土壤中重金属复合污染的表征

综述土壤中重金属复合污染的表征方法的研究进展,目的在于为农业生态环境中重金属污染的研究和防治提供参考。     

土壤受镉铬铅复合污染的生物效应研究

网室盆栽研究小白菜对Ｃｄ、Ｃｒ、Ｐｂ复合污染环境下吸收Ｃｄ、Ｃｒ、Ｐｂ及对产量的影响。结果表明，小白菜吸收Ｃｄ、Ｐｂ与土壤含量有很好的相关而与土壤中Ｃｒ含量无关。小白菜组织中Ｃｄ量与Ｃｒ量呈极显著正相关而与Ｐｂ无关。试验还表明Ｃｄ、Ｃｒ、Ｐｂ复合污染下Ｃｄ量是引起小白菜减产的主要因素。     

土壤重金属（CuZnCd）复合污染的研究现状

从土壤重金属复合污染对植物生长的影响、重金属复合污染的表征方式及重金属污染土壤的防治措施3个方面进行较全面的阐述，并对今后研究的发展方向提出一些看法。     

土壤锗污染对土壤酶活性的生态毒理效应

通过室内培养和盆栽试验,研究了土壤添加锗(Ge)对黄棕壤过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、转化酶的生态毒理效应。结果表明,在土壤Ge含量2~200 mg kg-1范围,土壤Ge对脱氢酶、碱性磷酸酶、转化酶活性抑制作用不明显。土壤Ge对土壤过氧化氢酶和脲酶活性有明显抑制作用,脲酶受Ge的抑制作用最强。土壤Ge含量与脲酶活性之间具有显著负相关,脲酶抑制率可作为Ge生态风险评价的一项生物指示物。     

污泥-铜尾矿体系下pH、盐分和重金属对大麦根伸长的生态毒性效应

以无锡芦村污水处理厂的污泥为例,室内分析了污泥对铜陵、德兴铜尾矿的酸碱缓冲能力和田间持水能力的改善,并通过生态毒理试验初步评估了施用该种污泥复垦铜尾矿的可行性。试验表明,在污泥施用量为0、10、30、50、100、130、170、200g/kg时,铜陵尾矿上大麦根伸长随着污泥施用量的增加而受抑制,根长和盐分呈显著负相关关系。污泥与德兴酸性尾矿混合时,大麦根伸长呈先增后减的趋势,在污泥加入量为0~100g/kg时,根长随pH的升高和有效Cu的减少而增长,而在污泥加入量为100~200g/kg时,根长随盐分增加而受抑制;CaCl2提取的Cu随有机质增加而明显减少,CaCl2提取的Zn对pH变化比较敏感。     

铜铬复合污染对有、无作物种植的土壤酶活性影响

用盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Cr单一和复合污染对土壤酶活性的影响,旨在为土壤重金属复合污染的生物酶学评价提供参考依据。结果表明,在相同污染水平下,除Cr最低浓度（Cr5）处理对土壤过氧化氢酶有激活作用外,其余各浓度的Cu、Cr单一和复合污染均对供试的土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性产生抑制作用。4种酶相比较,Cu、Cr复合污染对过氧化氢酶活性抑制最小,而对土壤硝酸还原酶活性抑制最大。各处理有作物种植的土壤脲酶和碱性磷酸酶活性抑制率均大于相应的无作物种植处理,而土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的抑制率却小于无作物对照。有作物处理的4种供试酶活性抑制率与对应的无作物处理间均存在显著差异（P〈0.01）。无论是否有作物种植,Cu、Cr复合污染对土壤脲酶、碱性磷酸酶活性抑制率产生不同程度的协同作用,对土壤过氧化氢酶有一定的拮抗作用。无作物种植时,Cu、Cr复合污染对土壤的硝酸还原酶活性抑制率为协同作用,而有作物种植时则为拮抗作用。建议以土壤脲酶和碱性磷酸酶活性来共同表征Cu、Cr复合污染毒害作用的大小。     

AMF和PGPR修复甲胺磷污染土壤的效应

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)和根围促生细菌(plant growthpromoting rhizobacteria,PGPR)能降解有毒有机物,但分解土壤中残留甲胺磷农药尚未见报道。本试验旨在测定AMF和PGPR矿化甲胺磷的效应。试验设甲胺磷0、50、100和150μg g-1下,对番茄(Lycospersicon esculentum,品种金冠)接种AMF Glomus mosseae(Gm)、Glomus etunicatum(Ge)、PGPR Bacillus subtilis(Bs)、Bacillus sp.B697(Bsp)、Pseudomonas fluorescens(Pf)、Gm+Bs、Gm+Bsp、Gm+Pf、Ge+Bs、Ge+Bsp、Ge+Pf和不接种对照,共48个处理。结果表明,接种Gm显著增加了根区土壤和根内PGPR定殖数量,而Pf处理显著提高了AMF侵染率,表明Gm与Pf能够相互促进。甲胺磷100μg g-1水平下,Gm+Pf处理的番茄株高显著高于其他处理,地上部干重显著高于其他处理(Ge+Pf除外),根系干重显著高于对照、PGPR各处理和Ge处理;而根内甲胺磷浓度则显著低于其他处理,茎叶中的则显著低于其他处理(Gm+Bs、Gm+Bsp和Ge+Pf除外)。AMF、PGPR或AMF+PGPR处理均显著降低番茄体内甲胺磷浓度。甲胺磷50~100μg g-1水平下,Gm+Pf显著降低根区土壤中甲胺磷残留量,矿化率达52%~60.6%。AMF和PGPR显著提高了根区土壤中甲胺脱氢酶活性,其中以Gm+Pf组合处理的酶活性最高。表明AMF和PGPR均能促进土壤中残留甲胺磷的降解,Gm+Pf是本试验条件下的最佳组合。     

复合污染土壤中水稻根际元素特性及效应研究

【目的】以广东大宝山重金属复合污染农田为生长介质,通过研究水稻不同部位生长量、 金属含量、 对金属的富集系数,及其与根际、 非根际土金属含量、 形态变化的相关关系,探讨根际效应可能对水稻体内金属积累转运以及生物量的影响。【方法】选取了广东大宝山稻田重金属复合污染(As、 Pb、 Fe、 Cu、 Zn)土壤及当地常见的20个水稻品种进行根际袋试验,即将根际袋内的土视为根际土,根际袋外的土视为非根际土,将供试水稻品种种植于根际袋土壤中60天后收获,测定水稻各部位的生长量、 不同金属的含量,根际土和非根际土中各金属有效态的含量。【结果】Fe、 Cu、 Pb、 Zn、 As在根部的富集系数均大于其在茎叶的富集系数,各金属在茎叶和根部的富集能力排序分别为Zn Cu As ≈ Pb ≈ Fe和Fe Zn As Cu Pb。根际土和非根际土中各种金属有效态含量均为Fe Cu Pb Zn As。研究还发现,有效态Fe、 Cu和Zn浓度对整株干重的影响显著,作用强弱顺序为Cu Zn Fe,对水稻生长影响作用显著的三种有效态金属Fe、 Cu和Zn均为植物生长所必需的元素。供试土壤中有效态Cu浓度对水稻的生长所起的作用最强。根际土有效态Fe浓度对根系Fe的积累作用效果显著,有效态As浓度显著抑制了根系Fe的积累,且有效态As浓度的作用强于有效态Fe。【结论】根际土中有效态Fe对株高、 根干重、 茎叶干重和整株干重均起着抑制作用,有效态Cu对水稻生长起到了促进作用。根际土有效态As和非根际土有效态Zn对根部Fe的积累起到了抑制作用,根际土有效态Fe和非根际土有效态Cu则起到了促进作用。非根际土有效态Fe和有效态Zn对水稻根长的增加均起到了促进作用。     

重金属污染土壤的微生物生态效应及其修复研究进展

污染土壤微生物生物修复技术是一项非常有应用前景的环保新技术。本文综述了近年来重金属对土壤微生物生物量，种群及生化过程的影响以及微生物对重金属污染土壤的修复机理和修复研究进展，较全面的分析了重金属对土壤微生物的生态效应。     

根相对伸长率不能反映大白菜对镉的耐性差异

以14种大白菜为材料,研究根的相对伸长率与蔬菜地上部Cd耐性之间的关系.结果表明,种子根的相对伸长率与大白菜苗期的Cd耐性没有相关性,因而用种子根相对伸长率不能衡量大白菜对Cd的耐性.大白菜地上部Cd含量与Cd耐性指数呈负相关,表明Cd耐性强的大白菜地上部Cd的累积量相对较低.     

土壤中兽用抗生素污染对水稻生长的影响

为了解农田土壤兽用抗生素污染对粮食作物水稻生长的潜在影响,选择我国养殖业中常用的抗生素之一土霉素作为目标化合物,试验研究了不同土霉素浓度水平对水稻苗期、生长期生长与产量的影响,探讨了水稻各器官中土霉素积累与土壤中土霉素浓度水平的关系。结果表明,土壤土霉素污染对水稻生长的影响主要发生在苗期,对地下部分的影响显著大于地上部分;苗期地下部生物量、根系活力、叶片叶绿素含量和氧化酶活性随浓度水平(30 mg·kg~(-1)以上)的升高而显著降低。苗期受到土霉素污染影响的水稻其影响一直可延续至整个生育期,表现在分蘖数降低、产量减少等。土霉素在水稻各器官中的积累量大小顺序:根系叶片茎秆籽粒。水稻对土壤中的土霉素富集能力较小,土霉素由根部向地上部分叶、茎、籽粒的迁移作用也较弱。考虑到当前农田土壤中土霉素污染水平一般较低(多在10 mg·kg~(-1)以下),且在谷物中土霉素积累水平较低,推断在目前农地土壤中土霉素污染水平下,其对水稻生长的直接危害相对较小。     

2种基因型菜心根系分泌物对水稻土中DEHP解吸效应的初步研究

在邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）不同污染水平下水培油青60天菜心和特青60天菜心,采用蒸馏水法收集根系分泌物,研究其根系分泌物对水稻土壤中DEHP解吸效应的影响及其与菜心吸收累积DEHP的关系。结果表明,2种基因型菜心根系分泌物均能显著提高土壤中DEHP的解吸效应,添加根系分泌物处理上清液中DEHP含量是对照处理的1.9~26.6倍,较高污染条件下2种基因型菜心根系分泌物对土壤中DEHP具有更强的解吸效应。油青60天菜心根系分泌物的解吸效应大于特青60天菜心,前者是后者的1.6~4.6倍。2种基因型菜心根系分泌物对土壤中DEHP的解吸效应强弱与其根系、茎叶中DEHP含量达极显著相关（r≥0.924 9）,说明2种基因型菜心根系分泌物对DEHP解吸效应的影响可能是导致其根系、茎叶中DEHP含量差异的重要原因之一。     

间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响

通过田间小区试验种植玉米(玉米单作、玉米∥大豆、玉米∥马铃薯),测定3个生育期(拔节期、大喇叭口期、抽雄期)玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量和土壤团聚体状况,分析间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响。结果表明:玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量随生育期的推移而增加,间作显著提高玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,玉米∥马铃薯玉米∥大豆。在抽雄期,玉米∥大豆、玉米∥马铃薯相比玉米单作0.25mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))分别显著提高6.19%,8.17%;平均质量直径(MWD)分别提高5.04%,10.08%;几何平均直径(GMD)分别提高6.12%,12.24%;分形维数(D)分别显著降低0.72%,1.09%;团聚体破坏率(PAD)分别显著降低16.77%,26.08%。在根系分泌物最大的抽雄期,玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量与R_(0.25),GMD,D,PAD呈极显著相关关系(P0.01)。因此,间作可通过增加玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,进而提高土壤团聚体的稳定性。     

道地药材保护性耕作对坡耕地土壤侵蚀的影响

为有效防治坡耕地水土流失,提高坡耕地持续利用,于2007年选用甘草、板蓝根两种道地药材,在陇中黄土高原半干旱区的坡耕地上进行了道地药材保护性耕作防治水土流失效应的研究。试验设传统耕作下板蓝根与甘草间作(TIL)、春小麦与甘草间作(TWL)、免耕不覆盖下板蓝根与甘草间作(NTIL)、春小麦与甘草间作(NTWL)、免耕秸秆覆盖下板蓝根与甘草间作(NTSIL)、春小麦与甘草间作(NTSWL)6个处理,坡度在6°~7°之间,每个处理小区底部设径流收集池。结果表明:(1)保护性耕作具有良好的防止土壤侵蚀效应,6个处理的水土流失量为TWL>NTWL>NTSWL>TIL>NTIL>NTSIL。(2)流失泥沙的养分含量中有机质、速效N、速效P、速效K的流失总量最大,全N和全P的流失总量最小,NTSIL对减少有机质和速效K的流失具有明显的作用。(3)径流量、侵蚀量与降雨量的回归关系均十分显著。所以在坡耕地上选择板蓝根与甘草间作的水土保持效果优于春小麦与甘草间作,尤其以NTSIL最佳。     

土层置换对大豆土壤酶活性及根腐病病情指数的影响

大豆连作导致土壤养分失衡,土壤酶活性降低,以及大豆病害加剧、品质和产量降低等问题。采用田间小区试验方法,通过对土层置换及大豆种衣剂拌种等措施对大豆土壤不同土层土壤酶活性及根腐病病情指数影响的分析,为消除大豆连作障碍提供科学的技术支撑。结果表明:土层置换处理及置换后增施磷肥或有机肥及大豆种衣剂处理,提高了大豆田间土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和磷酸酶活性。与对照CK相比,T_2,T_3,T_4处理0—10cm土层脲酶活性均增加;土层置换并增施有机肥显著提高了土层中蔗糖酶活性;土层置换后增施磷肥或有机肥及大豆种衣剂拌种处理均可有效保持大豆土壤中磷酸酶的活性,并且可降低大豆根腐病病情指数;土层置换并增施磷肥处理提高了大豆产量,较CK处理产量提高20.42%,差异达到显著水平。     

两种草本植物根系对土壤可蚀性的影响

为揭示草本植物根系对土壤抗侵蚀能力的影响,选取白三叶（Trifolium repens L.）、黑麦草（Loliu perenne L.）及两者混播根系为研究对象,通过冲刷试验,研究了3种种植类型的根系特征及对土壤可蚀性影响。结果表明:（1）白三叶、黑麦草及混播草的根长密度（RLD）、根面积比（RAR）及根重密度（RMD）由春季到秋季呈现先升高后降低最后趋于稳定的变化趋势。（2）试验期内,土壤可蚀性大小顺序为白三叶 < 黑麦草 < 混播草 < 裸地。3种种植类型的土壤可蚀性与土壤容重、水稳性团聚体、RLD、RAR及RMD呈指数函数形式下降（R²>0.70）。（3）土壤可蚀性与0～1.0 mm径级根系极显著正相关（p<0.01）,与1.0～2.0 mm,0～2.0 mm显著正相关（p<0.05）。     

施肥推进了玉米生长及N缺乏的定量研究

Evidence that nitrogen （N） fertilization tends to accelerate maturation as well as increase rates of growth has received little attention when diagnosing N deficiencies in corn （Zea mays L.）. Such a tendency could be a potential source of errors when the diagnosis is solely based on comparing plants with different rates of growth. Whether N fertilization could accelerate rates of growth and maturation was tested in a field study with 12 paired plots representing relatively large variability in soil properties and landscape positions. The plots were located under conditions where preplant N fertilization reduced or avoided temporary N shortages for some plants but did not reduce for other plants early in the season. We measured corn heights to the youngest leaf collar, stages of growth and chlorophyll meter readings （CMRs）. The added N advanced growth stages as well as increased corn heights and CMRs at any given time. Fertilization effects on corn heights, growth stages and ear weights were statistically significant （P 〈 0.05） despite substantial variability associated with landscape. Reductions in growth due to a temporary shortage of N within a growth stage might be partially offset by longer periods of growth within that stage to physiological maturity. Temporary shortages of N, therefore, may produce symptoms of N deficiency in situations where subsequent additions of N should not be expected to increase yields. Recognition of these two somewhat different effects （i.e., increase growth rates and advance growth stages） on corn growth could help to define N deficiency more precisely and to improve the accuracy of diagnosing N status in production agriculture.     

黄土丘陵区4种典型植物根系分布特征及对土壤分离速率的影响

以黄土丘陵区4种典型植物种群(狼牙刺、白羊草、铁杆蒿、达乌里胡枝子)为研究对象,采用野外采样、室内模拟试验与分析相结合的方法,对0—30cm土层的各径级根系密度参数(根长密度、根体积密度、根表面积密度)与土壤理化性质、土壤分离速率间的关系进行了研究。结果表明:(1)4种植物的根系径级主要集中在0D≤1.0mm之间,86%~93%的根长和46%~61%的根表面积分布在此范围内,且根系径级越大,根系各密度参数越小;(2)4种植物各径级根密度参数对土壤理化性质(容重、有机质、团聚体)的影响各不相同;狼牙刺根系直径为0D≤1.0mm的根密度参数与土壤容重、有机质含量呈极显著相关;铁杆蒿在0D≤1.0mm径级的根密度参数与土壤容重呈极显著负相关,与土壤有机质含量呈极显著正相关,所有径级的根密度参数与土壤团聚体均呈显著正相关;白羊草在0D≤5.0mm径级区间内的根可有效改善土壤的容重,在0D≤2.0mm径级根密度参数与土壤有机质、团聚体呈显著正相关;达乌里胡枝子在3.0D≤5.0mm径级的根对土壤容重影响显著,直径D1.0mm的根对土壤团聚体有显著的影响;(3)土壤分离速率与根系各密度参数呈负相关。除达乌里胡枝子外,其他3种植物在0.0D≤1.0mm径级上根密度参数与土壤分离速率均呈极显著负相关。     

祁连山南麓植物根系改善土壤抗冲性研究

 对祁连山南麓相同土壤类型,相同立地条件,相同植被类型,相同林龄的样地进行对比,分析随着植物根系分布和数量差异,对土壤理化性质的影响,以及这种影响对提高土壤抗冲性的作用。结果表明,丰富的根系能够增加土壤有机质、水稳性团聚体含量,降低土壤容重,增加非毛管孔隙度,进而增强土壤疏松性和透水性,增强土壤下渗能力,增强土壤抗冲性。通过研究指出,为了防治青海省大通县水土流失,应该加强造林与管护。