mg/kg;铅含量变化为118~1180 mg/kg,平均值为472.59 mg/kg;砷含量为11.6~351.0 mg/kg,平均值为109.81 mg/kg。其中土壤镉主要以交换态和碳酸盐结合态为主;土壤铅以铁锰氧化结合态和有机物结合态为主;土壤砷以残余晶格态为主。土壤重金属的主要富集水稻根部位,其中水稻根富集土壤镉系数均大于1、富集铅系数介于0.38~3.53、富集砷系数均小于1,糙米镉和铅含量超标,砷未超标。【结论】铅锌矿区的周边土壤镉、铅、砷含量严重超标;水稻田土壤镉对农作物有一定风险;铅对农作物铅超标存在潜在危害;土壤砷主要残余晶格态为主;水稻籽粒镉全部超标、铅部分超标、砷不超标。     

广西某采选废矿区重金属生态风险与源汇关系

为探究废矿区对周边环境介质的影响及量化农田土壤重金属的来源贡献,并估算重金属源汇通量,系统采集广西南丹县某多金属废矿区及其下游影响区的尾矿、农田土壤和河流沉积物样品共151个,测定重金属(Cr、Ni、Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb和Pb)含量,并对研究区重金属的污染特征、农田土壤重金属来源、生态风险、源汇通量进行探析。结果表明:尾矿和沉积物中重金属含量几何均值(除Cr、Ni外)显著高于农田土壤,且3种介质中重金属含量几何均值均超出背景值。研究区农田土壤Cr和Ni的来源主要为成土母质,上游Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb和Pb的来源主要为上游废矿区尾矿,下游Cu、Sn、Sb和Pb的来源主要为废弃选厂尾矿(贡献量分别为85.11%、92.04%、64.15%和57.57%),Cd、Zn、As的来源主要为上游废矿区尾矿(贡献量分别为59.28%、59.61%和93.81%)。农田土壤及沉积物中主要污染元素为Sn和Sb。农田土壤及沉积物生态风险较高(RI300),Cd、As和Sb是主要生态风险因子。上游农田土壤Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb、Pb输入量分别为132、3、1 348、302、139、149、238 kg·hm~(-2),下游Cu、Cd、Zn、As、Sn、Sb、Pb输入量分别为36、2、746、177、271、211、455 kg·hm~(-2)。多金属废矿区及其下游影响区的重金属源汇关系应得到重视,相关部门应针对不同介质和区域的污染现状加强重金属的污染防治和风险管理,并对尾矿进行源头管控。