酸碱调控对泥浆反应去除土壤中多环芳烃的影响研究

采用摇瓶试验模拟研究了酸碱调控对泥浆反应去除污染土壤中多环芳烃的影响,结果表明,泥浆反应对污染土壤中的多环芳烃具有一定的去除效果,长期污染土壤中多环芳烃的去除率为10.6% ~ 20.7%,模拟污染土壤中的去除率为37.4% ~ 42.1%;酸碱调控对不同性质的多环芳烃的去除影响不同,整体上看,酸性条件有利于高环（五环和六环）多环芳烃的去除,而中性条件有利于低环（三环和四环）多环芳烃的去除。在实际修复中,根据污染土壤中多环芳烃的组成进行适当的酸碱调控,可以促进污染土壤的快速修复。     

高锰酸钾氧化修复污染土壤中菲和芘的研究

利用人工污染土壤,研究了高锰酸钾对4种不同土壤中菲和芘的氧化修复效果。结果表明,当高锰酸钾浓度为33.33mmol·L^-1时,土壤中菲和芘的氧化去除率达到最大。高锰酸钾氧化去除率不仅与高锰酸钾浓度有关,还与土壤性质和老化时间有关。土壤有机质含量的增加会降低高锰酸钾对土壤中菲和芘的氧化去除率;随着老化时间的增加,高锰酸钾的氧化去除率逐渐降低。老化40d后,4种土壤中菲和芘的氧化去除率显著降低,菲的氧化去除率在14%～67%之间,芘的氧化去除率在61%～84%之间。高锰酸钾氧化前后,4种土壤中有机质含量下降范围为0.77%～9.21%。从土壤有机质含量来看,高锰酸钾氧化修复多环芳烃污染土壤对土壤质量影响较小,具有较好的应用前景。     

玉米对土壤中菲芘修复作用的初步研究

采用系列浓度菲芘进行盆栽试验，研究玉米对污染土壤菲芘的去除效果与累积机理。结果显示，玉米对菲芘的去除效果明显，60d试验完成后，玉米生长的土壤中平均大约有69．8％-91．2％的菲与77．0％，88．4％的芘被去除，平均去除率分别比对照1（加叠氮化钠）高63．6％和72．3％；比对照2（无叠氮化钠）高15．1％与38．2％。玉米能明显地吸收与累积污染土壤中菲和芘，并随土壤菲芘含量的增加而增大。生物富集因子（BCFs）随着土壤菲芘含量的增加而减小，芘的生物富集因子大于菲，不同种类多环芳烃以及植物不同部位间BCFs差异较大，菲的叶片BCFs（0．79，2．45）大于茎（0．17—1．76），根BCFs（0．42—1．21）最小，芘处理时叶片和茎的BCFs分别是1．03，3．31与0．2，2．17，明显低于根BCFs（2．07—6．40）。玉米能够在高浓度多环芳烃污染土壤中正常生长，并且能累积与去除污染土壤中的菲和芘，表明用玉米修复多环芳烃污染土壤是一种可行的方法。     

四环素对芘污染农田土壤微生物修复的影响及响应过程

针对城郊农田土壤中多环芳烃和抗生素复合污染的新特征,通过室内模拟土培实验,研究四环素(Tetracycline,TC)胁迫下,降解菌Sphingobium sp.PHE3对长三角典型农田土壤中芘的降解效果和影响机制。研究表明,接种降解菌处理(B)能明显促进土壤中芘的降解,TC的引入可显著抑制土壤中芘的深度降解过程(P0.05)。经过90天培养后,B处理与接菌+添加TC处理(BTC)的降解率分别为40.1%、25.7%,较对照分别提高了23.0倍、14.1倍。通过土壤微生物群落结构多样性分析发现,降解菌数量在经历90天的土壤环境适应期后逐渐快速增加,其数量变化与污染物芘在土壤中含量消减趋势呈负相关;引入芘和四环素对土壤细菌群落结构多样性和功能稳定性具有显著影响(P0.05),然而对土壤真菌群落影响不显著(P0.05)。此外,B和BTC处理条件下,土壤过氧化氢酶活性、荧光素二乙酸酯酶活性和土壤微生物生物量碳氮值显著高于单独添加芘处理(P)和单独添加TC处理(TC),但P处理与TC处理之间无显著差异(P0.05),说明外源污染物(芘或四环素)对于土壤酶活性和微生物生物量碳氮具有显著抑制作用(P0.05),致使降解菌功能作用受到抑制。综上研究结果表明TC可明显抑制土壤中典型四环多环芳烃的微生物降解过程,针对多环芳烃与抗生素复合有机污染农田土壤的微生物强化修复技术有待深入研究。     

苏丹草对土壤中菲芘的修复作用

采用盆栽试验法,研究了苏丹草对土壤中菲、芘的去除效果,及植物和微生物在去除土壤菲、芘中的交互效应。结果显示,在试验浓度范围（0-322．06mg·kg^-1内,土壤～苏丹草系统（TR,）对菲、芘的去除效果明显。种植苏丹草60d后,土壤菲、芘去除率分别为73．07％-83．92％、63％～77．62％;平均去除率分别比对照1（无植物,不加0．1％NaN3）高55．58％、50．71％,比对照2（无植物,加0．1％NaN3）高72．71％、66．57％,说明种植苏丹草可以促进微生物对土壤中芘、菲降解。土壤酶活性测定结果也显示,酶活性越高,污染物降解率越高,反之亦然。因此,植物一微生物间的交互效应是土壤中多环芳烃降解的主要途径。     

三叶草对污染土壤中芘的去除研究

Phytoremediation has been used as an emerging technology for remediation of soil contamination with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), ubiquitous persistent environmental pollutants derived from natural and anthropogenic processes, in the last decade. In this study, a pot experiment was conducted to investigate the potential of phytoremediation of pyrene from spiked soils planted with white clover (Trifolium repens) in the greenhouse with a series of pyrene concentrations ranging from 4.22 to 365.38 mg kg^-1. The results showed that growth of white clover on pyrenecontaminated soils was not affected. The removal of pyrene from the spiked soils planted with white clover was obviously higher than that from the unplanted soils. At the end of the experiment (60 d), the average removal ratio of pyrene in the spiked soils with white clover was 77%, which was 31% and 57% higher than those of the controls with or without micobes, respectively. Both roots and shoots of white clover took up pyrene from the spiked soils and pyrene uptake increased with the soil pyrene concentration. However, the plant-enhanced dissipation of soil pyrene may be the result of plant-promoted microbial degradation and direct uptake and accumulation of pyrene by white clover were only a small part of the pyrene dissipation. Bioconcentration factors of pyrene (BCFs, ratio of pyrene, on a dry weight basis, in the plant to that in the soil) tended to decrease with increase in the residual soil pyrene concentration. Therefore, removal of pyrene in the contaminated soils was feasible using white clove.     

长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究Ⅲ.农业土壤不同粒径组分中菲和苯并[a]芘的分配特征

持久性有机污染物在土壤环境中的行为在很大程度上取决于土壤有机质对它们的吸附作用，粒径分组通常用来区分具有不同有机质组成和周转速率的有机质库。本研究利用菲（Phe）和苯并[a]芘（Bap）作为多环芳烃（PAHs）低、高环组分的代表物质，研究了它们在污染区9个农业表层土壤（0～20cm）不同粒径组分（粘粒、细粉粒、粗粉粒、细砂粒和粗砂粒）中的分配特征。结果表明，Phe在不同粒径组分中的平均含量大小顺序为粗砂粒〉细砂粒〉粘粒〉细粉粒〉粗粉粒，Bap为粗砂粒〉细砂粒〉粗粉粒〉细粉粒〉粘粒。Phe和BaP在不同粒径组分中的含量与粒径组分中有机质的含量均呈显著性正相关（P〈0．01）。不同粒径组分中的有机质对Phe富集能力的大小顺序为粗粉粒〉细粉粒〉细砂粒〉粗砂粒〉粘粒，对Bap的富集能力为粗粉粒〉粗砂粒〉细粉粒〉细砂粒〉粘粒。     

丛枝菌根对芘污染土壤修复及植物吸收的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了两种丛枝菌根真菌Glomus mosseae和 Glomus etunicatum对三叶草(Trifolium subterraneum L.)和辣椒（Capsicum annuum L.）修复芘污染土壤的影响。供试土样中芘初始浓度为0 ~ 75.18 mg/kg。结果表明,接种AMF可促进供试植物对土壤中芘的吸收,并且显著提高三叶草根的芘含量、根系富集系数、根和茎叶的芘积累量,但对辣椒根和茎叶芘含量、根系富集系数的影响不显著,这主要与植物的菌根侵染率和“菌根依赖度”不同有关。接种AMF土壤中芘的削减率高于普通植物修复,但植物吸收积累对修复的贡献率小于0.2%;因此推测,AM作用下良好的根际环境对土壤微生物数量和活性的提高、进而对土壤中芘降解的促进可能是菌根修复的主要机理。     

有机黏土对污染土壤中苋菜生理和吸收积累菲、芘的影响

基于有机改性黏土具有廉价、高效吸附多环芳烃(PAHs)等特性,探究了3-巯基丙基三甲氧基硅烷改性蒙脱土(TMSP-SMF)和十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土(CTAB-SMF)对污染土壤中PAHs的固定效果,并考察了其施用后对土壤理化性质、微生物群落以及植物吸收累积PAHs的影响.结果表明:TMSP-SMF和CTAB-S...     

丛枝菌根真菌对紫花苜蓿吸收菲和芘的影响

采用横式三隔室盆栽试验方法,研究了丛枝菌根真菌（AMF）根内球囊霉（Glomus intraradices,G.i）对紫花苜蓿（Medicago sativaL.）吸收土壤中菲和芘的影响。结果表明：G.i可与紫花苜蓿形成良好的共生体,侵染率平均达61.20%,不同强度菲和芘污染对G.i菌根侵染率的影响差异不显著;接种G.i的植株根系干重增加59.08%。接种G.i增加了根系和茎叶中菲和芘的含量及积累量,根系和茎叶中菲积累量与其生物量（干重计）间呈显著正相关;与菲相比,接种G.i处理后植株芘含量和积累量的增幅更大。G.i限制了菲和芘从植株根系向茎叶的传输,对芘尤为明显,接种G.i植株根系向茎叶转运芘的比例比不接种对照降低了13.85%～37.47%。     

微生物与有机肥混合剂修复石油污染土壤的研究

采用含有4种菌的菌剂与多种有机肥联合修复石油污染土壤,通过盆栽实验对不同浓度菌剂处理土壤中的石油烃降解率、16种多环芳烃（PAHs）浓度、脱氢酶活性、pH、阳离子交换量和微生物多样性等变化进行了研究。结果表明,腐植酸、诺沃肥和生物有机钙等有机肥和菌剂（4%处理）的加入使土壤盐碱环境得到明显改善,土壤pH稳定于6.9,阳离子交换量为201.94cmol·kg-1;对比4个不同浓度菌剂处理的效果,4%菌剂处理与有机肥联合作用修复效果最显著,石油烃降解率可达到73%,大部分所测PAHs浓度显著降低,其中萘、蒽、苯并（a）芘和苯并（g,h,i）芘降解率分别达到了65.5%、57.7%、74.7%和55.5%,土壤微生物数量增加,多样性更为丰富。     

山东省主要土类的无机磷及其与磷酸化酶和解磷微生物的关系

山东省3大土类中潮土的无机磷含量极显著高于棕壤和褐土。3大土类不同形态无机磷中,以Ca-P为主,平均占无机磷总量的65.7%,3大土类间Ca10-P、Fe-P差异极显著,Ca8-P差异显著;褐土和潮土高产农田的Ca2-P、棕壤的Fe-P均显著高于中低产田。6种不同形态的无机磷中棕壤以Al-P、潮土和褐土以Ca2-P的有效性最高,是反映土壤磷素有效性的主要指标之一,与土壤肥力密切相关。通过3大土类2个产量水平土壤的无机磷与解磷微生物的数量、强度和各种酶的活性的相关性分析,探讨了土壤无机磷通过土壤微生物和磷酸化酶的生物活性进行转化的机制,为3大土类和2个产量水平的土壤培肥提供了科学依据。     

城乡复合生态系统土壤微生物群落特征及功能差异

土壤微生物在陆地生态系统多个过程中发挥着重要作用,而城市化过程使得城市及其周边地区土地利用发生剧烈变化,形成了异质性环境梯度,直接或间接地影响了土壤微生物群落的组成和功能,进而影响了其承载的生态系统服务。本文综述了城乡复合生态系统不同景观单元土壤微生物群落的组成特征、主要影响因素及其功能差异,发现城市化对土地利用的改变驱动了土壤微生物群落的组成、结构和功能差异,土地利用、土壤污染物、植被覆盖、土壤性质等因素共同影响土壤微生物群落,并且在不同景观中影响土壤微生物的主导因素有所不同。进一步探讨了土壤微生物的生态服务功能,并分析了不同景观中土壤微生物功能存在的差异性。今后需进一步解析社会—经济—自然复合生态系统格局特征对土壤微生物的影响,揭示城乡复合生态系统不同功能区土壤微生物对土壤生态服务的产生和维持机制,明确变化环境下土壤微生物对土壤安全和人类健康的维持机制,以提升土壤生态服务功能、维护城乡土壤安全和人居环境健康。     

PAHs污染土壤热脱附过程关键影响因素及脱附动力学研究

土壤多环芳烃(PAHs)污染已严重威胁生态环境安全和人类生命健康。通过异位热脱附试验探究了PAHs初始浓度、土壤含水率和土壤粒径对脱附效率的影响,并采用一级、二级动力学和指数衰减模型对PAHs热脱附过程进行拟合,以探究土壤中PAHs热脱附的去除机制。结果表明,在同等条件下,随着PAHs初始浓度的增加,脱附效率随之升高,且在热脱附20～40 min时提高初始浓度可明显提高PAHs的去除率。土壤含水率对于PAHs不同组分的作用具有一定的差异性,当土壤含水率为16%,萘(Nap)、菲(Phe)和蒽(Ant)达到最佳去除率,而荧蒽(Fla)和芘(Pyr)最大去除率对应的土壤含水率为13%。在相同脱附条件下,土壤粒径越小,土壤中PAHs的去除率越高。研究发现指数衰减模型对PAHs各组分的脱附过程具有更好的拟合效果。土壤中PAHs热脱附主要分为两个阶段:(1)PAHs受到土壤中水的蒸发作用从土壤颗粒表面快速蒸发;(2)PAHs的蒸发速率受到土壤孔隙内部扩散的限制,以非常缓慢的速度从土壤中脱除。     

长沙地区樟树林土壤水稳定同位素的变化及影响因素

为揭示季风区土壤水稳定同位素的变化规律,基于长沙地区樟树林0~130 cm土壤水、降水和地下水稳定同位素以及环境因子连续2年的监测数据,分析了土壤水稳定同位素的变化特征。结果表明：0~60 cm土壤水稳定同位素的季节变化明显,与降水稳定同位素存在不同程度的时滞,60 cm以下土壤水和地下水稳定同位素的季节变化均不明显。不同深度土壤水中氢稳定同位素比率（δ²H）与区域大气水线（Local meteoric water line, LMWL）的差值（Line-conditioned excess, lc）均与δ²H呈显著正相关,即土壤水中δ²H越大时,δ²H偏离 LMWL的程度越小,土壤水经历的蒸发作用越弱;土壤水中δ²H越小时,δ²H偏离LMWL的程度越大,土壤水经历的蒸发作用越强。相关分析表明,前期大气的累积蒸发（∑E）和累积温度（∑TA）对0~60 cm土壤水中 lc的影响显著。研究显示,各土壤层中相对较低的水稳定同位素比率多散布于∑E和∑TA较大的暖季,由于期间经历的蒸发富集作用更强,土壤水中lc更小,土壤水稳定同位素散点更偏离LMWL;反之亦然,从而表现出不同深度土壤水线（Soil water line, SWL）的斜率较LMWL的斜率明显偏高。综上,大气降水稳定同位素是影响土壤水稳定同位素变化的直接因素;土壤水中稳定同位素的丰度与前期大气的湿热程度有关;SWL斜率较LMWL斜率偏高的原因与降水稳定同位素及土壤水稳定同位素蒸发富集作用强度的反向季节性变化有关。     

土壤有机碳稳定性及其影响因素

土壤有机碳库在全球碳循环中起着重要作用。利用文献资料,阐明土壤有机碳稳定性理论及其影响因素。土壤有机碳稳定性指土壤有机碳在当前条件下抵抗干扰和恢复原有水平的能力。它是由土壤的理化性质所决定的,是自然因素和人为因素共同作用的结果。土壤有机碳的降解包括生物降解作用和物理化学降解作用等,生物降解作用是主要的过程。把土壤有机碳库分成活性碳库、慢性碳库、惰性碳库,能较好地与土壤微生物的生物降解过程相对应。构建土壤有机碳稳定性概念模型,能更系统地理解有机碳在土壤中的稳定机制。     

丛枝菌根对菲芘污染土壤中几种酶活性的影响

采用温室盆栽试验方法,研究了丛枝菌根真菌（AMF）Glomus mosseae和Glomus etunicatum对菲芘复合污染土壤中3种酶活性的影响。宿主植物为三叶草（Trifolium repens L.）和黑麦草（Lolium multiflorum Lam）。土样中菲和芘起始浓度分别为203.4mg·kg^-1和107.5mg·kg^-1。结果表明,植物增加了土壤多酚氧化酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性。接种Glomus mosseae和Glomus etunicatum使三叶草根际土壤多酚氧化酶活性20-60d分别增加19.6%-72.0%和29.7%-90.6%,过氧化氢酶活性分别增加3.3%-12.2%和7.8%-34.7%,酸性磷酸酶活性总体呈增加趋势;接种Glomus mosseae使黑麦草根际多酚氧化酶活性增加18.0%-43.1%,过氧化氢酶活性总体上呈降低趋势,酸性磷酸酶活性先升高后降低。供试的两种AMF对三叶草根际酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响30d前有显著差异。AM真菌作用的性质与宿主植物特性有关。     

茶园土壤微生物总DNA不同提取方法的比较

传统的微生物分离培养方法,在反映茶园土壤微生物基因信息上有很大的局限性,因此,目前逐步被分子生态学的方法替代,而获得高质量、大片段、无偏好的土壤微生物总DNA则是茶园土壤微生物分子生态学研究的基础。本文采用SDS高盐法、变性剂加SDS高盐法、脱腐SDS高盐法、CTAB法和Krsek改进法5种土壤微生物DNA提取方法分别从茶园土壤微生物中提取总DNA,并对5种方法提取的DNA的片段大小、质量和产量进行了综合评价。结果表明,Krsek改进法提取到的DNA片段最大（〉23kb）、纯度最高（OD2UOD280〉1．70;OD2UOD230〉1．35）、产量较高（〉34．50μg／gdrysoil）且不需纯化就可以用于PCR扩增和RFLP分析。因此,Krsek改进法是一种高效、可靠且适合于茶园土壤微生物分子生态学研究的DNA提取方法。     

天水小陇山日本落叶松人工林土壤微生物类群生态特征研究

通过对国家级自然保护区天水小陇山李子与沙坝境内人工栽植的日本落叶松林地夏季土壤微生物数量、空间分布及多样性进行定位试验监测,结果表明,该区日本落叶松林土壤微生物类群主要以细菌为主,约占微生物总量的98%左右,其次为放线菌,真菌最少,共分离鉴定出12种菌属。微生物数量在土层0~40 cm范围内变化剧烈,随土层的加深呈1~3个数量级下降,明显有别于其他林地微生物分布规律,或许说明土壤肥力随土层加深下降明显,且多样性指数波动较大,物种丰富度较低,该区土壤质量可能存在不良状况。