污泥农用对土壤中各形态重金属含量变化的影响

[目的]研究棕壤和褐土在施入工业污泥和生活污泥后,土壤中各形态Cu、Zn、Pb、Cd的含量变化情况。[方法]用污泥和土壤均匀混合的土柱来模拟实际土壤,对土柱进行7次淋洗后,测定土柱中0~10cm均匀混合层中各形态重金属的含量。[结果]在施入工业污泥和生活污泥后,土壤中重金属根据形态不同而具有各自不同的变化规律。[结论]重金属变化规律不仅与重金属各形态的迁移转化性质有关,还受污泥种类和土壤性质等多种因素的影响。     

污泥对不同土壤全氮和有机质及重金属含量的影响

通过室内恒温培养试验,探究3种城市污泥对砖红壤、红壤和石灰性褐土全氮和有机质及重金属含量的影响。结果表明,施入污泥后,3种土壤中全氮和有机质的含量均有明显增加,砖红壤全氮和有机质含量分别增加0.03~1.00,0.43~8.06 g/kg;红壤全氮与有机质含量分别增加0.10~1.05,1.04~15.21 g/kg;石灰性褐土全氮与有机质含量分别增加0.16~1.06,1.05~13.40 g/kg;其中,红壤和石灰性褐土中全氮和有机质含量的增加量均要高于砖红壤。施用污泥后,土壤中Cu,Zn,Pb,Cr的含量也随之增加,且随着污泥施用量的增加呈持续上升的趋势,所以,施用污泥时必须控制好用量以避免对土壤造成二次污染。     

河南主要土类土壤耕层铬(Cr)含量抽样调查

通过对河南主要土类土壤耕层的100个土壤样品进行抽样调查分析,并对其土壤类型、土壤质地、土壤有机质含量、土壤pH及土壤中重金属铬含量等项目进行测定,结果表明,不同土类耕层土壤铬含量有差异,其平均值大小(mg/kg)顺序为砂姜黑土(31.59)>黄褐土(26.48)>潮土(26.01)>褐土(24.58)>红黏土(22.20)>黄棕壤(19.74),且均未超过国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中规定的铬含量小于或等于90 mg/kg的标准。根据试验结果分析,不同土壤类型中的铬随着pH的升高而升高,有机质对土壤中铬的含量也有一定影响,土壤有机质含量越高土壤中铬含量也相对较高。     

氨基酸盐对镉污染土壤的淋洗效果

以湖南湘潭受镉污染的农田土壤为研究对象,采用振荡淋洗技术,以氯化甘氨酸盐和硝酸甘氨酸盐作为淋洗剂,研究了在不同工艺条件下对农田土壤中重金属镉的去除效果,测定了淋洗前后土壤理化性质和结构的变化。结果表明,2种氨基酸盐对镉的去除率最高可分别达到84.3%和78.4%,淋洗后镉的有效态(可氧化态+酸溶态)质量分数显著减少。淋洗使土壤pH值显著下降,但有机质、碱解氮以及速效磷含量显著上升,阳离子交换量以及速效钾含量下降。淋洗对土壤结构无明显破坏,且淋洗修复后的农田土壤重金属含量大幅降低。说明,氨基酸盐作为淋洗剂对土壤中镉具有较高的去除率且是种新型的环保淋洗剂,具有巨大的应用价值。     

河南主要土类耕层土壤酸缓冲性能的研究

对河南主要土类耕层土壤酸缓冲性能进行研究,结果表明:土壤酸缓冲性能由强到弱依次为潮土、褐土、砂姜黑土、黄褐土、黄棕壤;土壤酸缓冲性能与有机质含量、基础pH值、粘粒含量有关.     

生活污泥对滩涂土壤性质和苏丹草生长及重金属累积的影响

滩涂盐土农业利用的主要障碍是盐分含量过高和缺乏有机质。施用生活污泥可快速提高滩涂土壤有机质含量,加快土壤熟化,但由于担心污泥含有一定量的重金属,其施用受到一定的限制。采用盆栽苏丹草的试验方法,研究滩涂盐土施用不同量的生活污泥后对土壤性质、植物生长和对重金属累积的影响。结果表明,生活污泥施用于滩涂盐土后降低了土壤pH值,提高了EC值和总盐含量;苏丹草的出苗率、株高和鲜重增加;施用污泥提高了苏丹草植株中全氮、全磷及叶绿素的含量,且随施用量的增加而增大,但对植株中全钾的含量无显著影响;苏丹草中Zn、Cd含量随着污泥施用量增加呈增长的趋势,但Pb、Ni、Cu含量变化不大。在试验条件下,所施用污泥中重金属向苏丹草体内转移的比例介于0.13%~13.44%之间。就该种土壤而言,要更为注意含Pb量较高的污泥施用,而Cu则是最为安全的。总体考虑,一次性施用干污泥应控制在8t·667m-2以下。     

中、苏六种土壤对铜、铅、镉、氟的缓冲性及影响因素

模拟不同程度的铜、镉、铅、氟污染,测定了苏联生草灰化土和潜育泥炭土、中国湖北的红壤和黄棕壤、北京浅色草甸土、山西碳酸盐褐土对上述污染元素的缓冲性。结论:有机质含量高、阳离子代换量高、碳酸钙含量高、质地粘重、中性的北方土壤对重金属的缓冲性强,对氟的缓冲性弱;富含氧化铁、铝的酸性南方土壤,对氟缓冲性较强,而对重金属缓冲性最弱。分析了影响土壤对该污染元素的缓冲性的因素。     

有机酸对重金属污染土壤的淋洗效果

随着土壤重金属污染日趋严重,修复已成为热点问题,研究土壤重金属污染修复效果具有重要意义。用水、醋酸溶液、柠檬酸溶液对重金属污染土壤进行淋洗,再以2%石灰水溶液来调节淋洗后土壤的pH值,最后测定土壤淋洗液的pH值及电导率。结果表明:对重金属Cu、Cd、Pb污染土壤修复时,最佳淋洗剂是柠檬酸溶液,最佳淋洗浓度为1、0.4、0.7 mol/L;对重金属Zn污染土壤修复时,最佳淋洗剂是醋酸溶液,最佳淋洗浓度为1 mol/L;石灰水对重金属污染的土壤淋洗效果与有机酸浓度呈正相关,即酸性条件越强,对重金属的淋洗效果越好;经石灰水处理的土样电导率随有机酸浓度增加而升高,在相同浓度下表现为柠檬酸溶液醋酸溶液。     

磁场对土壤物理性质的影响及土壤磁化率与土壤有机质的相关性

本文对辽宁主要土壤(棕壤、褐土及滨海盐土)磁化率与土壤有机质含量间的相关性进行了研究,通过测定表明,几种土壤磁化率与土壤有机质含量间有极为显著的直线函数关系。土壤通过磁场处理,某些物理性质发生了变化,土壤通过5000G 磁场处理后,其沉降容积、膨胀性和持水性变低减弱,而其渗透系数、释水性却有所增加。     

施磷肥对土壤中钙素淋失特征的影响

以耕地棕壤、设施栽培土壤(原始土壤类型为棕壤)和耕地褐土3种不同类型和利用方式土壤为研究对象,采用室内土柱模拟的方法,研究了不同施磷肥量对土壤钙素淋失特征的影响。结果表明,耕地棕壤中钙的淋失量随施磷量的增加而降低,而设施栽培土壤和耕地褐土中钙的淋失量随施磷量的增加而增加。耕地棕壤中钙含量相对较少,施磷肥减少了Ca~(2+)的淋失;而当土壤中钙含量相对较高时,则增加了Ca~(2+)的淋失。当添加的磷肥量较低时,土壤本身的pH值对Ca~(2+)的淋失影响相对较大,耕地棕壤Ca~(2+)淋失量高于耕地褐土;当添加的磷肥量较高时,磷肥的影响较大,耕地棕壤Ca~(2+)淋失量低于耕地褐土。耕地褐土全钙和有效钙的含量较高,但钙的有效性较低,导致耕地褐土Ca~(2+)的淋失总量相对降低。     

施用城市生活污泥对土壤肥力长期效应的影响

利用盆栽试验,研究了一次施用不同数量城市生活污泥连续5茬种植油菜对褐土性土和石灰性褐土中有机质和速效氮、磷、钾含量的影响。结果表明,施用城市生活垃圾能够明显提高2种土壤中有机质和速效氮、磷、钾养分的含量,且随施用量增加效应的提高,其效果可持续相当长的时间。施用等量污泥对于养分相对贫瘠的褐土性土的养分提高量要大于石灰性褐土。     

重庆污水处理厂污泥特性分析

[目的]为科学合理进行污泥处置奠定基础。[方法]以重庆市10个具有代表性的污水处理厂的污泥为样品,对其进行含水率、pH值、有机质和重金属含量分析。[结果]总体上所采集污泥是一种富含有机质(平均为296.84 g/kg)、高氮(平均为48.33 g/kg)、中磷(平均为18.94 g/kg)、低钾(平均为14.17 g/kg)的养分含量颇高的有机肥。pH值在5.95~7.73,处于微酸性和微碱性之间,在园林土壤中施用,不会对土壤的酸碱度造成大的影响。污泥中含水量较高(平均为77.8%),不宜直接施用。污泥中含有Pb、Cr、Cd、Cu、N i、Zn、Hg等重金属,但含量不高,只有个别区县的污泥中重金属含量稍微超标。[结论]对污泥性质的分析为污泥的资源化利用提供了参考。     

长期施用污泥对土壤-萝卜系统重金属积累及土壤养分含量的影响

为了探究不同用量污泥长期施用后对土壤-萝卜系统中重金属及土壤养分含量的影响,采用长期定位试验,研究连续10年单施化肥（CK）以及施用不同用量（4.5、9、13.5、18 t·hm^-2）污泥对土壤、萝卜叶（地上部）和萝卜（地下部）中重金属（Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn）累积情况及土壤pH、有机质及氮磷钾含量的影响。结果表明：连续施用10年后,单施化肥和不同用量污泥处理对萝卜产量影响不大,土壤、萝卜叶和萝卜中的Pb、Cd、Cr、Ni、Cu和Zn含量均随污泥施用量的增加而增加,且中高量和高量污泥处理中重金属的累积量较大,显著或极显著高于对照、低量和中量处理。中量以上污泥处理土壤的Pb、Cr、Ni和Cu超出了土壤环境质量国家标准;除高量污泥处理Pb超标外,其他处理萝卜的各重金属含量均未超过食品安全国家标准。与CK处理相比,长期施用不同用量污泥能提高土壤pH 0.58~0.71个单位,并显著或极显著地提高有机质、全量氮磷以及速效氮磷含量。研究表明,连续10年施用不同用量污泥,土壤和萝卜中Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn的含量随污泥用量的增加而增加,其中Pb、Ni、Cr和Cu出现超标现象,萝卜中的重金属含量除高量污泥处理中Pb超标外,其他处理均未超过食品安全国家标准。随着作物产地土壤中污泥施用年限增长或用量增加,食品安全应得到更多的重视。     

Cr6+的土壤酶效应研究

【目的】研究Cr6+对不同土壤酶活性的影响,为建立土壤重金属铬污染评价的酶学指标提供依据。【方法】以我国主要土壤类型中的酸性红壤、碱性褐土和风沙土不同肥力的土壤为供试土样,采用室内模拟方法,研究添加不同含量Cr6+溶液后,土壤转化酶、纤维素酶、脲酶、碱性磷酸酶、芳基硫酸酯酶和脱氢酶活性的变化规律。【结果】添加Cr6+后,随着Cr6+含量的增加,除褐土高肥力和风沙土低肥力土样,其他土样脲酶活性总体呈降低趋势;除了褐土高肥力土样,其他土样转化酶活性总体呈降低趋势;各土样碱性磷酸酶活性的变化规律不明显;Cr6+的加入,明显抑制了土壤纤维素酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶及总体酶活性,通过拟合模型计算得到,代表酸性土壤的红壤Cr6+污染生态剂量(ED10)最小值分别为:纤维素酶186mg/kg、芳基硫酸酯酶2.6mg/kg、脱氢酶3.8mg/kg,代表碱性土壤的褐土和风沙土Cr6+污染ED10分别为:纤维素酶162mg/kg、芳基硫酸酯酶11.7mg/kg、脱氢酶8.1mg/kg。【结论】土壤有机质对Cr6+含量具有明显的缓冲作用;pH对Cr6+的生态毒性有一定影响,不同土壤酶在酸碱性不同的土壤中表现出对Cr6+轻度污染的敏感程度不一致,其中酸性土壤中芳基硫酸酯酶对Cr6+的毒害反应更敏感,碱性土壤中脱氢酶对Cr6+的毒害反应更敏感,2种酶均可作为表征Cr6+毒害的酶指标。     

不同镉浓度下绿穗苋根际环境特征与镉形态分布

为了解镉(Cd)富集植物根际环境对镉的活化和耐受作用,通过土壤盆栽试验,研究了Cd胁迫下绿穗苋根际环境特征变化和镉形态分布。研究表明:绿穗苋根际pH低于非根际,并随Cd浓度升高总体呈下降趋势;根据DOC含量高于非根际,且随着Cd浓度的增加呈逐渐上升趋势。随着Cd浓度的升高,绿穗苋根际土壤交换态Cd所占比例上升,铁锰氧化物结合态Cd所占比例先升高后降低,碳酸盐结合态Cd、有机结合态Cd和残渣态Cd所占比例均逐渐降低。各处理根际土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性均高于非根际,根际土壤脲酶和磷酸酶活性均随处理浓度升高呈先升高后降低的趋势,过氧化氢酶活性随处理浓度升高持续下降。结果表明,Cd胁迫下绿穗苋根际pH和DOC的变化对Cd活化具有重要作用,根际土壤酶活性特征表明其对Cd毒性有一定的缓解作用。     

硫磺矿废弃地复垦土壤重金属含量演变规律研究

以西南地区某硫磺矿废弃地复垦土壤为研究对象,连续采集了2015、2016年土壤表层样品126个、50个,利用经典统计分析、单因子指数(P_i)和内梅罗综合指数(P_n)来评价复垦土壤5种重金属的污染程度,并利用经验贝叶斯克里格法进行空间预测,旨在探索复垦土壤重金属含量时序演变规律及其影响因素。结果表明,相较于2015年,2016年各土壤重金属变异性均增大,Cd变异系数高达1.04。由P_i和P_n值可知,Cd、Ni是研究区主要污染因子,且2016年P_n为3.05,土壤污染趋势加重。从重金属全量角度来看pH与有机质的变化可能对表层土壤重金属的演变具有一定指示作用。根据研究结果,可知复垦土壤pH增加0~1个单位,有机质含量提高2%左右时,有利于改善土壤环境质量。建议后续治理中,在土壤酸化严重、有机质含量较少地区可适当采取一定措施进行改善。     

紫色土可溶性有机碳的吸附-解吸特征

选择代表性的酸性、中性和石灰性紫色土为实验材料,采用平衡吸附和动力学吸附法研究了紫色土对可溶性有机碳(DOC)的吸附-解吸特征,分析了土壤理化性质与DOC吸附量之间的关系.结果表明,紫色土对DOC的吸附容量呈以下顺序:酸性紫色土＞中性紫色土＞石灰性紫色土.石灰性紫色土对DOC的解吸率明显高于酸性、中性紫色土,其迁移淋失问题值得重视.紫色土对DOC的吸附过程包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,0～0.5 h内吸附速率最大,随后吸附速率逐渐减小,4～6 h内基本达到吸附平衡.土壤pH值、有机质、粘粒和活性铁铝氧化物含量是影响土壤DOC吸附量与解吸率的重要因素.通径分析表明,土壤理化性质对DOC吸附量的直接作用系数大小顺序为活性铝含量＞土壤pH值＞有机质,对DOC解吸率的直接作用系数大小顺序为活性铁含量＞粘粒＞有机质.多元线性回归模型能较好地预测土壤对DOC的吸附及解吸的变化.     

沙冬青容器播种育苗基质筛选研究

以沙冬青种子为材料,采用草炭土、秸秆粉、有机肥(鸡粪)、沙子不同比例配制成4种基质配方,以常用商业基质为对照,测定基质的理化性质如容重、总孔隙度、水气比以及pH值、电导率(EC)及沙冬青播种出苗率等指标,筛选沙冬青容器播种育苗基质配方。结果表明:配方4(T4,草炭土:秸秆粉:有机肥:素沙=1:2:2:1)培育的沙冬青幼苗的生物量、地径、根长及基质的pH值、EC值等均优于对照,同时该基质还具有较好的保水性和持水性。