土壤调理剂对小油菜镉吸收的影响

通过盆栽试验,研究了镉(Cd)污染土壤中添加不同水平(0.25%、1%)牡蛎壳(OS)、钾长石(PF)、白云石(DM)和有机源(OM)4种土壤调理剂对小油菜吸收、转运镉的影响,同时对土壤中镉的形态进行测定,以期为轻度镉污染土壤的修复提供参考依据。结果表明,与对照相比,牡蛎壳、钾长石、白云石施用量为1%时土壤pH值分别从4.1提高到了7.5、7.1、7.1,CEC分别提高了55.9%、26.3%、15.0%;同时使土壤中交换态镉(Exch-Cd)的含量分别降低了81.1%、65.1%、63.6%,EDTA-Cd的含量分别提高了121.6%、132.0%、106.3%。另外,这3种调理剂还显著提高了小油菜的耐受指数,使小油菜镉含量分别降低了83.9%、78.9%、82.3%,生物量分别增加了9.9、6.9、8.0倍。综上,OS、DM、PF都能降低镉的有效性,降低小油菜镉吸收,其中OS效果最好。     

不同改良剂对镉污染土壤中小白菜吸收镉的影响

采用盆栽试验, 研究了施用石灰、钙镁磷肥、泥炭、碱渣4种土壤改良剂对外加镉污染的赤红壤上小白菜产量、镉吸收量、土壤有效态镉及pH的影响。结果表明: 外加1 mg·kg^-1和5 mg·kg^-1镉对小白菜生物量无显著影响, 且1 mg·kg^-1镉对小白菜生长有一定的促进作用; 施用改良剂对镉污染土壤上小白菜无显著增产效果。施用4种改良剂均能降低小白菜地上部镉含量, 作用效果为石灰≈泥炭>碱渣>钙镁磷肥。不同改良剂对小白菜根部镉含量影响不同, 泥炭和石灰在所有镉浓度下、钙镁磷肥在0和1 mg·kg^-1镉浓度下可显著降低根部镉含量, 而碱渣无明显作用, 种植两茬规律一致。土壤有效态镉含量与pH呈显著负相关; 施用石灰、碱渣、钙镁磷肥使土壤pH显著升高, 有效态镉含量显著降低, 从而降低小白菜对镉的吸收; 泥炭可显著提高土壤pH, 虽降低土壤有效态镉作用效果不显著, 但显著降低小白菜体内镉含量, 这可能与土壤中形成难以被植物吸收的镉有机结合物有关。两茬蔬菜种植结果显示, 施用后期改良剂对镉污染的抑制效果也较明显。     

硫磺对土壤Cd、Pb有效性的影响

采用盆栽试验,以无硫磺处理为对照,研究不同硫磺处理对土壤pH值、有效态Cd和Pb含量,以及对小油菜生物量、植株Cd和Pb含量的影响。结果表明,施用硫磺以后,土壤pH值在30d内明显降低,同时土壤有效态Cd、Pb含量显著升高。随着硫磺施用量的增加,土壤有效态Cd含量升高,不同处理之间差异达5%显著水平。30d时,160mmol/kg硫磺处理土壤有效态Cd含量为0.863mg/kg,比对照增加了1.98倍。小油菜干物质量随硫磺施用量的增加而增加,同时植株Cd含量也显著升高,植株地上部Cd含量最高可达491.35mg/kg,是同时期对照处理的1.64倍。植株吸收的Pb主要分布在地下部,说明试验中种植小油菜未能达到净化Pb污染土壤的目的。总之,施用硫磺具有强化小油菜对Cd的吸收,增强小油菜提取污染土壤Cd效率的功能。     

氮肥对镉污染土壤上小油菜生长及镉吸收特征的影响

利用盆栽试验,研究了氮肥种类和尿素用量对小油菜(Brassica chinensis Linn)产量和镉含量以及土壤有效态镉含量变化的影响。结果表明,硝酸钙显著提高产量,硫酸铵的增产效果最差。硝酸钙能提高土壤pH值,钙离子可使土壤中有效态镉含量增加。相对于普通尿素,包膜尿素对土壤pH值影响不大,但能明显降低土壤有效态镉含量;其他肥料使土壤pH值降低,土壤有效态镉含量升高,施用硝化抑制剂双氰胺(DCD)效果更明显。相对于硝酸钙,施用尿素和硫酸铵能显著降低小油菜根系和地上部镉含量,但小油菜对镉的转移系数与氮肥种类及用量无关。高量尿素显著降低土壤pH值,但尿素用量对其他指标无影响。     

不同磷酸盐对污染土壤中镉生物有效性的影响

采用盆栽试验,在镉二级和三级污染的红壤和褐土上添加不同磷酸盐（磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸二氢钙）后种植小油菜40d,测定植株生物量、镉吸收量、土壤有效态镉含量、pH值,分析不同磷酸盐对污染土壤中镉生物有效性的影响。结果表明,3种磷酸盐使污染红壤和褐土上小油菜生物量分别提高了18.7%～291.1%和31.5%～991.2%,在红壤上提高顺序为磷酸二氢钙〉磷酸二氢钾〉磷酸二氢铵,而在褐土上则表现为磷酸二氢钙≈磷酸二氢钾〉磷酸二氢铵。3种磷酸盐影响下小油菜吸收镉量,在镉二级污染水平的红壤上表现为显著提高8.3%～60.6%,而在镉三级污染水平的红壤上则表现为显著降低了4.6%～58.4%。污染红壤有效态镉含量在加入3种磷酸盐后提高了17.0%～122.7%,提高顺序为磷酸二氢钙〉磷酸二氢钾〉磷酸二氢铵;而磷酸二氢铵使污染褐土有效态镉含量降低了2.4%～13.4%。3种磷酸盐使红壤pH值提高了0.24～0.99。可见,不同土壤类型、不同镉污染水平下,3种磷酸盐对土壤镉的生物有效性的影响存在差异,其机制有待进一步研究。     

几种土壤在单一Zn及Cd Cu共存条件下对Zn的吸附

研究了Zn2+在单一及与Cd2+、Cu2+共存条件下在塿土、黄绵土、黑垆土、黄褐土、砂土5种土壤中的吸附特征,并探讨了其吸附机制。结果表明,在20℃、30℃下,Zn2+在各供试土样中吸附等温线总体上均呈I或III型等温线形式,总体上黑垆土、塿土对Zn2+吸附最强,而砂土的吸附总是最差;塿土、黄绵土和黄褐土中Zn2+吸附的温度效应呈现升温正效应特征,砂土中则总体上表现出随温度上升呈下降趋势,黑垆土中Zn2+吸附的温度效应则与重金属处理有关。Freundlich模型是描述Zn2+吸附等温线最佳模型。Cd2+、Cu2+的共存对Zn2+的吸附均具有显著的拮抗作用,但对Zn2+吸附规律的影响不同。机理分析表明,Zn2+在土壤中的吸附主要以化学吸附为主,Cu2+由于其与Zn2+相似的化学吸附特点而竞争Zn2+化学吸附点位,但Cd2+吸附主要竞争以电性引力形式吸附的Zn2+,因而Cu2+对Zn2+吸附的影响较大,而Cd2+影响较小。     

品种和土壤对水稻镉吸收的影响及镉生物有效性预测模型研究进展

稻田受重金属镉(Cd)污染后,土壤中的Cd可能被植物吸收通过食物链进入人体,威胁人类健康。而水稻品种和土壤类型对Cd吸收和积累有着深远的影响,因此在进行Cd的农产品安全阈值制定和人体健康风险评价时,需考虑土壤Cd的生物有效性和不同水稻品种对Cd吸收的影响。本文综述了水稻品种和土壤类型对Cd吸收和积累的影响,并重点介绍了目前常用于预测重金属生物有效性的模型,以期为环境风险评价、土壤环境质量标准及农产品安全阈值制定提供有效的工具,并为生产安全(无公害)稻米提供参考。     

秸秆还田对镉污染农田土壤中镉生物有效性的影响

通过温室盆栽试验和土壤培养试验,研究了重金属镉污染水稻土和人为模拟镉污染土壤上不同种类和不同量的作物秸秆还田后,土壤中可提取态镉的动态变化规律以及对白菜生长和吸收重金属镉的影响。结果表明,秸秆还田显著提高了2种镉污染土壤的pH值。镉污染水稻土上还田玉米和菜豆秸秆显著提高了土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA提取态镉含量,秸秆还田后2周时醋酸铵提取态镉含量增加了17%~33%,随时间延长,土壤中可提取态镉增加变的不明显。模拟镉污染土壤上还田玉米和菜豆秸秆对土壤中醋酸铵提取态镉和DTPA提取态镉含量影响不明显。镉污染水稻土上秸秆还田量2%时显著降低了白菜体内镉含量,还田菜豆秸秆和玉米秸秆白菜体内镉含量分别降低了18%和27%。还田玉米秸秆影响了白菜生长,降低了白菜的产量;模拟镉污染土壤上还田菜豆秸秆对白菜生长和镉含量影响不明显,但还田2%玉米秸秆降低了白菜生物量,增加了白菜镉含量。     

油菜连作及施用堆肥对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响

通过温室土培盆栽试验,研究了重金属镉污染土壤上连作油菜及施用堆肥对土壤中镉赋存形态及生物有效性的影响。结果表明：（1）在油菜连作体系下,施用堆肥显著降低油菜地上部镉含量。施用堆肥改变了土壤镉赋存形态,显著降低土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量而增加土壤铁锰氧化物结合态镉含量,从而降低土壤镉的生物有效性。（2）在相同堆肥处理下,种植两茬油菜后的土壤易溶态和碳酸盐结合态镉含量与不种植油菜的处理相比显著降低;而土壤硫化物及有机结合态镉含量较对照有所上升,种植油菜对土壤铁锰氧化物结合态镉和残渣态含量影响不显著,但是不同积累镉能力油菜朱苍花籽和川油Ⅱ-93之间对土壤镉形态的影响差异不显著。     

酸雨对紫色土中镉、锌形态及植物有效性的影响

研究了在锅、锌单一污染及镉、锌复合污染的紫色土中,酸雨对镉、锌的形态及植物有效性的影响.结果表明,酸雨胁迫下复合镉、锌对作物的危害明显加重.酸雨胁迫不但改变了紫色土中可交换态镉、锌含量,而且使紫色土中镉、锌各形态(可交换态、碳酸盐结合态和氧化锰结合态)发生相互转化.采用通径分析也表明,酸雨使各形态对植株镉、锌累积量的贡献系数发生改变,直接影响其植物有效性.镉、锌复合处理与镉单一处理相比较,低浓度锌可促进莴笋对镉的吸收,提高了镉的植物有效性,而高浓度锌时则相反.     

影响土壤中镉的植物有效性的因素及镉污染土壤的植物修复

阐述了镉的来源及其对人类的危害,并对影响土壤中镉的植物有效性的土壤因素中的pH、氧化还原电位(Eh)、有机物质、营养物质浓度对镉的植物有效性的作用作了详细的阐述。此外对其它如EDTA、淤泥等对土壤中镉的植物有效性的影响和镉污染土壤的植物修复等方面也进行了综述,并对镉污染土壤的修复治理与趋势进行了展望。     

菜地土壤铅、镉有效态与生物有效性研究

通过野外采样、室内测试分析,探讨重庆市北碚区菜地土壤铅、镉的有效态含量及生物有效性。结果表明：研究区菜地土壤铅、镉有效态平均含量为3.114,0.051mg/kg,生物有效性系数分别为7.7%,25.1%;小白菜可食部分铅、镉平均含量分别为0.123,0.021mg/kg,富集系数分别为0.4%,9.8%;从富集系数和生物有效性系数看,研究区菜地土壤镉的潜在生态风险要大于铅的。研究区菜地土壤理化性质中pH对有效态镉有显著影响;砂粒、粘粒和有机质对有效态铅含量有显著影响;铅、镉有效态与全量变化一致,全量是有效态含量的主要影响因素;土壤类型对铅、镉有效态含量有影响;在人类活动中交通对有效态铅含量有影响,肥料的施用对有效态镉含量有影响。菜地土壤中铅、镉有效态含量与小白菜可食部分铅、镉的含量相关性优于全量的,用土壤中铅、镉的有效态表征铅、镉的生态风险更准确。     

土壤中水分和镉供应量对油菜器官中镉分布特征的影响

为探究油菜作为镉(Cd)污染农田修复植物的可行性,本研究以德油5号为试验材料,采用全生育期土培盆栽试验,设置高、中、低3个水平的土壤水分及4个水平的土壤镉含量,研究不同土壤水分条件下油菜对镉的吸收和富集规律。结果表明,土壤水分与镉浓度对油菜的吸镉能力影响显著,且其吸收量随着土壤水分与镉浓度的增加而增大;油菜不同器官的镉含量差异较大,其地上部分吸镉量为土壤总镉含量的0.41%～1.17%,叶片镉含量为总吸收量的46.4%～72.6%;不同水分条件下,油菜器官的镉富集量差异明显,高水、中水处理下油菜各器官的镉富集表现为叶>茎>根>角果壳>籽粒,低水处理下表现为叶>根>茎>角果壳>籽粒。综上,油菜整体具有较强的吸镉能力,但镉离子不溶于菜籽油,说明油菜可吸收土壤中的镉,又不影响菜籽油食用,是修复镉污染农田土壤的理想植物。本研究为利用油菜进行重金属土壤综合治理提供了理论依据。     

不同钾肥对赤红壤和水稻土中铅有效性的影响

采用盆栽试验,研究了赤红壤和水稻土上,施用4种钾肥（KH2PO4、K2SO4、KNO3、KCl）,在各为5种用量（K,0,60,140,240,360 mg/kg）条件下,小油菜对铅的吸收量及土壤溶液铅和植株吸收铅之间的关系。结果表明,赤红壤上KCl、KNO3、K2SO4各处理土壤溶液铅的浓度均随钾肥施入量的增加而显著增加。其中KCl最高用量下土壤溶液铅增加最高,达106.9%,K2SO4第4水平下增加97.8%;水稻土上3种钾肥的情况与之类似,只是增加幅度略低,这可能与赤红壤具有较多的可变电荷和因其CEC较小而缓冲性也小有关。两种土壤施用KH2PO4下,随施入量的增加,土壤溶液的铅均显著减少;KH2PO4最高用量下,赤红壤和水稻土水溶性铅分别比对照减少45.0%和63.8%。另外,种植第2季作物后,施用KH2PO4后,两种土壤溶液铅含量与植株茎叶和根系吸收铅浓度之间均表现为良好的正相关。     

不同惰性有机碳物料对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响

通过温室盆栽试验和土壤培养试验,研究镉污染土壤和模拟镉污染土壤中加入草炭、活性碳和风化煤3种物料对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响,探讨其作为重金属镉污染土壤修复剂的可行性。研究结果表明：3种有机碳物料均降低了土壤pH值,镉污染土壤加入不同惰性有机碳修复剂后,土壤中醋酸铵提取态Cd含量和DTPA提取态Cd含量变化不明显。在模拟Cd污染土壤上则不同,加入不同惰性有机碳修复剂后土壤中醋酸铵提取态Cd含量和DTPA提取态Cd含量均明显降低,降低幅度以风化煤最高,且随加入时间延长降低幅度增加。土壤中加入风化煤和草炭可显著增加土壤中轻组有机质含量,风化煤对土壤中镉有较强富集作用。两种土壤镉赋存形态均为酸提取态〉可还原态〉可氧化态,镉污染土壤加入有机物料后酸提取态镉含量无显著性变化,可还原态镉草炭和活性碳处理显著降低,草炭处理可氧化态镉也显著降低,模拟镉污染土壤加入有机物料后,酸提取态镉风化煤处理显著性降低,可还原态镉活性碳处理显著提高,可氧化态镉无显著性变化。在镉污染土壤上,3种有机碳物料对玉米生长没有显著影响,但增加了玉米体内镉含量;风化煤处理显著降低了白菜生物量,增加了白菜体内镉含量。模拟镉污染土壤上3种有机碳物料对白菜和玉米的生长和体内镉含量均没有显著影响。     

有机物料对土壤中外源镉形态与生物有效性的影响研究

盆栽试验研究稻草与紫云英对土壤中外源Cd形态及其生物有效性的影响结果表明 ,添加稻草与紫云英可降低水稻分蘖期潮土和红壤交换态镉含量 ,且二者在不同土壤的影响不同。 2种有机物料在水稻分蘖期固定作用并不稳定 ,随时间的推移 ,氧化锰结合态和紧有机质结合态吸附的镉将随紧有机质的分解和活性锰的还原被释放出来 ,并向交换态镉转化 ,提高Cd的生物有效性。水稻对外源Cd吸收与Cd在土壤中形态密切相关 ,水稻分蘖期稻草与紫云英均可抑制水稻根和茎叶对外源Cd的吸收 ,至成熟期水稻根、茎叶和糙米中Cd含量迅速增加 ,其根本原因是由于土壤中交换态镉含量提高和紧有机质结合态镉含量降低所致     

秸秆和猪粪的施用对土壤镉有效性的影响和机理研究

用盆栽试验研究作物秸秆和腐熟猪粪对土壤镉（Cd）有效性的影响及机理。结果表明,施用秸秆促进油麦菜对Cd的吸收,而施用猪粪降低油麦菜对Cd的吸收,这主要是由于秸秆显著地增加了交换态Cd含量,而猪粪则显著降低交换态Cd含量。秸秆或猪粪对交换态Cd含量的影响则主要与土壤胡敏酸（HA）和富里酸（FA）的变化有关。施用秸秆对土壤中FA增加幅度大于对HA的增加幅度,即HA/FA比值降低。而施用猪粪则增加了HA/FA比值。相关分析表明,施用秸秆和猪粪情况下土壤HA/FA与交换态Cd含量之间呈显著负相关关系（P＜0.05）。结果还表明,秸秆和猪粪对土壤交换态Cd含量的影响还与其对腐殖酸芳构化程度的影响有关,添加猪粪比添加秸秆的土壤腐殖酸芳构化程度大。因此,有机物质对土壤Cd有效性的影响与土壤有机质组成的变化密切相关。     

接种微生物对土壤中Cd、Pb、Zn生物有效性的影响

针对提高植物修复土壤重金属污染的效果,以印度芥菜作为重金属富集植物,通过盆栽试验研究了巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的混合微生物制剂(A处理)和黑曲霉发酵液(B处理)对植物修复Cd、Pb、Zn污染土壤的作用效果。结果表明:巨大芽胞杆菌和胶质芽胞杆菌的混合微生物制剂,不仅可以促进富集植物的生长,使其印度芥菜的生物量提高24.73%,并且可促进土壤Cd、Pb、Zn的活化,使土壤Cd、Pb、Zn有效态含量分别提高15.02%、7.65%和2.23%,增强富集植物对土壤的Cd、Pb、Zn富集吸收,使印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn的提取量分别提高52%、121%和23%,显著提高其植物修复效果。从对植物生理生化指标的影响来看,A处理对植株的伤害程度要低于B处理,它是一种有助于植物修复Cd、Pb、Zn污染土壤的微生物制剂,在植物修复领域有较高的利用价值。然而,黑曲霉混合发酵液不适于促进植物修复应用。     

不同铵态氮肥对土壤Cd生物有效性影响的研究进展

镉是生物毒性最强的重金属之一,镉污染尤其食物的镉污染引起了全世界的普遍关注。镉米杀机的报道,促使我国高度重视镉污染。铵态氮肥是农业生产中必不可少的一种常用肥料。本研究探讨不同铵态氮肥中的NH4+,以及阴离子Cl-、SO42-和CO32-、PO43-等对土壤中Cd生物有效性的影响,为治理土壤Cd污染和降低植物、尤其是籽粒中Cd含量提供科学依据。