灌溉方式及腐植酸用量对温室内土壤Ｃｄ迁移的影响

目前,我国温室大棚栽培而积呈逐年递增趋势.与露地栽培相比,温室大棚栽培肥料用量大,土壤表层养分含量高,土壤污染严重,直接影响农产品的品质和栽培经济效益.采用温室内土柱模拟试验,研究了不同灌溉方式以及腐植酸用量下土壤Cd的迁移转化行为.结果表明,添加腐植酸促进表层土壤Cd2+向下迁移,该迁移行为与灌溉方式、腐植酸添加量关系密切,随腐植酸用量的增大,灌溉淋出的Cd2+逐渐增加.与常规灌溉相比,滴灌使Cd2+多存在于土壤的表层,通过减少Cd2+的淋滤量而减轻对地下水安全的威胁.     

大气O3浓度升高对麦田土壤重金属铜生物有效性和生理毒性的影响

在开放式空气O3浓度增加（FACE）平台下,采用盆栽试验,初步研究了O3浓度升高后麦田重金属Cu的生物有效性变化以及对各生长阶段小麦叶片生理毒性的影响。结果表明,在FACE条件下,小麦地上部对Cu的吸收相比于正常大气对应组有增加的现象;与正常大气对应组相比,FACE条件下土壤中有效态Cu的含量也有所增加;随着小麦的生长发育,FACE圈小麦叶片内的MDA含量总体呈上升趋势,O3升高铜污染组的小麦叶片内MDA的含量最高;与正常大气对照组相比,O3升高铜污染组的小麦叶片SOD酶和POD酶比较敏感,在分蘖期其活性受到诱导,但随着暴露时间的增加,抗氧化系统的各个酶的活性逐渐受到抑制。O3加剧了Cu对小麦的牛理胁迫．增加了Cu的牛物有效性。     

萝卜对土壤中全氟辛酸赋存形态影响及吸收特征

为探讨植物种植对土壤中全氟辛酸（Perfluorooctanoic acid,PFOA）赋存形态影响及吸收特征,以根系发达的萝卜为代表性植物,通过盆栽试验,探究了不同浓度PFOA污染土壤中萝卜的生长、对PFOA的吸收利用及土壤中PFOA形态分布的变化。结果表明：萝卜的种植会显著改变土壤中PFOA的赋存形态,且存在浓度差异。与无种植组相比,种植萝卜显著提高了低浓度土壤中的PFOA有机结合态比例（12%）、降低了残渣态比例（10.5%）;显著降低了高浓度土壤中PFOA的可脱附态比例（4.9%）。萝卜可从土壤中富集PFOA,且地上部（茎、叶）富集能力显著高于地下部。低浓度（0.2 mg·kg^-1）PFOA暴露显著降低萝卜生物量,但高浓度（5 mg·kg^-1）并未对生物量产生显著影响。研究表明,萝卜种植可以改变污染土壤中PFOA的形态分布,进而影响PFOA对人类健康及环境的潜在风险。     

城市污泥中Cu、Zn植物有效性的评价

Cu、Zn是我国城市污泥中最主要的重金属元素。本文采用小麦盆栽试验研究了8种城市污泥中Cu、Zn植物有效性。同时采用中性盐浸提剂(NH4NO3)、酸浸提剂(HCl)和有机配体浸提剂(EDTA)对污泥中Zn、Cu的有效态进行化学浸提。将浸提剂浸提所得的元素有效态含量与该元素在小麦幼苗根系中的元素的富集量进行相关分析。结果表明,污泥样品Cu、Zn的生物有效性存在差异,Cu有效性范围为4.5%—16.1%,Zn有效性范围为3.6%—12.1%。化学浸提剂的选择影响城市污泥中元素的提取性的评价。EDTA所提取的有效态量显著高于稀HCl和N H4NO3,而后两者提取的量相近。相关分析表明NH4NO3对Cu、Zn浸提量与小麦根系富集量均呈极显著相关,因此,建议采用NH4NO3作为污泥Cu、Zn生物有效性的评价的最佳化学提取剂。     

离子强度及pH对不同类型土壤中胶体释放的影响

采用实验室土柱纵向淋溶法,研究了离子强度及pH变化对常熟乌栅土原状、扰动土柱以及东北黑土、江西红壤扰动土柱土壤胶体释放的影响。结果表明离子强度变化对我国不同类型土壤胶体释放影响不同:淋洗液电解质为NaCl时,对于常熟乌栅土以及东北黑土,离子强度减小促进胶体的释放,反之抑制胶体的释放;对于江西红壤,离子强度变化对土壤胶体释放则不产生影响。淋洗液电解质为CaCl2条件下,土壤胶体的释放量低于淋洗液为NaCl,且离子强度变化对三种土壤胶体的释放均不产生明显影响。相同条件下,常熟乌栅土及东北黑土胶体释放量远远大于江西红壤,pH变化则对上述类型土壤胶体释放的影响不明显。研究结果有助于进一步阐明水化学条件的变化对我国不同类型土壤胶体释放的影响规律。     

离子强度及pH对不同类型土壤中胶体释放的影响

采用实验室土柱纵向淋溶法,研究了离子强度及pH变化对常熟乌栅土原状、扰动土柱以及东北黑土、江西红壤扰动土柱土壤胶体释放的影响。结果表明离子强度变化对我国不同类型土壤胶体释放影响不同：淋洗液电解质为NaCl时,对于常熟乌栅土以及东北黑土,离子强度减小促进胶体的释放,反之抑制胶体的释放;对于江西红壤,离子强度变化对土壤胶体释放则不产生影响。淋洗液电解质为CaCl2条件下,土壤胶体的释放量低于淋洗液为NaCl,且离子强度变化对三种土壤胶体的释放均不产生明显影响。相同条件下,常熟乌栅土及东北黑土胶体释放量远远大于江西红壤,pH变化则对上述类型土壤胶体释放的影响不明显。研究结果有助于进一步阐明水化学条件的变化对我国不同类型土壤胶体释放的影响规律。     

铜污染胁迫条件下农田土壤酶活性及微生物多样性对大气CO2浓度升高的响应

在开放式大气CO2浓度升高平台上（Free-Air CO2 Enrichment,简称FACE）,采用盆栽实验,研究了不同浓度Cu污染胁迫条件下,稻麦轮作土壤中土壤酶活性及土壤微生物多样性对大气CO2浓度升高的响应。结果表明,大气CO2浓度升高显著诱导了清洁土壤中蛋白酶、脲酶、尿酸酶活性以及微生物多样性;正常大气和大气CO2浓度升高条件下,3种酶活性都随着土壤Cu污染胁迫的增加而逐渐降低;低浓度Cu污染胁迫条件下（50 mg.kg^-1）,FACE圈中的土壤脲酶和蛋白酶活性显著高于正常大气（Ambience）圈,尿酸酶活性无显著变化;高浓度Cu污染胁迫条件下（400 mg.kg^-1）,土壤脲酶与蛋白酶活性无显著变化,尿酸酶活性则显著降低,其原因可能与不同酶系对铜污染胁迫的敏感差异性以及大气CO2浓度升高对土壤中铜的活化作用有关。与清洁土壤相比,低浓度Cu污染（50 mg.kg^-1）对微生物生长具有一定的刺激作用,Ambience圈和FACE圈土壤微生物多样性都有所增加,FACE圈中这种现象更为明显;高浓度Cu污染胁迫（400 mg.kg^-1）对土壤微生物表现出了明显的毒害作用,微生物多样性有所降低,但在FACE圈中土壤微生物多样性的降低程度要低于Ambience圈,其影响机制有待进一步研究。     

大气O3浓度升高对麦田土壤重金属铜生物有效性和生理毒性的影响

在开放式空气O3浓度增加(FACE)平台下,采用盆栽试验.初步研究了O3浓度升高后麦田重金属Cu的生物有效性变化以及对各生长阶段小麦叶片生理毒性的影响.结果表明,在FACE条件下,小麦地上部对cu的吸收相比于正常大气对应组有增加的现象;与正常大气对应组相比,FACE条件下土壤中有效态cu的含量也有所增加;随着小麦的生长发育,FACE圈小麦叶片内的MDA含量总体呈上升趋势,O3升高铜污染组的小麦叶片内MDA的含量最高;与正常大气对照组相比,O3升高铜污染组的小麦叶片SOD酶和POD酶比较敏感,在分蘖期其活性受到诱导,但随着暴露时间的增加,抗氧化系统的各个酶的活性逐渐受到抑制.O3加剧了Cu对小麦的生理胁迫,增加了Cu的生物有效性.     

土壤外源Cd胁迫对小麦幼苗生长自由基代谢及抗氧化酶活性的影响

通过盆栽试验研究了土壤外源Cd污染胁迫对小麦幼苗生长、Cd吸收、自由基代谢及抗氧化酶活性的影响.结果表明,土壤Cd含量在0～33mg·kg-1范围内,小麦未产生明显的毒害症状,且Cd含量低于3.3mg·kg-1时促进小麦生长;随着土壤外源Cd浓度的增加,小麦根系和叶片Cd含量显著增加.电子顺磁共振(EPR)研究结果显示,小麦叶片自由基水平高于根系,且随Cd浓度的变化,叶片自由基响应比根系更敏感;与对照相比,Cd浓度低于3.3 mg·kg-1时,Cd处理使小麦叶片自由基水平降低,高浓度的Cd处理(≥3.3 mg·kg-1),则使小麦叶片自由基水平升高.叶片SOD、CAT、POD、APX等抗氧化酶在低于3.3 mg·kg-1的Cd处理时,没有明显变化,但更高浓度的Cd处理则诱导酶活性升高,表明氧化胁迫程度增加.综合生物量、自由基变化及抗氧化酶的响应结果,初步确定土壤外源Cd对小麦幼苗的毒性临界点在3.3～10 mg·kg-1之间.     

大浦镇农业非点源污染磷负荷定量研究

采用野外试验与实地调查相结合,利用径流方程、通用土壤流失方程和GIS平台,定量计算了太湖典型河网地区——宜兴市大浦镇农业非点源磷素潜在排放负荷和排放浓度。结果表明,大浦镇非点源磷排放磷负荷为30.1t·a-1,其中生活污水、农田排水及灌溉余水、养殖污水、垃圾流失负荷、雨水径流(非农田泥沙流失部分)分别为10.9、4.1、11.3、1.9、和1.89t·a-1,各占总量的36.1%、13.7%、37.5%、6.4%和6.3%,污水排放和养殖排放为优先控制因子;方钱、大浦和浦南3个行政村负荷量远高于其他区域;方钱、大浦、浦北和浦南4个行政村非点源磷污染平均负荷分别为21.7、17.1、10.9和8.7kg·hm-2·a-1,排放浓度分别为3.12、2.27、2.17和1.15mg·L-1,远高于其他区域,为优先控制区。