外源铅在土壤中的形态、分布及其对土壤养分的影响

通过对加入外源铅的砂姜黑土、黄褐土、红壤进行培养处理,测定土壤中各形态铅及水溶态NH^＋,K^＋和速效态磷的含量,研究外源铅在各类土壤中的形态分布特点及对土壤养分的影响。结果表明：交换态和残渣态的铅为红壤〉黄褐土〉砂姜黑土,碳酸盐态铅为砂姜黑土〉黄褐土〉红壤,铁锰氧化态铅为红壤〉砂姜黑土〉黄褐土,有机结合态铅为黄褐土〉砂姜黑土〉红壤;交换态和残渣态所占比例随着外源铅的浓度增大而提高,有机结合态的比例随着外源铅浓度增大降低,碳酸盐结合态铅在砂姜黑土、铁锰氧化态铅在红壤上则呈现外源铅小于500mg／kg时比例增高,大于500mg／kg时比例开始下降的状况;加入外源铅的土壤中,水溶态的NH4^＋和K^＋的浓度增大,使其流失的风险性增加;水溶态磷和铅离子生成难溶性磷酸铅盐被固结,使速效磷的浓度减少,降低了水溶性磷肥的功效。     

外源铅在土壤中的形态、分布及其对土壤养分的影响

通过对加入外源铅的砂姜黑土、黄褐土、红壤进行培养处理,测定土壤中各形态铅及水溶态NH4 ,K 和速效态磷的含量,研究外源铅在各类土壤中的形态分布特点及对土壤养分的影响。结果表明:交换态和残渣态的铅为红壤>黄褐土>砂姜黑土,碳酸盐态铅为砂姜黑土>黄褐土>红壤,铁锰氧化态铅为红壤>砂姜黑土>黄褐土,有机结合态铅为黄褐土>砂姜黑土>红壤;交换态和残渣态所占比例随着外源铅的浓度增大而提高,有机结合态的比例随着外源铅浓度增大降低,碳酸盐结合态铅在砂姜黑土、铁锰氧化态铅在红壤上则呈现外源铅小于500 m g/kg时比例增高,大于500 m g/kg时比例开始下降的状况;加入外源铅的土壤中,水溶态的NH4 和K 的浓度增大,使其流失的风险性增加;水溶态磷和铅离子生成难溶性磷酸铅盐被固结,使速效磷的浓度减少,降低了水溶性磷肥的功效。     

不同茶园土壤中外源铅的形态转化及其生物有效性

为了明确外源铅进入不同茶园土壤后其形态的转化及其生物有效性,采用盆栽试验及连续浸提形态分级方法,研究了外源铅在不同茶园土壤中的形态分布规律及其在茶树体内的累积分布规律。结果表明,不同母质茶园土壤中铅总量及各形态的含量有明显差异,无外源铅污染的情况下,临安凝灰岩与金华红壤母质茶园土壤以残渣态占主导地位,嵊州玄武岩和梅家坞鞍山母质茶园土壤则以铁锰态铅占主导地位,4种土壤的交换态含量均较低,均在总量的10%以内。当受外源铅污染后,4种茶园土壤中各形态铅均有不同程度的增加,转变为以铁锰态为主,碳酸盐态及可交换态含量在总量中所占比例明显增加,但不同母质土壤类型差异较大。在小于500mg·kg-1土的外源铅污染下,交换态以嵊州玄武岩、临安凝灰岩增幅最大,金华红壤最小;但外源铅达到2500mg·kg-1土时,金华红壤中的交换态铅急剧增加。低浓度外源铅对金华红壤、梅家坞鞍山斑岩茶园土中的茶树生长发育有促进作用,但对嵊州玄武岩和临安凝灰岩茶园土壤中的茶树生长刺激作用并不明显。高浓度的外源铅则对4种土壤中的茶树生长均产生明显的抑制作用,且碳酸盐态与交换态对茶树生长的抑制作用最大。对新梢中的铅而言,金华红壤茶园土壤以有机态铅对其贡献最大,其余3种母质茶园土壤均以碳酸盐态贡献最大;对老叶与茎杆中的铅而言,嵊州玄武岩母质茶园土壤以有机态贡献最大,其余3种土壤均以铁锰态贡献最大;对须根中的铅而言,梅家坞鞍山斑岩茶园土以有机态贡献最大,其他3种土壤均以铁锰态贡献最大。     

柴油污染土壤低温热处理及其对土壤理化性质的影响

石油化工厂加工、储藏、运输过程以及储油罐的泄露等易造成土壤柴油污染。热处理技术常用于修复各类挥发性和半挥发性污染土壤,但加热可能会改变土壤理化性质,因此本文综合评价了低温热处理对柴油污染土壤的修复效率及其对土壤理化性质的影响。对柴油污染土壤低温热处理进行参数优化,结果显示:在250℃加热10 min后,土壤总石油烃含量为358.7 mg/kg,总石油烃去除率为94%,低于土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准中规定的一类用地总石油烃筛选值826 mg/kg。过高的温度和过长的加热时间反而会带来过多的能耗,并对土壤理化性质造成负面影响。低温热处理后土壤颜色由浊黄橙变为灰黄棕,土壤p H由7.39降为6.88,阳离子交换量由16.9cmol/kg变为14.8cmol/kg,田间持水量从0.32g/g土变为0.29g/g土,土壤有机碳降低约10%,NH₄⁺-N和NO₃^–-N含量加热后增加分别超过5倍和15倍,土壤质地和全氮变化不显著。加热前后的土壤元素分析结果和土壤颜色变化说明加热过程中烃类炭化转化为"...     

影响铅的土壤环境容量的因素

以黄棕壤为对象，研究了影响铅的土壤环境容量的因素。结果表明，它受土壤性质、指示物、污染历程、环境因素、化合物类型、复合污染等因素的影响。文章还详细地叙述了各因素对土壤容量影响的程度，为环境容量的建模提供了理论和实验依据。     

土壤中铅锰复合污染对烟草生长及其吸收铅和锰的影响

采用盆栽试验方法研究Pb与Mn复合污染对烟草生长及其吸收积累Pb、Mn的影响,以便弄清在Pb与Mn复合污染条件下烟草的生长情况.试验结果表明:Pb与Mn复合污染可影响烟草的生长发育,在土壤中Pb浓度(500 mg/kg)不变的情况下,随着土壤中Mn浓度的提高,烟草株高、根长、根系和茎叶的干重不断减少,当土壤中Mn浓度达到2500 mg/kg时,烟草的株高、根长和烟草的产量减少分别达到极显著水平(p＜0.01).Pb与Mn复合污染也影响烟草对Pb和Mn的吸收与积累,当土壤中Pb浓度不变时,随着土壤中Mn浓度的增加,烟草各部分中Pb含量和Mn含量都在不断的提高.此外,Mn可促进烟草对Pb的吸收与积累.     

外源硅对不同pH水田土壤铅吸附热力学特征的影响

通过等温吸附试验,研究外源硅对两种不同pH水田土壤铅吸附热力学特征的影响。试验中采用硝酸中和硅酸钠的碱性,以硝酸钠补齐各处理间钠离子和硝酸根离子的差异,消除了因加入硅酸盐改变体系pH及伴随离子对土壤吸附铅可能产生的影响。结果表明：在本试验中,Freundlich方程能较好地描述3种温度下两种土壤对铅的吸附特征;加硅促进了酸性土壤对铅的吸附,抑制了碱性土壤对铅的吸附;根据热力学函数关系计算的△G〈0、△H〉0、△S〉0,说明两土壤对铅的吸附是吸热、熵增的物理过程为主;加硅后,酸性土壤△G变小、△H变大、△S变大,碱性土壤△G变大、△H变小、△S变小,说明加硅使酸性土壤吸附铅的自发性提高、碱性土壤吸附铅的自发性降低。     

湖南某铅锌矿污染土壤稳定化修复研究

使用海泡石、磷酸二氢钙、钙镁磷肥、氧化钙和氧化镁等土壤改良剂及其组合,对湖南省某铅锌矿冶炼厂附近的重金属污染土壤进行了稳定化修复试验,利用BCR连续提取法进行形态分析,并进行稳定化效果的评价。结果表明,各改良剂组合均能够有效改变土壤中Zn、Cd和Pb的形态分布,弱酸提取态含量的减少率分别为Zn:17.03%~83.13%,Cd:45.03%~99.17%,Pb:54.05%~99.44%,降低重金属的不稳定形态和生物可利用性,稳定化效果显著。改良剂对Zn元素的稳定化效果影响程度为:钙镁磷肥+氧化钙钙镁磷肥+氧化镁钙镁磷肥海泡石+磷酸二氢钙海泡石;对Cd元素的稳定化效果影响程度为:钙镁磷肥+氧化钙钙镁磷肥+氧化镁钙镁磷肥海泡石+磷酸二氢钙海泡石;对Pb元素的稳定化效果影响程度为:海泡石+磷酸二氢钙钙镁磷肥+氧化镁钙镁磷肥+氧化钙钙镁磷肥海泡石。该复合污染土壤中,Zn、Cd、Pb稳定效果最优处理为10%钙镁磷肥+5%氧化钙组合。     

有机质对红壤和黑土中外源铅镉稳定化过程的影响

采用室内培养方法研究了中国典型红壤和黑土中外源铅（Pb）、镉（Cd）在单一和复合污染下的稳定化过程,探讨了土壤有机质含量对Pb、Cd稳定化过程的影响。结果表明,加入500mg·kg-1Pb、1.0mg·kg-1Cd或1.0mg·kg-1Cd＋500mg·kg-1Pb条件下,各种土壤有效态Pb、Cd含量在培养前期迅速下降,随后变化减缓,培养30d后基本达到平衡。利用二级动力学方程对Pb、Cd稳定化过程进行拟合,在红壤和黑土上,有机质含量高的土样有效态Cd的平衡浓度比有机质含量低的土样中降低12.7%～37.3%;有效态Pb的平衡浓度比有机质含量低的土样中降低78.3%～96.2%,相关分析表明,土壤有机质含量的增加显著抑制了外源Pb、Cd的有效性（P〈0.05）。在铅镉复合污染中,Pb的存在提高了土壤中Cd的有效性,而Cd对Pb的影响较小。与黑土相比,红壤上外源Pb、Cd稳定化速率较小,达到平衡所需的时间较长,且有效态Pb、Cd的平衡浓度较高。因此,在农业生产实践中,通过提高红壤和黑土上有机质的含量能够显著降低外源重金属Pb、Cd的有效性,减少环境污染风险。     

磷基材料钝化土壤铅及其影响因素研究进展

土壤中磷与铅可以通过吸附、溶解/沉淀机制形成难溶性的磷酸铅类化合物,利用不同含磷物质进行铅污染土壤原位修复被认为是最有效的铅污染土壤管理措施,受到国内外广泛关注。论文对目前国内外利用磷进行铅污染修复的现状进行了综述,对该研究领域中的关键问题,如影响磷酸铅类化合物形成的生物作用、p H、土壤化学组成等进行了较深入的探讨,并展望了今后的研究方向,以期为铅污染土壤的修复及其效果评价提供参考。     

某废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜的铅含量及分布特征

为了解并掌握废弃铅冶炼企业对周边环境的影响程度及范围,在湖北某废弃铅冶炼企业周边按照扇形布点法采集表层土壤样品102个、蔬菜样品69个,分别采用石墨炉原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法检测样品铅含量,分析土壤环境和蔬菜样品铅含量的空间分布。结果表明,废弃铅冶炼企业周边土壤铅含量的几何均数为39.8 mg·kg~(-1),高于湖北省土壤背景值(26.7 mg·kg~(-1))。土壤铅的地质累积指数平均值为0.09,其中,36.4%的土壤采样点地质累积指数大于0。距离废弃铅冶炼企业500、1 000 m和1 500 m采样点的地质累积指数平均值分别为2.11、0.61和0.33,而2 000 m及其以外土壤铅的地质累积指数平均值均小于0。白菜、萝卜和葱铅含量的超标率分别为24.0%、36.0%和6.3%,其内梅罗综合指数分别为8.12、4.38和1.26。废弃铅冶炼企业周边土壤和蔬菜在500 m范围内污染最为严重,土壤在500~2 000 m之间呈轻度或中度污染;白菜、萝卜和葱受到铅污染的最大影响距离分别在500~1 000、1 000~1 500 m和500~1 000 m之间,其分别呈现重度、重度和轻度污染,且在企业周边呈现明显的污染和富集特征。     

叶绿醇对铅污染土壤酶活性及土壤铅有效态影响

采用土培盆栽试验,研究了在铅污染土壤中添加叶绿醇对土壤酶活性和土壤铅离子有效态的影响,探讨了不同处理时间下叶绿醇对铅污染土壤的缓解作用。结果表明:短时间内在土壤中添加叶绿醇对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性具有促进作用,对土壤脲酶活性具有抑制作用,且每种酶对叶绿醇的敏感程度不同,其中碱性磷酸酶最为敏感;随着处理时间延长土壤中过氧化氢酶活性、脲酶活性和铅离子有效态降低,蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性显著升高;土壤重金属铅浓度为600 mg/kg时,叶绿醇浓度为50 mg/kg蔗糖酶活性最强,比空白对照组高出122.28%;当土壤中叶绿醇浓度为250 mg/kg时,土壤碱性磷酸酶活性最高,是空白对照组的251.61%。总之,在铅污染的土壤中添加叶绿醇后能改变土壤酶活性,降低土壤中铅的有效态,并且随着培养时间的延长,叶绿醇对铅污染土壤的修复效果逐渐降低。     

Copper,Chromium, Nickel,Lead and Zinc Levels and Pollution Degree in Firing Range Soils

Small‐arms firing ranges are an important source of metal contaminants in the ecosystems located near these facilities, owing to the constant fall and alteration of the ammunition remnants on the soil, particularly in nearby berms. The objectives of this study were to analyse the pollution of chromium (Cr), copper (Cu), nickel (Ni), lead (Pb) and zinc (Zn) in rifle/pistol shooting range soils, to estimate their availability and to evaluate the influence of the ammunition used. The concentrations of Pb, Zn, Cu, Cr and Ni range from 55 to 6·309, 34 to 264, 19 to 98, 40 to 79 and 11 to 33 mg kg⁻¹, respectively. The moderate acidity and organic matter content favour the availability of Pb, followed by Cu > Zn > Ni > Cr. The values of different contamination indexes (I_geo, pollution index and integrated pollution index) suggest that Pb soil contamination is moderate to heavy, especially in the berm area and moderate for Cu and Zn. Lead ammunition is the main source of pollution, but another one was identified owing to the concentrations of Fe, Cr and Ni detected. Further studies are needed to verify their long‐term potential adverse effects. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

粤北铅锌矿区土壤生态系统微生物特征及其重金属含量

粤北大宝山金属矿产资源的开发给生态环境带来了严重危害。对该铅锌矿区土壤的微生物特征进行研究。结果表明:五节芒植物中的元素含量表现为Zn>Pb>Cu>Cd,Zn与土壤元素的相关性最为显著,其次为Pb。与对照土壤相比,矿区土壤的微生物基础呼吸作用增强,但微生物生物量却显著降低,微生物生理生态参数Cmic/Corg、qCO2值明显升高。随着矿区土壤的重金属含量增加,矿区(1#、2#)土壤的生化作用强度明显下降,生化作用表现为与土壤重金属含量呈显著负相关。与非矿区(6#)土壤相比,其中土壤氨化作用、硝化作用、固N作用和纤维素分解作用强度分别下降43.19%～70.01%,70.71%～92.02%,58.54%～87.76%和55.00%～79.60%。生化作用表现为与土壤中重金属含量呈显著负相关。土壤微生物活性下降是矿区土壤生态系统遭受破坏的重要标志之一,也是矿区土壤微生物生态演变的重要因素之一。土壤微生物活性降低削弱了矿区土壤中C、N营养元素的循环速率和能量流动。     

13种土壤硝化过程中亚硝态氮的累积与土壤性质的关系

通过室内培养（土壤水分60％WHC,温度25℃）方法对不同土壤（13种）硝化过程中亚硝态氮的累积进行了研究,并用通径分析方法探讨了土壤亚硝态氮峰值浓度和累积总量与土壤性质的关系,为加强氮素管理、减少亚硝态氮的累积提供理论依据。结果表明,在培养过程中,各供试土壤亚硝态氮的峰值浓度相差较大,且均出现在施肥5-7d,以褐土最高为146．09mg·kg^-1,其次是淤灌土为114．03mg·kg^-1;黑土、黄壤和棕壤在培养过程中几乎未检测到亚硝态氮。亚硝态氮累积总量以褐土、淤灌土最大,分别为350．82和334．51mg·kg^-1;水稻土和砖红壤最小,分别为7．58和13．06mg·k^-1。土壤pH、粘粒、无定形铁通过直接和间接效应成为影响土壤亚硝态氮峰值浓度、累积总量的主要因素,而土壤脲酶活性对这两个因变量的作用均很微弱;就通径分析的直接效应而言,有机质和全氮对土壤亚硝态氮峰值浓度、累积总量的影响最为显著,但其直接效应在很大程度上被其他因素的间接效应所抵消;土壤CEC对土壤亚硝态氮峰值浓度的作用也非常显著。此外,土壤络合态铝、络合态铁虽然对这两个因变量的直接效应不明显,但通过其他因素的综合作用也对这两个因变量起到了一定的影响作用。     

设施栽培下原状土与扰动土水分特性的试验研究

以四川省双流县设施栽培土壤为研究对象,对其原状土与扰动土的土壤水分特征曲线、水分物理性质和比水容量等项目进行了研究。结果表明,扰动土水分特征曲线总体变化趋势与原状土较为一致。在低吸力阶段,相同吸力条件下扰动土含水量高于原状土,在高吸力阶段两者差异较小。扰动土毛管孔隙度、总孔度和凋萎含水量在剖面上的总体变化趋势与原状土较为一致。扰动土不同土层田间持水量和有效水含量差异较小,原状土的田间持水量和有效水含量均随土层加深而减少。在低吸力阶段,相同吸力条件下扰动土比水容量远高于原状土,但随土壤水吸力增加,扰动土比水容量变化趋势逐渐与原状土一致。     

连续施用沼液对土壤性质的影响及重金属污染风险评价

为实现沼液资源化利用,采用3年田间定位试验研究施用猪粪沼液对土壤理化性质的影响,并评估其对土壤潜在的重金属污染风险。田间试验种植方式为水稻—油菜轮作,施肥方式分别以清水和常规化肥为对照,另设10个猪粪沼液施用量梯度。通过单因子污染、内梅罗综合污染和Hakanson潜在生态风险指数法,评价连续施用猪粪沼液对土壤潜在的重金属污染风险。结果表明:当3年沼液施用总量为(546.25～626.00)×103 kg/hm2时,能显著提高土壤肥力,改善土壤结构,防止土壤生态功能遭破坏,保障农业安全生产,但需合理配施氮肥,防止土壤养分失衡;单因子污染指数显示土壤重金属Cd、As、Cr、Hg为轻度污染,Pb较安全;内梅罗综合污染指数显示Cd、As、Pb、Cr、Hg总体为轻度污染;Hakanson潜在生态风险指数显示Pb、Cd、Cr、As存在轻微潜在生态污染风险,Hg存在中等潜在生态污染风险,综合潜在生态污染风险程度属轻度;沼液还田引起土壤环境重金属污染的风险较小,需合理管控Hg和As可能引起的土壤环境污染问题。     

芹菜对镉、铅胁迫的生理响应及抗氧化酶基因表达特性分析

为探讨芹菜在重金属镉、铅胁迫下的生理变化规律和抗氧化酶基因的表达特性,采用营养液培试验,研究镉(Cd)、铅(Pb)单一及复合胁迫对芹菜体内Cd/Pb富集、叶绿素、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及抗氧化酶(SOD、POD)活性的影响,并用RT-q PCR技术检测了根尖细胞内抗氧化酶基因(Cat、Gpx、Mn-sod及Apx)的表达特性。结果表明,Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及复合胁迫下芹菜茎叶中Cd~(2+)、Pb~(2+)含量均随胁迫浓度增大而逐渐增大,说明芹菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸收互为协同作用;6~8 mg·L-1Cd~(2+)和60~80 mg·L-1Pb~(2+)单一及复合处理对芹菜整个生长期内叶绿素、MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均达到极显著水平(P0.01);低浓度下单一及复合胁迫对叶绿素合成有促进效应,高浓度、长时间胁迫时,叶绿素含量显著降低;单一及复合胁迫对MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+),但单一Cd~(2+)浓度≥4 mg·L-1时,叶绿素含量大于Cd~(2+)-Pb~(2+)交互及单一Pb胁迫;Cd~(2+)、Pb~(2+)对芹菜叶POD和SOD活性的影响相似,均表现为"低促高抑";MDA、GSH含量随重金属浓度的升高而逐渐增加;单一及复合处理下Cat、Gpx、Mn-sod及Apx表达模式基本一致,其表达量的降低幅度为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+)。综上,Cd~(2+)、Pb~(2+)胁迫对芹菜的生理和抗氧化系统均造成了一定的损伤,二者具有协同性,这为江西省鄱阳湖区芹菜的安全生产提供了理论依据。     

山东寿光不同农业利用方式下土壤铅的累积特征

采用田间实地调查、地统计学和ICP-MS等方法,研究了基于GIS分析的山东省寿光市农业土壤中铅的含量及其空间分布特征,并比较了农业利用方式的影响。结果表明,研究区域农田中铅的平均含量为（17.97±1.22）mg.kg-1,与1990年山东省土壤背景值比较,有8.59%的样本出现了累积趋势,而以国家土壤质量Ⅱ级标准（GB 15618—1995）为基础进行分析则尚未发现超标样本;研究区域内4种主要农业利用方式比较,小麦/玉米/棉花为主的传统种植模式下土壤的铅含量最高,达（19.83±5.34）mg.kg-1,其后依次为露天菜地、设施菜地和对照土壤;研究区域内土壤铅含量在空间分布上以东北部、西部和西南部较高,且有由东北和西南向中部逐渐降低的趋势。设施种植条件下,土壤铅含量有随设施年限增加而升高的趋势（P〈0.05）,年累积速率为0.40 mg.kg-1,导致这种结果的原因可能在一定程度上与含铅量较高的有机肥大量施用有关。总体来说,目前研究区域土壤中铅含量尚处于正常范围,但从长远看仍需要注意其累积问题。