红壤中腐殖酸对外源稀土形态的影响

本实验研究了腐殖酸 (HumicAcid ,又名胡敏酸 )对外源稀土元素在土壤中形态分布的影响和各形态的有效性。结果发现 ,加入腐殖酸后 ,土壤中稀土的交换态和碳酸盐结合态含量降低 ,有机结合态含量上升 ,而且腐殖酸浓度与稀土有机结合态含量有良好的相关性 ,说明腐殖酸能够提高稀土元素在土壤中的固定性 ,减少有效态稀土含量     

钝化剂对农田土壤镉污染的原位钝化修复效应研究

选择野外镉(Cd)污染农田,以小麦(第一季)、水稻(第二季)为模式作物,以蒙脱土、钙镁磷肥、磷矿石、重钙、普钙为钝化修复材料(施加浓度为1.3 kg·m-2),并配施石灰(0.52 kg·m-2),研究其对小麦、水稻产量及籽粒中Cd含量、土壤pH以及土壤中Cd形态分布的影响,考察不同钝化剂对农田土壤Cd污染的原位钝化修复效果。结果表明:施用不同钝化剂后均显著抑制小麦和水稻籽粒对Cd的吸收,而配施石灰能更进一步抑制小麦和水稻对Cd的吸收。第一季,钙镁磷肥和蒙脱石配施石灰的抑制效果最好,钙镁磷肥配施石灰和蒙脱土配施石灰降幅分别达到78.7%和72.8%;第二季,钙镁磷肥和重钙配施石灰的抑制效果最好,钙镁磷肥配施石灰和重钙配施石灰降幅分别达到82.83%和67.43%。研究发现钝化剂显著降低土壤酸溶态Cd含量,而小麦和水稻籽粒中Cd含量与土壤pH呈极显著负相关关系,相关系数分别为-0.817和-0.718;与土壤酸溶态Cd呈显著正相关关系,相关系数分别为0.769和0.613;同时发现施用钝化剂后小麦、水稻的产量均有显著提高,增幅最大的为可溶性磷肥重钙和钙镁磷肥,原因可能是施入的改良剂减缓了Cd毒性,同时提供了作物生长所需的钙、镁、磷等必需营养元素。根据田间试验效果,钙镁磷肥配施石灰对降低小麦和水稻中Cd含量的效果最显著,可推荐作为Cd污染土壤的改良剂。旱作条件下,蒙脱石配施石灰也是Cd污染农田改良剂的较好选择,而稻作条件下则不宜使用。     

环丙沙星在黑土及其组分中的吸附行为及铜和钙的影响

为了阐明土壤组分以及各种环境因素对抗生素吸附行为的影响,通过批量吸附实验系统地研究了环丙沙星(CIP)在黑土(BS0)以及连续去除有机质(BS1)和去除铁氧化物(BS2)组分上的吸附行为,同时考虑了pH值、Cu~(2+)和Ca~(2+)的影响。结果表明,三种土样(BS0、BS1、BS2)对CIP的吸附能力为BS0BS1≈BS2,pH 6条件下最大Kd值分别为9008、5063 L·kg~(-1)和4583 L·kg~(-1),说明土壤有机质对CIP持留的贡献最大,其次为黏土矿物,相对而言铁氧化物的贡献最小。CIP在黑土表面的吸附以阳离子交换以及与有机质配合作用为主,土壤溶液p H值对CIP的持留有强烈影响,低pH更有利于CIP的吸附。金属离子Cu~(2+)和Ca~(2+)对CIP吸附的影响不同:Cu~(2+)表现为随pH值升高先竞争抑制后络合促进,Ca~(2+)主要为竞争抑制作用,这源于金属与CIP之间的配合能力的不同;另一方面,CIP的存在可促进Cu~(2+)在酸性条件下的吸附,可能由于形成"土壤-CIP-Cu"三元表面络合物所致。     

西华段沙颍河和贾鲁河表层水体中有机氯农药研究

采用固相萃取-气相色谱/质谱联用分析水体中有机氯农药的方法,分析了淮河(河南段)沙颍河和贾鲁河表层水体中有机氯农药的分布及组成特征。结果表明,研究区14个采样点中共检出包括六六六、滴滴涕、七氯、环氧七氯、反式九氯、艾氏剂、硫丹硫酸酯和甲氧滴滴涕在内的共13种有机氯农药,其总含量范围在97.41～496.16 ng/L,其中以六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)为主,各类有机氯农药均未超出国家地表水环境质量标准。研究区的有机氯农药污染除主要源于历史上农田中有机氯农药的残留外,也有近期新农药污染源进入水环境的可能。     

化学提取法预测土壤中镉对蚯蚓的毒性效应

以赤子爱胜蚓为实验生物,通过慢性毒性实验研究了黑土中生物有效态镉(Cd)对蚯蚓的毒性效应。采用梯度扩散薄膜技术(DGT)、土壤溶液法、CaCl2提取法和醋酸提取法分别测定土壤中的有效态Cd含量,研究蚯蚓体内活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、脂质过氧化物(MDA)和金属硫蛋白(MT)等生化指标在土壤Cd胁迫下的响应,进而探讨生物有效态Cd与蚯蚓毒性效应之间的相关性。结果表明,4种化学提取法获得的有效态Cd含量与蚯蚓体内Cd含量呈极显著相关(P<0.01)。通过综合比较毒性试验各种指标,获得黑土中4种化学提取法Cd对蚯蚓产生早期伤害的阈值范围:DGT-Cd 2.00~12.7μg·L-1、土壤溶液法Cd 0.388~2.04μg·L-1、HAc-Cd 0.813~2.90 mg·kg-1和CaCl2-Cd 0.0292~0.0802 mg·kg-1,对应研究土壤中1.0~5.0 mg·kg-1的总Cd含量。利用指数吸收模型对4种有效态Cd含量和蚯蚓的生理生化指标进行拟合,具有良好的相关性,说明有效态Cd与蚯蚓的部分毒性效应之间存在剂量-效应关系。研究结果掲示了土壤有效态Cd-生物富集-毒性效应之间的关系,可为土壤污染的早期预警以及风险评价提供技术支撑。